ESPECIFICACIONES TÉCNICAS TABLERO DE CONTROL Y PROTECCION CONTENIDO

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1 AMPLIACION DE LA SUBESTACION OCOA 20/30/40MVA 115/34,5/13,2kV. INCLUYE INGENIERÍA DE DETALLE, SUMINISTRO DE EQUIPOS, OBRAS CIVILES, MONTAJE, PRUEBAS Y PUESTA EN SERVICIO ESPECIFICACIONES TÉCNICAS TABLERO DE CONTROL Y PROTECCION CONTENIDO 1

2 1 OBJETO ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO. 2 CARACTERÍSTICAS DETALLADAS DE LOS EQUIPOS DE CONTROL Y PROTECCION OBJETO SUMINISTRO SISTEMA DE CONTROL Y PROTECCIÓN DEL MODULO DE TRANSFORMACION TABLEROS DE INTERPOSICIÓN TIPO INTEMPERIE REQUERIMIENTOS GENERALES EQUIPOS DE PROTECCION FUNCIONES DE PROTECCIÓN PROTECCIÓN PRINCIPAL DE TRANSFORMADOR (87T) PROTECCION DE RESPALDO DE TRANSFORMADOR RELÉ REGULADOR DE TENSION PARA TRANSFORMADORES PROTECCIONES COMPLEMENTARIAS 7 2

3 1 CARACTERÍSTICAS DETALLADAS DE LOS EQUIPOS DE CONTROL Y PROTECCION 1.1 OBJETO Este capítulo especifica los requerimientos detallados para el diseño, fabricación, pruebas y suministro de los equipos de control, medición, mando y protección para el modulo de transformación. 1.2 SUMINISTRO SISTEMA DE CONTROL Y PROTECCIÓN DEL MODULO DE TRANSFORMACION Para el esquema de control, medición, mando y protección de un modulo de transformación 30/40 MVA 115/34.5 kv debe suministrarse como mínimo los siguientes equipos: Un (1), gabinete para interior a ser instalado en el edificio de control. Una (1), protección principal tipo IED que incluya las siguientes funciones: función diferencial para transformador tridevanado del tipo porcentual (87T); función de sobre corriente de fases y neutro, instantáneo, temporizado y de tiempo definido (50/50N; 51/51N), función de sobrecarga (49), función de sobre excitación (24), esta protección deberá tener la posibilidad de recibir sensores de temperatura de los diferentes devanados del transformador de potencia, función de monitoreo y registro de fallas, función de bajo y alto voltaje 27/59, función de frecuencia 81. Este relé de protección deberá tener como mínimo 20 entradas digitales, 24 salida digitales para señalización y disparo. Una (1), protección de respaldo tipo IED para el lado de alta tensión que incluya las siguientes funciones: Función direccional de corriente 67/67N, función de sobre corriente de fases y neutro, instantáneo, temporizado y de tiempo definido (50/50N; 51/51N); función de bajo y alto voltaje 27/59, función de sobrecarga (49), función de sobre excitación (24), función de frecuencia, funciones de monitoreo y registro de fallas. Este relé de protección deberá tener como mínimo 20 entradas digitales, 24 salida digitales para señalización y disparo. Un (1), regulador de tensión tipo IED para el lado de alta tensión, que incluya las siguientes funciones: función de paralelismo, función de sobretensión, función de baja tensión. Una (1), unidad digital de control y supervisión del modulo de trasformación con una interfaz hombre-máquina con diagrama mímico en display LCD para representación de diagrama unifilar de campo donde se indique permanentemente la posición del interruptor, los seccionadores y la cuchilla de tierra, valores análogos, mensajes de alarma, entre otros y deberá disponer de la función de verificación de sincronismo (25), para el cierre de interruptores. La unidad de control digital deberá tener como mínimo 65 entradas digitales y 45 salidas digitales para señalización y mandos. Un relé de regulador de tensión 3

