CDEC-SIC Ltda. Auditoría Técnica Relés BF Informe Final Proyecto EE Informe Técnico EE-EN Revisión D

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1 CDEC-SIC Ltda Chile Auditoría Técnica Relés BF Informe Final Proyecto EE Informe Técnico EE-EN Revisión D Power System Studies & Power Plant Field Testing and Electrical Commissioning ISO9001:2008 Certified 08/09/2015

2 Este documento EE-EN RD fue preparado para CDEC-SIC Ltda por Estudios Eléctricos. Para consultas técnicas respecto del contenido del presente comunicarse con: Ing. Sebastián Rebord Sub-Gerente técnico Ing. Yain Martini Departamento de Ensayos Este documento contiene 79 páginas y ha sido guardado por última vez el 08/09/2015 por Yain, sus versiones y firmantes digitales se indican a continuación: Rev Fecha Comentario Realizó Revisó Aprobó A 30/07/2015 Para revisión del CDEC YM PROA SR B 25/08/2015 Según observaciones CDEC-SIC YM SR SR C 01/09/2015 Inclusión Anexo I y Anexo II YM SR SR D 08/09/2015 Inclusión de las figuras del Anexo II YM SR SR escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 2/79

3 Contenido 1 RESUMEN EJECUTIVO INTRODUCCIÓN Descripción del Relé ZIV-8IRV Descripción del Relé GE F Ajustes Relevados Relés Chilectra S.A Relés Codelco S.A ANTECEDENTES S/E San Bernardo Informe de Falla EAF Informe de Falla EAF Informe de Falla EAF S/E Cisterna Informe de Falla EAF Informe de Falla EAF S/E Altamirano Informe de Falla EAF Informe de Falla EAF S/E Apoquindo Informe de Falla EAF S/E Vitacura Informe de Falla EAF Informe de Falla EAF Informe de Falla EAF ENSAYOS REALIZADOS Generalidades Prueba de medición de la calidad de energía Pruebas de inyección secundaria ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS Resultados Calidad de Energía SS/EE Chilectra S.A S/E San Bernardo S/E Cisterna S/E Vitacura S/E Altamirano S/E Apoquindo SS/EE Codelco S.A RECOMENDACIONES Chilectra S.A Codelco S.A ANEXO I: MODO DE OPERACIÓN DE LOS RELÉS Comparación entre las mediciones de los relés Medición de la frecuencia absoluta Medición de la derivada de la frecuencia escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 3/79

4 7.2 Método de medición empleado por los relés Frecuencia absoluta Derivada de frecuencia: Tiempo de Actuación ANEXO II: PROTOCOLO DE ENSAYOS Y RECOMENDACIONES Observaciones generales Requisitos de los Relés Ejecución de ensayos a los relés de BF Inspección preliminar Prueba de medición de la calidad de energía Pruebas de inyección secundaria PLANTILLAS Y/O ANEXOS DE RESULTADOS escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 4/79

5 1 RESUMEN EJECUTIVO En los relés de baja frecuencia que forman parte del EDAC de Chilectra S.A. más precisamente los ubicados en las SS/EE San Bernardo, Cisterna, Altamirano, Apoquindo, Vitacura y los que pertenecen a Codelco S.A. ubicados en las SS/EE SAG, Molino y Cordillera, se detectaron condiciones en su desempeño que no se ajustan a las establecidas en los estudios correspondientes definidos en la NTSyCS, por ende se llevaron a cabo diferentes pruebas para comprobar el funcionamiento de los mismos. En este informe se desarrollan los siguientes puntos: INTRODUCCION En este punto se detalla la forma en la que los relés realizan los cálculos de frecuencia y su derivada y los tiempos que ello requiere. Además se presentan en forma de tablas los ajustes relevados al momento de hacer las auditorias. ANTECEDENTES Aquí se presentan en forma muy concisa los informes de falla donde se encuentran antecedentes al funcionamiento de los relés bajo análisis. ENSAYOS REALIZADOS Los ensayos consistieron en la inyección de diferentes señales en las cuales el relé debiese o no operar. Se determinan los tiempos y valores de actuación. Por otro lado, además, mediante un medidor de calidad de energía se registró una muestra de la señal que utiliza el relé para medir frecuencia, con el fin de realizar un análisis de la calidad de la misma. ANALISIS DE LOS RESULTADOS En este punto se evalúan los resultados obtenidos de las diferentes pruebas llevadas a cabo durante el proceso de auditoría en cada una de las SS/EE, y a su vez se determinan las posibles causas y soluciones al respecto. escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 5/79

6 RECOMENDACIONES Del análisis realizado en el presente informe con respecto a los relés auditados se tiene: Los pertenecientes a Chilectra S.A. presentan inconvenientes para calcular la derivada (no así la frecuencia misma). Se analizó mediante ensayos y simulaciones el comportamiento de los mismos con diferentes ajustes a fin de proponer una solución a la problemática detectada. Sin embargo, no es posible lograr un ajuste robusto que permita garantizar la correcta actuación en todos los casos. Se recomienda consultar con el fabricante de los relés si es posible actualizar el algoritmo de cálculo de los equipos ya instalados. En caso de no ser posible la modificación, se recomienda proceder al cambio de los equipos que tienen habilitados los escalones de derivada de frecuencia (Nº1 y Nº3) por relés que hayan demostrado una desempeño adecuado durante las actuaciones del EDAC-BF. Se recomienda modificar la ventana de tiempo de los registros oscilográficos, utilizando 3 segundos totales, los cuales el 70% deberá corresponder al momento previo a la falla y el restante 30% al momento pos-falla (aproximado: 2s y 1s respectivamente). En los relés marca ZIV el máximo tiempo que admiten pre-falla es de 25 ciclos (0.5s). Se deberá utilizar este valor. Sin embargo corresponde a una limitación ya que ante una falla es importante el análisis pre-falla para el análisis del mismo. Los pertenecientes a Codelco S.A., presentaron una respuesta adecuada, por lo que no requiere realizarse modificaciones sobre los mismos. escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 6/79

