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UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILEFACULTAD DE INGENIERA
DEPARTAMENTO DE INGENIERA ELCTRICA
ASIGNATURA: Electivo IV: PROTECCIONES ELCTRICASCdigo 11711 Curso
Vespert ino
PROFESOR : CARLOS LATORRE VALLADARES
ALUMNO :Ap. Paterno Ap. Materno Nombre
Observacin: Desarrolle su prueba en forma CLARA Y ORDENADA.
P E P N 1ler SEMESTRE 2009
6 de mayocle2009PuntaiePl.-P2.-P3.-
TOT:
CALIFICACIN
En el sistema de transmisin, cuyo diagrama unineal se presenta
en la figura, todas lasmpedancias se encuentran expresadas en p.u.
en base comn de 145 MVA y Voltajes BasesNominales del
transformador. La demanda de potencia corresponde a la situacin
dedemanda mxima.
Para la especificacin de los TCs considere las Razones
normalizadas siguientes: 50; 75;100; 150; 200; 250; 300; 400; 500;
600; 800; 1.000; 1.500; 2.000; 2.500; 3.000; 4.000; 6.000;8.000;
12.000 Amperes primarios a 5 Amperes secundarios.
Se pide:a) Determinar los ajustes de los rels de sobrecorriente
de fase de tiempo inverso (51),
considerando una condicin de sobrecarga aceptable del 30% y At =
0,35 segundos.Los rels son de tipo digital o numricos de las
siguientes caractersticas:
Rango del Pick-up : 0,5 a 16,0 Amp, Paso de 0,1 Amp;* Rango del
Time Dial: Curvas IEC de 0,05 a 1,00 en pasos de 0,01
Curvad: top = TD[0,14/(M'oiz - 1)]b) El ajuste de la unidad
instantnea del rel 50-D:
Rango del Pick-up: 0,5 a 80,0 Amp en pasos de 0,1 Ampc) El
ajuste de los rels residuales, considerando las caractersticas del
mismo rel utilizado
para la proteccin de fases.
X>-X0 --,: x, ^ x^ o, ^y/r ; x0 =
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Un ret de sobreconlente cuya resistencia ts de 0,35 O y su
Inductancia es de 2,5est conectado en el Tap 5 a travs ca un TC de
razn 200/ i amperes y Zs - 0,18 O., Elconductor de conexin tiene
una resistencia de 3,35 rnQ/rt y el rel se encuentraubicado n SO ni
del TC
La caracterstica de excitacin del TC se expresa en la tabla
siguiente.
I2 (V) 0,6 1,0 2,0 6,00,05 0,10 0,145 0,148
Si pide:a) El valor de la corriente primaria que hace operar ai
Rel y determine el errorb} Determinar el error de razn
correspondientec) Es posible determinar, con los datos del
problema, I ndice ete saturacin (n)
rel?, t{Explique porqu m o parque nalSi no es posible, con los
datos proporcionados, exprese de qu forma se debepmuoder para poder
determinar n
* - Resp o n da las sigu nte s p re g u ntas:
a) Enuncie y describa las caractersticas fundamentales que debe
cumplir un Sistema deProtecciones Elctricas.
b) Explique de que formas se puede obtener voltaje de secuencia
cero en un sistemaelctrico trifsico. Confeccione un diagrama
adecuado explicativo (no basta con slo eldiagrama, debe explicar
como opera el sistema).
c) Explique porque razn se desprecia la impedancia del circuito
primario al obtener elcircuito equivalente de un Transformador de
Corriente y porque razn ello no esposible hacer para el
Transformador de Potencial.
d) Explique que caracterstica presenta un transformador de
corriente clase C400.e) Explique que es un "Compacto de Medida"
utilizado en los sistemas de medida para
facturacin en media tensin. Describa como est compuesto y de que
tipos puede ser.
-
c)
3> \p> ^1% 1 tTC->M^ o
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UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILEFACULTAD DE EVGEMIER1A
DEPARTAMENTO DE INGENIERA ELCTRICA
ASIGNATURA: PROTECCIONES ELCTRICASCDIGO 1171 1 CURSO
VESPERTINO
PROFESOR : CARLOS LATORRE VALLADARES
ALUMNO :Ap. Paterno Ap. Materno Nombre
Observacin: Resuelva rada PROBLEMA en hoja separada.Desarrolle
su prueba en forma CLARA Y ORDENADA.
