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UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITCNICA
ANTONIO JOS DE SUCRE
VICE-RECTORADO PUERTO ORDAZ
DEPARTAMENTO DE INGENIERA ELCTRICATRABAJO DE GRADO
CRITERIOS DE AJUSTE DE LOS SISTEMAS DE PROTECCIONES
CONTEMPLADOS EN EL PROYECTO DE AMPLIACION
DEL SISTEMA ELECTRICO DE EXTRA-ALTA TENSION
LA ARENOSA-YARACUY A 765 kV DE EDELCA
AUTOR:
TSU. WILLIAM ALEXIS GARCA GUANIPA
Puerto Ordaz, Julio de 2011
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CRITERIOS DE AJUSTE DE LOS SISTEMAS DE PROTECCIONES
CONTEMPLADOS EN EL PROYECTO DE AMPLIACION
DEL SISTEMA ELECTRICO DE EXTRA-ALTA TENSION
LA ARENOSA-YARACUY A 765 kV DE EDELCA
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UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITCNICA
ANTONIO JOS DE SUCRE
VICE-RECTORADO PUERTO ORDAZ
DEPARTAMENTO DE INGENIERA ELCTRICA
CRITERIOS DE AJUSTE DE LOS SISTEMAS DE PROTECCIONES
CONTEMPLADOS EN EL PROYECTO DE AMPLIACION
DEL SISTEMA ELECTRICO DE EXTRA-ALTA TENSION
LA ARENOSA-YARACUY A 765 kV DE EDELCA
AUTOR: TSU. WILLIAM A. GARCIA G.Informe de Trabajo de Grado presentado ante el
Departamento de Ingeniera Elctrica de la
Universidad Nacional Experimental Politcnica
Antonio Jos de Sucre Vice-Rectorado Puerto
Ordaz para optar al Ttulo Acadmico de
Ingeniero Electricista.
TUTOR ACADEMICO: ING. RAIDEL COA
TUTOR INDUSTRIAL: ING. LUIS GARCIA
Puerto Ordaz, Julio de 2011
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GARCIA GUANIPA, William Alexis
Criterios de ajuste de los sistemas de protecciones contemplados en el
proyecto de ampliacin del sistema elctrico de extra-alta tensin LAARENOSA-YARACUY a 765 kV de EDELCA.
Ao 2011.
225 Pginas.
Trabajo de Grado.
Universidad Nacional Experimental Politcnica Antonio Jos de Sucre,Vicerrectorado Puerto Ordaz. Departamento de Ingeniera Elctrica.
Tutor Acadmico: Ing. Raidel Coa
Tutor Industrial: Ing. Luis Garca
Palabras clave: Sistema de Potencia, Proteccin, Criterios de Ajuste
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UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITCNICA
ANTONIO JOS DE SUCRE
VICE-RECTORADO PUERTO ORDAZ
DEPARTAMENTO DE INGENIERA ELCTRICA
ACTA DE APROBACIN
Nosotros, Miembros del Jurado designado para la evaluacin del Trabajo de
Grado Titulado: CRITERIOS DE AJUSTE DE LOS SISTEMAS DE
PROTECCIONES CONTEMPLADOS EN EL PROYECTO DE AMPLIACION
DEL SISTEMA ELECTRICO DE EXTRA-ALTA TENSION LA ARENOSA-
YARACUY A 765 kV DE EDELCA. Presentado por el Br. William A. Garca G.
portador de la C.I N V-14.392.033, el cual es presentado para optar al ttulo de
Ingeniero Electricista, estimamos que rene los requisitos necesarios para ser
considerado como APROBADO.
En fe de lo cual firmamos:
Ing. Raidel Coa Ing. Luis Garca
Tutor Acadmico Tutor Industrial
Ing. Miguel Borges
Jurado Principal
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vi
DEDICATORIA
A la memoria de mi Madre, que Dios me la tenga en la Gloria.
A mi Esposa, Hijas e Hijo, el cual nacer muy pronto!
A mi Padre y a mis Hermanos (nas).
Al lector, espero que el presente contenido sea de su utilidad.
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vii
AGRADECIMIENTOS
A la Universidad Nacional Experimental Politcnica Antonio
Jos de Sucre UNEXPO, mi Casa de Estudios
A CORPOELEC EDELCA, por la oportunidad
A mis tutores Industrial y Acadmico, por su apoyo y asesora
A todos mis compaeros del DMPT, por su incondicional apoyo
A todas aquellas personas que contribuyeron con la realizacin
de este Trabajo de Grado
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viii
INDICE GENERAL
Contenido Pg.
DEDICATORIA ................................................................................................... vi
AGRADECIMIENTOS ........................................................................................ viiINDICE DE TABLAS ........................................................................................... xi
INDICE DE FIGURAS ........................................................................................ xii
RESUMEN ........................................................................................................ xiv
INTRODUCCIN ................................................................................................ 1
CAPTULO I ........................................................................................................ 3
EL PROBLEMA .................................................................................................. 3
1.1 Planteamiento del Problema .................................................................. 31.2 Objetivos ................................................................................................ 7
1.2.1 Objetivo General ............................................................................. 7
1.2.2 Objetivos Especficos ...................................................................... 8
1.2.3 Justificacin e Importancia .............................................................. 8
1.2.4 Delimitacin y Alcance de La Investigacin .................................... 9
CAPTULO II ......................................................................................................10
MARCO TERICO ............................................................................................10
2.1 DESCRIPCION DE LA EMPRESA ...................................................... 10
2.1.1 Resea Histrica ............................................................................... 10
2.1.2 Misin ............................................................................................ 12
2.1.3 Visin ............................................................................................ 13
2.1.4 Valores .......................................................................................... 13
2.1.5 Sistemas Elctricos relacionados con la Empresa ........................ 16
Mercado De Clientes No Regulados..................................................................16
Otras Empresas filiales de la Corporacin Elctrica Nacional...........................16CADAFE............................................................................................................17
ENELVEN ENELCO.......................................................................................17
ENELBAR..........................................................................................................17
ELECTRICIDAD DE CARACAS........................................................................18
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ix
SENECA ............................................................................................................18
2.2 ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIN ....................................... 18
2.3 BASES TERICAS ............................................................................. 21
2.4 DEFINICIN DE TRMINOS TCNICOS ........................................... 38CAPTULO III .....................................................................................................48
MARCO METODOLOGICO ...............................................................................48
3.1 Tipo de Investigacin ........................................................................... 48
3.1.1 Segn Objetivos planteados ............................................................. 48
3.1.2 Segn Nivel de Profundidad ............................................................. 49
3.2 Diseo de la Investigacin ................................................................... 49
3.3 Unidades de Anlisis ........................................................................... 503.3.1 Poblacin .......................................................................................... 50
3.3.2 Muestra............................................................................................. 51
3.3.3 Eventos o variables .......................................................................... 51
3.3.4 Tcnicas e instrumentos de recoleccin de datos. ........................... 52
3.3.5 Anlisis documental .......................................................................... 52
3.3.6 Consultas Acadmicas ..................................................................... 52
3.3.7 Procedimiento de recoleccin de datos. ........................................... 53
3.3.8 Procesamiento de la informacin ..................................................... 53
3.3.9 Anlisis de la informacin ................................................................. 54
CAPTULO IV ....................................................................................................55
RESULTADOS ..................................................................................................55
4.1 Anlisis de topologa del Sistema de Transmisin A 765 kV ............... 55
4.2 Efectos de los equipos de potencia nuevos sobre las variablestransitorias ..................................................................................................... 64
4.3 Esquemas de Proteccin contemplados en el proyecto de ampliacin. 68
4.3.1 Protecciones asociadas a la Lnea 2 ARN-YAR: .............................. 68
4.3.2 Protecciones asociadas al Autotransformador AT5 765/230 KV de laS/E Yaracuy: .................................................................................................. 76
4.3.3 Protecciones asociadas a la Reactancia R4 de la S/E Yaracuy: ...... 80
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x
4.3.4 Barras 1 y 2 de 765 kV en ambas subestaciones: ............................ 82
4.3.5 Interruptores a 765 kV en las subestaciones La Arenosa y Yaracuy. 83
4.4 Estudios de Simulacin........................................................................ 86
4.5 Criterios de Ajuste de los Esquemas de Protecciones contemplados enel proyecto de ampliacin .............................................................................. 97
4.5.1 Seleccin de relaciones de transformacin de corriente .................. 97
4.5.2 Protecciones asociadas a las lneas de transmisin a 765 kV. ...... 100
4.5.2.2 Protecciones asociadas al Autotransformador AT5 765/230/20 kV dela subestacin Yaracuy. ............................................................................... 138
4.5.2.3 Protecciones asociadas a la Reactancia R4 de la S/E Yaracuy ..... 144
4.5.2.4 Protecciones Barras 1 y 2 de 765 kV en ambas subestaciones ..... 145
4.5.2.5 Interruptores a 765 kV en las subestaciones La Arenosa y Yaracuy 148
4.6 Ajustes de los Esquemas de Proteccin contemplados en el proyectode ampliacin .............................................................................................. 150
Relaciones de corriente y tensin para las protecciones a incorporar. ........ 151
CONCLUSIONES ............................................................................................177
RECOMENDACIONES ....................................................................................181
LISTA DE REFERENCIAS ..............................................................................182
ANEXO A .........................................................................................................184
ANEXO B .........................................................................................................200
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INDICE DE TABLAS
Tablas Pg.