7 2 INTRODUCCIÓN En el presente informe se presentan los resultados de la auditoría a los relés de Baja Frecuencia que componen el EDAC, y comprende además un análisis a los mismos con objeto de determinar el origen de la problemática detallada en los informes de falla previos. En caso que se requiera, se realizarán las recomendaciones correspondientes para el mejorar la confiabilidad de las protecciones involucradas. Las instalaciones auditadas son los que se detallan en la siguiente tabla. Propietario S/E Relés San Bernardo 8IRV-F3S La Cisterna 8IRV-F3S Chilectra S.A. Altamirano 8IRV-F3S Apoquindo 8IRV-F3S Vitacura 8IRV-F3S SAG GE F60 Codelco Cordillera GE F60 División Andina Molinos GE F Descripción del Relé ZIV-8IRV Los equipos ZIV disponen de una entrada analógica de tensión (VAN o VAB) para la obtención de la frecuencia y 8 grupos de unidades de medida independientes formados cada uno de ellos por las siguientes unidades: una de subfrecuencia, una de sobrefrencuencia, una de derivada de frecuencia, una de derivada de frecuencia sin supervisión por subfrecuencia, una de derivada media de frecuencia y una de reposición de cargas por sobrefrecuencia. Estas unidades de frecuencia tienen ajustes propios para cada función y una serie de ajustes comunes para todas ellas. En el caso de los relés auditados, solo están habilitadas las unidades de subfrecuencia (81m) y de derivada de frecuencia (81D). Los ajustes comunes son: Tensión de inhibición. Este ajuste comprueba que la tensión está por encima de un valor asignado. Si es así, permite la medida y la actuación de las unidades de frecuencia. En caso contrario da un valor de frecuencia igual a cero y las unidades de frecuencia se inhiben. Tiempo de activación. Es el número de semiciclos en los que se tienen que dar las condiciones de falta para que las unidades de frecuencia arranquen. Este ajuste no se tiene en cuenta para las unidades de derivada media de frecuencia. Tiempo de reposición. Es el número de ciclos durante los que no tiene que haber condiciones de falta para que las unidades de frecuencia ya arrancadas se repongan. escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 7/79

8 La operación de las unidades de mínima frecuencia se realiza sobre el valor de frecuencia medido de la tensión de entrada VAN o VAB. El arranque tiene lugar cuando el valor medido coincide o es inferior al valor de Arranque (100% del ajuste) durante un número de semiciclos igual o superior al del ajuste de Tiempo de activación. La activación de la salida de la unidad se produce tras el Tiempo de subfrecuencia. La unidad se repone (reinicia temporizador) cuando la frecuencia es superior en +10mHz respecto al ajuste durante un tiempo igual o superior al del Tiempo de reposición. La operación de las unidades de derivada de frecuencia se calculando la misma sobre el valor de frecuencia medido de la tensión de entrada VAN o VAB. La lógica de estas unidades utiliza los siguientes ajustes específicos para la función de derivada (además del permiso de Habilitación de cada una de ellas): Arranque de frecuencia. Valor de frecuencia por debajo del cual ha de estar dicha magnitud para considerar la velocidad de su variación. Arranque de derivada. Valor instantáneo de la derivada de frecuencia respecto del tiempo para el cual deseamos que arranque la unidad. Temporización. Tiempo durante el cual debe permanecer el arranque activado para que se produzca la activación (disparo) de la unidad. Tiempo de reposición. Tiempo durante el cual la unidad debe permanecer en condiciones de no arranque posterior a un arranque para reiniciar los temporizadores. El valor de df/dt se calcula en cada paso por cero de la tensión del canal físico Va, tomando como variación de frecuencia, la diferencia de frecuencia que existe entre la frecuencia actual y la frecuencia medida en el paso por cero correspondiente a 5 semiciclos anteriores. Para que la unidad arranque, el valor de df/dt ha de ser superior al valor del ajuste Arranque de derivada (ajuste + 0,05Hz/s en valor absoluto) durante un determinado tiempo superior al ajuste de Tiempo de activación menos 7 semiciclos. Es decir, teniendo en cuenta que el relé necesita 2 semiciclos para realizar el cálculo exacto de la frecuencia, y 5 semiciclos para el cálculo de df/dt, el tiempo que pasa desde el inicio de la variación de frecuencia en la red, hasta que se produce el arranque de la unidad, es igual al ajuste Tiempo de activación. En el caso de que el ajuste de Tiempo de activación esté ajustado en un valor inferior a 10 semiciclos, la unidad de Derivada de frecuencia trabajará siempre con un valor de 10. escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 8/79

9 Ver el siguiente ejemplo de operación de arranque de la unidad. Semiciclos de activación = 3 Arranque de frecuencia = 49,8 Hz Arranque de derivada = -1 Hz/s Temporización = 0,1 s Figura 2.1 Ejemplo de operación de arranque de la unidad. En el algoritmo de la derivada de frecuencia, la frecuencia debe ser igual o menor que un determinado valor ajustable (arranque de frecuencia) durante un tiempo igual o superior al del ajuste Tiempo de activación antes de que se tenga en cuenta la velocidad de cambio de la frecuencia. En este algoritmo se comprueban por separado la frecuencia y la derivada de la frecuencia. Para que actúe la unidad es necesario que se den las condiciones de arranque para ambas. Figura 2.2 Logica de la unidad de derivada de frecuencia escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 9/79

10 2.2 Descripción del Relé GE F-60 Los equipos GE F-60 de las SS/EE auditadas tienen configurados, como recurso principal de medición, una entrada analógica trifásica de tensión para el cálculo de la frecuencia, seis ajustes de frecuencia absoluta y dos de derivada de frecuencia con supervisión de subfrecuencia. Entre los ajustes de más relevantes se encuentran: Pick-up (frecuencia absoluta): Es el valor por arriba del cual debe estar dicha magnitud para evitar el arranque de la unidad. Pick-up (derivada de frecuencia): Es el valor por debajo del cual debe estar dicha magnitud para evitar el arranque de la unidad. Pick-up Delay: Tiempo durante el cual debe permanecer el pick-up activado para que se produzca la activación (disparo) de la unidad. Reset Delay: Tiempo durante el cual el pick-up de la unidad debe permanecer desactivado para que se reponga el disparo de la unidad (reinicio temporizadores). En cuanto al modo de cálculo de frecuencia/derivada y el tiempo que consume, solo se informa en el manual correspondiente que el algoritmo de medida requiere entre 2 y 4 ciclos para efectuar los cálculos. escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 10/79

11 2.3 Ajustes Relevados Relés Chilectra S.A. SE San Bernardo Módulo Frecuencia Tensión de Inhibición Tiempo de Activación Tiempo de Reposición Módulo Escalón Nº1 Perm. Derivada Frecuencia Arranque Frecuencia Arranque Derivada Tiempo Derivada Frec. Tiempo de Reposición Módulo Escalón Nº2 Perm. Subfrecuencia Arranque Frecuencia Tiempo Subfrecuencia Tiempo de Reposición 85 V 5 sciclos 2 ciclos SI 49 Hz -0,6 Hz/s 0,1 seg 10 seg SI 48,9 Hz 0,1 seg 10 seg Tabla 2.1 Ajustes principales SE San Bernardo. escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 11/79

