SISTEMAS DE PROTECCIÓN I ( CT-4222 )

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María Ángeles Castro Méndez
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1 UNIVESIDAD SIMÓN BOLÍVA DEPATAMENTO DE CONVESIÓN Y TANSPOTE DE ENEGÍA SISTEMAS DE POTECCIÓN I ( CT-4222 ) GUÍA DE POBLEMAS SOBE POTECCIÓN DE SISTEMAS DE DISTIBUCIÓN EN MEDIA TENSIÓN AUTO: POF. ELME SOENTINO Sartenejas, Venezuela, Septiembre 1999

2 1.-Se desea efectuar la coordinación de protecciones entre un reconectador hidráulico y un relé de sobrecorriente digital que está ubicado aguas arriba del reconectador. El reconectador tiene un tiempo muerto de 1 segundo, secuencia 1A-3C, su bobina serie es de 60 A y el nivel máximo de falla en su localidad es 1200 A. El relé de sobrecorriente es del tipo SEL-501, con reposición instantánea y umbral en 150 A primarios. a) Indique el valor de temporización (TD) necesario para cada tipo de curva US del relé. b) Cuál es la mejor opción de las cuatro curvas tipo US posibles en el relé? 2.-Se desea coordinar un relé de sobrecorriente digital (SEL-501) con un fusible tipo K de 50 A que está ubicado aguas abajo del relé. El nivel máximo de falla en la localidad de ubicación del fusible es 1000 A y el relé de sobrecorriente tiene un umbral de 200 A primarios. a) Indique el valor de temporización (TD) necesario para cada tipo de curva US del relé. b) Cuál es la mejor opción de las cuatro curvas (tipo US) posibles en el relé? 3.-En el sistema de la figura, el nivel de cortocircuito en la localidad del fusible es 2000 A, el relé de sobrecorriente es del tipo SEL-501, su corriente de ajuste es 2,5 A secundarios, el transformador de corriente tiene relación 200/5, y se desea ajustarlo con alguna de las siguientes características de tiempo inverso tipo IEC: C1, C2 o C3. Para cada tipo de característica, seleccione el ajuste de la temporización que garantiza selectividad cuando la corriente de falla es igual al nivel de cortocircuito mencionado. Indique cuál de esas tres opciones presenta mayores ventajas en todo el rango de corrientes. F (20 T) SC 4.-En el sistema de la figura, el reconectador es hidráulico con bobina serie de 80A, secuencia 1A-3C, tiempo muerto de 1 segundo; el relé de sobrecorriente es electromecánico del tipo CO-9, con TAP ajustado a 4A, y la relación del transformador de corriente es 200/5. Los niveles máximos de falla son: 1200A en la localidad del reconectador; 3200A en la localidad del disyuntor; y 1600A en el punto A. El tiempo de reposición del relé puede ser aproximado a (5*DIAL) segundos. a) Indique el valor de ajuste de la temporización (DIAL) del relé. b) Indique el valor de ajuste del instantáneo del relé kv 80% Z L A SC 100% Z L 2

3 5.-En el sistema de la figura, los reconectadores son hidráulicos, con bobina serie de 40A (1) y 60 A (2), todos los tiempos muertos son iguales a 1 segundo. El relé de sobrecorriente es del tipo CO-9, con TAP ajustado a 4A, y la relación del transformador de corriente es 200/5. Los niveles máximos de falla son: 1000A en la localidad del reconectador 1; 900A en la localidad del reconectador 2; 3200A en la localidad del disyuntor; y 1100A en el punto A. El tiempo de reposición del relé puede ser aproximado a (5*DIAL) segundos. Suponga que el conductor estará adecuadamente protegido. a) Indique el valor de ajuste de la temporización (DIAL) del relé. b) Indique el valor de ajuste del instantáneo del relé. 200/5 Ncc(3f) = 4 ka 13.8 kv X / = 10 SC 1 1A-3C 6.-En el sistema de la figura, el reconectador es hidráulico, con bobina serie de 40A y tiempo muerto igual a 1 segundo. El relé de sobrecorriente es del tipo CO-9, con TAP ajustado a 2A. La distancia entre la subestación y la ubicación del reconectador es 16 km, y la impedancia de secuencia positiva del conductor es (0,6 + j 0,4) Ω / km. El tiempo de reposición del relé puede ser aproximado a (5*DIAL) segundos. Suponga que el conductor estará adecuadamente protegido. a) Indique el valor de ajuste de la temporización (DIAL) del relé. b) Indique el valor de ajuste del instantáneo del relé. 200/5 Ncc(3f) = 4 ka 13.8 kv X / = 10 SC 1 1A-3C 3

4 7.-En el sistema de la figura, el reconectador es hidráulico, con bobina serie de 40A y tiempo muerto igual a 1 segundo. El relé de sobrecorriente es electromecánico del tipo CO-9, con TAP ajustado a 2A. La impedancia de secuencia positiva del conductor es (0,4 + j 0,3) Ω / km, y la distancia entre la subestación y el reconectador es 30 km. Suponga que el conductor estará adecuadamente protegido. a) Indique el valor de ajuste de la temporización del relé. b) Indique el valor de ajuste del instantáneo del relé. 200/5 Ncc(3f) = 2,4 ka 12,47 kv SC X / = 1, A-3C 8.-En el sistema de la figura, el nivel de cortocircuito en la Barra 2 es 7200 A, los relés de sobrecorriente de las salidas son electromecánicos con ajustes idénticos y se desea ajustar el relé de sobrecorriente del secundario del transformador (relé A) únicamente con alguna de sus 4 características de tiempo inverso tipo IEC (C1,C2,C3 o C4). Si la corriente de ajuste del relé A es 3 A secundarios y su transformador de corriente tiene relación 800/5, seleccione la característica apropiada y su temporización. Ajustes de B1, B2 y B3: Tap = 4 A; Dial = 3; Instantáneo = 80 A; TC = 200/5 Barra 2 B3 B1, B2 y B3: elés Electromecánicos tipo CO-9 A B2 A: elé Digital tipo SEL-501 B1 4

