96822025 Ajustes de Proteccion de Motor

113
PROTECCION DE MOTORES Mantenimiento eléctrico Refinería “Gral. Lázaro Cárdenas” Elaboró: Ing. Marco Antonio Herrera Pérez

description

s

Transcript of 96822025 Ajustes de Proteccion de Motor

  • PROTECCION DE MOTORES Mantenimiento elctrico

    Refinera Gral. Lzaro Crdenas

    Elabor: Ing. Marco Antonio Herrera Prez

  • 2

  • 3

    Protecciones de Motor Temario

    1. Objetivo

    2. Introduccin

    3. Funciones de proteccin

    4. Descripcin de la funcin y ajustes tpicos.

    5. Casos de aplicacin

    a).- Ajustes de motor 5000HP

    6. Conclusiones y recomendaciones

  • 4

    Objetivo

    Mostrar una descripcin prctica y valores de ajuste de diversas funciones de

    proteccin para motor de induccin.

    Estructura:

    a).- Descripcin de la funcin de proteccin

    b).- Justificacin terica (porque utilizar la funcin).

    c).- Ejemplos y casos de Aplicacin de la proteccin.

    d).- Ajustes tpicos.

    Nota al lector :

    El presente trabajo no pretende ser autoritativo en cuanto a valores especficos de

    ajuste de la funcin de proteccin, si no ms bien una gua prctica para los ingenieros

    de construccin, puesta en marcha y mantenimiento elctrico.

  • 5

    Introduccin

    Los motores elctricos hoy en da mueven gran parte de la industria en el mundo, su

    optimo desempeo y proteccin son muy importantes para mantener la produccin en

    plantas de proceso.

    Las protecciones que se pueden habilitar para los motores los hay desde un simple rel

    bimetlico hasta relevadores de proteccin.

    Especialmente los motores de alta tensin con un rotor trmicamente crtico pueden

    ser llevados hasta sus lmites trmicos, cuando son arrancados muchas veces. Si el

    proceso de arranque se prolonga, por ejemplo por cadas de tensin inadmisibles al

    conectarse el motor, por causa de un par de carga demasiado alto, por una elevada

    inercia de la carga o por bloqueo del rotor, ante esta situacin una proteccin por

    imagen trmica est disponible.

    Desperfectos tales como falla a tierra, corto circuito, desbalance de corriente, inversin

    de fases, bajo voltaje, sobrecarga etc. deben ser liberados de inmediato con un equipo

    de proteccin.

    En adelante tomaremos el relevador marca GENERAL ELECTRIC modelo GE

    SR469 como base para la explicacin de estas funciones de proteccin.

  • 6

    Introduccin

    Seguramente se ha preguntado alguna vez:

    Cuantos arranques por hora, es permitido para mi motor??

    Cuanto tiempo entre arranques??

    Que valor de ajuste y que curva utilizo para sobrecarga???

    De que depende?

    Cual es el tiempo de arranque de mi motor con carga?? Cual en vaco ?

    Si se disminuye el voltaje, si aumenta la carga, aumenta el tiempo de arranque??

    altos tiempos de aceleracin, como afecta???

    Ajuste de alarma y disparo por temperatura de devanados y rodamientos?

    Mtodos de deteccin de temperatura ???

    Como afecta un desbalance de voltaje en el motor, reduce su capacidad??

    Barcos y buques-tanque de crudo:

    Proteccin contra fallas a tierra , que ajuste colocar ?

    Que mtodo de deteccin elegir???.

    En la platica siguiente esperamos estas dudas sean aclaradas.

  • 7

    Intro,

    Componentes principales de una motor de induccin.

  • Intro,

    Ecuacin diferencial del modelo trmico

    8

  • Intro, Sobre temperatura para diferentes diseos

    de rgimen de servicio (duty).

    9

  • Intro, Incremento de temperatura en 3 puntos de

    estator.

    10

  • Intro, Limites trmicos y constantes de tiempo de

    enfriamiento

    11

  • Intro, Comportamiento del modelo trmico

    12

  • Intro, Curvas corriente-tiempo a diferente voltaje

    de arranque.

    13

  • Intro, Comportamiento bajo diferentes cargas de

    acuerdo al modelo trmico del rotor.

