5.1 AREVA Lineas Cortas
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ProtecciónProtección dede LíneasLíneas dedeProtecciónProtección de de LíneasLíneas de de TransmisiónTransmisión CortasCortas
II L i F li H d Z llL i F li H d Z llIngIng. Luis Felipe Hernandez Zevallos. Luis Felipe Hernandez ZevallosEspecialistaEspecialista en en ProtecciónProtección de de SistemasSistemas de de PotenciaPotencia
SubstationSubstation Automation SolutionsAutomation Solutions –– AREVA T&DAREVA T&DSubstationSubstation Automation Solutions Automation Solutions AREVA T&DAREVA T&D
Apresentação AREVA - X Conferência Double - Outubro 20091 1
AgendaAgenda
DefiniciónDefinición de de LTsLTs cortascortas
ProblemasProblemas de la de la protecciónprotección de distancia en de distancia en LTsLTs cortascortas
UsoUso de la de la protecciónprotección diferencialdiferencial en en LTsLTs
Apresentação AREVA - X Conferência Double - Outubro 20092 2
DefiniciónDefinición de de LTsLTs CortasCortas
EsEs necesarionecesario definirdefinir correctamentecorrectamente lala aplicaciónaplicación dedeprotecciónprotección parapara unauna determinadadeterminada línealínea dede transmisióntransmisión (LT)(LT)protecciónprotección parapara unauna determinadadeterminada línealínea dede transmisióntransmisión (LT),(LT),siendosiendo recomendadorecomendado queque sese determinedetermine inicialmenteinicialmente lalacaracterísticacaracterística dede lala línealínea aa partirpartir deldel valorvalor deldel SIRSIR (“Source(“SourceImpedanceImpedance RelationRelation”)”) conformeconforme recomiendarecomienda lala normanorma IEEEIEEEImpedanceImpedance RelationRelation ),), conformeconforme recomiendarecomienda lala normanorma IEEEIEEECC3737..113113 yy loslos procedimientosprocedimientos dede lala redred deldel OperadorOperadorNacionalNacional deldel SistemaSistema -- OO..NN..SS (Brasil),(Brasil), subsub--módulomódulo 22..66..
S
ZZSIR
Donde:Donde:
LZ
ZS ZS –– ImpedanciaImpedancia de de lala fuentefuente (“Source”)(“Source”)
ZL ZL –– ImpedanciaImpedancia total de total de lala línea de línea de transmisióntransmisión
Apresentação AREVA - X Conferência Double - Outubro 20093 3
DefiniciónDefinición de de LTsLTs CortasCortas
AA partirpartir deldel valorvalor deldel SIR,SIR, determinamosdeterminamos queque lala característicacaracterísticadede lala línealínea enen c antoc anto aa ss longit dlongit d relati arelati a determinamosdeterminamos eleldede lala línealínea enen cuantocuanto aa susu longitudlongitud relativarelativa yy determinamosdeterminamos eleltipotipo dede protecciónprotección masmas adecuadoadecuado::
A) Línea Corta: SIR > 4;A) Línea Corta: SIR > 4;
B) Línea Larga: SIR ≤ 0 5B) Línea Larga: SIR ≤ 0 5B) Línea Larga: SIR ≤ 0,5B) Línea Larga: SIR ≤ 0,5
C) Línea Media: 0,5 < SIR < 4;C) Línea Media: 0,5 < SIR < 4;
Apresentação AREVA - X Conferência Double - Outubro 20094 4
AgendaAgenda
DefiniciónDefinición de de LTsLTs cortascortas
ProblemasProblemas de la de la protecciónprotección de distancia en de distancia en LTsLTs cortascortas
UsoUso de la de la protecciónprotección diferencialdiferencial en en LTsLTs
Apresentação AREVA - X Conferência Double - Outubro 20095 5
Problemas de Problemas de lala protecciónprotección 21 21 enen LTsLTs cortascortas
ProtecciónProtección de distancia (21)de distancia (21)
Z3
Z2
Z1
Apresentação AREVA - X Conferência Double - Outubro 20096 6
Problemas de Problemas de lala protecciónprotección 21 21 enen LTsLTs cortascortas
SIR > 4SIR > 4
ParaPara elel valorvalor deldel SIRSIR mayormayor queque 44 significasignifica queque unauna línealíneacortacorta cuyacuya fuentefuente detrásdetrás deldel relérelé eses debildebil (ZS(ZS >>>)>>>) yy traetraecomocomo consecuenciaconsecuencia unauna debildebil contribucióncontribución dede lala corrientecorriente dedecomocomo consecuenciaconsecuencia unauna debildebil contribucióncontribución dede lala corrientecorriente dedefallafalla..
ErroresErrores de de mediciónmedición
HayHay unauna mayormayor influenciainfluencia dede loslos erroreserrores dede TC,TC, TPsTPs yy dede loslosparámetrosparámetros eléctricoseléctricos utilizadosutilizados parapara loslos cálculoscálculos..