12 SE Altamirano 1 (Barra 1-3) SE Altamirano 2 (Barra 2-4) Módulo Frecuencia Módulo Frecuencia Tensión de Inhibición 85 V Tensión de Inhibición 85 V Tiempo de Activación 5 sciclos Tiempo de Activación 5 sciclos Tiempo de Reposición 10 ciclos Tiempo de Reposición 0 ciclos Módulo Escalón Nº3 Módulo Escalón Nº5 Perm. Derivada Frecuencia SI Perm. Subfrecuencia SI Arranque Frecuencia 48,8 Hz Arranque Frecuencia 48,5 Hz Arranque Derivada -0,6 Hz/s Tiempo Subfrecuencia 0 seg Tiempo Derivada Frec. 0 seg Tiempo de Reposición 10 seg Tiempo de Reposición 10 seg Módulo Escalón Nº6 Módulo Escalón Nº5 Perm. Subfrecuencia SI Perm. Subfrecuencia SI Arranque Frecuencia 48,3 Hz Arranque Frecuencia 48,5 Hz Tiempo Subfrecuencia 0 seg Tiempo Subfrecuencia 0 seg Tiempo de Reposición 10 seg Tiempo de Reposición 10 seg Módulo Escalón Nº6 Perm. Subfrecuencia SI Arranque Frecuencia 48,3 Hz Tiempo Subfrecuencia 0 seg Tiempo de Reposición 10 seg Tabla Ajustes principales SE Altamirano. SE Cisterna (2 Relés) Módulo Frecuencia Tensión de Inhibición Tiempo de Activación Tiempo de Reposición Módulo Escalón Nº2 Perm. Subfrecuencia Arranque Frecuencia Tiempo Subfrecuencia Tiempo de Reposición 85 V 5 sciclos 10 ciclos SI 48,9 Hz 0 seg 10 seg Tabla 2.3 Ajustes principales SE Cisterna. escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 12/79

13 SE Apoquindo Módulo Frecuencia Tensión de Inhibición Tiempo de Activación Tiempo de Reposición Módulo Escalón Nº1 Perm. Derivada Frecuencia Arranque Frecuencia Arranque Derivada Tiempo Derivada Frec. Tiempo de Reposición Módulo Escalón Nº3 Perm. Derivada Frecuencia Arranque Frecuencia Arranque Derivada Tiempo Derivada Frec. Tiempo de Reposición Módulo Escalón Nº4 Perm. Subfrecuencia Arranque Frecuencia Tiempo Subfrecuencia Tiempo de Reposición 85 V 5 sciclos 10 ciclos SI 49 Hz -0,6 Hz/s 0 seg 10 seg SI 48,8 Hz -0,6 Hz/s 0 seg 10 seg SI 48,7 Hz 0 seg 10 seg Tabla Ajustes principales SE Apoquindo SE Vitacura 1 (Barra 1-3) SE Vitacura 2 (Barra 2-4) Módulo Frecuencia Módulo Frecuencia Tensión de Inhibición 85 V Tensión de Inhibición 80 V Tiempo de Activación 5 sciclos Tiempo de Activación 5 sciclos Tiempo de Reposición 10 ciclos Tiempo de Reposición 0 ciclos Módulo Escalón Nº1 Módulo Escalón Nº4 Perm. Derivada Frecuencia SI Perm. Subfrecuencia SI Arranque Frecuencia 49 Hz Arranque Frecuencia 48,7 Hz Arranque Derivada -0,6 Hz/s Tiempo Subfrecuencia 0 seg Tiempo Derivada Frec. 0 seg Tiempo de Reposición 10 seg Tiempo de Reposición 10 seg Módulo Escalón Nº3 Perm. Derivada Frecuencia SI Arranque Frecuencia 48,8 Hz Arranque Derivada -0,6 Hz/s Tiempo Derivada Frec. 0 seg Tiempo de Reposición 10 seg Tabla Ajustes principales SE Vitacura. escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 13/79

14 2.3.2 Relés Codelco S.A. SE Cordillera SE Cordillera Subfrecuencia 1 Derivada Escalón 1 Tensión de Inhibición 0,1pu Tensión de Inhibición 0,4pu Pick-up 49,00Hz Pick-up -0,6Hz/s Pick-up Delay 0 seg Pick-up Delay 0 seg Reset Delay 0 seg Reset Delay 0 seg Subfrecuencia 2 Derivada Escalón 3 Tensión de Inhibición 0,1pu Tensión de Inhibición 0,4pu Pick-up 48,90Hz Pick-up -0,6Hz/s Pick-up Delay 0 seg Pick-up Delay 0 seg Reset Delay 0 seg Reset Delay 0 seg Subfrecuencia 3 Tensión de Inhibición 0,1pu Pick-up 48,80Hz Pick-up Delay 0 seg Reset Delay 0 seg Subfrecuencia 4 Tensión de Inhibición 0,1pu Pick-up 48,70Hz Pick-up Delay 0 seg Reset Delay 0 seg Subfrecuencia 5 Tensión de Inhibición 0,1pu Pick-up 48,50Hz Pick-up Delay 0 seg Reset Delay 0 seg Subfrecuencia 6 Tensión de Inhibición 0,1pu Pick-up 48,30Hz Pick-up Delay 0 seg Reset Delay 0 seg Tabla 2.6 Ajustes principales Relé SE Cordillera. escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 14/79

15 SE Molinos SE Molinos Subfrecuencia 1 Derivada Escalón 1 Tensión de Inhibición 0,1pu Tensión de Inhibición 0,4pu Pick-up 49,00Hz Pick-up -0,6Hz/s Pick-up Delay 0 seg Pick-up Delay 0 seg Reset Delay 0 seg Reset Delay 0 seg Subfrecuencia 2 Derivada Escalón 3 Tensión de Inhibición 0,1pu Tensión de Inhibición 0,4pu Pick-up 48,90Hz Pick-up -0,6Hz/s Pick-up Delay 0 seg Pick-up Delay 0 seg Reset Delay 0 seg Reset Delay 0 seg Subfrecuencia 3 Tensión de Inhibición 0,1pu Pick-up 48,80Hz Pick-up Delay 0 seg Reset Delay 0 seg Subfrecuencia 4 Tensión de Inhibición 0,1pu Pick-up 48,70Hz Pick-up Delay 0 seg Reset Delay 0 seg Subfrecuencia 5 Tensión de Inhibición 0,1pu Pick-up 48,50Hz Pick-up Delay 0 seg Reset Delay 0 seg Subfrecuencia 6 Tensión de Inhibición 0,1pu Pick-up 48,30Hz Pick-up Delay 0 seg Reset Delay 0 seg Tabla 2.7 Ajustes principales Relé SE Molinos. escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 15/79