    14

  • Intro, Incremento de temperatura en arranques

    repetidos

    15

  • Modelo trmico - Justificacin terica.

    Uno de los principales enemigos de la vida del motor es calor. Por lo tanto

    a la funcin de sobrecarga y el modelo trmico se le dar especial

    atencin.

    Cuando un motor es especificado, el comprador le comunica al fabricante

    cuales sern las condiciones de carga y ciclo de trabajo, a la vez que, el

    ambiente y cualquier otra informacin pertinente a la carga impulsada,

    tal como torque de arranque, la inercia total etc. El fabricante entonces

    proporciona un motor existente o construir uno que deber tener una

    vida razonable bajo esas condiciones.

    Los lmites trmicos del motor son dictados tanto por el diseo del estator

    como el del rotor. Los motores tienen tres modos de

    operacin:

    1.- Rotor bloqueado o atascado (cuando el rotor no est dando vueltas).

    2.- Aceleracin (cuando el rotor est ganando velocidad)

    3.- En marcha (cuando el rotor da vueltas a una velocidad casi

    sincronizada).

    16

  • Modelo trmico - Justificacin terica

    Ocurre calentamiento en el motor durante cada una de stas condiciones

    en formas muy distintas. Tpicamente durante condiciones de arranque

    del motor, rotor bloqueado y aceleracin, el motor est limitado por el

    rotor. Esto quiere decir que el rotor se acercar a su lmite trmico antes

    que el estator.

    Bajo condiciones de rotor bloqueado, el voltaje es inducido en el rotor a

    frecuencia de lnea, 50 o 60 Hz. Este voltaje causa que una corriente

    circule en el rotor, tambin a frecuencia de lnea, y el calor generado

    (I2R) es una funcin de la resistencia efectiva del rotor. A 50 o 60 Hz, la

    reactancia de la jaula del rotor causa que la corriente circule por los

    bordes exteriores de las barras del rotor. La resistencia efectiva del rotor

    est, por lo tanto al mximo durante una condicin de rotor bloqueado,

    por consiguiente hay calentamiento del rotor.

    Cuando el motor est marchando a velocidad nominal, el voltaje inducido

    en el rotor est a una baja frecuencia (approx. 1 Hz) y por lo tanto, la

    resistencia efectiva del rotor es reducida dramticamente.

    17

  • Modelo trmico - Justificacin terica

    Durante sobrecargas en marcha, el lmite trmico del motor es dictado

    tpicamente por parmetros del estator. Algunos motores especiales

    pueden estar limitados totalmente por el estator o totalmente por el

    rotor.

    Durante aceleracin, la naturaleza dinmica del deslizamiento de

    frecuencia del motor dicta que la impedancia del rotor es tambin

    dinmica, y una tercera caracterstica de lmite trmico de sobrecarga es

    necesaria. La Figura 4-7 ilustra curvas tpicas de lmite trmico. La

    caracterstica de arranque del motor es mostrada para una carga de

    inercia alta @ 80% del voltaje. Si el motor arrancara ms rpido, las

    diversas caractersticas de las curvas de lmite trmico no seran

    requeridas y la curva de sobrecarga en marcha estara unida con los

    tiempos de atascamiento seguros para rotor bloqueado, para producir una

    curva de sobrecarga nica.

    18

  • Limite trmico IEEE C37.96 y curvas t-corriente

    19

  • Limite trmico IEEE C37.96 y curvas t-corriente

    20

  • Funciones de proteccin tpicas

    21

  • Funciones de proteccin de motor

    27 Bajo voltaje

    37 Baja corriente

    38 Trmico de cojinetes

    40 Rel de campo

    46 Desbalance

    47 Inversin de fases ( de voltaje)

    48 Secuencia incompleta, o supervisin tiempo de arranque

    49 Sobrecarga

    50 Sobrecorriente instantneo (corto circuito)

    51 Sobrecorriente de tiempo 51LR Rotor bloqueado

    50N Falla a tierra operacin residual

    50G Falla a tierra operacin TC secuencia cero

    55 Factor de potencia

    59 Alto voltaje

    22

  • Funciones de proteccin de motor

    64 Falla a tierra ( Opera x desbalance de tensin)

    66 Nmero de arranques

    67 Sobre corriente direccional

    81 Frecuencia (alta o baja)

    86 Bloqueo sostenido

    87 Diferencial

    Existen otras protecciones para bloqueo de arranque de motor que son

    ampliamente utilizadas, sin embargo no cuentan con un numero ANSI

    propiamente, tales como :

    Bloqueo por capacidad trmica utilizada

    Bloqueo por tiempo entre arranques

    Bloqueo por numero de arranques por hora

    Tambin un motor grande debe estar protegido por sensores de vibracin.

