CAPITULO V COORDINACIÓN DE PROTECCIONES

1 CAPITULO V. COORDINACI N DE PROTECCIONES . CAPITULO V. COORDINACI N DE PROTECCIONES . Conceptos b sicos El objetivo principal y primordial de todos los sistemas de potencia es el mantener en un alto nivel la continuidad del servicio, y que cuando ocurran condiciones intolerables, reducir el n mero de cortes de energ a el ctrica. Las p rdidas de potencia, y sobre - voltajes ocurren de cualquier manera, porque es imposible y tambi n poco pr ctico, poder evitar las consecuencias de eventos naturales y accidentes f sicos;. como son fallas del equipo, o mala operaci n debido a errores humanos. Muchas de estas fallas resultan de: descuidos, conexiones accidentales o "descargas" entre conductores de fase o de un conductor de fase a tierra.

2 Las causas naturales que pueden provocar cortos circuitos (fallas) son descargas atmosf ricas (voltaje inducido o descarga directa en el conductor), viento, hielo, terremotos, fuego, explosiones, rboles ca dos sobre las l neas, objetos voladores, contactos f sico de animales y contaminaci n. Los accidentes incluyen las fallas resultantes de choques de veh culos con los postes o equipo vivo, as como el sabotaje por parte de las personas a las instalaciones y equipos del sistema el ctrico de potencia. Se hace un esfuerzo considerable para reducir los posibles da os, pero la eliminaci n de todos estos problemas semejantes a n no es posible. La mayor a de fallas en un sistema el ctrico de distribuci n con red de l neas a reas son fallas de fase a tierra, producto de las descargas atmosf ricas, que inducen un alto voltaje transitorio y da an o flamean el aislamiento.

3 En los sistemas a reos de distribuci n, el contacto de rboles con l neas originado por viento es otra fuente de fallas. El hielo, nieve y viento durante tormentas severas pueden originar muchas fallas y da os, al equipo. En algunos casos la descarga originada por eventos de esta naturaleza, no causan da o permanente si el circuito es interrumpido r pidamente. Esta interrupci n r pida es una pr ctica com n. Pero en muchos casos se produce una sobre - tensi n en la tensi n nominal del sistema causada por este corte moment neo de energ a. El tiempo 110. promedio del corte de energ a esta en el orden del a 1 2 minutos que es un buen tiempo en comparaci n con muchos minutos y horas que puede estar fuera el sistema.

4 Las fallas originadas en el sistema no siempre suministran cambios significativos de las cantidades el ctricas del sistema que pueden ser usadas para distinguir las condiciones tolerables de las no tolerables por el sistema. Estos cambios cuantitativos, incluyen sobre - corriente, sobre o bajo voltaje, potencia, factor de potencia, direcci n de la corriente, impedancia, frecuencia, temperatura, movimientos f sicos y presi n. Tambi n la acumulaci n de contaminaci n en el aislamiento es una fuente de falla muy com n que es impredecible y que generalmente significa un incremento en la corriente, por lo que la protecci n de sobre - corriente es muy aplicada. La protecci n es la ciencia, t cnica o arte de aplicar y seleccionar relevadores y / o fusibles para proporcionar la m xima sensibilidad para la detecci n de las fallas o condiciones indeseables, y no obstante, evitar su operaci n en todas las condiciones permisibles o tolerables.

5 Es importante reconocer que la decisi n del "time window" en el sistema protegido es muy estrecha y cuando ocurre una falla, deber verificarse la operaci n correcta de la coordinaci n de PROTECCIONES de los relevadores y los dem s medios de protecci n en un Sistema El ctrico de Potencia para comprobar su comportamiento o en su defecto corregir el ajuste tiempo - corriente. Es vital que la decisi n correcta sea hecha por el mecanismo de protecci n, s la perturbaci n es intolerable y de esta manera demande una acci n r pida, o si es una perturbaci n tolerable o situaci n transitoria que el sistema pueda absorber toman la decisi n para que el dispositivo de protecci n opere si es necesario para aislar el rea de perturbaci n r pidamente como sea posible y con un m nimo de disturbios en el sistema, este tiempo de perturbaci n es asociado a menudo de se ales extra as e la fuente, los cuales no beben "enga ar" al dispositivo de protecci n que para que origine una incorrecta operaci n.