16 SE SAG SE SAG Subfrecuencia 1 Derivada Escalón 1 Tensión de Inhibición 0,1pu Tensión de Inhibición 0,4pu Pick-up 49,00Hz Pick-up -0,6Hz/s Pick-up Delay 0 seg Pick-up Delay 0 seg Reset Delay 0 seg Reset Delay 0 seg Subfrecuencia 2 Derivada Escalón 3 Tensión de Inhibición 0,1pu Tensión de Inhibición 0,4pu Pick-up 48,90Hz Pick-up -0,6Hz/s Pick-up Delay 0 seg Pick-up Delay 0 seg Reset Delay 0 seg Reset Delay 0 seg Subfrecuencia 3 Tensión de Inhibición 0,1pu Pick-up 48,80Hz Pick-up Delay 0 seg Reset Delay 0 seg Subfrecuencia 4 Tensión de Inhibición 0,1pu Pick-up 48,70Hz Pick-up Delay 0 seg Reset Delay 0 seg Subfrecuencia 5 Tensión de Inhibición 0,1pu Pick-up 48,50Hz Pick-up Delay 0 seg Reset Delay 0 seg Subfrecuencia 6 Tensión de Inhibición 0,1pu Pick-up 48,30Hz Pick-up Delay 0 seg Reset Delay 0 seg Tabla 2.8 Ajustes principales Relé SE SAG. escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 16/79

17 3 ANTECEDENTES A modo de complementar el presente informe, se presentan extractos de los informes de falla correspondientes a los relés auditados. Los relés auditados en las SS/EE de Codelco S.A. no presentan antecedentes, ya que los mismos fueron reemplazados con anterioridad a las auditorias y no se dispone de informes previos de falla. 3.1 S/E San Bernardo Informe de Falla EAF Figura 3.1 Registro Oscilográfico SE San Bernardo. Hora Suceso VA (V) FREC (Hz) DERFREC (Hz/s) 07/06/ :15: ms Activación de Actuación de Protección /06/ :15: ms Activación de Arranque Unidad Subfrecuencia /06/ :15: ms Activación de Disparo Unidad Subfrecuencia /06/ :15: ms Activación de Arranque Unidad Derivada Frecuencia /06/ :15: ms Activación de Disparo Unidad Derivada Frecuencia /06/ :15: ms Activación de Oscilo Arrancado /06/ :15: ms Activación de Salida Digital /06/ :15: ms Activación de Salida Digital /06/ :15: ms Desactivación de Oscilo Arrancado /06/ :15: ms Desactivación de Salida Digital /06/ :15: ms Desactivación de Salida Digital /06/ :16: ms Desactivación de Arranque Unidad Derivada Frecuencia /06/ :16: ms Desactivación de Disparo Unidad Derivada Frecuencia /06/ :16: ms Desactivación de Arranque Unidad Subfrecuencia /06/ :16: ms Activación de Arranque Unidad Subfrecuencia /06/ :16: ms Desactivación de Arranque Unidad Subfrecuencia /06/ :16: ms Desactivación de Actuación de Protección /06/ :16: ms Desactivación de Disparo Unidad Subfrecuencia Tabla 3.1 Registro de Sucesos SE San Bernardo. escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 17/79

18 De acuerdo con el registro de eventos se registra una frecuencia de Hz y un gradiente Hz/s. Se produce la activación de la protección de baja frecuencia en escalón 1 y da orden de apertura sobre el interruptor instantáneamente. Sin perjuicio a lo anterior, en ningún otro registro de las otras instalaciones afectadas se detectó una frecuencia y un gradiente de esta magnitud. Así se tiene que a partir de los registros de esta Dirección y de otras instalaciones afectadas no se dieron las condiciones sistémicas necesarias para la operación del escalón 1 en esta S/E. Se concluye incorrecta operación del escalón 1 del EDAC-BF de S/E San Bernardo (alimentadores Urrutia y América) Informe de Falla EAF Figura 3.2 Registro Oscilográfico SE San Bernardo. De acuerdo al registro oscilográfico, se visualiza en la curva de df/dt un valor medio en torno a cero, lo que podría indicar un problema de muestreo y filtrado del relé. Similar comportamiento se visualiza en el registro de frecuencia. Se concluye correcta operación del escalón 2 del esquema EDAC-BF asociado a S/E San Bernardo de acuerdo con las mediciones de frecuencia efectuadas. escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 18/79

19 3.1.3 Informe de Falla EAF Figura 3.3 Registro oscilográfico SE San Bernardo. De acuerdo con el registro anterior, se observa en de S/E San Bernardo un descenso en la frecuencia por debajo de los 48,9 Hz provocando la activación del escalón N 2 del EDAC-BF. No obstante se observa que los registros de frecuencia y gradiente de frecuencia presentan problemas de filtrado. Se concluye correcta operación del escalón Nº2 del EDAC-BF en la S/E San Bernardo. escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 19/79

20 3.2 S/E Cisterna Informe de Falla EAF Figura 3.4 Registro Oscilográfico SE Cisterna. En el registro oscilográfico, se observa que la frecuencia desciende bajo los 48,9 [Hz] y la tasa de caída de la frecuencia alcanza valores instantáneos superiores al umbral de -0,6 [Hz/s]. De acuerdo al registro oscilográfico, se visualiza en la curva de df/dt un valor medio en torno a cero, lo que podría indicar un problema de muestreo y filtrado del relé. Similar comportamiento se visualiza en el registro de frecuencia. Se concluye correcta operación del escalón 2 del esquema EDAC-BF asociado a S/E La Cisterna, de acuerdo con las mediciones de frecuencia efectuadas. escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 20/79

21 3.2.2 Informe de Falla EAF Figura 3.5 Registro Oscilográfico SE Cisterna. De acuerdo con el registro oscilográfico anterior, se observa en la barra 1-3 de S/E La Cisterna un descenso en la frecuencia por debajo de los 48,9 Hz provocando la activación del escalón N 2 del EDAC- BF. No obstante se observa que los registros de frecuencia y gradiente de frecuencia presentan problemas de filtrado. La Cisterna barra 2 4 similar comportamiento. Se concluye correcta operación del escalón Nº2 del EDAC-BF en las SS/EE La Cisterna. escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 21/79

22 3.3 S/E Altamirano Informe de Falla EAF Figura Registro Oscilográfico SE Altamirano. De acuerdo al registro oscilográfico, se visualiza en la curva de df/dt un valor medio en torno a cero, lo que podría indicar un problema de muestreo y filtrado del relé. Similar comportamiento se visualiza en el registro de frecuencia. Se concluye incorrecta operación del escalón 1 del esquema EDAC-BF asociado a S/E Altamirano, porque las condiciones de la perturbación no explican la tasa de variación que midieron. escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 22/79