    Generalmente Bentley nevada, este tema no se expone aqu, ni el de la

    funcin de proteccin por prdida de campo ni sobreexcitacin para el

    caso de motores sncronos, tampoco ajustes para bombas contra incendio.

    23

  • Funcin 49 Modelo trmico.

    La funcin protectora primaria del SR469 es el modelo trmico. Consiste

    de 5 elementos clave:

    1.- La curva de sobrecarga y el Pick-up de sobrecarga,

    2.- La polarizacin de desbalance de la corriente del motor mientras el

    motor est en marcha (corriente de secuencia negativa).

    3.- Las constantes trmicas de tiempo de enfriamiento del motor.

    4.- La polarizacin del modelo trmico basada en informacin del motor

    Caliente/Fro (hot/cold).

    5.- La temperatura medida del estator (RTD).

    Cada uno de stos elementos es descrito en detalle en las secciones

    siguientes.

    24

  • Funcin 49 Modelo trmico

    El SR469 integra el calentamiento del estator y del rotor en un solo

    modelo. El calentamiento del motor es reflejado en un registro llamado

    Capacidad Trmica Usada. Si el motor ha estado parado por un largo

    perodo de tiempo, estar a temperatura ambiente y la capacidad trmica

    usada deber ser cero.

    Si el motor est en sobrecarga, una vez que la capacidad trmica usada

    alcance 100%, ocurrir un disparo. La alarma por capacidad trmica usada

    puede ser utilizada como advertencia de un disparo por sobrecarga

    inminente

    25

  • Funcin 49 Modelo trmico.

    La curva de sobrecarga responde por el calentamiento del motor durante

    atascamiento, aceleracin y en marcha tanto en el estator como en el

    rotor. El parmetro de ajuste (pick-up) de sobrecarga decide donde

    comienza la curva de sobrecarga en marcha cuando el motor entra en una

    condicin de sobrecarga. Esto es til para motores de factor de servicio,

    ya que permite que el nivel de arranque sea definido. La curva es cortada

    efectivamente a nivel de los valores de corriente bajo ste arranque.

    Los lmites trmicos del motor consisten de tres partes distintas basadas en

    las tres condiciones de operacin, rotor bloqueado o atascamiento,

    aceleracin, y sobrecarga en marcha. Cada una de stas curvas puede ser

    proporcionada para un motor caliente o para un motor fro.

    26

  • Funcin 49 Modelo trmico.

    Un motor caliente es definido como aquel, que ha estado en marcha por un

    perodo de tiempo a una carga mxima tal que las temperaturas del

    estator y del rotor se han establecido a su temperatura nominal.

    Un motor fro es definido como un motor que ha estado parado por un

    perodo de tiempo tal que las temperaturas del estator y del rotor se han

    establecido a la temperatura ambiente.

    27

  • Funcin 49 Modelo trmico.

    Para la mayora de los motores, las distintas caractersticas de los lmites

    trmicos del motor estn arregladas dentro de una curva homognea

    suave. Algunas veces se proporciona solo un tiempo de atascamiento

    seguro.

    Esto es aceptable si el motor ha sido diseado conservativamente y puede

    fcilmente ejecutar su tarea requerida sin infringir el lmite trmico. En

    este caso, la proteccin puede ser conservadora y la integridad del

    proceso no es comprometida.

    Si un motor ha sido diseado muy cercanamente a sus lmites trmicos

    cuando es operado como se requiere, entonces las distintas caractersticas

    de los lmites trmicos se vuelven importantes.

    28

  • Funcin 49 Modelo trmico Curva de sobrecarga.

    La curva de sobrecarga del SR469 puede tomar uno de los tres formatos

    siguientes: Normal, Curva Usuario-Definida o Dependiente de Voltaje. Sin

    importar que estilo de curva es seleccionado, el SR469 retendr memoria

    trmica en la forma de un registro llamado Capacidad Trmica Usada.

