cordinacion reles 3

5/7/2018 cordinacion reles 3 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/cordinacion-reles-3 1/9

1

UNIVERSIDAD TECNICA DE COTOPAXICIENCIAS DE LA INGENIERIA Y APLICADAS

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE COTOPAXI

CIENCIAS DE LA INGENIERÍA Y APLICADAS

INGENIERÍA ELÉCTRICA

PROTECCIONES ELÉCTRICAS

TEMA: COORDINACIÓN DE LOS RELÉS 50 Y 51 DE FASE.

OBJETIVOS:

GENERAL:

➢ Aprender a calibrar el relé de un alimentador mediante el uso delsoftware para tener una protección de respaldo que proteja altransformador de potencia y demás equipos.

ESPECÍFICOS:

➢ Realizar el dimensionamiento de los fusibles mediante el softwarepara la coordinación de las protecciones en un ramal.

➢ Identificar en el ramal el transformador de mayor capacidad paraproceder a coordinar los relés 50 y 51.

➢ Conocer las corrientes de cortocircuito del transformadormediante una base de datos entregada por el docente paracoordinar los relés del alimentador adecuadamente.

➢ Graficar las curvas de las protecciones con la ayuda del softwarepara poder interpretarlas de una mejor manera y así poderestablecer conclusiones.

MARCO TEORICO:

RELES

El Relé es un dispositivo que recibe la información a través de lostransformadores de potencial y (o) corriente, y puede distinguir entrecondiciones normales y anormales. Al detectar condiciones anormales,entra en acción cerrando o abriendo contactos que en forma directa oindirecta habilitan circuitos de apertura de los disyuntores.

RELÉS DE SOBRECORRIENTE (50-51)

Los relés de sobrecorriente son los tipos más simples de los relés deprotección. Como su nombre lo indica, y como todo elemento de

Protecciones Eléctricas



2


protección visto hasta el momento, tiene como finalidad operar cuandola corriente en la parte del sistema donde se ubica alcanza valoressuperiores a un valor predeterminado o mínimo de operación. Existendos tipos básicos de relés de sobrecorriente: los de tipo de operación

instantánea y los de tipo de operación retardada.3.1.1 Los relés de sobrecorriente instantáneos.- Operan sinretardo cuando la corriente excede de un valor preestablecido; sinembargo, el tiempo de operación de estos tipos de relés pueden variarsignificativamente (desde 0.016 a 0.1 seg.)

3.1.2 Los relés de sobrecorriente con retardo.-Poseencaracterísticas de operación tal que el tiempo varía inversamente con lamagnitud de la corriente que detecta. La figura muestra característicasde los tipos de relés de sobrecorriente más comúnmente usados, y éstos

son tres: inverso, muy inverso y extremadamente inverso.

Tanto los relés instantáneos como los de tipo inverso, soninherentemente no selectivos, dado que pueden detectar condiciones desobrecorriente en sus zonas de protección como también en las zonasadyacentes. Sin embargo, en la práctica, esta selectividad se logramediante una adecuada calibración de sus sensibilidades o mediante unretardo intencional, o bien, combinando estas dos alternativas. Tambiénpuede obtenerse selectividad combinando sus relés direccionales,especialmente, en sistemas de distribución no radiales.

DESARROLLO

Para le realización del presente trabajo tuvimos que escoger un ramaldel alimentador de Bellavista para realizar los cálculos respectivos de losfusibles en el ramal.

Procedimos a identificar los transformadores trifásicos y monofásicospara no tener problemas al momento de calcular la corriente de servicioo carga fría y el fusible de protección respectivo para cada sub ramal.

Para realizar los cálculos del fusible de un sub ramal tuvimos queprimero escoger el transformador de mayor potencia del sub ramal,luego pasamos a encontrar el fusible que le protege al transformador demayor potencia del sub ramal, después procedimos a desactivar la curvade daño y la curva de inrush-carga fría, luego pasamos a activar lacorriente del servicio del sistema calculada y la corriente de cortocircuito




3


que nos otorgó el Ing. en unos planos de autocad, después pasamos aelegir el fusible que va a proteger a todo el sub ramal.