5 9.-En el sistema de la figura, los equipos son hidráulicos. El reconectador tiene una bobina serie cuya corriente nominal es 80 A, y una secuencia de tres operaciones rápidas y una lenta. Suponga que las corrientes nominales de las bobinas serie de los seccionalizadores pueden seleccionarse en pasos de 5 A. a) Indique los ajustes de los seccionalizadores. b) Cuando el sistema está operando en condiciones normales y ocurre una falla de índole transitoria ( pasajera ), en cuáles casos podría haber operación indeseada de los seccionalizadores debido al inrush de los transforamdores conectados a los circuitos? S 1 S 2 S kv S 5 S En el esquema de la figura, el reconectador es tipo µtu-ec (VT&D); la empresa de distribución utiliza todos los tiempos muertos en 10 seg. y un número máximo de operaciones igual a 4; el ajuste de I1 debe ser igual a 40A e I2 debe ser 48A. El fusible de protección del ramal es de 40A, tipo T, y la corriente máxima de falla en su punto de instalación es 1200 A. En el ramal protegido por el fusible hay una alta probabilidad de ocurrencia de fallas transitorias ( pasajeras ). a) Especifique la secuencia del reconectador. b) Especifique la temporización (K) y el grado de inversidad (α) de las curvas del reconectador kv Conductor tipo 1 / 0, Arvidal S F 5

6 11.-En el esquema de la figura, el reconectador es tipo µtu-ec (VT&D); la empresa de distribución utiliza todos los tiempos muertos en 1 seg. y un número máximo de operaciones igual a 3; el ajuste de I1 debe ser igual al valor de carga máxima actual e I2 debe ser el doble de dicho valor. El seccionalizador es hidráulico; el fusible es de 40A, tipo T; y el conductor es Arvidal 1/0. Las corrientes de carga y de falla son: Localidad Icarga máxima (actual) Nivel máximo de falla Fusible 20 A 1200 A Seccionalizador 40 A 1600 A econectador 100 A 2400 A a) Especifique la secuencia del reconectador. b) Especifique la temporización (K) y el grado de inversidad (α) de las curvas del reconectador. c) Especifique los ajustes del seccionalizador kv Conductor tipo 1 / 0, Arvidal S F 12.-En el esquema de la figura, el reconectador es tipo µtu-ec (VT&D); la empresa de distribución utiliza todos los tiempos muertos en 1seg. y un número máximo de operaciones igual a 4; el ajuste de I1 debe ser igual a 80A e I2 debe ser 100A. El fusible F protege un ramal, es de 40A, tipo T, y la corriente máxima de falla en su punto de instalación es 1200 A. a) Especifique la secuencia del reconectador. b) Especifique el número de conteos del seccionalizador. c) Especifique la temporización (K) y el grado de inversidad (α) de las curvas del reconectador. d) Verifique la protección del conductor. NOTA: No considere el efecto de la corriente de inrush de los circuitos de distribución kv Conductor tipo 1 / 0, Arvidal S F 6

7 13.-En el esquema de la figura se muestra la red de alta tensión de un circuito de distribución, con sus ramales y subramales. El reconectador es tipo µtu-ec (VT&D); todos los tiempos muertos estarán ajustados en 1seg. y la secuencia será de una operación rápida y tres lentas; el ajuste de I1 debe ser igual a 160A e I2 debe ser 200A. El fusible F protege un ramal, es de 65A, tipo T, y la corriente máxima de falla en su punto de instalación es 3000 A. a) Especifique el número de conteos de los seccionalizadores. b) Especifique la temporización (K) y el grado de inversidad (α) de las curvas del reconectador. c) Verifique la protección del conductor, considerando que la corriente de falla máxima en la localidad del reconectador es 6000 A kv Conductor: Arvidal 2/0 S1 S2 S3 F 14.-En el esquema de la figura, especifique los ajustes de las protecciones: Datos de los elementos: a) econectador tipo VT&D, todos los tiempos muertos en 1 s; b)seccionalizadores hidráulicos; c) Fusible: 10 T; d) Conductor Arvidal 1/0; e) Corrientes de carga y de falla: Localidad Icarga máxima (pico-año horizonte) Nivel máximo de falla Fusible 5 A 400 A Seccionalizador 1 30 A 800 A Seccionalizador 2 10 A 600 A Seccionalizador 3 10 A 400 A Seccionalizador 4 10 A 600 A Seccionalizador 5 20 A 600 A econectador 50 A 1000 A 13.8 kv S 1 S 2 S 3 S 5 S En el esquema de la figura, especifique los ajustes de las protecciones: 7

8 Datos de los elementos: a) econectador tipo µtu-ec (VT&D), todos los tiempos muertos en 1 s; b)seccionalizadores hidráulicos; c) SC tipo CO-11; d) Fusible: 40 T; e) tiempo de reposición del CO-11 (8 x Dial) segundos; f) Conductor Arvidal 1/0; g) Corrientes de carga y de falla: Localidad Icarga máxima (pico-año horizonte) Nivel máximo de falla Fusible 16 A 800 A Seccionalizador 1 80 A 1200 A Seccionalizador 2 80 A 1200 A Seccionalizador 3 64 A 800 A econectador 160 A 2400 A elé de Sobrecorriente 192 A 4800 A 13.8 kv S 1 S 2 S 3 S 5 S 4 8

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