    La curva de proteccin por sobrecarga debe ser siempre ajustada un poco

    mas abajo que los lmites trmicos proporcionados por el fabricante. Esto

    asegurar que el motor es disparado antes de que el lmite trmico sea

    alcanzado.

    Ajuste: Elegir la curva que est por encima del perfil de arranque del

    motor pero por debajo del lmite trmico del rotor/estator. Si la

    coordinacin se dificulta construir una curva a la medida.

    29

  • Funcin 49 Curvas de sobrecarga del rel GE SR469

    30

  • Funcin 49 Curvas de sobrecarga del rel GE SR469

    31

    Recomendaciones sobre la utilizacin y seleccin de curva de sobrecarga.

    1.- Debe tenerse en cuenta el mtodo de arranque del motor.

    2.- Considerar que un arranque a tensin reducida se tendr una corriente

    inferior a la que se tiene a tensin plena.

    3.- La diferencia principal entre un arranque a tensin plena con respecto a

    tensin reducida es que :

    a).-Tensin plena: Mayor corriente de arranque menor tiempo de

    aceleracin.

    b).- Tensin reducida: Menor corriente, Mayor tiempo de aceleracin.

    4.- Se recomienda que la curva seleccionada permita un arranque a tensin

    plena, es decir que a corriente de arranque el tiempo de disparo sea mayor

    al tiempo de arranque.

    Esto es debido a que en ocasiones puede surgir la necesidad de by-passear el

    arrancador a tensin reducida y arrancar a tensin plena.

    Esto aplica tambin para la funcin 51 y arranque suave soft star.

  • 49 Modelo Trmico Polarizacin por desbalance

    de corriente.

    Corrientes de fase des balanceadas tambin causarn calentamiento

    adicional del rotor, que no ser registrado por rels electromecnicos y

    puede no ser registrado en algunos rels electrnicos protectores. Cuando

    el motor est en marcha, el rotor girar en la direccin de la corriente de

    secuencia positiva a una velocidad casi sincrnica.

    La corriente de secuencia negativa, que tiene una rotacin de fase

    opuesta a la corriente de secuencia positiva, y por lo tanto, opuesta a la

    rotacin del rotor, generar un voltaje de rotor que producir una

    corriente sustancial de rotor.

    Esta corriente inducida tendr una frecuencia que es aproximadamente 2

    veces la frecuencia de lnea, 100 Hz para un sistema de 50 Hz o 120 Hz

    para un sistema 60 Hz. Efecto superficial en las barras del rotor a sta

    frecuencia causar un incremento significante en la resistencia del rotor y

    por lo tanto, un incremento significante en el calentamiento del rotor.

    32

  • 49 Modelo Trmico Polarizacin por desbalance.

    Este calentamiento adicional no es registrado por las curvas de lmite

    trmico suministradas por el fabricante del motor, ya que stas curvas

    asumen corrientes de secuencia positivas que vienen solo de un suministro

    perfectamente balanceado y un motor perfectamente diseado.

    El SR469 mide la relacin de corriente de secuencia negativa a positiva. El

    modelo trmico puede ser polarizado para reflejar el calentamiento

    adicional que es causado por la corriente de secuencia negativa cuando el

    motor est en marcha.

    Esta polarizacin es realizada creando una corriente de calentamiento

    equivalente del motor, en lugar de simplemente usar la corriente

    promedio (Ipor_unidad).

    Ajuste: No se ajusta el rel calcula el calentamiento equivalente a la

    corriente de secuencia negativa ocasionada por el desbalance.

    33

  • 49 Modelo Trmico Polarizacin por desbalance.

    34

    Esta corriente equivalente es calculada usando la ecuacin que se

    muestra a continuacin:

  • 49 Modelo Trmico Polarizacin por desbalance

    35

  • 49 Modelo Trmico Tiempo de enfriamiento

    36

  • 49 Modelo Trmico Tiempo de enfriamiento

    37

    Ajustes : El dato de las constantes de tiempo de enfriamiento , viene en los

    data sheet del fabricante del motor. Por ejemplo el motor de 5000 HP de

    Coker tiene constante trmica de tiempo de calentamiento = 20 minutos y

    una constante trmica de tiempo de enfriamiento de 300 minutos.