Tabla 4. 1: Protecciones a definir o evaluar criterios de ajuste. 67
Tabla 4. 2: Corrientes y Tensiones de falla para cortocircuitos simulados en
Barra de 765 kV S/E Yaracuy. 89
Tabla 4. 3: Corrientes y Tensiones de falla para cortocircuitos simulados en
Barra de 765 kV S/E Arenosa. 90
Tabla 4. 4: Corrientes y Tensiones de falla para cortocircuitos simulados en
Barra de 765 kV S/E Horqueta91
Tabla 4. 5: Corrientes y Tensiones de falla para cortocircuitos simulados en
Barra de 765 kV S/E San Gernimo.. 92Tabla 4. 6: Corrientes y Tensiones de falla para cortocircuitos simulados al 20%
Lnea N 1 ARN-YAR 765 KV desde LA ARENOSA.. 93
Tabla 4. 7: Corrientes y Tensiones de falla para cortocircuitos simulados al 80%
Lnea N1 ARN-YAR 765 kV desde LA ARENOSA 94
Tabla 4. 8: Corrientes y Tensiones de falla para cortocircuitos simulados al 30%
Lnea N2 ARN-YAR 765 kV desde LA ARENOSA 95
Tabla 4. 9: Corrientes y Tensiones de falla para cortocircuitos simulados al 70%
Lnea N2 ARN-YAR 765 kV desde LA ARENOSA 96
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xii
INDICE DE FIGURAS
Figuras Pg.
Figura 2.1: Estructura Organizativa de la Empresa.. 15
Figura 4.1: Sistema de transmisin de energa elctrica. 56
Figura 4.2: Distribucin geogrfica de las redes de transmisin a 765kV, 400kV
y 230kV. 56
Figura 4. 3: Diagrama Unifilar Sistema 765 Kv.. 57
Figura 4.4: Diagrama Unifilar Sistema 765 kV Ampliado. 61
Figura 4.5: Diagrama Unifilar Yaracuy 400/230 kV 62
Figura 4.6: Diagrama Unifilar Arenosa 230 kV 63
Figura 4.7: Zonas de proteccin principales sistema sin ampliacin.. 65Figura 4.8: Zonas de proteccin principales para el sistema ampliado.. 66
Figura 4.9: Caracterstica de impedancia funcin 21 REL531. 71
Figura 4.10: Esquema proteccin Stub o zona corta. 73
Figura 4.11: Concepto de centro elctrico.. 76
Figura 4.12: Esquema protecciones arrollado terciario AT5. 80
Figura 4.13: Esquemas proteccin de respaldo reactores R4 y R2 de la S/E
Yaracuy. 82
Figura 4.14: Esquemas de proteccin de barras S/E Arenosa y Yaracuy. 83
Figura 4.15: Esquema proteccin zonal terminal 85
Figura 4.16: Posibles fallas en zona terminal en las S/E ARN - YAR. 86
Figura 4. 17: Resultados simulacin de Flujo de Carga 88
Figura 4.18: Caracterstica de las zonas de distancia REL531.. 102
Figura 4. 19: Zona 1 + PUTT 103
Figura 4. 20: Zona 2 + POTT 104
Figura 4. 21: Zona 3 Reversa.. 104Figura 4. 22: Zona 4 de respaldo. 105
Figura 4. 23: Zona 5 SOTF.. 106
Figura 4.24: Caracterstica bsica de operacin Funcin HS 108
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xiii
Figura 4.25: Caractersticas de operacin para la zona de distancia y funcin de
seleccin de fase PHS 109
Figura 4.26: Diagrama lgico simplificado de la funcin DLD.. 111
Figura 4. 27: Diagrama lgico simplificado de la funcin SOTF.. 112Figura 4.28: Principio de operacin y caracterstica de la funcin PSD. 114
Figura 4.29: Lgica de inversin de corriente. 117
Figura 4.30: Parte de la lgica de disparo WEI - diagrama lgico simplificado 118
Figura 4.31: Diagrama lgico simplificado de la proteccin STUB.. 120
Figura 4.32: Diagrama lgico simplificado funcin de inversin de corriente
EFCA. 123
Figura 4.33: Diagrama lgico de la funcin FUSE. 125Figura 4.34: Esquema circuito preventivo proteccin Falla TP 128
Figura 4.35: Esquema circuito correctivo proteccin Falla TP. 129
Figura 4.36: Diagrama de bloque proteccin Falla TP. 132
Figura 4.37: Caracterstica porcentual diferencial. 138
Figura 4.38: Secuencia de tiempo de PFI, valores de ajuste por defecto del
rel. 149
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UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITCNICA
ANTONIO JOS DE SUCRE
VICE-RECTORADO PUERTO ORDAZ
DEPARTAMENTO DE INGENIERA ELCTRICA
CRITERIOS DE AJUSTE DE LOS SISTEMAS DE PROTECCIONES
CONTEMPLADOS EN EL PROYECTO DE AMPLIACION
DEL SISTEMA ELECTRICO DE EXTRA-ALTA TENSION
LA ARENOSA-YARACUY A 765 kV DE EDELCA
Autor: TSU. William A. Garca G.
Tutor Acadmico: Ing. Raidel Coa
Tutor Industrial: Ing. Luis Garca
RESUMEN
En el presente trabajo de grado se definen los criterios de ajuste de losesquemas de protecciones a incorporar en la red de extra-alta tensin, debido ala ampliacin de las subestaciones La Arenosa-Yaracuy, y la construccin deuna segunda lnea de transmisin a 765 kV entre estas. Se analiza la topologade la red de 765 kV del Sistema Elctrico Nacional, se estudian los equipos depotencia y equipos de proteccin a incorporar con la ampliacin de lassubestaciones La Arenosa Yaracuy, se realizan estudios de simulacin con elobjeto de diferenciar entre condiciones tolerables y condiciones no tolerables
para el sistema. Se pudo concluir que los criterios de ajuste aqu planteadosaportan las bases para la parametrizacin de las funciones a utilizar en los relsde proteccin a incorporar en el proyecto de ampliacin, proporcionndoleselectividad y seguridad al sistema en cuestin.
Palabras clave: Sistema de Potencia, Proteccin, Criterios de Ajuste
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INTRODUCCIN
EDELCA en la mejora del Sistema Elctrico Nacional Venezolano,
emprendi un proyecto de ampliacin en el sistema de 765 kV con el objeto dereforzar el suministro de energa hacia el occidente del pas, el cual est
constituido principalmente por la construccin de una segunda lnea a 765 kV
entre las subestaciones La Arenosa-Yaracuy, as como la incorporacin de un
nuevo autotransformador reductor de 765 kV a 230 kV.
Este proyecto de ampliacin, contempla la instalacin de diversos rels para
proteger los nuevos elementos de alta tensin a incorporar.
El problema objeto de estudio corresponde a una importe rea de la
ingeniera elctrica: Proteccin de Sistemas Elctricos de Potencia; y consiste
en la necesidad de definir los criterios de ajuste de las protecciones que sern
instaladas en dicha red de transmisin de 765 kV la cual suministra la energa a
varios estados del centro y del occidente de Venezuela.
La necesidad de determinar unos ajustes adecuados para estos sistemas de
protecciones se debe a la importancia de contar con esquemas de protecciones
que permitan garantizar en todo momento su correcta operacin ante la
ocurrencia de una perturbacin que pueda afectar o comprometer la integridad
del sistema y calidad del servicio elctrico.
Este trabajo est estructurado en captulos, en los cuales se documenta de
forma organizada toda la informacin que sustenta la Investigacin, acontinuacin una breve descripcin de cada captulo:
CAPITULO I: En este primer apartado se puntualiza el problema, que es la
razn de ser de la investigacin, se formula el problema, sus causas, sus
efectos, y se establecen los objetivos y el alcance de la Investigacin.
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2
CAPITULO II: Este captulo indica el enfoque desde el cual el investigador
aborda el tema, proporciona evidencias de investigaciones anteriores
relacionadas y plantea las bases tericas que rigen los criterios de anlisis del
problema. Permite la comprensin del tema, facilitando la consecucin de losobjetivos y las soluciones pertinentes.
CAPITULO III: Define la forma en que se realizara la investigacin, ya que de
acuerdo a su naturaleza tendr un diseo propio que la caracteriza y la hace
nica e indita, este diseo permite responder a preguntas referentes al objeto
de estudio, el alcance, los porque de la investigacin y los fundamentos
tericos, que permitirn organizar las acciones para la recoleccin,organizacin, anlisis e interpretacin del tema objeto de estudio.
CAPITULO IV: Se muestran los resultados derivados del desarrollo de la
investigacin, indicando ordenadamente todos los datos relevantes que
permitieron el cumplimiento de los objetivos especficos planteados en el
captulo I, y que dieron como resultado la presentacin de unas conclusiones y
recomendaciones relacionadas con el objetivo principal de esta investigacin.
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3
CAPTULO IEL PROBLEMA
EDELCA, filial de la Corporacin Elctrica Nacional, adscrita al Ministerio del
Poder Popular para la Energa Elctrica, es la empresa de generacin
hidroelctrica ms importante que posee Venezuela y desempea un papel
fundamental en el desarrollo econmico y social de Venezuela.
EDELCA opera las Centrales Hidroelctricas Simn Bolvar en Guri con una
capacidad instalada de 10.000 Mw, considerada la segunda en importancia en
el mundo, la Central Hidroelctrica Antonio Jos de Sucre en Macagua y
Francisco de Miranda en Caruachi, con capacidades instaladas de 3.140 y
2.280 megavatios respectivamente.
El aprovechamiento de las caudalosas aguas del ro Caron, le permite
producir electricidad en armona con el ambiente, a un costo razonable y con un
significativo ahorro de petrleo.
EDELCA posee una extensa red de lneas de transmisin que superan los
5.700 Km cuyo sistema a 765 mil voltios es el quinto sistema instalado en el
mundo con lneas de Extra Alta Tensin en operacin.