4 Bloques de prueba asociados a cada una de las protecciones. Relés de disparo y bloqueo (86) Relés de supervisión circuito de disparo de cada bobina del interruptor (74) (dos) Un mímico para operación de respaldo de la unidad de bahía de campo con los siguientes componentes: - Un conmutador Local/Remoto para habilitar el mando desde la IHM o desde los modos de operación desde la sala de control. - Conmutador de discordancia de mando para interruptor automático. - Indicadores de discordancia para los seccionadores de barraje, transferencia, de línea. - Un conjunto de elementos de mosaico para representar el campo. - Un selector para subir bajar tomas - Un selector para prender apagar ventiladores Relés auxiliares. Interruptores miniatura con contacto auxiliar de indicación de disparo y posición. Borneras de conexión. Borneras con desconexión para pruebas, para cada circuito de tensión y de corriente. Borneras con cuchilla de desconexión para las polaridades y servicios auxiliares. Medidor multifuncional TABLEROS DE INTERPOSICIÓN TIPO INTEMPERIE Un (1) gabinete de interposición tipo intemperie para el modulo de trasformación con los siguientes elementos: o Interruptores miniatura con contacto auxiliar de indicación de disparo y posición o Borneras de conexión o Borneras con desconexión para pruebas, para cada circuito de tensión y de corriente. o Iluminación, toma, higrostato y resistencia de calefacción 1.3 REQUERIMIENTOS GENERALES EQUIPOS DE PROTECCION Los relés deberán ser diseñados para las condiciones de prueba de aislamiento y de perturbaciones de alta frecuencia según lo establecido en las normas IEC para voltaje de prueba clase III. Estos deben ser de estado sólido, de tecnología numérica, bajo consumo, diseño compacto, con conexión por la parte posterior. Los diferentes módulos o tarjetas de los relés de protección, deben ser del tipo extraíble, que puedan ser retirados sin necesidad de abrir el circuito secundario de los transformadores de corriente o desconectar los cables. 4

5 Los relés de protección deben incorporar dispositivos de prueba que permitan aislar completamente los equipos de los transformadores de medida, de los circuitos de disparo y del arranque de la protección por falla de interruptor, de tal manera que no se afecte ningún otro equipo. Las polaridades para señalización en el sistema de control coordinado deben ser suministradas a los relés de protección mediante borneras con cuchillas de desconexión. De igual forma, el fabricante debe suministrar un software para los relés que trabaje en ambiente WINDOWS y que haya sido desarrollado para facilitar las labores de prueba, ajustes y búsqueda de fallas. Los relés de protección deben tener rearmado local y se debe tomar previsiones para que puedan ser rearmados remotamente. Contarán con una interfaz de comunicación local mediante computador personal portátil con puerto RS232 o USB y con una interfaz serial de comunicación de fibra óptica con el sistema de control integral de la subestación (SCS). Si los relés de protección utilizan un terminal de programación como interfaz hombremáquina, se debe suministrar dicha terminal de programación con cada equipo. Los relés y unidades de control de bahía no deberán requerir de transformadores auxiliares o transductores externos para ajustar corrientes o tensiones en magnitud o ángulo de fase, ni para valores de polarización. Estos ajustes deberán realizarse por medio del software del relé de protección. Todos los relés de protección y unidades de control de bahía deberán estar provistos con puertos de comunicación redundante, eléctrica u óptica de manera que se conecten a la red LAN de campo de la subestación en protocolo IEC61850, con el objeto de enviar al sistema de control los datos informativos y operativos de la función de protección actuante. Los datos deberán ser enviados con fecha, hora, tipo de evento y fases involucradas. Además por este mismo puerto se hará la gestión centralizada de las protecciones. Los relés de protección y unidades de control de bahía serán sincronizados a través de la red LAN de campo de la subestación mediante señales de sincronización proveniente de un reloj sincronizado por satélite tipo GPS (Global Positioning System), garantizando el despliegue de la fecha y la hora con precisión menor o igual a +/- 1 microsegundo. 1.4 FUNCIONES DE PROTECCIÓN PROTECCIÓN PRINCIPAL DE TRANSFORMADOR (87T) Función diferencial de transformador (87T) Esta protección debe tener su propia fuente c.c. La protección diferencial será para transformador tridevanado; del tipo porcentual. Esta deberá adaptarse internamente para la relación de transformación y grupo de conexión y debe disponer de un amplio rango de ajustes y de facilidades de configuración. Deben tener restricción por fallas externas con saturación de transformadores de corriente y por corrientes de alergización y sobreexcitación. La protección diferencial debe tener al menos la siguiente señalización: 5