6 Ambas, la operaci n por falla y la operaci n incorrecta pueden originar al sistema un problema mayor involucrando un aumento del da o al equipo, aumento en el riesgo para el personal, y una posible interrupci n del servicio m s larga. Estos requerimientos rigurosos hacen que los ingenieros de protecci n sean conservadores. Es debido a esto que un ingeniero de protecci n experimentado a 111. menudo desea continuar usando equipos de protecci n que tengan un largo historial y confiabilidad. Generalidades Esquemas de protecci n con relevadores. Los dise os y presentaciones espec ficas var an mucho con los requerimientos de aplicaci n, las diferencias de construcci n, y el tiempo de operaci n del dise o en particular.

7 Originalmente, todos los relevadores de protecci n fueron del tipo electromagn tico, y electromec nico que siguen estando en gran uso, pero los dise os de estado s lido est n proliferando. Los relevadores de estado s lido son usados en sistemas de protecci n de bajo voltaje donde el relevador y el circuito del interruptor autom tico son una unidad com n. Aqu . los relevadores electromec nicos fueron generalmente y relativamente inexactos, algunas veces insensibles, y dif cilmente conservan las condiciones. Es en este caso donde los relevadores de estado s lido son hoy en d a muy efectivos. Figura Relevador Siemens de protecci n diferencial. Interruptores de potencia. Los relevadores de protecci n haciendo una comparaci n sobre el "cerebro" para censar disturbios, pero como mecanismo de baja energ a no son capaces de interrumpir y aislar el rea con problemas de el sistema de potencia.

8 Los interruptores de potencia en sus distintos tipos son el "m sculo" que puede aislar la falla. De esta manera los relevadores de protecci n y los interruptores de potencia son los equipos necesarios para el r pido aislamiento de un rea con problemas equipos da ados. Un relevador de protecci n sin un interruptor no tiene valor, excepto posiblemente 112. para alarma. As tambi n, un interruptor sin relevadores tiene m nimo valor, est podr ser usado solamente para energizar o desenergizar manualmente el equipo o los circuitos. Figura Interruptor de potencia Masterpac equipados con unidades de control Micrologic y la opci n ecoc COM ModBus. Dise o Conceptual Generalidades del Proyecto. A partir de los resultados obtenidos en el estudio realizado de Corto Circuito, y considerando los rangos de cada uno de los equipos de protecci n involucrados en el sistema, se obtuvieron los resultados de ajuste de los elementos de protecci n para brindar seguridad tanto al personal como a las instalaciones, la selectividad en la operaci n no existe por la limitante del fusible principal de 160 A, es decir NO solo el elemento de protecci n m s cercano una falla ser el que opere sino tambi n elementos aguas arriba.

9 Objetivo general. El objetivo de este estudio es seleccionar los ajustes de los dispositivos de protecci n de sobre corriente para el sistema el ctrico de "COMUNICACIONES DIGITALES en la Cd. De M xico, asegur ndonos de conseguir una coordinaci n adecuada que nos permita tener selectividad en los dispositivos de protecci n y continuidad en el servicio. 113. Objetivo de un Estudio de Coordinaci n de PROTECCIONES . Los objetivos de un sistema el ctrico de protecci n y coordinaci n son prevenir el da o al personal, minimizar el da o a los componentes del sistema y limitar la extensi n y duraci n de la interrupci n del servicio cuando una falla en el equipo, error humano o condicionas naturales adversas ocurran en cualquier porci n del sistema.

10 Las circunstancias que causan mal funcionamiento del sistema son usualmente impredecibles, en base a un excelente dise o y un programa de mantenimiento preventivo pueden reducir que las fallas sucedan. El sistema el ctrico debe ser dise ado y mantenido de modo que se proteja autom ticamente. La prevenci n del da o humano es el objetivo m s importante de un sistema el ctrico de PROTECCIONES . Los dispositivos de interrupci n deben tener adecuada capacidad interruptiva y las partes energizadas deben estar lo suficientemente aisladas o contenidas dentro de un gabinete, esto para no exponer al personal a una explosi n, fuego o arqueo. Metodolog a del Estudio de Coordinaci n de PROTECCIONES . El an lisis de corto circuito es el punto de partida para el estudio de coordinaci n de PROTECCIONES .