1.1 Planteamiento del Problema
La demanda de energa elctrica hacia el occidente de Venezuela ha
experimentado un progresivo incremento, estimulado principalmente por el
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4
desarrollo econmico y social del pas, llegando, en los ltimos cinco aos, bajo
condiciones de mxima demanda, a superar los lmites de transmisin del
sistema interconectado occidental a 400 kV y 765kV, hacindose necesaria la
utilizacin de esquemas de bote de carga en los subsistemas a 400 kV y 230kV, con la finalidad de garantizar la estabilidad del sistema ante la presencia de
contingencias.
Como ha ocurrido, por ejemplo en junio del ao 2007, y en agosto del 2009,
la ocurrencia de fallas elctricas en los sistemas de interconexin Centro-
Occidente puede provocar la interrupcin del servicio elctrico a varios estados
del occidente del pas, como lo son Portuguesa, Mrida, Trujillo, Lara, Zulia,Tchira, Carabobo.
Debido a la creciente demanda de energa, se ha hecho necesario, desde
mediados de la presente dcada, mejorar los lmites de transmisin en el
sistema occidental, por lo que actualmente y desde hace 3 aos, EDELCA en el
marco de los proyectos de mejoras al Sistema Elctrico Nacional Venezolano,
lleva a cabo la construccin de la segunda lnea a 765 kV La Arenosa-Yaracuy,
as como la ampliacin de las subestaciones Yaracuy y La Arenosa a 765 kV.
Este proyecto de ampliacin, tiene como objeto fortalecer el suministro
elctrico en el Centro-Occidente de la nacin y con su entrada en operacin
permitir aligerar la carga de la red de transmisin occidental, reduciendo la
necesidad de realizar maniobras operativas para evitar el colapso del sector
elctrico ante contingencias.
El mismo comprende, de manera sintetizada, la construccin de una nueva
baha de doble interruptor en la subestacin La Arenosa, para la conexin de la
nueva lnea Arenosa Yaracuy a 765 kV (L2 ARN-YAR) y en lo que respecta a
la subestacin Yaracuy, est contemplada la construccin de dos nuevas
bahas de doble interruptor cada una, la instalacin de un autotransformador
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5
reductor de 765/230 kV de 1000 MVA y la instalacin de un nuevo banco de
reactancias en derivacin de 300 MVAr, el cual estar asociado a la llegada de
la nueva lnea Arenosa-Yaracuy a 765kV.
El proyecto incluye la instalacin de sistemas de supervisin, sistemas de
control, y sistemas de protecciones; los cuales son necesarios para operar,
controlar y salvaguardar la integridad de los equipos de potencia de alta tensin
y del sistema elctrico mismo ante la ocurrencia de perturbaciones o fallas;
siendo las protecciones los sistemas objeto de esta investigacin.
Los sistemas de proteccin contemplados en el proyecto constan todos deequipamiento del tipo numrico, para proteger los distintos equipos de potencia,
los cuales se mencionan a continuacin:
Lnea 2 ARN-YAR: Dos protecciones de Distancia tipo REL531, proteccin
contra Prdida de Sincronismo tipo REL511, rel de Verificacin
Sincronismo y Recierre tipo REB551, Proteccin de Sobrecorriente tipo
REJ525, Proteccin de Sobretensin tipo REU523, Proteccin contra Falla
de Transformador de Potencial tipo REL316*4, todas en ambos extremos de
la lnea para la proteccin de la misma
Autotransformador AT5 765/230 KV de la S/E Yaracuy: Dos Protecciones
Diferenciales tipo RET521, Protecciones de respaldo de Sobrecorriente de
Fase, Sobrecorriente de Neutro, Subimpedancia y Subtensin tipos REJ525,
REL511, REX521 y REJ521 respectivamente
Reactancia R4 de la S/E Yaracuy: Dos Protecciones Diferenciales (principaly de respaldo) tipo RET521.
Barras 1 y 2 de 765 kV en ambas subestaciones: Sustitucin de las
Protecciones de Barra actuales por unas nuevas del tipo RED670
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Interruptores a 765 kV en ambas subestaciones: Sustitucin de la Proteccin
contra Falla de Interruptor existente, por una nueva tipo REL505.
Como se describe, se implementar una cantidad importante de equipos de
protecciones, todos de tecnologa numrica, multifuncionales, en su mayora se
trata de equipos a instalar sin precedentes en los sistemas de transmisin de
EDELCA, por lo cual se requiere su estudio en detalle, con el objeto de realizar
la configuracin correcta de cada uno de ellos.
Considerando lo expuesto con anterioridad, se requiere realizar un estudiode los principios de operacin de los distintos equipos de proteccin a ser
instalados, para establecer los criterios de ajuste y coordinacin ptimos, que
permitan garantizar la mxima confiabilidad y seguridad del sistema elctrico
occidente.
Es la primera vez en 22 aos que se realiza una ampliacin del sistema de
transmisin de extra alta tensin, desde la puesta en servicio de la segunda
etapa del sistema a 765 kV en el ao 1988, por consiguiente, los estudios de
criterios de ajuste de las protecciones asociados a la primera y segunda etapa
del actual sistema a 765 kV, servirn de gua para definir los criterios de ajuste
y de configuracin de los equipos de proteccin del proyecto de ampliacin de
la subestacin Yaracuy y la subestacin La Arenosa a 765 kV.
El ajuste adecuado de los sistemas de protecciones a implementar permitir
lograr la confiabilidad y la seguridad del sistema una vez ejecutado el proyectode ampliacin.
La no entrada en operacin del proyecto de ampliacin del sistema, impide
el fortalecimiento del suministro elctrico en el Centro-Occidente del pas,
mantenindose la necesidad de realizar maniobras operativas o el uso de
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esquemas de bote de carga con el objeto de evitar el colapso del sector
elctrico ante fallas y perturbaciones, lo cual mantiene la actual vulnerabilidad
del suministro elctrico en los estados del Centro-Occidente del pas,
considerando la posible ocurrencia de fallas; adems esta situacin se agravaprogresivamente en la medida en que aumenta la demanda de energa, dadas
las condiciones de desarrollo econmico, social y de crecimiento de la
poblacin en Venezuela.
Con el fin de identificar las pautas que guiaran la realizacin de este trabajo
de investigacin, se plantean las siguientes interrogantes:
Cules son los equipos a proteger? Cules son las caractersticas elctricas de los equipos de potencia a
proteger?
Contra qu tipo de fallas se debe proteger al sistema y a los equipos de
potencia?
Qu tipos de protecciones deben implementarse para cada elemento?
Cules son los criterios a considerar para la deteccin y el despeje de las
fallas?
1.2 Objetivos
1.2.1 Objetivo General
Definir los criterios de ajuste de los sistemas de protecciones contempladosen el proyecto de ampliacin del sistema elctrico de extra-alta tensin LA
ARENOSA-YARACUY a 765 kV de EDELCA
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1.2.2 Objetivos Especficos
Analizar la nueva topologa del sistema de transmisin occidente a 765 kV,
mediante el estudio del diagrama unifilar resultante del proyecto deampliacin.
Estudiar los equipos de potencia contenidos en el proyecto de ampliacin
del sistema de transmisin a 765 kV, y sus efectos sobre los parmetros
elctricos transitorios del sistema.
Estudiar los esquemas de proteccin contemplados en el proyecto de
ampliacin.
Realizar los estudios de simulacin que sean necesarios, en el marco de laampliacin del sistema.
Establecer y describir los criterios de ajuste de los sistemas de protecciones
contempladas en el proyecto de ampliacin.
Definir los ajustes de los parmetros involucrados en los esquemas de
proteccin de los diversos equipos de potencia a incorporar, de acuerdo a
los criterios establecidos de sensibilidad, rapidez, selectividad y
confiabilidad.
1.2.3 Justificacin e Importancia
Existen diversos tipos de fallas o perturbaciones que pueden afectar a un
sistema elctrico de potencia, estas pueden presentarse en cualquier punto
fsico del sistema y en cualquier instante, afectando el servicio elctrico de
varias maneras y con diversas consecuencias.
Los sistemas de protecciones elctricas son los encargados de minimizar los
efectos que tienen las perturbaciones sobre el sistema, por medio del despeje
de la parte fallada, en el menor tiempo posible, permitiendo a las partes no
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falladas de la red, seguir funcionando de manera normal, dentro de parmetros
establecidos.
La necesidad de determinar unos ajustes adecuados para los sistemas deprotecciones se debe a la importancia de contar con esquemas de protecciones
selectivos y confiables en todo momento para garantizar su correcta operacin
ante la ocurrencia de una perturbacin que pueda afectar o comprometer la
integridad del sistema o la calidad del servicio elctrico.
1.2.4 Delimitacin y Alcance de La Investigacin
Este trabajo se realiz en un periodo de 16 semanas, comprendido entre los
das 24 de Febrero y 16 de Junio del presente ao, en el Departamento de
Mantenimiento de Protecciones de Transmisin adscrito a la Divisin de
Protecciones, Supervisin y Control de Transmisin de la Direccin de
Operacin y Mantenimiento de Transmisin de la empresa Electrificacin del
Caron, C.A. (EDELCA).
La investigacin consiste en hacer un estudio orientado a definir los criterios
necesarios y ajustes de los sistemas de protecciones que se vinculan a los
equipos de alta tensin que contempla el proyecto de ampliacin que se lleva a
cabo en el sistema elctrico occidente de extra alta tensin.
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CAPTULO IIMARCO TERICO
2.1 DESCRIPCION DE LA EMPRESA
2.1.1 Resea Histrica
La Empresa Electrificacin del Caron, C.A (EDELCA), fue constituida
formalmente el 23 de julio de 1963 de acuerdo al artculo 31 del estatuto
orgnico de la Corporacin Venezolana de Guayana, con el objetivo de lograr el
desarrollo del potencial hidroelctrico del ro Caron.
En el ao 1962, se inicio la construccin de Guri, la cual se concluy en
1985 con la entrada en operacin del sistema de transmisin a 800 kilovoltios
(kV). En 1988, se inician los trabajos de construccin de las estructurasprincipales de concreto de la central Macagua II, con dos (2) casa de mquinas
y una capacidad instalada de 2540 megavatios.