6 a. Para el sistema de control coordinado mediante contactos libre de tensión o enlace serial: Disparo Anomalía circuito secundario de corriente b. Indicación en el relé mediante LED o despliegue alfanumérico: Disparo: fase R, fase S y fase T Anomalía circuito secundario de corriente: fase R, fase S y fase T Función de sobre corriente de fases y tierra (50-51/50N-51N) La protección de sobre corriente de fases y tierra debe tener tres unidades de fase y una de tierra. Dispondrá de características tipo IEC de temporización seleccionable entre las de tiempo inverso y definido. El ajuste de umbral de corriente y temporización para las unidades de fase se podrá realizar mediante un selector común y el ajuste para la unidad de tierra debe ser independiente. La protección de sobre corriente debe tener al menos la siguiente señalización: a. Para el sistema de control coordinado mediante modulo de comunicaciones: Disparo sobre corriente de fases Disparo sobre corriente de tierra b. Indicación en el relé mediante LED o despliegue alfanumérico: Disparo: fase R, fase S y/o fase T Disparo sobre corriente de fases Disparo sobre corriente de tierra Función de sobre-excitación (24) La función de sobre-excitación deberá tener un rango de operación de 1 a 2 V/Hz, con opciones de ajuste de tiempo definido o curvas de tiempo inverso. Sobrecarga térmica trifásica (49) La función de sobre corriente térmica trifásica deberá tener ajustes de disparo en el rango de 80% a 120%. Para prevenir disparos indeseados por pérdida de la señal de potencial de los transformadores de medida, se debe incluir la función de falla fusible u breaker operado,y así poder bloquear las protecciones que requieran voltaje para su operación. 6

7 1.4.2 PROTECCION DE RESPALDO DE TRANSFORMADOR Función de sobre corriente de fases y tierra (50-51/50N-51N) La protección de sobre corriente de fases y tierra debe tener tres unidades de fase y una de tierra. Dispondrá de características tipo IEC de temporización seleccionable entre las de tiempo inverso y definido. El ajuste de umbral de corriente y temporización para las unidades de fase se podrá realizar mediante un selector común y el ajuste para la unidad de tierra debe ser independiente. La protección de sobre corriente debe tener al menos la siguiente señalización: a. Para el sistema de control coordinado mediante modulo de comunicaciones: Disparo sobre corriente de fases Disparo sobre corriente de tierra b. Indicación en el relé mediante LED o despliegue alfanumérico: Disparo: fase R, fase S y/o fase T Disparo sobre corriente de fases Disparo sobre corriente de tierra RELÉ REGULADOR DE TENSION PARA TRANSFORMADORES El regulador de tensión deberá ser del tipo numérico. La función de regulación debe poder ser ajustable para operar bien sea en una característica tiempo inverso o de tiempo definido con ajustes de tiempo y de niveles de tensión e histéresis graduables. El sistema de regulación deberá permitir la operación en paralelo del transformador con otro similar, pudiendo operar uno como seguidor y el otro como maestro y viceversa. El regulador de tensión puede ser parte del sistema de control y de ser independiente se deberá instalar en el gabinete de control del campo del transformador. El regulador adquirirá la medida de tensión de la fase B del transformador PROTECCIONES COMPLEMENTARIAS Relé de disparo maestro Los relés de disparo maestro (y bloqueo) deben ser de reposición manual y eléctrica, de bajo consumo, alta velocidad y con indicador de operación. Los contactos deben ser aptos para dar orden de disparo a los interruptores. El relé de disparo maestro debe tener al menos la siguiente señalización: a. Para el sistema de control coordinado mediante contactos libres de tensión: Disparo 7

8 Relé de supervisión del circuito de disparo El relé de supervisión del circuito de disparo debe ser apto para supervisar continuamente el circuito de disparo del interruptor y dar alarma para las siguientes contingencias: a. Fallas en la bobina de disparo o en su cableado, independientemente de la posición del interruptor b. Fallas en el relé mismo El relé de supervisión del circuito de disparo debe tener al menos la siguiente señalización: a. Para el sistema de control coordinado por medio de contactos libre de tensión: anomalía en el circuito de disparo b. Indicación en el relé mediante LED: anomalía en el circuito de disparo. Nota. Todos los equipos de control y protección deben integrarse al sistema de control y protección actual en la subestación. 8