EjemploEjemplo:: UstedUsted puedepuede ajustarajustar aa lala protecciónprotección dede distanciadistancia dede8080 aa 8585%% dede lala línealínea dede transmisióntransmisión yaya queque hayhay unauna grangranprobabilidadprobabilidad dede funcionamientofuncionamiento incorrectoincorrecto debidodebido aa loslosprobabilidadprobabilidad dede funcionamientofuncionamiento incorrectoincorrecto debidodebido aa losloserroreserrores dede mediciónmedición..
Apresentação AREVA - X Conferência Double - Outubro 20097 7
Problemas de Problemas de lala protecciónprotección 21 21 enen LTsLTs cortascortas
TeleprotecciónTeleprotección
ElEl usouso obligatorioobligatorio deldel esquemaesquema dede transferenciatransferencia dede TripTrippermisivopermisivo concon sobrealcancesobrealcance (POTT)(POTT) parapara evitarevitar ununfuncionamientofuncionamiento incorrectoincorrecto dede lala funciónfunción dede lala distanciadistanciafuncionamientofuncionamiento incorrectoincorrecto dede lala funciónfunción dede lala distanciadistanciadebidodebido alal errorerror dede mediciónmedición..
Apresentação AREVA - X Conferência Double - Outubro 20098 8
AgendaAgenda
DefiniciónDefinición de de LTsLTs cortascortas
ProblemasProblemas de la de la protecciónprotección de distancia en de distancia en LTsLTs cortascortas
UsoUso de la de la protecciónprotección diferencialdiferencial en en LTsLTs
Apresentação AREVA - X Conferência Double - Outubro 20099 9
UsoUso de la de la protecciónprotección diferencialdiferencial en en LTsLTs
Princípio de Princípio de funcionamientofuncionamiento
End A End B
AI BIFI
Li k dLi k d i iói ió
Rele AAI BI
Rele BLink de Link de comunicacióncomunicación
IIAA + I+ IBB = 0 = 0 CondiciónCondición NormalNormal
Apresentação AREVA - X Conferência Double - Outubro 200910 10
IIAA + I+ IBB 0 (= I0 (= IFF) ) CondiciónCondición FallaFalla
UsoUso de la de la protecciónprotección diferencialdiferencial en en LTsLTs
Princípio de Princípio de comunicacióncomunicación relérelé--relérelé
0 I I I I I I 0 I 0 0 I 0 I I I I I I 0Mensaje Digital
0 I I I I I I 0 I 0 . . . . . 0 I 0 I I I I I I 0
End A End B
A/D PA/D �P
Apresentação AREVA - X Conferência Double - Outubro 200911 11
Interface de Interface de comunicacióncomunicación digitaldigital
UsoUso de la de la protecciónprotección diferencialdiferencial en en LTsLTs
VentajasVentajas de de lala protecciónprotección diferencial diferencial enen LTsLTs
Ideal para LT cortas, donde Ideal para LT cortas, donde lala protecciónprotección de distancia de distancia i d l i á t li iti d l i á t li itrequiere de soluciones más costosas que solicitan y requiere de soluciones más costosas que solicitan y
dificultan los ajustes. dificultan los ajustes.
Protección inherentemente selectiva. Aplicación Protección inherentemente selectiva. Aplicación ppinstantánea con segregación de fase. instantánea con segregación de fase.
Alta Alta sensibilidadsensibilidad para para fallasfallas de alta de alta impedanciaimpedancia..
InmuneInmune a a lala oscilaciónoscilación de potencia.de potencia.
No necessita uso de No necessita uso de TPsTPs. . SolamenteSolamente elel eventual uso de eventual uso de cambio decambio de cierrecierre,, mediciónmedición operacional yoperacional y oscilografiaoscilografia..cambio de cambio de cierrecierre, , mediciónmedición operacional y operacional y oscilografiaoscilografia..
PocosPocos ajustes y alta ajustes y alta confiabilidadconfiabilidad..
Apresentação AREVA - X Conferência Double - Outubro 200912 12
UsoUso de la de la protecciónprotección diferencialdiferencial en en LTsLTs
Cuidado en el uso de la protección diferencial Cuidado en el uso de la protección diferencial
RequiereRequiere deldel mediomedio de de comunicacióncomunicación de alta de alta velocidadvelocidad y y fi bilid dfi bilid d tt ll SESEconfiabilidadconfiabilidad entre entre laslas SEsSEs..
NecesitaNecesita una copia de una copia de seguridadseguridad de de protecciónprotección enen caso de caso de perdida perdida deldel mediomedio de de comunicacióncomunicación, de , de lolo contrario contrario ppdesactivara la protección.desactivara la protección. Eventualmente usa Eventualmente usa laslas funciones funciones 21/67N como back21/67N como back--up.up.
CompensarCompensar lala corrientecorriente capacitivacapacitiva cuandocuando seasea aplicadoaplicadoCompensar Compensar lala corrientecorriente capacitiva, capacitiva, cuandocuando seasea aplicado .aplicado .
Apresentação AREVA - X Conferência Double - Outubro 200913 13
UsoUso de la de la protecciónprotección diferencialdiferencial en en LTsLTs
Problema Problema deldel tiempotiempo de de propagaciónpropagación deldel mensajemensaje..