En 1993 se da inicio a los trabajos de desvos del ro Caron para la
construccin de la central hidroelctrica Caruachi con una capacidad instalada
de 2160 megavatios, formando parte del sistema de presas en el bajo Caron.
En 1995, se culminan las obras civiles del proyecto Macagua II, y comienza
a funcionar la primera unidad de la casa de mquinas III. En 1996, entr en
operacin la primera unidad de la casa de mquinas II. El 23 de enero de 1997,
el presidente de la repblica, Doctor Rafael Caldera, inaugur la central
hidroelctrica Macagua II y mediante decreto en homenaje al sistema
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democrtico y a la continuidad administrativa, designa a esta obra con la fecha
representativa del inicio de la democracia en nuestro pas. En 1998, entra en
operacin la ultima unidad de generacin de la central hidroelctrica 23 de
Enero, Macagua. Adems en este ao entra en operacin el enlace detransmisin Yaracuy-Tablazo-Cuatricentenario a 400 kV.
En el ao 1999 se ponen en servicio comercial las lneas de transmisin
Palital-El Furrial y San Gernimo-Jose a 400 kV. En septiembre del mismo ao
se realiza el vaciado de 1 milln de metros cbicos de concreto en la central
hidroelctrica Caruachi.
En julio del ao 2000 se energiza por primera vez la lnea N 2 de 400 kV.
En diciembre es energizada por primera vez la lnea Macagua-Las Claritas de
400 kV y se inicia el suministro del servicio a las poblaciones aledaas.
En agosto del 2001 se inaugura el Sistema de Transmisin Macagua-Boa
Vista, el cual atraviesa con una lnea de Transmisin a 230 kV, la frontera con
el vecino pas de Brasil. Con esta interconexin entra en servicio la subestacin
Santa Elena 230/34,5 kV, la cual adems de suministrar energa a las
localidades brasileras de Villa Pacaraima y Boa Vista, permite un suministro de
energa confiable a la localidad de Santa Elena de Uairn en territorio
venezolano. En este mismo ao se inici el montaje de la primera unidad
generadora de la central hidroelctrica Caruachi.
En enero del 2002 se iniciaron las obras preliminares del proyecto
hidroelctrico Tocoma; se culminaron los trabajos de concreto en todos losmonolitos de las tomas del proyecto Caruachi y se inici el cierre de los ductos
del aliviadero de esta central, as mismo en este ao se energizaron las lneas 1
y 2 El Furrial-Pirital de 115 kV en el estado Monagas.
En abril del 2003 entra en servicio la primera unidad de generacin de la
central hidroelctrica Caruachi, y en junio del mismo ao se reinician
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operaciones con la unidad nmero 19 de la casa de mquinas II de Guri, luego
de su modernizacin y rehabilitacin.
La central hidroelctrica Tocoma es el cuarto y ltimo proyecto en elprograma de aprovechamiento del bajo Caron y actualmente se encuentra en
construccin. Est ubicada a 16 kilmetros aguas abajo de Guri, antes de la
desembocadura del ro claro en el Caron. La casa de mquinas albergar 10
unidades tipo Kaplan de 216 megavatios cada una, que suman una potencia
nominal de de 2.160 MW. Una vez que se hayan ejecutado todas las obras de
Tocoma, se crear un embalse a la cota de 127 m.s.n.m., el cual tendr un rea
de 87,34 Km2.
La represa de Caruachi, forma conjuntamente con las centrales Gur,
Macagua (ya construidas) y Tocoma en construccin, el desarrollo
hidroelctrico del bajo Caron.
En abril del ao 2006, se emite un decreto presidencial en el cual se
contempla el cambio de los nombres institucionales de las centrales
hidroelctricas del ro Caron a travs del Ministerio de Industrias Bsicas y
Mineras, as la presa Ral Leoni en Guri llevara por nombre Presa Simn
Bolvar ; la de Caruachi, Presa Francisco de Miranda; la presa 23 de Enero
cambia su nombre a Presa Antonio Jos de Sucre y finalmente, la presa
Tocoma se convierte en Presa Manuel Piar.
2.1.2 Misin
Generar, transmitir y distribuir energa elctrica, de manera confiable, segura
y en armona con el ambiente; a travs del esfuerzo de mujeres y hombres
motivados, capacitados, comprometidos y con el ms alto nivel tico y humano;
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enmarcado todo en los planes estratgicos de la Nacin, para contribuir con el
desarrollo social, econmico, endgeno y sustentable del Pas.
2.1.3 Visin
Empresa estratgica del Estado, lder del sector elctrico, pilar del desarrollo
y bienestar social, modelo de tica y referencia en estndares de calidad,
excelencia, desarrollo tecnolgico y uso de nuevas fuentes de generacin,
promoviendo la integracin Latinoamericana y del Caribe.
2.1.4 Valores
Respeto
Trato justo, digno y tolerante, valorando las ideas y acciones de las
personas, en armona con la comunidad, el ambiente y el cumplimiento de las
normas, lineamientos y polticas de la Organizacin.
Honestidad
Gestionar de manera transparente y sincera los recursos de la empresa, con
sentido de equidad y justicia, conforme al ordenamiento jurdico, normas,
lineamientos y polticas para generar confianza dentro y fuera de la
organizacin.
Responsabilidad
Cumplir en forma oportuna, eficiente y con calidad los deberes y
obligaciones, basados en las leyes, normas y procedimientos establecido, con
lealtad, mstica, tica y profesionalismo para el logro de los objetivos y metas
planteadas.
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Humanismo
Valoracin de la condicin humana, en la convivencia solidaria, sensibilidad
ante las dificultades, necesidades y carencias de los dems, manifestada en
acciones orientadas al desarrollo integral y al bienestar individual y colectivo.
Compromiso
Disposicin de los trabajadores y la organizacin para cumplir los acuerdos,
metas, objetivos y lineamientos establecidos con constancia y conviccin,
apoyando el desarrollo integral de la Nacin.
Solidaridad
Actitud permanente y espontnea de apoyo y colaboracin para contribuir a
la solucin de situaciones que afectan a los trabajadores y comunidades, para
mejorar su calidad de vida.
Humildad
Capacidad de reconocer y aceptar las fortalezas y debilidades, expresadas
en la sencillez de los trabajadores, que permita la apertura al crecimiento
humano y Organizacional.
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Figura 2.1: Estructura Organizativa de la Empresa
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2.1.5 Sistemas Elctricos relacionados con la Empresa
Mercado De Clientes No Regulados
El mercado de clientes directos o no regulados, agrupa aquellos clientes con
los que EDELCA ha firmado contratos bilaterales para el suministro de energa;
y est conformado principalmente por la diversas industrias ubicadas en
Guayana, la industria petrolera asentada en el oriente del pas, las empresas
hidrolgicas y los clientes internacionales (Colombia y Brasil), y se listan los
sectores econmicos principales:
Sector Hierro y acero Sector Aluminio
Sector Petrleo
Empresas Hidrolgicas
Sector Forestal
Clientes Internacionales
Pequea y Mediana Industria
Otras Empresas filiales de la Corporacin Elctrica Nacional
Son todas aquellas empresas filiales de la Corporacin Elctrica Nacional
cuya tarifa est sujeta a regulaciones emanadas del Ejecutivo Nacional y est
conformado por las principales empresas elctricas distribuidoras del pas, a
saber:
Cadafe
Enelven Enelco
Enelbar
Electricidad De Caracas
Seneca
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CADAFE
Empresa de generacin, transmisin y distribucin de energa elctrica del
Estado Venezolano. Se encarga principalmente de la distribucin en todo el
territorio nacional de la electricidad y est conformada por 5 empresas filiales:
ELEOCCIDENTE ELEORIENTE ELECENTRO CADELA Y SEMDA.
Como referencia, para el ao 2003 EDELCA entreg a CADAFE 22.635
GWh, lo que representa el 70,5% de la energa entregada a las filiales de la
Corporacin.
ENELVEN ENELCO
Empresas elctricas del Estado Venezolano que generan y distribuyen
energa elctrica en el Estado Zulia. La energa recibida de EDELCA durante el
ao 2.003 alcanzaron los 7.218 GWh, representando el 22,5% del total de la
energa entregada a las filiales de la Corporacin.
ENELBAR
Empresa Elctrica del Estado Venezolano que suple a la ciudad de
Barquisimeto. La energa recibida de EDELCA durante el ao 2.003 alcanz un
monto de 1.985 GWh, que representa el 6,2% del total de la energa entregada
a las filiales de la Corporacin.
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ELECTRICIDAD DE CARACAS
Empresa elctrica del Estado Venezolano, se encarga de generar y distribuir
energa elctrica a la Gran Caracas y Regin Capital. La energa recibida de
EDELCA en el ao 2.003 fue de 44 GWh, lo que represent un 0,14% de la
energa entregada a las filiales de la Corporacin.
SENECA
Sistema Elctrico de Nueva Esparta, encargada de generar y distribuirenerga elctrica a la Isla de Margarita. La energa recibida de EDELCA en el
ao 2.003 fue de 217 GWh, representando el 0,68% de la energa entregada a
las filiales de la Corporacin.
2.2 ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIN
Se revisaron varios documentos de estudios y tesis de grado previos, los
cuales guardan relacin con el objetivo de este trabajo de investigacin, por lo
que a continuacin se citan, considerando los aportes que pueden representar:
Aloisantonio Santos, 1984realiz un trabajo de grado de ingeniera, cuyo
objetivo fue revisar los criterios de coordinacion y ajustes de protecciones del
sistema a 800 kV de EDELCA y su interconexion con el sistema existente para
esa epoca, en el cual se observaron las siguientes conclusiones o hallazgos, los
cuales aportan datos a tener en cuenta en el desarrollo de la presente
investigacin:
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El uso de doble proteccin diferencial en los Autotransformadores eleva el
nivel de seguridad provisto y ampla un poco ms la zona protegida.