  • 49 Modelo Trmico, Curva de lmite trmico Motor

    Coker 5000 HP.

    38

  • 49 Modelo Trmico, Constantes trmicas de

    tiempo Motor Coker 5000HP.

    39

  • 49 Modelo Trmico, Lmite trmico Motor Coker

    10000 HP.

    40

  • 49 Modelo Trmico, Tiempos seguros de rotor

    bloqueado a) en caliente, b) en fro motor Coker 10000

    HP.

    41

  • Curvas Par- Velocidad y tiempos de arranque de

    motor Coker 10000 HP.

    42

  • Ejemplo curvas de proteccin de motor de 1300HP,

    4.16kV.

    43

  • Ejemplo curvas de proteccin de motor de 2250HP,

    13.8kV.

    44

  • 49 Modelo Trmico Relacin caliente/ frio

    (Hot/cold Ratio)

    45

    El fabricante del motor proporcionar algunas veces informacin sobre el

    lmite trmico para un motor caliente/fro. El modelo trmico del SR469

    se adaptar a stas condiciones si la Razn de Curva Caliente/Fro es

    programada.

    El valor que se ajusta en este parmetro dicta el nivel de capacidad

    trmica usada en el que el rel se establecer para todos los niveles de

    corriente que estn bajo el Nivel de Arranque de Sobrecarga.

    Cuando el motor est marchando a un nivel que est bajo el Nivel del

    Pick-up (arranque ajuste) de Sobrecarga, la capacidad trmica usada se

    elevar o caer a un valor basado en la corriente de fase promedio y la

    Razn de Curva Caliente/Fro entrada. La capacidad trmica usada se

    elevar a una razn fija de 5% por minuto o caer como dictado por la

    constante de tiempo de enfriamiento en marcha.

  • 49 Modelo Trmico Relacin caliente/ frio

    (Hot/cold Ratio)

    46

    La razn de curva caliente/fro puede ser determinada de las curvas de

    lmite trmico si son suministradas o los tiempos de atascamiento seguro

    calientes y fros.

    Simplemente divida el tiempo de atascamiento seguro caliente por el

    tiempo de atascamiento seguro fro. Si los tiempos calientes y fros no

    son proporcionados, no puede haber diferenciacin y la razn de curva

    caliente/fro debe ser ingresada (ajustada) como 1.0.

    Hot/ Cold ratio = >0.5 tpicamente. Ajustar de acuerdo a las curvas

    de limite trmico del fabricante puede en un momento dado ajustarse

    a 0.7. Por ejemplo para el motor de 10000 HP Hot/cold = 12/14 =

    0.85 y para el motor de 5000HP hot/cold = 12/16 = 0.75 aprox.

  • 49 Modelo Trmico Relacin caliente/ frio

    (Hot/cold Ratio)

    47

    Datos Motor 4.16kV, 2185kW marca GE hot/cold = 10/ 15 = 0.66.

  • 49 Modelo Trmico Relacin caliente/ frio

    (Hot/cold Ratio)

    48

  • 49 Modelo Trmico Polarizacin por RTD

    49

    La rplica trmica del SR469 creada por las funciones descritas en las

    secciones anteriores opera como un modelo completo e independiente.

    Las curvas de sobrecarga trmica sin embargo, estn basadas solamente

    en la corriente medida, asumiendo un ambiente normal de 40 C y un

    enfriamiento de motor normal.

    Si hay una temperatura de ambiente inusualmente alta, o si el

    enfriamiento del motor es bloqueado, la temperatura del motor

    incrementar. Si el estator del motor tiene RTDs empotrados, la funcin

    de polarizacin por RTD del SR469 debe ser usada para corregir el modelo

    trmico.

    La funcin de polarizacin por RTD es una curva de dos partes, construida

    usando 3 puntos. Si la temperatura por RTD del estator mxima est bajo

    el parmetro Mnimo de Polarizacin por RTD (tpicamente 40C), no

    ocurre ninguna polarizacin.

