Siemens-7sd610 87l Diferencial de Linea

7/21/2019 Siemens-7sd610 87l Diferencial de Linea

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Proteccin Diferencial de Lnea SIEMENS7SD610

Ing. Luis Felipe Hernandez ZevallosEspecialista en Proteccin de Sistemas de Potencia.


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PRINCIPIO

DE

FUNCIONAMIENTO


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UNIDAD DIFERENCIALUNIDAD DIFERENCIAL En este punto se repasan los principios de operacin de una unidad diferencial con

frenado porcentual. Con el fin de simplificar la explicacin, se considera unelemento protegido (lnea, transformador o barras solamente con dos extremos,

como el representado en la figura 1. La unidad diferencial operara con lasintensidades I-1 e I-2.

Las diferencias entre dichas intensidades, derivadas de la diferente relacin detransformacin de los TIs o, en el caso de un transformador de potencia, de larelacin de transformacin del mismo, del grupo de conexin y de los filtros

homopolares, se consideran ya compensadas.


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UNIDAD DIFERENCIALUNIDAD DIFERENCIAL La unidad diferencial opera en base a dos

magnitudes: Intensidad diferencial:

Intensidad de frenado: se consideraran las siguientes:


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UNIDAD DIFERENCIALUNIDAD DIFERENCIAL


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CaracterCaracterstica diferencialstica diferencial La unidad diferencial operara si el punto

(IDIF , IFRE ) esta por encima de lacaracterstica asociada. Dichacaracterstica, en los rels de ultima

generacin, suele ser similar a larepresentada en la figura 2, con una o dospendientes de frenado.


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CaracterCaracterstica diferencialstica diferencial


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Lugares geomLugares geomtricos de (IDIF, IFRE)tricos de (IDIF, IFRE) Faltas externas:

Influencia de errores externos

Influencia de la saturacin de un TI

Faltas internas:

Influencia de la carga Influencia de la saturacin de un TI


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Fallas externasFallas externas Influencia de errores externos

Tericamente, en una falla externa, la intensidad diferencial serianula, por lo que el lugar geomtrico (/I DIF/ , I FRE )correspondera al eje de abscisas. Sin embargo existen factoresexternos, tales como los errores de los TIs o, en el caso de untransformador de potencia, la intensidad de magnetizacin y la

operacin del cambiador de tomas o, para una lnea, la intensidadcapacitiva y los errores en la compensacin del canal decomunicaciones, que generan intensidad diferencial. Por ello, elpunto (/I DIF/ , I FRE ) se encuentra en una recta cuya pendiente

depende del porcentaje de error que introducen los citadosfactores. La primera pendiente de la caracterstica diferencial seajusta para compensar dichos errores.


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Influencia de errores externosInfluencia de errores externos


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El transformador frente a la saturaciEl transformador frente a la saturacinn

Un transformador de corriente est saturado cuando su corriente de primarioo su carga estn por encima de sus valores nominales. La linealidad de latransformacin de corriente entre primario y secundario disminuye, de forma

que el error es elevado. Se puede observar como la saturacin deltransformador es inversamente proporcional a la carga.

La diferencia entre los transformadores de corriente para medida o proteccines el comportamiento frente a la sobrecarga que se puede producir en elprimario.

Los que se aplican en medida, a partir de una sobrecarga se saturan para nodaar al equipo del secundario. En proteccin, no se saturan hasta una elevadacorriente.

Un transformador de proteccin de clase 5P15 indica que no se satura hasta

que pase por el primario 15 veces la corriente nominal. En los transformadores para medida el parmetro de FACTOR DE

SEGURIDAD (FS) nos indica el nmero de veces de corriente primaria que eltransformador es capaz de transferir a los equipos de medida.


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Curva de un transformador de corriente de 30 VCurva de un transformador de corriente de 30 V

AA


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Curvas de ClaseCurvas de ClaseA: Zona de corriente nominalB: Zona de sobrecarga para transformadores de proteccinC: Zona de sobrecarga mxima para transformadores de medida FS < 5


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Fallas externasFallas externas Influencia de la saturacin de un TI


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Fallas externasFallas externasInfluencia de la saturacin de un TI


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Influencia de la saturaciInfluencia de la saturacin de un TIn de un TI


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Fallas externasFallas externas Influencia de la saturacin de un TI


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Faltas internasFaltas internas

Presenta 2 tipos de fallas internas:

Influencia de la carga

Influencia de la saturacin de un TI


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Faltas internasFaltas internas Influencia de la carga


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Circuitos de Falla, Prefalla y Falla Pura


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Circuitos de Falla, Prefalla y Falla PuraCircuitos de Falla, Prefalla y Falla Pura Ecuaciones deducidas del grafico:


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Fallas InternasFallas Internas Influencia de la carga

Diagrama fasorial asociado al circuito anterior


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Influencia de la carga


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Influencia de la saturaciInfluencia de la saturacin de un TIn de un TI


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UNIDAD DE COMPARACIUNIDAD DE COMPARACI

N DIRECCIONALN DIRECCIONAL

La unidad de comparacin direccional aqu descrita compara la fasede I-1 e I-2. Idealmente, cuando se produce una falla interna al

elemento protegido I-1 e I-2 estarn en fase, mientras que si la fallaes externa ambas intensidades estarn en contrafase. Este patrnnos hace pensar en una unidad de comparacin direccional (o defase) que discrimina fcilmente la localizacin de la falta.