El uso de un rel de distancia como proteccin de respaldo en losAutotransformadores mejora notablemente la selectividad en comparacin
con el uso de rels de sobrecorriente convencionales.
El uso de un rel de secuencia negativa como proteccin contra fallas entre
espiras en los reactores paralelo, lo cual constituye una innovacin,
simplifica las protecciones ya que normalmente se ha venido utilizando rels
de distancia para este propsito.
La implementacin del recierre monofsico en las lneas a 765 kV, hasta ese
momento no se puede determinar si es no factible debido a que se han
hecho muy pocos estudios al respecto.
Fernndez Martinez & Nogueras Rodriguez, 1989 realizaron un trabajo
especial de grado de ingeniera, cuyo objetivo fue hacer un estudio del sistema
de protecciones a ser instaladas por EDELCA en la segunda etapa del sistema
de transmisin a 765 kV (tercera lnea), el mismo se bas en el estudio
funcional de los rels de proteccin, como progresan las seales en la
electrnica del circuito de los diferentes rels y finalmente los clculos para el
ajuste y la coordinacin de los mismos.
Se encontraron en este estudio las siguientes conclusiones a tener encuenta en el desarrollo de la presente investigacin:
Se determin que al aumentar el retardo inicial de 15 ms a 50 ms en el
esquema de desbloqueo en las protecciones de distancia asociadas a las
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lneas de transmisin, se logra evitar disparos no selectivos y se da la
posibilidad de poner en servicio este esquema, el cual estaba
preventivamente fuera de servicio.
Se recomend evaluar la implementacin del esquema de bloqueo de
disparo por falla en el secundario del transformador de tensin en las lneas
1 y 2, implementado en las lnea 3.
Se determin la necesidad de modificar los ajustes del arranque inverso del
rel de distancia LZ96 para eliminar zona crtica en el esquema de fuente
dbil y eco.
Se indico que sera provechoso la realizacin de un estudio de
sobretensiones, oscilacin de potencia y prdida de sincronismo que
permitiera verificar y/o adecuar ajustes en las protecciones de sobretensin
y prdida de sincronismo con la entrada en servicio de la tercera lnea.
Tambin se determin que EDELCA no contaba con un estudio
sistematizado de las protecciones del sistema a 800 kV, por lo cual en su
momento se considero ese trabajo como el primer intento en ese sentido y
se recomend profundizar y extender el alcance del mismo.
Guevara, 2002 realiz una Tesis de Grado, cuyo objetivo fue realizar un
manual descriptivo de los esquemas, criterios de ajustes y coordinacin para los
equipos de proteccin asociados a la S/E El Furrial 400/115/13.8 kV delSistema de Transmisin Oriental de EDELCA.
Como resultado de este estudio se pueden comentar los siguientes
hallazgos importantes y recomendaciones, las que guardan relacin con el
objetivo de esta investigacin:
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en el estudio se observo la gran importancia que tiene la consideracin y
calculo correcto del factor de fuente intermedia para poder garantizar los
alcances de impedancia de las zonas mayores a la zona 1 a ajustar en las
protecciones de distancia de lnea de transmisin estudias, por el contrariohabran grandes errores de medicin, lo que afectara la selectividad de
dichas protecciones.
Naal, 2005 en su informe de Trabajo de Grado de Ingeniera Elctrica, el
cual fue realizado con el objetivo de analizar los criterios de ajuste y
coordinacin del sistema de protecciones de la S/E Jose 400/115/34.5 kV actualy futura ampliacin.
En este informe se encontraron las siguientes determinaciones o aportes:
Se recomend reajustar la proteccin de sobrecorriente de fase de tiempo
inverso en los autotransformadores de la S/E Jose, ya que estos no cumplen
con las exigencias mnimas de proteccin, lo cual mejorara la coordinacin
en respaldo a la proteccin de sobrecorriente del terciario de los
autotransformadores.
Se recomend habilitar el acceso remoto a travs de red, a las protecciones
numricas RE_316*4 para as disponer oportunamente de la informacin de
ajustes, registros de eventos, y registros oscilogrficos de las fallas.
2.3 BASES TERICAS
El logro de los objetivos de esta investigacin est enmarcado
principalmente dentro de dos importantes reas de conocimiento de la
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Ingeniera Elctrica, como lo son: en primer lugar, el Anlisis de Sistemas
Elctricos de Potencia y Fenmenos Transitorios, y segundo, la Filosofa de
Protecciones Elctricas en Sistemas de Alta Tensin, esta ultima la cual est
orientada a proporcionarle los atributos de funcionamiento a los esquemas deproteccin de sistemas elctricos de potencia.
A continuacin se presentan algunas filosofas generales que constituyen la
estructura terico-conceptual que enmarca el problema y apunta hacia los
fundamento de las posibles alternativas de solucin.
Qu es un rel, especficamente, un rel de proteccin? El Instituto deIngenieros Elctricos y Electrnicos (IEEE) define un rel como "un dispositivo
elctrico que est diseado para responder a condiciones de entrada en la
forma preestablecida y, despus de que se cumplan determinadas condiciones,
producir la operacin de un contacto, o un cambio brusco en los circuitos de
control elctrico asociados. La o las entradas suelen ser elctricas, pero pueden
ser mecnica, trmica, u otras cantidades
o una combinacin de cantidades. Finales de carrera y otros dispositivos
similares simples no son rels "(IEEE C37.90). (Blackburn & Domin, 1998).
Los rels se utilizan en todos los aspectos de la actividad: el hogar, la
comunicacin, el transporte, el comercio y la industria, por mencionar algunos.
Siempre que la electricidad se utiliza, hay una alta probabilidad de que los rels
estn involucrados. Se utilizan en la calefaccin, aire acondicionado, estufas,
lavaplatos, lavadoras y secadoras, ascensores, redes telefnicas, controles de
trfico, vehculos de transporte, sistemas de proceso automtico, robtica, lasactividades espaciales, y muchas otras aplicaciones.
Este trabajo hace referencia a una de las ms interesantes y sofisticadas
aplicaciones de los rels, la Proteccin de los Sistemas Elctricos. El IEEE
define un rel de proteccin como "un rel cuya funcin es detectar defectos en
lneas o aparatos u otras condiciones del sistema elctrico de potencia, de
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naturaleza anormal o peligrosa, y ejecuta la accin apropiada en el circuito de
control elctrico asociado" (IEEE 100).
Los rels de proteccin son unidades compactas de componentesanalgicos, componentes discretos de estado slido, amplificadores
operacionales, microprocesadores digitales conectados a travs de un
equipamiento intermedio al sistema de potencia para detectar perturbaciones o
fallas.
Estos con frecuencia son llamados simplemente rels o sistemas de rels.
Se utilizan en todas las partes del sistema de potencia, para ladeteccin de condiciones anmalas como fallas o perturbaciones ms
frecuentes.
Todo sistema de energa debe ser capaz de mantener un muy alto nivel de
continuidad del servicio, y cuando ocurren perturbaciones o condiciones no
tolerables, reducir al mnimo los tiempos de interrupcin.
Pueden producirse prdidas de energa, cadas de tensin, sobretensiones,
etc., ya que es imposible e imprctico, evitar todos los efectos de fenmenos
naturales, accidentes fsicos, fallas en equipos de potencia, o mal
funcionamiento debido a un error humano.
En la operacin normal de un sistema elctrico de potencia, existe un
camino para la energa elctrica, desde los centros de generacin hasta las
cargas. Un sistema opera en este rgimen la mayora del tiempo y en el diseose hacen todos los esfuerzos posibles y factibles para asegurar este modo de
operacin. Sin embargo, con alguna frecuencia se presentan condiciones
anormales, como las ya citadas, que impiden que la energa elctrica generada
llegue a la carga. De estas condiciones anormales la ms peligrosa es el
cortocircuito, que se puede definir como una prdida de aislamiento.
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Esta prdida de aislamiento se puede manifestar como un contacto elctrico
entre conductores o entre conductores y tierra. Un cortocircuito normalmente se
denomina falla.
Un cortocircuito es peligroso por muchas razones. Las enormes corrientes
que normalmente se producen en una falla pueden, por calentamiento, destruir
generadores, transformadores y lneas. Al ocurrir un cortocircuito la energa de
los generadores no puede transmitirse hasta la carga, generndose un aumento
de la energa cintica (incremento de la velocidad) que finalmente puede
conducir a la prdida de sincronismo entre las diferentes unidades generadoras,
degenerndose posiblemente en un apagn general. Adems, cuando hay uncortocircuito a tierra existe un grave peligro para personas y animales cerca al
punto de falla, ya que se producen grandes campos elctricos y diferencias de
potencial en el suelo que pueden conducir a la electrocucin.
Muchas fallas resultan de:
Conexiones accidentales o inadvertidas entre conductores de fases o entre
conductores de fase (s) y tierra;
Eventos naturales que pueden causar cortocircuitos (fallas) como lo son
rayos (por tensin inducida o descargas directas), viento, hielo, terremotos,
incendios, explosiones, cada de rboles, objetos voladores, el contacto
fsico de los animales, y contaminacin.
Accidentes de vehculos al golpear postes o ponerse en contacto conequipos bajo tensin, contacto de personas con equipo energizados,
excavamiento en cables subterrneos, errores humanos, y ms.
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Deterioro del aislamiento por sobretensiones, por recalentamiento, por
envejecimiento, por la accin de agentes qumicos, por esfuerzos
mecnicos, etc.
Vandalismo, como disparos sobre los aisladores de las lneas, cadenas
lanzadas contra conductores areos, etc.