23 3.3.2 Informe de Falla EAF Figura Registro Oscilográfico SE Altamirano Esc. Nº1. Figura Registro Oscilográfico SE Altamirano Esc. Nº2. escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 23/79

24 Hora Suceso VAB (V) FREC DERFREC (Hz) (Hz/s) 23/08/ :34: ms Activación de Actuación de Protección /08/ :34: ms Activación de Arranque Unidad Subfrecuencia /08/ :34: ms Activación de Disparo Unidad Subfrecuencia /08/ :34: ms Activación de Arranque Unidad Derivada Frecuencia /08/ :34: ms Activación de Disparo Unidad Derivada Frecuencia /08/ :34: ms Activación de Oscilo Arrancado /08/ :34: ms Activación de Salida Digital /08/ :34: ms Activación de Arranque Unidad Subfrecuencia /08/ :34: ms Activación de Disparo Unidad Subfrecuencia /08/ :34: ms Desactivación de Oscilo Arrancado Tabla 3.2 Registro de Sucesos SE Altamirano. 3.4 S/E Apoquindo Informe de Falla EAF Figura Registro Oscilográfico SE Apoquindo. escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 24/79

25 Hora Suceso VAB (V) FREC (Hz) DERFREC (Hz/s) 23/08/ :33: ms Activación de Actuación de Protección /08/ :33: ms Activación de Arranque Unidad Subfrecuencia /08/ :33: ms Activación de Disparo Unidad Subfrecuencia /08/ :33: ms Activación de Arranque Unidad Derivada Frecuencia /08/ :33: ms Activación de Disparo Unidad Derivada Frecuencia /08/ :33: ms Activación de Oscilo Arrancado /08/ :33: ms Activación de Salida Digital /08/ :33: ms Activación de Salida Digital /08/ :33: ms Desactivación de Oscilo Arrancado /08/ :33: ms Desactivación de Salida Digital /08/ :33: ms Desactivación de Salida Digital Tabla 3.3 Registro de Sucesos SE Apoquindo. 3.5 S/E Vitacura Informe de Falla EAF Figura 3.10 Registro Oscilográfico SE Vitacura Barra 1-3. Similar registro para la barra 2-4. De acuerdo al registro oscilográfico, se visualiza en la curva de df/dt un valor medio en torno a cero, lo que podría indicar un problema de muestreo y filtrado del relé. Similar comportamiento se visualiza en el registro de frecuencia Se concluye incorrecta operación del escalón 1 del esquema EDAC-BF asociado a S/E Vitacura, porque las condiciones de la perturbación no explican la tasa de variación que midieron. escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 25/79

26 3.5.2 Informe de Falla EAF Figura 3.11 Registro Oscilográfico SE Vitacura Barra 1-3. Similar registro para la barra 2-4. A partir de los registros oscilográficos se observa que la frecuencia medida en S/E Vitacura en las 4 secciones de barra baja de los 49 Hz, por otro lado el gradiente de la frecuencia desciende por debajo de los 0.6 Hz/s, luego se cumplen ambos requisitos de la lógica operacional del escalón N 1 del EDAC-BF, sin embargo, a partir de las medidas de gradientes de frecuencia mostradas, se observa que el valor medio de la medición estaría en torno a cero, dado que los valores de peaks positivos son seguidos consecutivamente por peaks negativos de amplitudes similares. El comportamiento anteriormente descrito se puede atribuir a problemas de muestreo y filtrado en la medición de la frecuencia. Cabe destacar que en otras instalaciones de Chilectra S.A. pertenecientes al escalón N 1 del EDAC-BF, no se produjo la operación de dicho esquema. escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 26/79

27 3.5.3 Informe de Falla EAF Hora Suceso VAB (V) FREC (Hz) DERFREC (Hz/s) 23/08/ :32: ms Activación de Actuación de Protección /08/ :32: ms Activación de Arranque Unidad Subfrecuencia /08/ :32: ms Activación de Disparo Unidad Subfrecuencia /08/ :32: ms Activación de Arranque Unidad Derivada Frecuencia /08/ :32: ms Activación de Disparo Unidad Derivada Frecuencia /08/ :32: ms Activación de Oscilo Arrancado /08/ :32: ms Activación de Salida Digital /08/ :32: ms Activación de Salida Digital /08/ :32: ms Activación de Salida Digital /08/ :32: ms Activación de Salida Digital /08/ :32: ms Desactivación de Oscilo Arrancado Tabla 3.4 Registro de Sucesos SE Vitacura. Figura Registro Oscilográfico SE Vitacura. escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 27/79

28 4 ENSAYOS REALIZADOS 4.1 Generalidades Como antecedente a este documento, se encuentra el protocolo de ensayos EE-EN RE_Protocolo de Ensayos EDAC, donde se explican las diferentes pruebas que se llevaron a cabo, detalladas a continuación. interruptores. Los contactos de salida de los relés fueron desconectados de los circuitos de disparo de los En los relés de las SS/EE de Chilectra S.A. que tenían asignada más de una salida por escalón, se probaron individualmente cada una de ellas a fin de verificar su operatividad. Posteriormente, se escogió sólo una de ellas para realizar las pruebas respectivas a cada escalón en particular. En los relés de las SS/EE de Codelco S.A. esto no fue necesario ya que los mismos tienen asignada una única salida por escalón, la cual es la entrada de una RTU que en función de un algoritmo de prioridades realiza el menor deslastre de cargas tal de cumplir el monto solicitado. Todos los eventos y oscilografías que se generaron durante la ejecución de las pruebas fueron descargados y guardados para su posterior análisis y sustento. 4.2 Prueba de medición de la calidad de energía. Equipo utilizado: Janitza UMG 604 Durante el tiempo que duraron las pruebas en cada S/E se registró la calidad de las señales de tensión utilizadas como entrada por cada uno de los relés bajo ensayo. 4.3 Pruebas de inyección secundaria. Equipo utilizado: Omicron CMC 256 a- Mediante la inyección de tensiones de amplitud constante, equilibradas y sin armónicos se determinó pick-up y tiempos de actuación. Para el caso de la determinación del pick-up en los escalones 1 y 3, la prueba consistió en la inyección de una rampa de valor inicial 50Hz, valor final 48Hz y pendientes variables (-1Hz/s a Hz/s). escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 28/79