Para el cálculo de la corriente de servicio:

I servicio=∑∆3Ф+∑∆1Ф33*13.8

∑∆3Ф=Sumatoria de la potencia de los trafos trifasicos

∑∆1Ф3=Sumatoria de los trafos monofasicos dividido para tres

∑∆1Ф3

NOTA: ∑∆1Ф3 se realiza esto para tener espresado en una sola potencia

preferiblemente trifásico.Después pasamos a dimensionar el relé 50 .

➢ Graficamos la curva de la corriente de cortocircuito mínima, teneren cuenta que es la mínima.

➢ Graficamos la corriente de inrush y carga fría.➢ Graficamos el fusible de mayor capacidad entre el reconectador y

el relé, hay que tener en cuenta que con el relé 50 si se puede ono se puede salvar al fusible.

➢ Graficamos la corriente de cortocircuito máxima del alimentador.➢ Graficamos los reles de sobre corriente:

La corriente instantánea le pusimos 400 A porque le salva alfusible, con su respectivo tiempo de interrupción que le pusimos 5ciclos, con una corriente temporizada de 100 A y una palanca detiempo de 10 ya que este es el máximo dial q se puede usar paraesta coordinación.

➢ Graficamos la curva de daño del cable 1/0.

Después pasamos a graficar la curva del relé 51 :

➢ Graficamos la corriente de servicio máximo.➢ Graficamos el fusible de mayor capacidad entre el reconectador y

la sub estación, la curva del relé 51 debe estar sobre el fusible demayor capacidad.

➢ Graficamos la corriente de cortocircuito máximo.




4


➢ Graficamos la curva de daño del cable para tener una mejorcoordinación podemos escoger el cable más delgado que puedeser 1/0.

➢ Graficamos la curva de daño térmico del transformador.

➢ La corriente temporizada pasaría a ser un 30 % más de lacorriente de servicio máxima encontrada y la palanca de tiempono se debe pasar del máximo dial que es 10.

➢ Graficamos el dial IDMT EI.

DATOS ENCONTRADOS

DATOS ENCONTADOS

POTENCIA TOTAL

TRAFO DEREFERENCIA I CC MAX.

FUSIBLES

I DE SERV.DUA

LLINE

A

RAMAL 1 400.83 100 ( 3F) 1032 1.6 25 T 16.76

RAMAL 2 638.33 50 (3F) 1271 1 40 T 26.71

RAMAL 3 298.33 50 (3F) 1675 1 30 T 12.49

RAMAL 4 170 50 (3F) 2038 1 30 T 7.11

RAMAL 5 40.83 37.5 (1F) 2804 2.1 40T 1.71I TROCAL

I TOTAL 87 AMP

CALCULOS REALIZADOS

Estos cálculos los realizamos para poder encontrar el fusible de mayor potenciay el fusible de menor potencia:

Para dimensionar el fusible # 1 (F1)

I servicio 1=∑∆P1Ф3+∑∆3Ф3*13.8=230/33*13.8=3.2 A

I servicio 2=∑∆P1Ф3+∑∆3Ф3*13.8=75/33*13.8=1.04 A

I servicio 3=∑∆P1Ф3+∑∆3Ф3*13.8=142,53+1003*13.8=6.17A




5


I servicio 3=∑∆P1Ф3+∑∆3Ф3*13.8=653+1303*13.8=6.34A

I serv. A = 16.76 Amperios

Para dimensionar el fusible #2 (F2)