Pese a los esfuerzos que se realicen para reducir al mnimo las posibilidades
de daos, resulta imposible eliminar todos estos problemas.
La mayora de fallos en un sistema elctrico de potencia con una red delneas areas son fallas de una fase a tierra originados predominantemente por
sobretensiones transitorias inducidas por descargas atmosfricas (rayos), otras
de las causas ms frecuentes de fallas en sistemas de transmisin areos, son
la ionizacin del aire por incendios de vegetacin, contaminacin de cadenas de
aisladores, y contactos por cada de rboles o ramas.
Estadsticamente estas fallas tienen los siguientes porcentajes de
ocurrencia:
Monofsica a tierra: entre 70% y 80%
Dos fases a tierra: entre 10% y 17%
Fase-fase: entre 8% y 10%
Tres fases: entre 2% y 3%
Las fallas serie, que son caminos de conduccin abiertos, como un
conductor roto, no son muy comunes, excepto tal vez en el sistema de bajatensin donde se utilizan fusibles para proteccin.
En muchos casos, el arco elctrico causado por las fallas no resulta en un
dao permanente si el circuito se interrumpe rpidamente. Una prctica comn
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puede ser abrir el circuito fallado, permitiendo la extincin natural del arco y, a
continuacin volver a cerrar el circuito. Por lo general, esto mejora la
continuidad del servicio por tratarse slo de un corte momentneo. Los tiempos
tpicos de interrupcin pueden variar entre fracciones de segundos y algunosminutos, en lugar de muchos minutos y horas.
Fallas en el sistema por lo general, aunque no siempre, introducen cambios
significativos en las variables o cantidades del sistema, los cuales se pueden
diferenciar entre tolerable y condiciones intolerables para el sistema. Estos
cambios en las variables o cantidades incluyen sobrecorriente, sobre o bajo
voltaje de energa, factor de potencia o ngulo de fase, direccin de la corrienteo la potencia, impedancia, frecuencia, temperatura, movimientos fsicos,
presin, y la contaminacin del aislamiento. El ms comn indicador de falla es
un aumento sbito y generalmente significativo de la corriente; por lo que, la
proteccin de sobrecorriente, suele ser ampliamente utilizada.
Proteccin es la ciencia, la habilidad y el arte de la aplicacin y ajuste de
rels o fusibles, o ambos, para proporcionar la mxima sensibilidad a fallas y
condiciones indeseables, evitando su operacin ante condiciones admisibles o
tolerables.
Es importante destacar que los espacios de tiempo permisibles para la
decisin de las protecciones en sistemas de elctricos de potencia son muy
estrechos, y durante una falla resulta no deseable un proceso de verificacin o
de toma de decisiones que implique tiempos adicionales.
Es de vital importancia que el dispositivo de proteccin tenga la capacidadde discriminar correctamente si el problema es intolerable y, por tanto, pueda
ejecutar oportunamente una accin de despeje; o si es una situacin tolerable o
transitoria que el sistema puede absorber, y en este caso no producir acciones
de despeje o actuaciones incorrectas. Cuando sea necesario, el dispositivo de
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proteccin debe operar para aislar el rea afectada de forma rpida y con la
mnima afectacin del sistema.
Fallas de funcionamiento u operaciones incorrectas de una proteccin,pueden resultar en importantes trastornos al sistema, incluyendo posibles daos
materiales, aumento peligros al personal, y la posible interrupcin del servicio
por largo tiempo. Ante estos estrictos requerimientos y sus inconvenientes
efectos, los ingenieros de proteccin deben ser conservadores a la hora de
disear, implementar o ajustar los sistemas de protecciones.
En los equipos de proteccin pueden ocurrir problemas, por muy biendiseados que estos estn. Para minimizar problemas potenciales que pueden
resultar adversos al sistema de potencia, la prctica es utilizar varios rels o
sistemas de rels operando en paralelo. En sistemas de energa de alta tensin
se implementan protecciones primaria y secundaria o principal y respaldo, a
cada categora de proteccin se le proporciona por separado las corrientes y/o
las tensiones, las cuales provienen de devanados distintos de los
transformadores de medida, igualmente cada proteccin manejar una bobina
de disparo del interruptor o interruptores, y sern alimentadas por fuentes de
energa separadas, por ejemplo, proteccin principal se alimenta del banco de
bateras A y la proteccin de respaldo se alimenta del banco de bateras B,
por as diferenciarlos e indicar que son elctricamente independientes.
Los diferentes dispositivos de proteccin deben estar coordinados
apropiadamente de tal manera que los rels primarios dispuestos para operar a
la primera seal de problemas en su zona de proteccin, operen primero. Encaso de no conseguirlo, los diversos sistemas de respaldo o secundarios deben
estar disponibles y ser capaces de operar para eliminar la falla.
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RELS Y SISTEMAS DE RELS DE PROTECCIN TPICOS:
Originalmente, todos los rels de proteccin eran del tipo electromecnico, y
estos aun estn en amplio uso, luego surgieron los diseos de estado slido; ydespus los de tipo digital, hasta llegar hoy en da a los rels de tecnologa
numrica multifuncionales.
Los principios y fundamentos de proteccin son esencialmente los mismos
con rels electromecnicos, rels de estado slido, digitales o numricos, como
es la confiabilidad de la proteccin. Sin embargo, los rels de estado slido y
rels de tecnologa numrica proporcionan una mayor precisin, reduccin deespacio, equipo y menores gastos de instalacin, aplicacin y capacidades de
configuracin ms amplias, adems de otras caractersticas suplementarias
deseables. Estos incluyen lgicas de control, adquisicin de datos, grabacin de
eventos, localizacin de fallas, configuracin remota, y auto- supervisin y auto-
diagnstico. Las caractersticas pueden variar con diferentes tipos y fabricantes.
OBJETIVOS BSICOS DE LOS SISTEMAS DE PROTECCIN:
El objetivo fundamental de los sistemas de protecciones elctricas en un
sistema de potencia es minimizar los efectos de las perturbaciones sobre el
sistema, proporcionando un aislamiento o despeje rpido del rea afectada por
una perturbacin, de manera que en la medida de lo posible el resto del sistema
pueda continuar en servicio normalmente. Dentro de este contexto, son cinco
grandes ejes bsicos de aplicacin de los rels de proteccin.
Antes de analizarlos hay que sealar que el uso del trmino "Proteccin" no
indica ni implica que el equipo de proteccin puede evitar problemas, tales
como fallas en el sistema de potencia. No se puede anticipar perturbaciones o
fallas. Los rels de proteccin deben actuar slo despus de que una condicin
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anormal o intolerable se ha producido con la severidad suficiente para permitir
su funcionamiento. As la proteccin no implica la prevencin, sino ms bien,
reducir al mnimo la duracin de la falla y limitar los daos, y los problemas
relacionados que de lo contrario pueden resultar.
Los cinco aspectos bsicos son:
Confiabilidad: garanta de que la proteccin se realiza correctamente.
Selectividad: la mxima continuidad de servicio con la desconexin de la
mnima parte de sistema.
Velocidad de operacin: la mnima duracin de la falla y por consiguiente
los mnimos daos al equipo o el sistema.
Simplicidad: el mnimo equipamiento de proteccin y circuitos asociados
para alcanzar los objetivos de proteccin.
Economa: la mxima proteccin a un mnimo costo total.
Ahora se explicar cada uno de los aspectos:
Confiabilidad
La Confiabilidad tiene dos aspectos: la fiabilidad y la seguridad. La fiabilidadse define como "el grado de certeza de que un rel o sistema de rels operar
correctamente (IEEE C37.2). Seguridad se refiere al grado de certeza de que
un rel o sistema de rels no operar incorrectamente (IEEE C37.2).
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En otras palabras, la fiabilidad indica la capacidad del sistema de proteccin
para actuar correctamente cuando sea necesario, mientras que la seguridad es
su capacidad para evitar la innecesaria actuacin durante la operacin normal
del equipo o sistema de potencia, o ante fallas fuera de su zona de operacin.Son pocos los transitorios tolerables por un sistema de potencia, y los mismos
pueden desarrollarse y dar lugar a un problema importante si no son
rpidamente despejados. Entonces, la proteccin debe ser segura (No operar
para los transitorios tolerables), pero fiable (operar para transitorios no
tolerables y fallas permanentes). Estos requisitos un tanto contradictorios, junto
con el estudio de qu perturbaciones pueden ocurrir, cuando y donde, hacen a
los sistemas de protecciones una de las ms interesantes ciencias y artestcnicas.
(Romero T. & Stephens) La fiabilidad es fcil de determinar mediante
pruebas del sistema de proteccin asegurando que funcione como est
diseado cuando los umbrales de operacin son superados. La seguridad es
ms difcil de determinar. Puede ser casi una infinita variedad de transitorios
que podran afectar el sistema de proteccin, y la predeterminacin de todas
estas posibilidades es difcil o imposible.
Los fabricantes suelen realizar simulaciones del sistema elctrico y equipos,
realizando pruebas para comprobar tanto la fiabilidad como la seguridad. Como
regla general, un aumento de la seguridad tiende a disminuir la fiabilidad, y
viceversa.
La Fiabilidad y la Seguridad son pues, muy importantes ya que los relsestn conectados durante toda su vida al sistema de potencia como "centinelas
silenciosos", "esperando" por las condiciones no tolerables, a la vez que
experimentan todos los transitorios externos (fallas que no estn dentro de su
zona de operacin).
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Con la finalidad de asegurar una buena fiabilidad, se recomienda que la
proteccin sea redundante; es decir, se debe tener dos rels de proteccin
fsicamente diferentes (proteccin primaria y secundaria), los cuales deben
operar de manera independiente uno del otro y contar con bateras dealimentacin diferentes. Estas protecciones actuarn en paralelo; es decir,
cualquiera de ellas efectuar la accin de disparo de los interruptores.
