Post on 12-Dec-2015
description
DIVISION DE DISTRIBUCION ORIENTE
RRMA MAYO DEL 2002
DEPARTAMENTO DE PROTECCION Y CONTROL
PROTECCIONES PARA GENERACION DE GASES• 63B … (PROTECCION BUCHHOLZ)• 63P … (VALVULA DE SOBREPRESION)
PROTECCIONES POR ALTA TEMPERATURA• 26W …..(PROTECCION POR SOBRETEMPERATURA)• 49T… (ALTA TEMPERATURA DE DEVANADOS)
DEPARTAMENTO DE PROTECCION Y CONTROLPROTECCIONES DE UN TRANSFORMADOR
DE POTENCIA
PROTECCIONES ELECTRICASOTROS RESPALDOS NO UTILIZADOS EN
DISTRIBUCION
• 67F … (PROTECCION DE SOBRECORRIENTE DIRECCIONAL)
• 67N … (PROTECCION DE SOBRECORRIENTE DIRECCIOANL DE NEUTRO)
• 21 …. (PROTECCION DE DISTANCIA)
DEPARTAMENTO DE PROTECCION Y CONTROL
PROTECCIONES DE UN TRANSFORMADOR DE POTENCIA
PROTECCIONES ELECTRICASPRIMARIAS• 87T …. (PROTECCION DIFERENCIAL)• FUSIBLE DE POTENCIA
RESPALDOS• 51 H … (PROTECCION DE SOBRECORRIENTE EN ALTA
TENSION)• 51 L … (PROTECCION DE SOBRECORRIENTE EN BAJA
TENSION)• 51N …. (PROTECCION DE SOBRECORRIENTE NEUTRO DEL
TRANSF.)• 51R … (PROTECCION DE SOBRECORRIENTE RESIDUAL EN
BAJA TENSION)
DEPARTAMENTO DE PROTECCION Y CONTROL
PROTECCIONES DE UN TRANSFORMADOR DE POTENCIA
ALARMAS DE PROTECCION• 49Q …… .. ALARMA DE TEMPERATURA DE LIQUIDO• 71Q ……….. ALARMA DE NIVEL DE LIQUIDO• 26W….. ALARMA DE TEMPERATURA DE DEVANADOS• 87T ……… PROTECCION DIFERENCIAL• 86T …….. RELEVADOR ADOR DE DISPARO Y BLOQUEO
SOSTENIDO• 51H………. PROTECCION DE SOBRECORRIENTE ALTA TENSION• 51L………. PROTECCION DE SOBRECORRIENTE BAJA TENSION• 51N………. PROTECCION DE SOBRECORRIENTEDE NEUTRO• 51R………. PROTECCION DE SOBRECORRIENTE RESIDUAL BAJA
TENSION• 67/67N. .PROTECCION DE SOBRECORRIENTE DIRECCIONAL• 21……….. PROTECCION DE DISTANCIA
DEPARTAMENTO DE PROTECCION Y CONTROL
ALARMAS DE UN TRANSFORMADOR DE
POTENCIA
OTRAS ALARMAS• FALTA CD SISTEMA DE ENFRIAMIENTO• FALTA CD PROTECCION• FALTA CA SISTEMA DE ENFRIAMIENTO• ALTA PRESION EN SISTEMA EQUIPO INERTAIRE• BAJA PRESION EN SISTEMA EQUIPO INERTAIRE• BAJA PRESION EN TANQUE DE N2 SISTEMA
INERTAIRE• BUCHHOLTZ CAMBIADOR DE DERIVACIONES• CAMBIADOR DE DERIVACIONES FUERA DE PASO
DEPARTAMENTO DE PROTECCION Y CONTROL
ALARMAS DE UN TRANSFORMADOR DE
POTENCIA
Diagrama unifilar de PROTECION DE ELECTRICA DE UN
TRANSFORMADOR(MENOR DE 10 MVA)
FU.S POT.
51N 50/51-50N/51N
115 KV 69 KV
34.5 KV, 23 KV 13.8 KV
51L/51R
50/51-50N/51N
DEPARTAMENTO DE PROTECCION Y CONTROL
49T49Q71Q26W
51HT
87T
63B
63P
49T
51T
51NT
86T
50/51
50/51
49Q71Q
SOLO ALARMAS
DEPARTAMENTO DE PROTECCION Y CONTROL
TIPOS DE FALLAS
* Trifásica 5 %* Monofásica a tierra 80 %* Entre dos fases 5 %* Doble linea a tierra. 10 %
ESTADISTICAS DE FALLAS
CORRIENTE DE ENERGIZACION DE
TRANSFORMADORES
Bajo ciertas condiciones, la corriente en el momento en que se energiza el transformador puede ser de varias veces la corriente nominal. La duración del transitorio es de varios ciclos.