29 Figura Rampas para evaluar el Escalon 1 y 3 Para las pruebas de determinación del pick-up en el resto de los escalones, se hizo variar la frecuencia inyectada considerando un tiempo superior al retardo de cada escalón de la protección con el objeto de permitir la actuación de la misma. La tasa de cambio de las rampas fue de 0.001Hz cada 500ms partiendo de un valor superior hasta encontrar el pick-up. Figura Rampas para evaluar el Escalon 2, 4, 5 y 6 Los tiempos de actuación en los relés de las SS/EE de Chilectra S.A. se midieron al producir un cambio del tipo escalón en la frecuencia de las tensiones inyectadas desde 50Hz a 48Hz. En los relés GE F-60 de las SS/EE de Codelco S.A., además de las pruebas anteriores, se realizó la verificación de los tiempos de actuación de acuerdo a la metodología descripta en el manual de operaciones, el cual especifica los tiempos en función del gradiente de cambio de la frecuencia. escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 29/79

30 b- Mediante la inyección de tensiones de amplitud constante, equilibradas, con niveles de THDV de 7% y 15% se efectuaron dos pruebas: - con frecuencia igual al pick-up más un delta (no actuación) - con frecuencia igual al pick-up menos un delta (actuación) c- Se repitieron las determinaciones del pickup y tiempo de actuación del punto a para los escalones absolutos para tensiones del 90% y 100% de la tensión nominal de trabajo. d- Pruebas adicionales Entre las pruebas adicionales que se realizaron están: Determinación de la tensión de bloqueo o mínima tensión de actuación: Partiendo de un valor de frecuencia inferior al pickup y con una tensión por debajo del ajuste de bloqueo, se fue incrementando el valor de la tensión hasta obtener la operación del relé. Cambios de TAP: Esta prueba se realizó sólo para los escalones de frecuencia absoluta. La misma consistió en la inyección de tensiones a frecuencias cercanas al pick-up de cada escalón, para luego producir cambios en la tensión de ±10% respecto al valor nominal. e- Pruebas mediante archivos COMTRADEs. Figura 4.3 Simulación de cambios de TAP Los archivos COMTRADEs utilizados fueron algunos registros obtenidos de los informes de fallas y archivos generados en base a simulaciones de falla en un sistema simplificado. (Ver planillas de resultados.) escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 30/79

31 Las siguientes son reproducciones de los COMTRADEs generados e inyectados según corresponda a cada escalón. Escalón 1: 50,50 DIgSILENT 50,06 49,62 49,18 Y = 49,000 Hz Y = 48,900 Hz Y = 48,800 Hz 48,74 Y = 48,700 Hz Y = 48,500 Hz 48,30 Y = 48,300 Hz -0,100 1,919 3,938 5,958 7,977 [s] 9,996 V110: Electrical Frequency in Hz Figura Archivo: 01_-05.cfg 50,30 DIgSILENT 49,90 49,50 49,10 Y = 49,000 Hz Y = 48,900 Hz Y = 48,800 Hz 48,70 Y = 48,700 Hz Y = 48,500 Hz 48,30 Y = 48,300 Hz -0,100 1,919 3,938 5,958 7,977 [s] 9,996 V110: Electrical Frequency in Hz Figura Archivo: 02_-07.cfg escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 31/79

32 Escalón 2: 50,30 DIgSILENT 49,90 49,50 49,10 Y = 49,000 Hz Y = 48,900 Hz Y = 48,800 Hz 48,70 Y = 48,700 Hz Y = 48,500 Hz 48,30 Y = 48,300 Hz -0,100 1,919 3,938 5,958 7,977 [s] 9,996 V110: Electrical Frequency in Hz Figura Archivo: 03_4891.cfg 50,30 DIgSILENT 49,90 49,50 49,10 Y = 49,000 Hz Y = 48,900 Hz Y = 48,800 Hz 48,70 Y = 48,700 Hz Y = 48,500 Hz 48,30 Y = 48,300 Hz -0,100 1,919 3,938 5,958 7,977 [s] 9,996 V110: Electrical Frequency in Hz Figura Archivo: 04_4889.cfg escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 32/79

33 Escalón 3: 50,30 DIgSILENT 49,90 49,50 49,10 Y = 49,000 Hz Y = 48,900 Hz Y = 48,800 Hz 48,70 Y = 48,700 Hz Y = 48,500 Hz 48,30 Y = 48,300 Hz -0,100 1,919 3,938 5,958 7,977 [s] 9,996 V110: Electrical Frequency in Hz Figura Archivo: 05_-05.cfg 50,30 DIgSILENT 49,90 49,50 49,10 Y = 49,000 Hz Y = 48,900 Hz Y = 48,800 Hz 48,70 Y = 48,700 Hz Y = 48,500 Hz 48,30 Y = 48,300 Hz -0,100 1,919 3,938 5,958 7,977 [s] 9,996 V110: Electrical Frequency in Hz Figura Archivo: 06_-07.cfg escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 33/79

34 Escalón 4: 50,30 DIgSILENT 49,90 49,50 49,10 Y = 49,000 Hz Y = 48,900 Hz Y = 48,800 Hz 48,70 Y = 48,700 Hz Y = 48,500 Hz 48,30 Y = 48,300 Hz -0,100 1,919 3,938 5,958 7,977 [s] 9,996 V110: Electrical Frequency in Hz Figura Archivo: 07_4871.cfg 50,30 DIgSILENT 49,90 49,50 49,10 Y = 49,000 Hz Y = 48,900 Hz Y = 48,800 Hz 48,70 Y = 48,700 Hz Y = 48,500 Hz 48,30 Y = 48,300 Hz -0,100 1,919 3,938 5,958 7,977 [s] 9,996 V110: Electrical Frequency in Hz Figura Archivo: 08_4869.cfg escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 34/79

35 Escalón 5: 50,30 DIgSILENT 49,90 49,50 49,10 Y = 49,000 Hz Y = 48,900 Hz Y = 48,800 Hz 48,70 Y = 48,700 Hz Y = 48,500 Hz 48,30 Y = 48,300 Hz -0,100 1,919 3,938 5,958 7,977 [s] 9,996 V110: Electrical Frequency in Hz Figura Archivo: 09_4851.cfg 50,30 DIgSILENT 49,90 49,50 49,10 Y = 49,000 Hz Y = 48,900 Hz Y = 48,800 Hz 48,70 Y = 48,700 Hz Y = 48,500 Hz 48,30 Y = 48,300 Hz -0,100 1,919 3,938 5,958 7,977 [s] 9,996 V110: Electrical Frequency in Hz Figura Archivo: 10_4849.cfg escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 35/79