  • 49 Modelo Trmico Polarizacin por RTD

    50

    Si la temperatura mxima por RTD del estator est arriba del parmetro

    Mximo de Polarizacin por RTD (tpicamente a la capacidad nominal de

    aislamiento del estator o un poco mas alta), entonces la memoria trmica

    es completamente polarizada y la capacidad trmica es forzada a 100%

    usada.

    A valores intermedios, la presente capacidad trmica usada creada por la

    curva de sobrecarga y otros elementos del modelo trmico, es comparada

    a la capacidad trmica de polarizacin por RTD usada de la curva de

    polarizacin por RTD.

    Si el valor de capacidad trmica de polarizacin por RTD usada es mas

    alto, entonces ese valor es usado de ese punto en adelante. El punto

    Central de polarizacin por RTD debe ser fijado a la temperatura nominal

    en marcha del motor. El SR469 determinar automticamente el valor de

    capacidad trmica usada para el punto central, usando el parmetro de

    razn de atascamiento Seguro Caliente/Fro.

  • 49 Modelo Trmico Polarizacin por RTD

    51

  • 49 Modelo Trmico Polarizacin por RTD

    52

  • 48 Supervisin del tiempo de arranque.

    53

    El Modelo Trmico del SR469 est diseado para proteger el motor bajo

    condiciones de arranque y de sobrecarga. La funcin de disparo por

    Contador de Tiempo de Aceleracin puede ser usado en adicin a esa

    proteccin.

    Si por ejemplo, el motor debera siempre arrancar en 2 segundos, pero el

    tiempo de atascamiento seguro es de 8 segundos, no tiene sentido dejar

    que el motor permanezca en una condicin de atascamiento por 7 o 8

    segundos cuando el modelo trmico lo removera de la lnea.

    Adems de esto, el torque de arranque aplicado al equipo impulsado por

    ese perodo de tiempo podra causar daos severos.

    Se asume que un arranque de motor est ocurriendo cuando el SR469 mide

    la transicin de ninguna corriente, a algn valor de corriente del motor.

    La corriente tpicamente subir rpidamente a un valor mayor que la FLA

    (ejemplo 6 x FLA). En ste punto, el Contador de Tiempo de Aceleracin

    ser inicializado con el valor ingresado en segundos.

  • 48 Supervisin del tiempo de arranque.

    54

    Si la corriente no cae bajo el nivel de pickup de la curva de sobrecarga

    antes de que el contador de tiempo expire, ocurrir un disparo por

    aceleracin. Si el tiempo de aceleracin del motor es variable, sta funcin

    debe ser ajustada mas all del tiempo mas largo de aceleracin.

    Nota: Cuando se tiene arranque por autotransformador es muy importante

    habilitar la funcin de secuencia incompleta.

    Ajustes :

    A tensin plena un motor puede tpicamente arrancar en menos de 10

    segundos

    Un ajuste de supervisin de tiempo de arranque de unos 14 a 20

    segundos puede ser suficiente.

    Si el motor arranca a tensin reducida se deber realizar pruebas y tomar

    el tiempo de arranque y ajustar unos 5 segundos arriba de este valor.

  • 49? Inhibidor de arranque.

    55

    El propsito de la funcin Inhibidor de Arranque es ayudar a prevenir

    disparos del motor durante el arranque, si no hay suficiente capacidad

    trmica para un arranque.

    El mayor valor de capacidad trmica usada en los ltimos cinco arranques

    exitosos es multiplicado por 1.25 y almacenado como capacidad trmica

    usada en arranque.

    Este margen de 25% es usado para asegurar que un arranque de motor

    ser exitoso. Si el nmero es mayor que 100%, 100% es almacenado como

    capacidad trmica usada en arranque.

    Un arranque de motor exitoso es uno en el que la corriente de fase sube

    de 0 a un valor mayor que el nivel de pickup de la curva de sobrecarga y

    entonces, despus de la aceleracin, cae bajo el nivel de pickup de la

    curva de sobrecarga

  • 49? Inhibidor de arranque.

    56

    Cada vez que el motor es parado, la cantidad de capacidad trmica

    disponible (100% - Capacidad Trmica Usada) es comparada a la Capacidad

    Trmica Usada En Arranque.

    Si capacidad trmica disponible no excede la Capacidad Trmica Usada En

    Arranque, o no es igual a 100 %, el Bloqueo de Inhibidor de Arranque se

    activar hasta que haya suficiente capacidad trmica.

