Ajuste Reles de Sobrecorriente

7/26/2019 Ajuste Reles de Sobrecorriente

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Facultad Nacional de Ingeniera Ingeniera Elctrica e Ingeniera Electrnica

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ELT 3831 PROTECCIONES DE SEP

Laboratorio No. 5 Coordinacin de Proteccin. Rels de Sobrecorriente

5.1 Introduccin

La coordinacin de los rels de sobrecorriente es muy importante para la correcta actuacin de las proteccionesante una falla.

5.2 Objetivo

El objetivo, es realizar la coordinacin disyuntor disyuntor de las protecciones ubicadas a la partida de la

Barra-0 y a la salida de la Barra-1. Para la proteccin se emplean interruptores de potencia. En la Fig. 5.1, se

tiene el diagrama unifilar del sistema y los datos estn en la Tabla No. 1.

Fig. 5.1 Diagrama unifilar del sistema de prueba.

5.3 Datos del Sistema de Prueba

NodosNodo 0

Nombre= Barra-0 = 69Nodo 1Nombre= Barra-1 = 24,9Nodo 2

Nombre= Barra-2 = 24,9Red Equivalente

" = 200 " = 150 Tipo FC = SL(1)/(1) = 0,5 (1)/(1) = 0,4 % = 100(0)/(1) = 50 (0)/(0) = 40(0)/(0) = 50 (0)/(0) = 40TransformadorNombre= Trafo

= 69 = 24,9, = 20, = (1) = 7 %

Lnea

Nombre= Lnea-1Longitud = 5 km

(1) = 1,2 , (1) = 2

CargaNombre = Carga-1

= 4 = 3


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Fig. 5.2 Resultados de clculo de flujos de carga y cortocircuitos

En la Fig. 5.2, se muestra los resultados del clculo de flujos de carga y cortocircuitos. Se considera uncortocircuito trifsico en la Barra-2. Se indica la corriente nominal en la Lnea-1 de 130y en primario detransformador de 47.

5.4 Eleccin del Transformador de Corriente TC

= = = 26normalizando a =

= 30. Por tanto, los valores de ajuste, son:

= 150y = 5

5.5 Rel de Sobrecorriente

La caracterstica del Rel 51 de tiempo inverso estndar, es la forma ms empleada, es la ecuacinexponencial descrita por la Norma IEC, la cual se presenta en la ecuacin:

=

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Donde:

= Tiempo de actuacin del relI = Corriente de arranque = Corriente observada

= Dial de tiempo, = Constantes que determinan el tipo de rel


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Tabla No. 1, Constantes ,

En la Tabla No. 1, se muestra el valor de las constantes ,que determinar el tipo del rel de sobrecorriente.

Se elige el rel de sobrecorriente de la ventana de Protecciones/Switchesy se define la caracterstica IEC255-3

normal inversa.

La opcin del men Anlisis/Proteccin de Sobrecorriente/Dispositivos de Proteccin, permite visualizar la

caracterstica t Idel RELE-51. En la Fig. 5.3, se muestra la caracterstica t I del rel -51.

Fig. 5.3 Caracterstica t-Idel Rel de Sobrecorriente 51

La opcin del men Anlisis/Proteccin de Sobrecorriente/Grfico del Ultimo Clculo, permite visualizar e

diagrama de selectividad. En la Fig. 5.4, se muestra el diagrama de selectividad de la proteccin. Los rangos de

ajuste del RELE-51, son:

Los rangos de ajuste, son: Corriente= 1 A, y Tiempo = 1s.


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5.6 Clculo del Fusible

La corriente nominal en el primario del transformador es = 47, la corriente nominal del fusible, es:

= 1.65 = 1.65 47 = 77.55. Normalizando, se tiene un fusible 100de 69. Por falta de la curvadel fusible, se utilizar la curva de fusible tipo T, es decir, Fusible 100T.

5.6.1 Caractersticas de Tiempo Mnimo de Fusin y Tiempo Mximo de Despeje del Fusible

Se elige el Fusiblede la ventana de Protecciones/Switchesy se definen las caractersticas de tiempo mnimo

de fusiny tiempo mximo de despejedel fusible 100T.

Es necesario indicar la corriente nominal del Fusible: = 100.

Fig. 5.4 Diagrama de Selectividad del RELE 51 de tiempo inverso.

En la Fig. 5.5, se tiene la caracterstica del fusible 100T,es una franja limitada porlas caractersticas de tiempo

mnimo de fusiny tiempo mximo de despeje.


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5.6.2 Caracterstica t I del Fusible 100T

La opcin del men Anlisis/Proteccin de Sobrecorriente/Dispositivos de Proteccin, permite visualizar la

caracterstica t Idibujada del Fusible 100T. En la Fig. 5.5, se muestra la caracterstica t I del Fusible 100T.

Fig. 5.5 Caracterstica t-Idel Fusible 100Tdibujada.

5.6.3 Diagrama de Selectividad de las Protecciones: RELE-51 y Fusible 100T

La opcin del men Anlisis/Proteccin de Sobrecorriente/Grfico del Ultimo Clculo, permite visualizar e

diagrama de selectividad de la proteccin. En la Fig. 5.6, se muestra el diagrama de selectividad de la

proteccin.

Cuando la falla se produce ms cerca al punto de instalacin del rel, el valor de la corriente de cortocircuito

aumenta, si supera los 2381(p.e. un cortocircuito trifsica en la lnea a 30 %de su longitud desde la Barra-1

que tiene un valor de 2.2), primero actuar el fusible, por tanto no hay coordinacin.


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Fig. 5.6 Diagrama de Selectividad de la Coordinacin de la Proteccin.

Los tiempos de actuacin se muestran en la Fig. 5.7.

Fig. 5.7 Diagrama unifilar con resultados del ajuste de protecciones.


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Fig. 5.8 Punto de interseccin de las caractersticas del Fusible y Rel

Para lograr la coordinacin de las protecciones, es necesario ajustar el RELE-51 (modificar el dial de tiempo) y

combinar con una unidad instantnea (Rel de Tiempo Definido) ajustando los rangos de ajuste. Los rangos de

ajuste, son:

Rel de Tiempo Inverso 51

Los rangos de ajuste, son: Corriente= 1 A, y Tiempo = 0,1s.

Rel Instantneo 50

Los rangos de ajustes, son: Corriente= 8 A, Tiempo = 0,1s.

Con los nuevos rangos de ajuste, en la Fig. 5.9, se muestra el diagrama de selectividad de la coordinacin

Fusible-Disyuntor.


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Se debe hacer notar que la caracterstica del Fusible 100T puede ser desplazado hacia la derecha para garantizar

la coordinacin, pero est limitado por la curva de calentamiento del transformador que debe quedar por encima

y a la derecha de la caracterstica t Idel Fusible 100T.

Fig. 5.9 Punto de interseccin de las caractersticas del Fusible y Rel.

5.7 Corriente Inrush del Transformador

La corriente de magnetizacin (Inrush) del transformador puede causar la actuacin falsa de los dispositivos de

proteccin y debe considerarse para prevenir operaciones de la proteccin en falso al energizar el

transformador. La corriente inrush del transformador est dado por:

= 1220 = 20 47 1

En este caso, estara dentro del margen permitido. Sin embargo, se puede reajustar los rangos de de ajuste de la

corriente del rel instantneo, por ejemplo: Corriente = 10 A, para garantizar que la proteccin sea inmune a la

corriente inrush.


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Fig. 5.10 Corriente de magnetizacin

En la Fig. 5.10, se muestra la grfica inrush dibujada, es el valor eficaz de la corriente inrushen funcin deltiempo.

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