PEP Nl1* SEMESTRE 2003
FECHA : J8 JUNIO 2003PntalePl.-P2.-P3.-
TOT:
CALIFICACIN
P
Pl.- Responda las siguientes preguntas/; a) Enuncie y d una
descripcin de las caractersticas fundamentales que debe cumplir un
sistema de
proteccin elctrica.
b) Exprese cual es la caracterstica fundamental que debe cumplir
un transformador de corriente enrelacin con la corriente de
excitacin.
c) Dibuje a caracterstica de saturacin del ncleo de un TC para
uso en medida y en proteccin,respectivamente. Explique.
d) Exprese que representa el ndice de saturacin de un TC.
e) Indique una clasificacin de los rels de acuerdo a su
velocidad de operacin.
45: f) Exprese la caracterstica que presenta un fusible
limitador de corriente. Confeccione un grficoaclaratorio.
{ g) Explique el principio de operacin de un interruptor
diferencial de baja tensin. Aydesegrficamente.
h) Explique que representa la sensibilidad de un interruptor
diferencial de baja tensin. D unejemplo.
P2.- Un Transformador de Corriente de razn 250/5 tiene conectado
en su secundario un Amprmetro yun Wtmetro, instrumentos que se
encuentran ubicados a 75 metros respecto del TC. El conductorde
conexin es de 2,35 l/km.El Burden de los instrumentos es: Amp: 0,75
O; Watm: 1,15 OLa curva de excitacin y caractersticas del TC se
encuentran en hoja adjunta.
Determine: a) La corriente primaria en amperes si la corriente
secundaria en el TC es 4,3 Ab) El error de razn correspondiente
P3.- Para el sistema de alimentacin a los motores indicados en
el diagrama unilineal de la figura,determine: a) La corriente en el
alimentador y circuitos derivados que permita especificar laseccin
de conductor en cada caso
b) Las protecciones de cortocircuitos y sobrecarga, donde
corresponda., para elalimentador y motores. Indique en cada caso el
tipo de proteccin que usar.
H Alimentador D
D
I Cto.Cto.
( Cto,
Derivado 1
Derivado 2
Derivado 3
(MUJMI 25 HP Jaula re Ardilla F
-
1 *
-
fj/UHO L%\^5L*jJ^ JA^W^AAJh ^M^U^MTt^ O- 4i- ^JO/lAxC^X^t 6-
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o
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o
100806040
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.0010002 0004 0.01 0.02 006 0.1 0.2 0.40.60.81.0' .
VALOR EFICAZ DE LA CORRIENTE DE EXCITACIN
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P2.- Un rel de sobrecorriente de fase que se encuentra conectado
en tap 5 y cuyo burden es1,9 D, es alimentado por un TC multirazn
clase C100 correspondiente a la razn 300/5, elque se encuentra
ubicado a 75 metros del rel y conectado a ste por un conductor
decobre de 2,35 mQ/m.
Si el rel recibe una corriente de 8,3 amperes se pide:a)
Determinar la magnitud de la corriente en el primario del TCb) el
error de razn en por cientoc) Exprese si el TC cumple con lo que
establece la Clase C100, explique su
respuesta fundamentadamente. De no cumplir explique como puede
resolver lasituacin de forma tal que la lectura de corriente cumpla
con la exactitud queestablece la clase de precisin del TC.
-re
>
P3.- Responda las siguientes preguntas:
a) Enuncie y describa las caractersticas fundamentales que debe
cumplir un Sistema deProtecciones Elctricas.
b) Explique dos formas para obtener voltaje de secuencia cero en
un sistema elctricotrifsico. Confeccione un diagrama adecuado
explicativo (no basta con slo eldiagrama, debe explicar como opera
el sistema).
c) Explique porque razn se desprecia la impedancia del circuito
primario al obtener elcircuito equivalente de un Transformador de
Corriente y porque razn ello no esposible hacer para el
Transformador de Potencial.
d) Exprese a que corresponde una "zona de proteccin" para el
caso de un sistemaelctrico de potencia.
e) Explique que entiende por: i) Respaldo local y ii) Respaldo
remoto. Proporcione unejemplo en cada caso.
f) Explique a que corresponde y cual es el fundamento de la
"corriente dinmica de unTC".