Fallas internas

Fallas externas


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ComparaciComparacin Direccionaln DireccionalFallas internas


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ComparaciComparacin Direccionaln Direccional Fallas externas


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DIAGRAMA LOGICO DE LADIAGRAMA LOGICO DE LA

RESTRICCION DEL INRUSH PARA UNARESTRICCION DEL INRUSH PARA UNA

FASEFASE


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CARACTERISTICA DE ARRANQUE DE LACARACTERISTICA DE ARRANQUE DE LA

PROTECCION DIFERENCIAL Idiff>stagePROTECCION DIFERENCIAL Idiff>stage


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Circuito de TransmisiCircuito de Transmisinn La seal de transmisin puede provenir de dos fuentes diferentes (Figura 2-23). Si el

parmetro I-TRIP SEND esta ajustado en YES, cada comando de disparo de laproteccin diferencial se dirige inmediatamente a la funcin de transmisin ITrp.sen.

L1 a ... L3 "(intertrip) y transmitida a travs del enlace de comunicacin en lainterfaz de proteccin de datos.

Adems, es posible activar la funcin de transmisin a travs de entradas binarias(disparo remoto). Esto puede hacerse de forma separada para cada fase a travs de

las funciones de entrada "> Intertrip L1", "> Intertrip L2" y"> Intertrip L3", o para todas las fases juntas (tres polos) a travs de la funcin deentrada binaria "> Intertrip 3pol".

La seal de transmisin se puede retrasar con T-ITRIP BI y prolongado con T-ITRIPPROL BI.


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Circuito de RecepciCircuito de Recepcinn En el extremo receptor de la seal puede

dirigir a un disparo.

En la Figura 2-24 muestra el diagrama

lgico. Si la seal recibida es a causa deldisparo, entonces ser remitido a ladesconexin lgica.


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EJEMPLO DEL

AJUSTE DEL RELE


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ELEGIR EL VALOR DE LAELEGIR EL VALOR DE LA

CORRIENTE DIFERENCIALCORRIENTE DIFERENCIAL La sensibilidad de la corriente es ajustada en la direccin 1210 I-DIFF>. Esto es

determinado por el flujo de corriente total en la zona protegida en caso de unafalla. Esto es la corriente de falla total, independientemente de cmo se distribuye

entre los extremos del elemento protegido.Este valor elegido se debe ajustar en un valor que es mayor que la corriente shunttotal en estado de equilibrio de la proteccindel elemento. Para las lneas areas largas, la corriente de compensacin debe serconsiderado de manera particular. Esto es calculado de la capacidad operativa:


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EJEMPLO DE CALCULOEJEMPLO DE CALCULO Cable de un solo conductor lleno de aceite de110KV.

Seccin Transversal = 240mm2

Frecuencia Nominal = 50Hz Longitud s = 16Km

Capacidad de servicio CB = 310 nF/km

Transformador de corriente, relacin de transformacin 600A/5A.

Calculo de la corriente shunt total en estado de equilibrio:

Se ajusta con valores primarios mayores al doble, es decir:


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EJEMPLO DE CALCULOEJEMPLO DE CALCULO Para el ajuste de los valores secundarios,

este valor tiene que ser convertido a lacantidad del secundario:


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ELECCION DEL VALORELECCION DEL VALOR

DURANTE EL ENCENDIDODURANTE EL ENCENDIDO Cuando se cambia el tiempo, los cables de

descarga, lneas areas y lneas de arcocompensado, se pueden producir las reaccionestransitorias de alta frecuencia.

Estos picos son considerablementeamortiguados por medio de un filtro digitalcolocado en la proteccin diferencial.


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TemporizadorTemporizador Puede ser til para retrasar el disparo de la proteccin diferencial con un

contador de tiempo adicional, por ejemplo, en caso de bloqueo inverso.

Si la proteccin diferencial se aplica a una zona aislada o de resonanciaconectados a tierra de la red, se deber garantizar que se evite tropiezosdebido a la oscilacin transitoria de una falla a tierra nica.

Este parmetro slo puede ser modificado en DIGSI en Configuracinadicional.


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Inrush restraintInrush restraint

Inrush Restraint se puede activar o desactivar en ladireccin 2301 INRUSH REST .

Se basa en la evaluacin de la segunda armnica queexiste en la corriente de arranque. Una relacion defabrica del 15% del 2 ARMNICO I2fN/IfN estajustado debajo de la direccin 2302, que normalmente

puede ser asumido.


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PARAMETROSDEAJUSTES


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Ajustes del circuito lAjustes del circuito lgicogico


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ESQUEMAS DE

CONEXIONADO

DEL RELE


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ConexiConexin de los TCn de los TC

ConexiConexin de los TC para 2 ln de los TC para 2 lneasneas


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ConexiConexin de los TC para 2 ln de los TC para 2 lneasneas

conectadas en paraleloconectadas en paralelo

ConexiConexin de los Transformadoresn de los Transformadores


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ConexiConexin de los Transformadoresn de los Transformadores

de Tenside Tensinn


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