36 Escalón 6: 50,30 DIgSILENT 49,88 49,46 49,04 Y = 49,000 Hz Y = 48,900 Hz Y = 48,800 Hz Y = 48,700 Hz 48,62 Y = 48,500 Hz Y = 48,300 Hz 48,20-0,100 1,919 3,938 5,958 7,977 [s] V110: Electrical Frequency in Hz 9,996 Figura Archivo: 11_4831.cfg 50,30 DIgSILENT 49,88 49,46 49,04 Y = 49,000 Hz Y = 48,900 Hz Y = 48,800 Hz Y = 48,700 Hz 48,62 Y = 48,500 Hz Y = 48,300 Hz 48,20-0,100 1,919 3,938 5,958 7,977 [s] V110: Electrical Frequency in Hz 9,996 Figura Archivo: 12_4829.cfg escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 36/79

37 Inyecciones Adicionales: Luego del análisis de los resultados en la S/E San Bernardo se generaron dos archivos COMTRADEs adicionales. Los mismos son similares a los utilizados en las pruebas de los escalones 1 y 3, pero las condiciones de actuación se mantienen por más tiempo. 50,50 DIgSILENT 50,06 49,62 49,18 Y = 49,000 Hz Y = 48,900 Hz Y = 48,800 Hz 48,74 Y = 48,700 Hz Y = 48,500 Hz 48,30 Y = 48,300 Hz -0,100 1,920 3,940 5,960 7,980 [s] 10,00 V110: Electrical Frequency in Hz Figura Archivo: 13_-05.cfg 50,50 DIgSILENT 50,06 49,62 49,18 Y = 49,000 Hz Y = 48,900 Hz Y = 48,800 Hz 48,74 Y = 48,700 Hz Y = 48,500 Hz 48,30 Y = 48,300 Hz -0,100 1,920 3,940 5,960 7,980 [s] 10,00 V110: Electrical Frequency in Hz Figura Archivo: 14_-07.cfg escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 37/79

38 5 ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS En el presente apartado se muestran los resultados de los ensayos junto con un análisis detallado de las pruebas más relevantes que se realizaron a los relés auditados con objeto de comprender y en caso que amerite, obtener conclusiones y recomendaciones al respecto. 5.1 Resultados Calidad de Energía La primera prueba que se realizó en cada subestación fue medir las componentes armónicas para determinar si este era un parámetro influyente en las actuaciones de los relés. A continuación se muestra en la tabla la distorsión armónica total de tensión de todas las subestaciones auditada. Nótese que los valores son menores al 2%. Sin hacer un estudio detallado de calidad de energía, se puede concluir de esta manera que no es problema de armónicos, prosiguiendo al análisis detallado de cada relé. En la figura siguiente se muestra el registro obtenido en la subestación San Bernardo en un tiempo medido de 6 hrs. Los valores para las tres fases se mantienen entre 1.4% y 1.95%. Subestaciones THD V [%] Altamirano 0,90% Apoquindo 1,30% Chilectra Cisterna 1,20% San Bernardo 1,95% Vitacura 1,20% Cordillera 1,15% Codelco Molinos 1,70% SAG 1,40% Figura 5.1 Distorión Total Armónica SE San Bernardo. escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 38/79

39 5.2 SS/EE Chilectra S.A. A continuación se muestran una comparativa de las respuestas registrada por los relés de las SS/EE San Bernardo, Cisterna, Apoquindo, Altamirano y Vitacura, con el fin de mostrar que el comportamiento entre todos ellos es idéntico. En la Figura 5.2 se comparan los registros oscilográficos generados por los relés durante la inyección del comtrade 14_-07Hzs.cfg que se utilizó para el ensayo del escalón Nº3 en las SS/EE Altamirano, Apoquindo y Vitacura. La Figura 5.3 compara los registros generados durante la inyección del comtrade 04_4889Hz.cfg que se utilizó en las SS/EE San Bernardo y Cisterna. Figura 5.2 Ensayo del escalón Nº3. Figura Ensayo del escalón Nº4. escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 39/79

40 5.2.1 S/E San Bernardo Mediante inyección secundaria se determinó, el disparo de frecuencia y derivada en el cual el relé operó, resultando en este caso 0.65 Hz/s y Hz (Ver planillas de resultados). La oscilografía que genera el relé ante este disparo se muestra en la siguiente imagen. Al analizarla se encuentra que el valor medio de la derivada es de Hz/s, con saltos máximos entre y Hz/s. Aproximadamente en todo el registro el valor se mantiene entre 0.65±0.05 Hz/s. Figura 5.4 Oscilo Actuación Escalón Nº1.. Por otro lado se inyectaron dos señales generadas en DIgSILENT cuya evolución de la frecuencia se muestra en las Figura 4.4 y Figura 4.5. La primera corresponde a una caída de la frecuencia con una tasa de -0.5 Hz/s llegando a un mínimo aproximado de Hz, lo que implica una no actuación del relé. En cuanto a la segunda, las características de la frecuencia implicarían la actuación del relé debido a que la pendiente es de -0.7 Hz/s y un mínimo de Hz. Estas condiciones se dan durante un tiempo breve. En ambos casos no se produjo la actuación del relé. Debido a esto se procedió a inyectar una señal similar al último caso (ver Figura 4.9.) pero en donde las condiciones de disparo se mantuvieron por más tiempo. En éste último caso si se produjo le operación del relé como se esperaba. En la siguiente tabla se presenta el archivo de sucesos extraído del relé. Nótese que el disparo del escalón Nº1 se da 100ms después de la activación del arranque. escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 40/79

41 Hora Sucesos VA (V) FREC (Hz) DERFREC (Hz/s) 01/07/ :33: ms Activación de Actuación de Protección /07/ :33: ms Activación de Arranque Unidad Subfrecuencia /07/ :33: ms Activación de Disparo Unidad Subfrecuencia /07/ :33: ms Activación de Arranque Unidad Derivada Frecuencia /07/ :33: ms Activación de Oscilo Arrancado /07/ :33: ms Activación de Disparo Unidad Derivada Frecuencia /07/ :33: ms Activación de Salida Digital /07/ :33: ms Activación de Salida Digital En el apartado Informe de Falla EAF se observa en la tabla de sucesos que el disparo tiene lugar al mismo tiempo que el arranque de la protección (instantáneo). Se deduce que luego de las actuaciones registradas se realizó un cambio en el ajuste de la protección que evita la actuación esperada de la misma ante la inyección de la señal de la Figura S/E Cisterna En esta S/E solo está habilitado el escalón Nº 2, distribuidos los alimentadores en dos relés (Barra 1-3 y Barra 2-4). Mediante inyección secundaria se determinó, el disparo de frecuencia absoluta, resultando en este caso Hz para ambos relés. (Ver planillas de resultados) Por otro lado, de las señales que se inyectaron en forma de comtrade, sólo el archivo ALosc cfg (Figura 3.6), no hizo operar al relé como se esperaba. Este comportamiento se atribuye a que el relé, en este caso, inicia desde un estado de tensión y frecuencia nula, lo cual requiere de un tiempo aproximado de 300ms para estar operativo y transcurrido dicho lapso las condiciones inyectadas estaban por encima de los valores de actuación S/E Vitacura En la S/E Vitacura se encontraron habilitados los escalones 1 y 3. Mediante inyección secundaria se determinó, el pick-up de frecuencia y derivada en el cual el relé opera, para ambos escalones. (Ver planillas de resultados) El archivo 05_-05Hzs.cfg (Figura 4.8) se utilizó tanto para verificar el escalón Nº1 como el Nº3. La inyección produjo una respuesta incorrecta del relé, ya que el mismo no debiese haber actuado (pendiente de -0.5Hz/s con un mínimo en frecuencia de 48.7 Hz). La primera vez que se inyectó la señal operaron ambos escalones, luego al repetir la prueba, en una ocasión sólo actuó el escalón Nº1 y en otra sólo el escalón Nº3. escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 41/79