    Cuando ocurre un bloqueo, el tiempo de enclave ser igual al tiempo

    requerido por el motor para enfriarse a una temperatura aceptable para

    un arranque. Este tiempo ser una funcin de la Constante de Tiempo de

    Enfriamiento de Motor Parado programada a S5 MODELO TERMICO.

    Si sta funcin est Desconectada, la capacidad trmica usada debe

    reducirse a 15% antes de que un enclave de sobrecarga se reponga. Esta

    funcin debe ser desconectada si la carga vara para diferentes arranques.

  • 49? Inhibidor de arranque.

    57

    Ejemplo:

    Si la capacidad trmica usada para los ltimos 5 arranques es 24, 23, 27,

    25 y 21% respectivamente, la capacidad de arranque aprendida es 27% x

    1.25= 33.75% usada. Si el motor para con 90% de la capacidad trmica

    usada, un bloqueo de arranque ser emitido. Cuando el motor ha enfriado

    y el nivel de capacidad trmica usada ha cado a 66%, un arranque ser

    permitido. Si la Constante de Tiempo de Enfriamiento de Motor Parado es

    programada para 30 minutos, el tiempo de enclave ser igual a :

    TCusada= TCusada_start(e-t/tao) 66%=90%(e-t /30)

    t= ln (66/90) x -30

    t= 9.3 minutos

    Ajuste : No tiene ajuste solo encendido apagado y actuar en funcin de

    las constantes de tiempo del motor previamente cargadas.

  • 49? Numero de arranques, NEMA MG-1 2006.

    58

    Nmero de arranques de un motor trabajando en base a sus

    caractersticas de diseo de par, voltaje e inercia de la carga durante su

    periodo de aceleracin.

    a).- Dos arranques sucesivos, reposo entre arranques, con el motor

    inicialmente a temperatura ambiente.

    b).- Un arranque con el motor inicialmente a una temperatura inferior a

    la temperatura de carga nominal.

  • 49? Numero de arranques, NEMA MG-1 2006.

    59

    Arranques adicionales:

    No es recomendable a menos que todas las condiciones que afecten su

    operacin hayan sido investigadas y el motor ha sido examinado por

    evidencia de calentamiento excesivo.

    El nmero de arranques debe ser mantenido al mnimo debido a que la

    vida til del motor es afectada por el nmero de arranques.

  • 49 Incremento de temperatura, NEMA MG-1 2006.

    60

    Con motor bajo condiciones de carga nominal el incremento de

    temperatura no debe exceder el de la tabla 20.8.1 sobre una base de 40 de temperatura ambiente del aire de enfriamiento que ingresa el motor.

  • Placa de motor, datos para ANSI 66, 49.

    61

    Placa de datos: Nmero de arranques en fro y en

    caliente y tiempo de enfriamiento entre arranques. Motor

    1600HP , 4.16kV, F. S = 1.0, Clase : F

  • Placa de motor 1600HP, datos para ANSI 66, 49.

    62

    Placa de datos: 3 arranques en fro y 2 en caliente.

    Motor 1600HP , 4.16kV, F. S = 1.15, Clase : F

  • Placa de motor 1600HP, datos para ANSI 66, 49.

    63

    Placa de datos: Periodo de enfriamiento entre arranques,

    30 minutos con motor a plena carga, 20 minutos a motor

    en vaco, y 60 minutos motor disparado por sobre carga.

  • 66 Bloqueo por # de arranques. (Placa de datos de

    motor 1600HP )

    64

    Placa de datos: Periodo de enfriamiento entre arranques,

    30 minutos con motor a plena carga, 20 minutos a motor

    en vaco, y 60 minutos motor disparado por sobre carga.

  • 66 Bloqueo por # de arranques.

    65

    La funcin de Bloqueo de Arranques Mltiples puede ser usada para

    prevenir que los operadores ejecuten mltiples arranques y paradas en

    sucesin rpida.

    Consiste de dos elementos distintos, Arranques/Hora y Tiempo Entre

    Arranques.

    La funcin ARRANQUES/HORA no garantiza que un cierto nmero de

    arranques, o intentos de arranque sern permitidos dentro de una hora,

    mas bien, asegura que un cierto nmero de intentos de arranque no sern

    excedidos dentro de una hora.