I servicio 1=∑∆P1Ф3+∑∆3Ф3*13.8=0195/33*13.8=2.71A

I servicio 2=∑∆P1Ф3+∑∆3Ф3*13.8=235/33*13.8=3.27A

I servicio 3=∑∆P1Ф3+∑∆3Ф3*13.8=1453+753*13.8=5.16A

I servicio 4=∑∆P1Ф3+∑∆3Ф3*13.8=853+1453*13.8=7.25A

I servicio 5=∑∆P1Ф3+∑∆3Ф3*13.8=1003+303*13.8=2.65A

I servicio 6=∑∆P1Ф3+∑∆3Ф3*13.8=903+1053*13.8=5.65A

I serv. B = 26.7 Amperios


I servicio 1=∑∆P1Ф3+∑∆3Ф3*13.8=1203+503*13.8=3.77A

I servicio 2=∑∆P1Ф3+∑∆3Ф3*13.8=252.5/33*13.8=3.52A




6


I servicio 3=∑∆P1Ф3+∑∆3Ф3*13.8=90/33*13.8=1.26A

I servicio 4=∑∆P1Ф3+∑∆3Ф3*13.8=192.53+303*13.8=3.94A

I serv. C = 12.49 Amperios


I servicio 1=∑∆P1Ф3+∑∆3Ф3*13.8=115/33*13.8=1.60A

I servicio 2=∑∆P1Ф3+∑∆3Ф3*13.8=753+503*13.8=3.13 A

I servicio 3=∑∆P1Ф3+∑∆3Ф3*13.8=903+303*13.8=2.37A

I serv. D = 7.11 Amperios


I servicio 1=∑∆P1Ф3+∑∆3Ф3*13.8=82.533*13.8=1.15A

I servicio 2=∑∆P1Ф3+∑∆3Ф3*13.8=40/33*13.8=0.56A

I serv. E = 1.71 Amperios

Para el cálculo de la corriente de la troncal principal:




7


I troncal=∑∆P1Ф3+∑∆3Ф3*13.8=857.53+2453*13.8=22.21A

La corriente de servicio máxima:

Ism= I serv A+ I serv B+ I serv C+ I serv D+ I serv E+ I troncal

Ism=87 Amperios

Para la coordinación del relé 50 :

I’ cc min= 484 Amperios

Ism= 87 Amperios

Fusible= 40 T

Icc Max del fusible= 3700 Amperios

T=0,103<tmf Icc máx.

Corriente instantánea 1300 porque le salva al fusible.

Para la coordinación del relé 51 :

Ism = 87 Amperios

Fusible= 40 TIcc máx. del fusible= 3700 Amperios

Sn = 10 MVA

Vn= 13.8 KV

Corriente temporizada = Ism+ (30%*Ism)

CONCLUSIONES

• Los relés de sobrecorriente se utilizan como protección derespaldo en transformadores de potencia.




8


• La unidad instantánea (50) envía señales de apertura a losinterruptores o simplemente dan una alarma cuando hay uncortocircuito con un tiempo de apertura de 0.02seg.

• La unidad temporizada (51) envía señales de apertura a losinterruptores pero cumpliendo un tiempo.

•

• Si no queremos salvar los fusibles en el software recorremos laCorriente de operación a la derecha.

RECOMENDACIONES

• Para que exista coordinación entre un reconectador comoelemento protector y un relé como elemento de respaldo, esnecesario que para los valores de corriente de falla disponibles enla zona de protección del reconectador, las curvas deben estar pordebajo de la curva seleccionada del relé de respaldo.

•

El relé 51 no debe permitir que se dilate el cable más delgado enel troncal y también no debe permitir que se caliente eltransformador de potencia de la S/E.

• El relé 51 no debe disparar a las corrientes transitorias máximas(inrush y carga fría).




9


ANEXOS:

RELE 50

RELE 51


ICC MINIMO

CORRIENTE INR

FUSIBLE

CORRIENTE

CURVA DE DAÑO

ICC MAX FUSIB

CURVA DE DAÑO TRANSFORMAD

RELE 50

RELE 51

CORRIENTE INR

FUSIBLE

CORRIENTE

CURVA DE DAÑO

ICC MAX FUSIB

CURVA DE DAÑO TRANSFORMAD

cordinacion reles 3

Documents