Cuando la seguridad de la proteccin que otorga un elemento puede ser
insuficiente, se recomienda emplear dos elementos de proteccin que deben
actuar en forma simultnea para efectuar una accin de disparo a un
interruptor. Es decir, los contactos de disparo de estos elementos deben serconectados en serie para que la accin sea vlida.
Selectividad
Los rels tienen un rea asignada conocida como zona de proteccin
primaria, pero ellos pueden operar correctamente en respuesta a condiciones
fuera de esta zona. En estos casos, proporcionan proteccin de respaldo para
reas fuera de su zona primaria. Esta ha sido designada como zona de
respaldo o zona sobrealcanzada.
La Selectividad (tambin conocida como coordinacin del rel) es el proceso
de aplicacin y ajuste de los rels de proteccin que sobrealcanza a otros rels
de forma que actan tan rpido como sea posible dentro de su zona principal,
pero de forma retardada en su zona de respaldo. Esto es necesario parapermitir la operacin de los rels primarios asignados a esa zona
sobrealcanzada. De lo contrario, el rel de proteccin primaria y el rel de
respaldo, ambos rels pueden operar para fallas en esa rea sobrealcanzada.
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Este funcionamiento de la proteccin de respaldo es incorrecto y no
deseable a menos que la proteccin primaria de esa zona haya fallado o no
operado.
En consecuencia, la selectividad o la coordinacin de rels es importante
para asegurar la mxima continuidad de servicio con la desconexin de la
mnima parte del sistema segn sea necesario.
La selectividad de la proteccin requiere un apropiado ajuste para detectar
todas las fallas en su(s) zona(s) de proteccin; pero, tambin requiere una
actuacin debidamente coordinada.
La funcin objetivo del ajuste y la coordinacin de la proteccin ser la total
selectividad con la mxima sensibilidad y la mxima velocidad. Sin embargo, en
la realidad estas caractersticas pueden no ser todas maximizadas de manera
independiente, ya que estn relacionadas entre s. Cuando se incrementa una
de ellas es posible que se disminuya alguna de las otras dos (sensibilidad o
velocidad).
Velocidad
Es deseable que la proteccin despeje una zona afectada tan rpido
como sea posible. En algunas aplicaciones esto no es difcil, pero en otros, en
particular donde la selectividad est involucrada, un funcionamiento ms rpido
se puede lograr por un esquema de proteccin ms complejo y, por lo generalms costoso. Una proteccin de muy alta velocidad o de actuacin en tiempo
cero, aunque es inherentemente deseable, puede resultar en un incremento de
operaciones no deseadas. Como generalidad, mientras ms rpida la
operacin, mayor ser la probabilidad de una operacin incorrecta. Un espacio
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de tiempo, en general muy breve, sigue siendo uno de los mejores medios para
distinguir entre transitorios tolerables y no tolerables.
Un rel de alta velocidad es la que opera en menos de 50 ms (tres ciclossobre una base de 60 Hz) (IEEE 100). El trmino instantneo se define para
indicar que no hay retardo de tiempo intencionalmente introducido en la
actuacin del dispositivo (IEEE 100). En la prctica, los trminos instantneo y
de alta velocidad se utilizan indistintamente para describir rels de proteccin
que operan en 50 ms o menos. Los interruptores modernos de alta velocidad
operan en el rango de 17 a 50 ms (de uno a tres ciclos a 60 Hz), otros operan a
menos de 83 ms (cinco ciclos a 60 Hz). As, el tiempo total de despeje (relsms interruptor) normalmente oscila aproximadamente entre 35 y 130 ms (de
dos hasta ocho ciclos a 60 Hz).
En sistemas de bajo voltaje, en el que se requiere coordinacin en tiempo
entre los rels de proteccin, los tiempos de operacin de los rels, por lo
general sern ms lento; tpicamente del orden de 0,2-1,5 segundos para la
zona primaria.
Por lo tanto, la velocidad es importante, pero no siempre es absolutamente
necesario, ni es siempre prctico tener alta velocidad con costos y complejidad
adicionales.
Los rels con microprocesadores son ligeramente ms lentos que algunos
de los primeros rels electromecnicos y rels de estado slido. Esto indica que
otras ventajas han tenido ms importancia que la necesidad de velocidad.Simplicidad
Un sistema de rels de proteccin debe ser lo ms simple y sencillo
como sea posible sin dejar de cumplir sus objetivos previstos. Cada unidad o
componente aadido, que ofrezca mejora a la proteccin, pero no es
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necesariamente requisito bsico de la misma, debe ser considerado con sumo
cuidado. Cada adicin representa una fuente potencial de problemas que
requiere mantenimiento adicional.
Se debe destacar que el mal funcionamiento o la falta de disponibilidad de
la proteccin pueden resultar en problemas catastrficos en un sistema
elctrico. Problemas en el sistema de proteccin pueden afectar en gran
medida a todo el sistema, en general, probablemente ms que cualquier otro
componente del sistema de potencia.
El uso creciente de tecnologas de estado slido y tecnologas digitales enlos rels de proteccin proporciona muchas posibilidades convenientes de
aumento en la sofisticacin.
Algunos podran mejorar la proteccin, otros agregan componentes que son
deseables tener. Todos los complementos deberan evaluarse cuidadosamente
para asegurar que en realidad, y significativamente, contribuyen a una mejora
del sistema de proteccin.
Economa
El factor econmico es fundamental para obtener la mxima proteccin con
el mnimo costo, y el costo es siempre un factor importante. El mnimo costo
inicial en el sistema de proteccin puede no ser lo ms recomendable y,
adems, puede implicar mayores dificultades en la instalacin y de operacin,as como mayores costos de mantenimiento. Los "costos" de una proteccin
son considerados "altos" cuando se considera por separado, pero estos deben
ser evaluados en contraste con los costos de los equipos
que estn protegiendo, y el costo de una interrupcin o prdida del equipo
protegido a causa de un proteccin insuficiente o inapropiada, los cuales son
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mucho mayores. El ahorro o la reduccin de los costos primarios puede
resultar en gastos muchas veces ms este ahorro, para reparar o sustituir los
equipos daados o perdidos debido a la proteccin inadecuada.
En efecto, sera utpico si los cinco objetivos bsicos pudieran ser
alcanzados a su mximo nivel. Consideraciones prcticas de la vida real
requieren sentido comn y compromiso. Por lo tanto, el ingeniero de proteccin
debe procurar maximizarlos, todos y cada uno para la seleccin de la proteccin
y en contraste con las necesidades del sistema.
FACTORES QUE AFECTAN A LOS SISTEMAS DE PROTECCIN
Hay cuatro factores principales que influyen en la proteccin con rels:
Econmico
"Personalidad" del ingeniero de proteccin y las caractersticas de sistema
de potencia
Ubicacin y disponibilidad de los dispositivos de desconexin y aislamiento
(Interruptores y seccionadores) y de los dispositivos de entrada
(transformadores de corriente y tensin)
Indicadores de falla disponibles
Estos ahora se describirn con ms detalle:Economa
Afortunadamente, las fallas y los problemas son relativamente poco
frecuentes, por lo que resultara fcil decidir no gastar dinero en la proteccin
porque no ha habido ningn problema. Ciertamente, el ingeniero de proteccin
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espera que no sea necesaria la actuacin de la proteccin, pero se debe
considerar que cuando las fallas y perturbaciones se producen, la proteccin es
vital para la vida del sistema. Un solo fallo durante el cual la proteccin acte,
despejando puntual y correctamente la zona afectada, minimizando as eltiempo de interrupcin del servicio y reduciendo los daos a equipos, puede
pagar el costo total del equipamiento de proteccin instalado, en efecto de no
existir tal proteccin en el sistema de potencia, los efectos de la falla
seguramente produciran prdidas econmicas mucho mayores que la inversin
en el sistema de proteccin.
El factor de la personalidad
Qu, cundo y dnde una condicin no tolerable se producir en el sistema
elctrico de potencia? Casi una infinidad de posibilidades existen. En
consecuencia, el ingeniero debe disear el sistema de proteccin para los
eventos ms probables, con base en experiencias pasadas, sumadas a las
recomendaciones del fabricante de los equipos de alta tensin a proteger y las
caractersticas del sistema. Esto tiende a hacer de la proteccin un arte, as
como una ciencia tcnica; debido a que la personalizacin del ingeniero de
proteccin, as como de las caractersticas y configuracin del sistema de
potencia, intervienen en la gestin y consideraciones de funcionamiento, y son
variables, como tambin lo sern los criterios de proteccin considerados para
diferentes casos.
Aunque hay mucha tecnologa en comn, los sistemas de proteccin y lasprcticas de proteccin estn lejos de ser estandarizables.
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Localizacin de dispositivos de Desconexin y de Entradas
La proteccin puede aplicarse slo cuando haya interruptores o dispositivos
similares para permitir el aislamiento de la zona de afectada, y cuando seanecesario, deben estar disponibles transformadores de corriente y/o tensin
para proporcionarle informacin sobre fallas a los equipos de proteccin.
Indicadores de fallas
Los problemas, fallas, y las condiciones no tolerables deben proporcionaruna diferencia lo suficientemente distinguible de las condiciones tolerables o las
condiciones normales de funcionamiento. Alguna seal o un cambio en las
cantidades (variable), es necesaria para la deteccin del problema o causar la
operacin del rel. Las variables ms comunes disponibles son corriente,
tensin, impedancia, reactancia, potencia, factor de potencia, direccin de la
corriente o la potencia, frecuencia, temperatura y presin. Cualquier cambio
significativo de los mismos puede constituir un medio para detectar condiciones
anormales y as ser empleados para el funcionamiento del rel.
La clave para la seleccin y aplicacin de la proteccin es determinar en
primer lugar qu medidas (variables) existen para distinguir entre condiciones
tolerables y no tolerables. A partir de esta informacin, se puede establecer o
disear un rel o sistema de rels necesario detectar dichas diferencias.