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Departamento Ingeniera Elctrica Profesor Carlos A. Latorre V.
Protecciones Elctricas
200
2 3 4 9 ( 7 * 9 2 3 4 5 C 7 8 9 2 3 4 5 C 7 I 9OJ 1.0
Secondary RMS Exting Amperes (Is)Typical excitation curves for a
600:5 multiratio class C100 current transformen
16 USACH
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UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILEFACULTAD E INGENIERA
DEPARTAMENTO DE INGENIERA ELCTRICA
ASIGNATURA: MANTENCIN Y PROTECCIONES ELCTRICASCDIGO 11088 (PARTE
PROTECCIONES ELCTRICAS)PROFESOR : CARLOS LATORRE VALLADARES
/ALUMNO :
Ap. Paterno Ap. Materno Nombre
Observacin: Desarrolle su prueba en forma CLARA Y ORDENADA.
POR2 SEMESTRE 2009
5 de enero de 2009PuntajePi.-P2.-P3.-
TOT:
CALIFICACIN
P1.- ( En el sistema de transmisin, cuyo diagrama unilineal se
presenta en la figura, todas las* impedancias se encuentran
expresadas en p,u, en base comn de 100 MVA y Voltajes Bases
Nominales del transformador. "La demanda de potencia corresponde
a la situacin dedemanda mxima.
Determine los ajustes de los relea de sobrecorriente de tiempo
Inverso einstantneos do fase, considerando una condicin da
sobrecarga aceptable del 3S% y M 0,30 segundos,
LOS rels son de tipo digital o numricos de las siguientes
caractersticas:i) Unidades de sobrecogiente de tiempo inverso
(51);
Rango del Pick-up 0,5 a 16,0 Ampf Paso de 0,1 Antp; Rango del
Time Dial: Curvas IEC de 0,05 a 1,00 en pasos de 0,01
Curva C2: fbp"TD[13f5/(M- 1>]II) Unidad Instantnea (50):
Rango del Pick-up: 0,6 a 80,0 Amp en pasos de 0,1 Amp
Para la especificacin de los TCs considere las Razones
normalizadas siguientes: 50; 75;100; 150; 200; 250; 300; 400; 500;
600; 800; 1.000; 1.500; 2.000; 2.500; 3.000 Amperesprimarios a 5
Amperes secundarios.
A
so
P2.- Para el sistema de transmisin que se muestra en Diagrama
Unilineal de la figura de la-20 pregunta P1, se debe mplementar las
protecciones residuales que permitan protegerlo contra
fallas mnimas que puedan ocurrir tanto en el lado de 220 kV como
en el lado de 66 kV (noconsidere colocar rel residual para la zona
de la lnea C- D), para lo cual se pide:a) Dibuje en el diagrama
unilineal la ubicacin de los rels residuales necesarios para
proteger
el sistema de transmisin, considerando como mnimo los TCs
indicados y en particularpara uno de ellos dibuje el diagrama
trifsico de conexin.
b) Determine el ajuste de los rels de sobrecorriente residuales
considerando que ellos son delas mismas caractersticas que los rels
de sobrecorriente de fase.
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P3.- Responda las siguientes preguntas:
a) Exprese a que corresponde el ndice de saturacin de un TC y
explique cmo sedetermina.
b) Enuncie y describa las caractersticas fundamentales que debe
cumplir un Sistema deProtecciones Elctricas.
c) Explique cual es el principio bsico de implementacin de la
proteccin direccional.d) Explique de que forma se puede obtener
voltaje de secuencia cero para polarizacin
de un rel direccional. Confeccione un dibujo aclaratorio.
e) Un rel de sobrecorriente cuyo Burden es 0,8 Q est conectado
en el Tap 3, a travsde un TC de razn 100/ 5 amperes y Zs = 0,2 O.
El conductor de conexin tiene unaresistencia de 2,45 O/km y el rel
se encuentra ubicado a 34 m del TCLa caracterstica de excitacin del
TC se expresa en la tabla siguiente.
E2(V)"o (A)
0,50,01
1,00,05
2,00,10
3,00,115
4,00,13
5,00,14
6,00,145
8,00,148
10,00,15
Calcule el valor de la corriente primaria que hace operar al Rel
y determine elerror de razn correspondiente.