42 En este análisis surgen dos cuestiones que se explican a continuación. del relé. Actuación del relé Como se menciona anteriormente, la señal que se inyecta no debería haber producido la actuación Analizando la señal, se observa en el primer momento Zona 1, una caída de la frecuencia cuasi constante con una derivada de -0.5Hz/s, momento hasta el cual producto de la actuación del EDAC simulado para restituir la frecuencia, se cambia bruscamente la pendiente de la misma Zona 2. 50,30 DIgSILENT 49,90 Zona 1 Zona 2 49,50 49,10 Y = 49,000 Hz Y = 48,900 Hz Y = 48,800 Hz 48,70 Y = 48,700 Hz Y = 48,500 Hz 48,30 Y = 48,300 Hz -0,100 1,919 3,938 5,958 7,977 [s] 9,996 V110: Electrical Frequency in Hz Figura 5.5 Comtrade 05_-05Hzs.cfg. escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 42/79

43 Frecuencia [Hz] Zona 1 Zona 2 Oscilogrfia al Comtrade 05-05hzs.cfg Derivada [Hz/s] Tiempo [s] Figura 5.6 Oscilografía del Relé. En las oscilografías generadas por el relé, se observa que el disparo se da en el momento en que la frecuencia se está restituyendo producto de las variaciones que mide al momento de las desconexiones de cargas. En la primera parte de la simulación, el relé mide correctamente dentro de un margen de error como se muestra en la Figura 5.7. Las señales inyectadas (exportadas desde DIgSILENT) presentan las mismas variaciones producto de los saltos de fase, concluyendo que si bien el relé mide correctamente, la velocidad de cálculo y la falta de filtrado en el cálculo de la derivada ocasionan la actuación del mismo. escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 43/79

44 49 Oscilos al Comtrade 05-05hzs.cfg Frecuencia [Hz] Derivada [Hz/s] Tiempo [s] Figura 5.7 Ventana de 300ms de la oscilografía del relé. Actuación de los escalones El segundo análisis, comprende las actuaciones aleatorias de los escalones 1 y 3 ante la misma señal inyectada. En las tres pruebas realizadas se encontraron diferentes situaciones de disparo, que no siguen una lógica concreta. En la Figura 5.8 se presentan los disparos de una salida por cada escalón. En color azul comprende la salida 5 del escalón Nº1, mientras que en color rojo se grafica la salida 8 del escalón Nº3. En las Tabla 5.1, Tabla 5.2 y Tabla 5.3 se detallan los sucesos de los tres eventos ocurridos. Nótese que el disparo se registra al mismo valor de frecuencia y derivada en todas las situaciones. escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 44/79

45 Oscilo: "VI 1 COM5" Salidas Esc. # 1& Oscilo: VI 3 COM Oscilo: VI 3 COM Tiempo [s] Figura 5.8 Salidas de los escalones Nº1 y Nº3. Como se menciona anteriormente, ante este Contrade inyectado, el relé no debiese actuar sin embargo se encontraron tres situaciones diferentes. En conclusión, con este ensayo se observa la no repetitividad del relé, destacando la no confiabilidad del mismo. escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 45/79

46 Hora Suceso VAB (V) FREC (Hz) DERFREC (Hz/s) 07/07/ :17: ms Activación de Actuación de Protección /07/ :17: ms Activación de Arranque Unidad Subfrecuencia /07/ :17: ms Activación de Disparo Pendiente /07/ :17: ms Activación de Disparo Unidad Subfrecuencia /07/ :17: ms Activación de Arranque Unidad Derivada Frecuencia /07/ :17: ms Activación de Disparo Unidad Derivada Frecuencia /07/ :17: ms Activación de Oscilo Arrancado /07/ :17: ms Activación de Arranque Unidad Derivada Frecuencia /07/ :17: ms Activación de Disparo Unidad Derivada Frecuencia /07/ :17: ms Activación de Salida Digital /07/ :17: ms Activación de Salida Digital /07/ :17: ms Activación de Salida Digital /07/ :17: ms Activación de Salida Digital /07/ :17: ms Activación de Salida Digital /07/ :17: ms Activación de Salida Digital Tabla 5.1 Sucesos Oscilografía VI_1_COM5.cfg Hora Suceso VAB (V) FREC (Hz) DERFREC (Hz/s) 07/07/ :47: ms Activación de Actuación de Protección /07/ :47: ms Activación de Arranque Unidad Subfrecuencia /07/ :47: ms Activación de Disparo Unidad Subfrecuencia /07/ :47: ms Activación de Arranque Unidad Derivada Frecuencia /07/ :47: ms Activación de Disparo Unidad Derivada Frecuencia /07/ :47: ms Activación de Oscilo Arrancado /07/ :47: ms Activación de Salida Digital /07/ :47: ms Activación de Salida Digital /07/ :47: ms Activación de Salida Digital Tabla 5.2 Sucesos Oscilografía VI_3_COM5.cfg Hora Suceso VAB (V) FREC (Hz) DERFREC (Hz/s) 07/07/ :57: ms Activación de Actuación de Protección /07/ :57: ms Activación de Arranque Unidad Subfrecuencia /07/ :57: ms Activación de Disparo Pendiente /07/ :57: ms Activación de Disparo Unidad Subfrecuencia /07/ :57: ms Activación de Arranque Unidad Derivada Frecuencia /07/ :57: ms Activación de Disparo Unidad Derivada Frecuencia /07/ :57: ms Activación de Oscilo Arrancado /07/ :57: ms Activación de Salida Digital /07/ :57: ms Activación de Salida Digital Tabla 5.3 Sucesos Oscilografía VI_3_COM5_2.cfg escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 46/79