Si no existe una diferencia significativa entre condiciones normal y anormal,la proteccin es limitada, o no es posible en absoluto. Un ejemplo de esto existe
en los sistemas de distribucin, donde los accidentes o tormentas pueden
producir el de conductores energizados sobre el suelo. Esto es totalmente
intolerable, pero la corriente de falla puede ser muy pequea o nula, y todas los
dems parmetros del sistema, tales como tensin, potencia y frecuencia,
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pueden permanecer dentro de lmites normales. En consecuencia, en esta
situacin, no existe una condicin suficientemente detectable para detectar la
condicin y aislar el problema.
2.4 DEFINICIN DE TRMINOS TCNICOS
Con el objeto de clarificar el significado de algunos trminos de carcter
tcnico, de cara a la investigacin, se definen los siguientes trminos:
Aislamiento:es la propiedad que poseen algunos materiales de no permitir elpaso de la corriente elctrica, se utiliza en distintos equipos elctricos para
separar las partes activas o energizadas de las partes no energizadas, por
ejemplo en un transformador se separa el ncleo (que es la parte activa) del
tanque (que es la parte desenergizada), este el aislante es aceite mineral y
tambin estn los aisladores pasatapas de cermica que separan del tanque los
conductores de entrada y salida de la corriente.
Aislar: se refiere a la accin de desconectar o separar un equipo de potencia
de la red elctrica, se hace principalmente mediante la apertura de los
interruptores, y dependiendo de las necesidades se utilizan tambin
seccionadores.
Alta tensin: este trmino indica que un equipo o sistema elctrico es de un
voltaje muy alto, implica que est relacionado con el manejo de grandes
cantidades de energa elctrica. Una definicin bsica implica que el voltaje otensin es mayor a 1000 voltios, pero en el presente contexto este trmino hace
referencia a sistemas elctricos de niveles muy superiores a 115000 voltios,
incluso de 765000 voltios.
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Apagn:proceso no deseable de desestabilizacin del sistema, en el cual los
perfiles de tensin, la frecuencia, la capacidad de transmisin, etc. Se salen de
los rangos permisibles, ocasionando la desconexin de importantes reas del
sistema elctrico, que pueden ser de generacin y/o de transmisin, hastaproducirse el corte total o de gran porcentaje del flujo de energa elctrica. La
recuperacin del servicio en el sistema elctrico tiende a ser lenta debido a
procesos de anlisis, procedimientos de operacin, seguridad y complejidad del
sistema.
Arco elctrico: es la descarga elctrica que se forma entre dos partes
conductoras sometidas a una diferencia de potencial muy grande respecto a ladistancia que las separa, debido a la ionizacin de aire, puede ocurrir en un
ambiente de baja presin o al aire libre. Se utiliza para definir el fogonazo
producido por una falla elctrica de tipo cortocircuito en una lnea o equipo de
alta tensin, y en este caso es sinnimo de una corriente elctrica muy alta con
alto poder destructivo. Adicionalmente tambin se produce arco elctrico en las
cmaras de extincin de los interruptores de alta tensin, en el instante de la
apertura de sus contactos durante el despeje de un cortocircuito.
Autotransformador reductor: transformador de potencia que reduce la tensin
o voltaje de la energa elctrica, el prefijo auto indica bsicamente que el
equipo adems de la transferencia de energa a travs un acoplamiento
magntico (como el transformador), tambin lo hace a travs de acoplamiento
elctrico directo, lo cual aumenta el rendimiento del equipo y es muy til en
sistemas de potencia de alta tensin.
Baha: en una subestacin elctrica de dos barras, una baha es una seccin o
camino que conecta las dos barras a travs de varios interruptores en serie,
entre cada dos de los cuales tiene una derivacin para conectar equipos o
lneas elctricas, permitiendo doble camino por donde puede circular la
corriente elctrica, este arreglo aumenta la disponibilidad de los sistemas
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elctricos, ya que cada equipo o lnea cuenta con dos interruptores y puede
funcionar con cualquiera de los dos, mientras que el otro interruptor puede estar
abierto.
Bote de carga: maniobra de carcter operacional que consiste en aliviar la
carga de un sistema elctrico de potencia en determinadas circunstancias, con
el objeto de garantizar la estabilidad de dicho sistema, evitando su colapso.
Campo elctrico: es un campo de fuerza creado por la atraccin y repulsin de
cargas elctricas (a causa del flujo elctrico) y se mide en Voltios por metro
(V/m). El flujo decrece con la distancia a la fuente que provoca el campo.
Carga: cantidad de energa elctrica entregada o demandada, se mide en kVA
y est relacionada con la corriente.
Ciclos: es la medida del tiempo que define la alternancia de la onda de
corriente alterna, se mide en segundos o fracciones de segundo y es el inverso
de la frecuencia, la frecuencia se mide en Hertz y la cantidad de estos (Hz)
indica la cuantas veces se repite la forma de la onda en un segundo. Por
ejemplo para la frecuencia del sistema elctrico nacional que es de 60 Hz, la
onda de corriente tiene 60 ciclos en un segundo y cada ciclo mide 1s/60, es
decir 16,66 milisegundos. Para 50 Hz (frecuencia de la red en Europa) cada
ciclo mide 20 milisegundos.
Conductor: material que tiene la propiedad de permitir el paso de la corriente
elctrica, contrario a los aislantes, estos ofrecen baja impedancia, representaslas partes activas (energizadas de los equipos y sistemas de potencia)
Cortocircuito: Fenmeno elctrico ocasionado por una unin accidental o
intencional de muy baja resistencia entre dos o ms puntos de diferente
potencial de un mismo circuito, las corrientes de cortocircuito son por lo general
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muy elevadas y tienen un alto poder destructivo por sus efectos trmicos,
electromagnticos. (web: buscar definiciones con google).
Criterio: Un criterio es una condicin o regla que permite realizar una eleccin,lo que implica que sobre un criterio se pueda basar una decisin o un juicio de
valor. En el caso de este trabajo son las reglas que permitiran seleccionar un
ajuste de proteccion de acuerdo a parametros de selectividad y confiabilidad.
Despeje: proceso de deteccin, medicin, y disparo (apertura) que realizan los
equipos de protecciones sobre los interruptores de un equipo debido a una falla
en el mismo.
Deteccin: accin de sensar el cambio de una variable para luego discernir si
dicho cambio es tolerable o no y tomar las medidas respectivas.
Diagrama unifilar: diagrama elctrico representativo de un sistema de potencia
trifsico, en lugar de dibujar las tres fases se dibuja una sola lnea, de manera
de simplificar los esquemas.
Diferencia de potencial: La tensin, voltaje o diferencia de potencial es una
magnitud fsica que impulsa a los electrones a lo largo de un conductor en un
circuito elctrico cerrado, provocando el flujo de una corriente elctrica.
Electromecnico: se refiere a equipos de proteccin cuya construccin se
basa en la combinacin de elementos electromagnticos y elementos
mecnicos, los elementos mecnicos, que muchas veces consisten deengranajes, resortes, palancas, discos y mecanismos de relojera, son
activados por los elementos sensores electromagnticos, tales como bobinas y
electroimanes.
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Equipamiento intermedio: se refiere a los transformadores de medida de
tensin y de corriente, los cuales reducen estas variables del sistema de
potencia a valores manejables por los equipos de proteccin. Adicionalmente
estn los circuitos de control como los circuitos de disparo desde lasprotecciones hasta los interruptores.
Equipos de alta tensin o Equipos de potencia: contemplan los
transformadores, generadores, reactancias, barras, interruptores, que
componen un sistema elctrico de alta tensin.
Estado slido: se refiere a equipos de proteccin, que estn compuestos deelementos electrnicos analgicos, surgieron despus de los de tipo
electromecnico y preceden a los equipos electrnicos digitales.
Falla cross-country: en lneas paralelas, cuando una falla ocurre en una lnea
y degenera ambas lneas, este tipo de fallas son causadas por sobretensiones
originadas por descargas atmosfricas.
Hz: Hertz, unidad de medida de la frecuencia de la onda de corriente alterna, 60
Hz significa que la seal o la onda tiene una frecuencia de cambio de polaridad
de 60 ciclos en un segundo. (web: buscar definiciones con google)
IEEE: Instituto de Ingenieros Electricistas y Electrnicos, del ingls: Institute of
Electrical and Electronics Engineers. Es una asociacin tcnico-profesional
mundial dedicada a la estandarizacin, entre otras cosas. Es la mayor
asociacin internacional sin fines de lucro formada por profesionales de lasnuevas tecnologas, como ingenieros elctricos, ingenieros en electrnica,
cientficos de la computacin, matemticos aplicados, ingenieros en informtica,
ingenieros en biomdica, ingenieros en telecomunicacin e ingenieros en
Mecatrnica Segn el mismo IEEE, su trabajo es promover la creatividad, el
desarrollo y la integracin, compartir y aplicar los avances en las tecnologas de
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la informacin, electricidad, electrnica y ciencias en general para beneficio de
la humanidad y de los mismos profesionales.
Ingeniero de proteccin: ingeniero electricista dedicado al diseo,implementacin, ajuste o mantenimiento de sistemas de protecciones elctricas.
Interruptor:Dispositivo de operacin mecnica capaz de soportar e interrumpir
corrientes bajo condiciones de circuito normal y tambin soportar
sobrecorrientes (durante un tiempo especfico), bajo condiciones de circuito
anormales especificadas, como es el caso de los cortocircuitos. (IEC 60050-
441).
kV: kilovoltio, mil voltios, es un mltiplo de la unidad de medida del voltaje,
tensin o diferencia de potencial.
Lmites de transmisin: en trminos bsicos, se refiere a la mxima capacid