Amplitudes de armónicas de una corriente de inrush típicaComponente ---> CC 2a. 3a. 4a. 5a. 6a. 7a.Valor típico, %-> 55 63 27 5 4 3.7 2.4
La corriente de energización de transformadores debe tomarse en cuenta en los ajustes y operación de las protecciones del lado primario del transformador.
51HT
51NT
50/51
50/51N
50/51
50/51N
115KV 13.8KV
Los relevadores de sobrecorriente deben ajustarse de manera que permitan que el transformador tome las siguientes corrientes sin disparo:
I, pu , respecto a la nominal del transformadorRespecto a la nominal
3
6
12
25
Tiempo, Seg.
10
1
0.1
0.01
CARGA FRIA
Se entiende por carga fría o carga caliente, el valor de la corriente que toma un circuito o una instalación después de una interrupción prolongada del suministro eléctrico.
En caso de una industria, después de una interrupción, se inicia el arranque casi simultáneo de un gran numero de equipos que posteriormente trabajan con cierta intermitencia. Esto causa que la carga inicial sea mucho mayor que la que se tiene en condiciones normales, al menos por un cierto tiempo. Esto puede ocasionar disparos por sobrecarga en algunos dispositivos.
SOBRECARGA DE CORTA Y LARGA DURACION
ADMISIBLE EN TRANSFORMADORES
CONSECUENCIAS DEL CORTO CIRCUITO
CONSECUENCIAS DEL CORTO CIRCUITO
1.Sobrecalentamiento.- Todos los componentes del sistema eléctrico soportan corrientes de corto circuito, pero por tiempos muy cortos. Si no se libera rápidamente la corriente de falla, se provoca daño irreversible en los aislamientos, en los conductores y en los núcleos. En casos extremos se puede producir un incendio.
CONSECUENCIAS DEL CORTO CIRCUITO
2. Esfuerzos mecánicos.- Para valores de corriente de corto circuito muy altos, se producen daños mecánicos en las bobinas por deformaciones y cambios en la geometría de los aparatos. Principalmente en transformadores.
TANQUE DEL TRANSFORMADOR
VALVULA DE
SOBREPRESION
A
B
Indicador de nivel
Temperatura de
devanado
Temperatura de liquido
BUCHHOLTZ
DEPARTAMENTO DE PROTECCION Y CONTROL
ALARMA
BUCHHOLZ
DISPARO
BUCHHOLZ
FLOTADORES
TANQUE CONSERVADOR
TANQUE DEL TRANSFORMADOR
DEPARTAMENTO DE PROTECCION Y CONTROL
RELEVADOR BUCHHOTLZ
EL RELEVADOR BUCHHOLTZRELE DE CAPTACIÓN DE GASES
LA PROTECCION BUCHHOLZ DETECTA LA FORMACIÓN DE BURBUJAS DE GAS EN EL TANQUE DEL TRANSFORMADOR LLENO DE LIQUIDO AISLANTE.
ESTAS BURBUJAS ESTAN ASOCIADAS A UN ARCO INTERNO Y LA DESCOMPOSICIÓN DEL AISLAMIENTO LIQUIDO
LAS BURBUJAS TIENDEN A SUBIR POR EL MENOR PESO DEL AIRE QUE EL DEL AISLAMIENTO Y SON ATRAPADAS POR UNA TRAMPA DE GASES, QUE AL LLENARSE OCASIONA LA CAIDA DEL FLOTADOR POR FALTA DEL EMPUJE DEL LIQUIDO.
SE UTILIZA EL NIVEL DEL FLOTADOR SUPERIOR PARA ALARMA Y EL INFERIOR PARA DISPARO POR LA CANTIDAD DE GASES NECESARIOS PARA OPERARLOS.
EN GENERAL ES UNA PROTECCION MUY SEGURA Y SELECTIVA, SOLO SE CONFUNDE CON SISMOS Y DESPUES DE UN MAL LLENADO QUE ATRAPA AIRE EN EL INTERIOR DEL TANQUE
TANQUE DEL TRANSFORMADOR
VALVULA DE
SOBREPRESION
MICRO-SWITCH
MEMBRANA
• VALVULA EN MAL ESTADO.
• CABLEADO DAÑADO.
• CONECTOR FLOJO.
• PRESIONES AIRE ADECUADAS EN SIST. NEUMATICO.
• EXISTENCIA DE MANERALES.
• RESORTES CARGADOS.
• RESISTENCIA CALEFACTORAS.
• NIVELES DE ACEITE.
• NIVELES DE ACEITE HIDRAULICO.
• DUCTOS Y TRINCHERAS.
• EMPAQUES EN BUEN ESTADO.