Relé A Relé B
Corriente en B
Corriente recebido de A
Apresentação AREVA - X Conferência Double - Outubro 200914 14
Tiempo de propagación
UsoUso de la de la protecciónprotección diferencialdiferencial en en LTsLTsTecnologia AREVATecnologia AREVA
SoluciónSolución 1: Método Síncrono1: Método Síncrono
LaLa adquisiciónadquisición dede muestramuestra dede fasoresfasores sese hacehace dede maneramanerasíncronasíncrona.. LasLas muestrasmuestras tienentienen elel mismomismo patrónpatrón dede tiempotiempo..
P594 (PPS)11
P594 (PPS)
44 GPS
1sec
P591 P591MUX
1sec
/P592/P593
MUX /P592/P593
MUX
Relé Term.A Relé Term.B
Apresentação AREVA - X Conferência Double - Outubro 200915 15
UsoUso de la de la protecciónprotección diferencialdiferencial en en LTsLTsTecnologia AREVATecnologia AREVA
SoluciónSolución 2: Método 2: Método AsíncronoAsíncronoé Relé BRelé A
tB1tB2
tB*tA1
tA2 tp1 tB2
tB3B4
tA2tA3tA4
tB3* tp2 tB4tB5
tA4tA5tA*
tp2
Apresentação AREVA - X Conferência Double - Outubro 200916 16
UsoUso de la de la protecciónprotección diferencialdiferencial en en LTsLTsTecnologia AREVATecnologia AREVA
SoluciónSolución 2: Método 2: Método AsíncronoAsíncrono
LaLa adquisiciónadquisición dede muestramuestra dede fasoresfasores sese hacehace dede maneramaneraasíncronaasíncrona.. LasLas muestrasmuestras nono tienentienen elel mismamisma patrónpatrón dedetiempotiempo yy ambosambos relésrelés realizanrealizan lala compensacióncompensación dede atrasoatrasotiempotiempo yy ambosambos relésrelés realizanrealizan lala compensacióncompensación dede atrasoatrasocalculandocalculando elel tiempotiempo dede propagaciónpropagación muestramuestra porpor muestramuestra..
t t t d4 1- -( )t t t t tp p
d1 2
4 12
= =( )t =p
Apresentação AREVA - X Conferência Double - Outubro 200917 17
UsoUso de la de la protecciónprotección diferencialdiferencial en en LTsLTsTecnologia AREVATecnologia AREVA
Alinear los vectores de la corriente (método asincrónico) Alinear los vectores de la corriente (método asincrónico)
Atraso de 1ms = 21,6º
elétricos en 60Hz!
I (tA4)
I (tB3 )* elétricos en 60Hz!I (tB3 )*
tt = (tA4 - tB3 )*=t
Si I (tB3 ) = Is + j Ic * = I cos + j I sin
*Apresentação AREVA - X Conferência Double - Outubro 200918 18
Entonces I (tA4) = I (tB3 ) . (cos + j sin )*
UsoUso de la de la protecciónprotección diferencialdiferencial en en LTsLTs
Tecnologias de Tecnologias de comunicacióncomunicación relérelé--relé relé directadirecta
OPGWFO Unimodal directaFO Unimodal directa
Hasta 100km
Apresentação AREVA - X Conferência Double - Outubro 200919 19
UsoUso de la de la protecciónprotección diferencialdiferencial en en LTsLTs
Tecnologia de Tecnologia de comunicacióncomunicación relérelé--relé relé concon mediomediocompartidocompartidocompartido.compartido.
Earth wire optical fibre
Multiplexer Multiplexer
p
34 Mbit/s
64k Telephone64kbits/s
Telephone
Telecontrol
Teleprotection
End A End B
Apresentação AREVA - X Conferência Double - Outubro 200920 20
End A End B
UsoUso de la de la protecciónprotección diferencialdiferencial en en LTsLTs
Tecnologia de Tecnologia de comunicacióncomunicación relérelé--relé relé concon mediomediocompartido Normas Telecom G 703 X 21 V 35compartido Normas Telecom G 703 X 21 V 35compartido. Normas Telecom G.703, X.21, V.35.compartido. Normas Telecom G.703, X.21, V.35.
Uso Uso concon sistemas SDH (Hierarquia digital síncrona)sistemas SDH (Hierarquia digital síncrona)
MultiplexerP591/2
interface
850nm multimode
MultiplexerG.703 or V.35
electrical
interfaceunit
multimode optical fibre
P593interface ISDNinterface
unitISDN
X.21 electrical
Apresentação AREVA - X Conferência Double - Outubro 200921 21
UsoUso de la de la protecciónprotección diferencialdiferencial en en LTsLTs
Tecnologia de Tecnologia de comunicacióncomunicación relérelé--relé relé concon mediomediocompartido Norma IEEE C37 94compartido Norma IEEE C37 94compartido. Norma IEEE C37.94compartido. Norma IEEE C37.94
IEEE C37.94
Multiplexer
Conección directa óptica!
850nm multimode
Apresentação AREVA - X Conferência Double - Outubro 200922 22
optical fibre
¡Gracias por su atención!