Dispositivo para detección de conductores caídos y faltas de fase utilizando Sincrofasores

Dispositivo para detección de conductores caídos y faltas de fase

utilizando Sincrofasores

En las Compañías de Distribución de Electricidad

Incidencia en la calidad de servicio

Siempre se ha planteado la necesidad de:

Deteccion temprana de conductores caídos

Deteccion de faltas de fase por fusibles quemados

Peligro en la vía pública .Seguridad de personas

Y también:

Red Típica de Distribución Media Tensión

.

-caso A: conductor caído lado Fuente

-caso B conductor caído lado Carga

Subestación

132 kV 13.2 kV

A

B

A

B

B

A

Càmaras MT/BT

T t

RS

S

R

A- Conductor R caído lado Carga con contacto sólido a tierra

-1

0

1

-1 0 1

Corrientes de fase y secuencia primarias (PU)

IT

IS

I2

I0=I1

-1

0

1

-1 0 1

Tensiones y Corrientes secundarias (PU)

it

is

ir

ur

us

ut

I2= 66 % Iprefalla del Transformador Puede ser despreciable medida en la Subestación

Medido en la Subestación

Us= 100 % Un, Ur= Ut=58 % Un,

esto corresponde a U2=58% Un.

A- Conductor caído lado Carga con contacto Sólido a tierra

Medido en la Cámara

T t

RS

s

r

B- Conductor R caído lado Carga, fase R aislada de tierra

B- Conductor R caído lado Carga, fase R aislada de tierra

IS=-IT, I2=50% Iprefalla.

En el secundario

us=100% Un ur=ut=50% Un,

u2= 50 % Un.

Medido en la Subestación Medido en la Cámara

T t

RS

s

r

Rf=10Ω

C- Conductor R caído lado Carga, fase R a tierra con Rf=10Ω

C- Conductor R caído lado Carga, fase R a tierra con Rf=10Ω

Medido en la Subestación Medido en la Cámara

I2= 66 % Iprefalla del Transformador Puede ser despreciable medida en la Subestación

Us= 100 % Un, Ur= Ut=58 % Un,

esto corresponde a U2=58% Un.

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0 1000 2000 3000 4000 5000

U (p

u)

Rfalla (ohm)

Fig 09: Tensiones de secuencias 1 y 2 lado Baja Tensiónen funcion de la Rfalla y la Potencia de la Carga

u1-1MVAu1 .2MVAu2-1MVAu2 .2MVAU2 falla monoU2 falla bifasica

Ipri(

A)

Medido en la Cámara

Tensiones de Secuencias 1 y 2 en en funcion de la Rfalla y la Potencia de la Carga

Medido en la Subestación

A VLAN

IEC61850

Esquema del Dispositivo IED PMU-I detector de Conductor caído

1 PPS Fecha Hora Universal

PLL

1 kHzµ P

Calculo

Sincrofasores

Registro

Oscilografía

Comunicación

Salida

TCP/IP

FO oGPRS

ReceptorGPS

IL1

IL2

IL3

ILN

UL1N

UL2

UL3

ADC

Fortaleza:

-Supervisión desde un punto varios km de red y decenas de plataformas de rebaje

Dispositivos instalados en la Subestación

Debilidad

- Económico: función incorporada en relé existente

-Falta de sensibilidad

El conductor puede caer en piso seco y no hay arcoDesfavorable con conductores protegidos

Dispositivos instalados en cámara Lado Secundario

Fortaleza:

-Alta Sensibilidad

Debilidad

- Necesita varios equipos comunicaciados por cable

-Es integrable a sistemas de TeleSupervisión de cámaras

Error del método DFT para frecuencias fuera de la nominal

Error de Módulo

0.98

0.985

0.99

0.995

1

46 48 50 52 54

Frecuencia ( Hz)

Mòd

ulo

DF

T (

pu)

-20

-15

-10

-5

0

5

10

15

20

46 48 50 52 54

Frecuencia (Hz)

Fa

se D

FT

(º)

Error de Ángulo

DFT de una corriente trifásica de 141.421 V frec = 46 Hz φ = 0 º

100105110115120125130135140145150

20 30 40 50 60

T ( ms)

Mo

d (

V )

Ur Us Ut U1 Mod

100

105

110

115

120

125

130

135

140

145

20 30 40 50 60

-100

-80

-60

-40

-20

0

100105110115120125130135140145150

20 30 40 50 60100

105

110

115

120

125

130

135

140

145

20 30 40 50 60

T (ms)M

od

(V

)

-100

-80

-60

-40

-20

0

Ang

ulo

(º)

U1 Mod JU1 Mod φ