• FUGAS DE ACEITE.
• NOMENCLATURA ADECUADA.
Válvula de sobrepresión
30
100
140
70
12040
50
8060
ARRANQUE DE VENTILADORES
ALARMA ALTA TEMPERATURA
DISPARO ALTA TEMPERATURA
DEPARTAMENTO DE PROTECCION Y CONTROL
RELEVADORDE SOBRETEMPERATURA
EL RELEVADOR DE SOBRETEMPERATURA
DE ACEITE Y DEVANADOS
LA TEMPERATURA DE OPERACIÓN DE UN TRANSFORMADOR ESTA EN PROPORCION DIRECTA CON LA VIDA UTIL DEL MISMO, EN GENERAL LA TEMPERATURA NO PUEDE ELEVARSE, DURANTE LARGOS PERIODOS, ARRIBA DE 90 °C DEBIDO A QUE SE DESCOMPONE EL ACEITE AISLANTE.
LAS CAUSA DE LA ELEVACION DE TEMPERATURA PUEDEN SER:SOBRECARGA
FALTA DE ENFRIAMIENTO
FLUJOS MAGNETICOS FUERA DEL NUCLEO
CORRIENTES PARASITAS EN NUCLEO
FALSOS CONTACTOS
FALLAS SOSTENIDAS
EL TRANSFORMADOR RESPONDE A LA CURVA DE DAÑO QUE NOS INDICA LA CARACTERISTICA TIEMPO-CORRIENTE PAR DAÑO DEL EQUIPO
EN GENERAL EL TRANSFORMADOR ACORTA SU VIDA UTIL CADA VEZ QUE SUFRE UNA SOBRETEMPERATURA.
EL RELEVADOR DE SOBRETEMPERATURA
DE ACEITE Y DEVANADOS
SE TIENEN DIFERENTES PASOS DE OPERACIÓN DEL RELEVADOR TERMICO:
ARRANQUE DE ENFRIEMIENTO (VENTILADORES A 60-65°C)
ARRANQUE DE ENFRIAMIENTO (VENTILADORES 2° GRUPO O BOMBAS DE CIRCULACION DE ACEITE A 70-80 °C)
ALARMA DE ALTA TEMPERATURA (A 85-90°C)
DISPARO DE CARGA POR ALTA TEMPERATURA A LOS 105 - 110 °C.
EL RELEVADOR DE SOBRETEMPERATURA
DE ACEITE Y DEVANADOS
EL RELEVADOR DESOBRETEMPERATURA TIENE COMO PRINCIPIO FUNDAMENTAL EL UBICAR DENTRO DEL EQUIPO EL PUNTO DE MAXIMA TEMPERATURA (HOT POINT).
DENTRO DEL MISMO SE FIJAN ELEMENTOS ELECTRICOS, DE DIAFRAGMA O PRESION DE GAS PARA MEDIR LA TEMPERATURA A TRAVES DECARATULAS SIMILARES A TERMOMETROS.
EN EL RELE DE TEMPERATURA SE ACOSTUMBRA UTILIZAR UNA RESISTENCIA Y UNA CORRIENTE PROPORCIONAL A LA CARGA DEL TRANSFORMADOR PARA SIMULAR EL CALENTAMIENTO DE NUCLEO Y DEVANADOS Y COMPENSAR LA ENORME INERCIA TERMICA DE VARIOS MILES DE LITROS DE ACEITE AISLANTE, LOGRANDO ASI UNA MEJOR IMAGEN DE LA TEMPERATURA DEL EQUIPO.
• LECTURA EN GRADOS CENTIGRADOS.
• INDICA TEMPERATURA DEL ACEITE LLEVADA EN ESE MOMENTO.
• INDICA TEMPERATURA MAXIMA ALCANZADA DEL EQUIPO.
INDICADOR DE TEMPERATURA DEL ACEITE
• Por lo general todo transformador de potencia que tiene este tipo de dispositivos, esta protegido con interruptores tanto de A.T. Como de B.T. ,de tal manera que cuando operan las protecciones : 87T, disparo de BUCHHOLZ, TRO-2, VSP y 51NT, envían señal de apertura de estos dos interruptores, con el propósito de desenergizar el transformador, sin embargo cuando el transformador tiene protección por medio de fusibles en A.T. E interruptor en B.T., también es aplicable este procedimiento excluyendo únicamente lo referente la 87T.
3. Aplicaciones.
BAJO NIVEL
BAJO NIVEL
ALTO NIVEL
ALTO NIVEL
RELEVADOR
DE NIVEL DE LIQUIDO
TANQUE DEL TRANSFORMADOR
INDICADOR DE NIVEL DE ACEITE TRANSFORMADOR DE POTENCIA.