    Similarmente, la funcin de TIEMPO ENTRE ARRANQUES no garantiza que

    otro arranque ser permitido si el Tiempo Entre Arranques transcurre

    despus del arranque mas reciente; mas bien, asegura un tiempo mnimo

    entre arranques.

  • 66 Bloqueo por # de arranques.

    66

    Sin embargo, si el primer intento de arranque de estando fro no es

    exitoso, debido a un atascamiento, o toma mas tiempo porque el proceso

    est sobrecargado, el Modelo Trmico podra reducir el nmero de

    arranques que pueden ser intentados dentro de una hora. Puede tambin

    causar un tiempo de enclave que excede un enclave de Tiempo Entre

    Arranques que puede haber estado activo.

    Ese enclave trmico permanecer hasta que el motor haya enfriado a una

    temperatura aceptable para un arranque.

    ARRANQUES / HORA

    Se asume que un arranque de motor est ocurriendo cuando el SR469

    mide la transicin de ninguna corriente de motor a algn valor de

    corriente de motor. En ste momento, uno de los contadores de tiempo

    ARRANQUES/HORA es cargado con 60 minutos. Para sta funcin, an los

    intentos de arranque que no sean exitosos sern marcados como

    arranques.

  • 66 Bloqueo por # de arranques. (arranques por

    hora)

    67

    Una vez que el motor es parado, el nmero de arranques ocurridos en la

    hora pasada, es comparado al nmero de arranques permisibles. Si los dos

    nmeros son iguales, ocurrir un bloqueo. Si ocurre un bloqueo, el tiempo

    de enclave ser igual al mayor tiempo transcurrido desde un arranque, en

    la hora pasada restado de una hora.

    Ajuste Tpico = 2 por hora.

    Ejemplo :

    ARRANQUES/HORA son programados a 2,

    un arranque ocurre a T = 0 min,

    un segundo arranque ocurre a T = 17 min,

    el motor es parado a T = 33 min,

    ocurre un bloqueo

    el tiempo de enclave sera 1 hora - 33 min = 27 min

  • 66 Bloqueo por # de arranques. (Tiempo entre

    arranques).

    68

    TIEMPO ENTRE ARRANQUES

    Se asume que un arranque de motor est ocurriendo cuando el SR469

    mide la transicin de ninguna corriente de motor a algn valor de

    corriente de motor.

    En ste momento, el contador de Tiempo Entre Arranques es cargado con

    el tiempo entrado. Para sta funcin, an los intentos de arranque que no

    sean exitosos sern marcados como arranques.

    Una vez que el motor es parado, si el tiempo transcurrido desde el

    arranque mas reciente es menor que el parmetro de Tiempo Entre

    Arranques, ocurrir un bloqueo.

    Si ocurre un bloqueo, el tiempo de enclave ser igual al tiempo

    transcurrido desde el arranque mas reciente, restado del parmetro de

    Tiempo Entre Arranques. Un valor de 0 inhabilita efectivamente ste

    elemento de la funcin de Bloqueo de Arranques Mltiples.

  • 66 Bloqueo por # de arranques. (Tiempo entre

    arranques).

    69

    Si ocurre un bloqueo, el tiempo de enclave ser igual al tiempo

    transcurrido desde el arranque mas reciente, restado del parmetro de

    Tiempo Entre Arranques. Un valor de 0 inhabilita efectivamente ste

    elemento de la funcin de Bloqueo de Arranques Mltiples.

    Ajuste: Segn se requiera o bien deshabilitar.

    EJEMPLO:

    Tiempo Entre Arranques es programado = 25 min

    ocurre un arranque a T = 0 min,

    El motor es parado a T = 12 min

    ocurre un bloqueo

    el tiempo de enclave sera 25 min -12 min = 13 min.

  • Start

    66 Bloqueo por # de arranques (Por regimen de

    servicio o ciclo de trabajo).

    Temporizador para bloqueo por nmero de arranques

    Previene de dao al motor por ciclo corto

    Bloqueo por nmero de arranques

    Tiempo mnmo antes de intentar arrancar

    Start Start

    Tiempo entre

    arranques

    Start

    Tiempo entre

    arranques

    Start

    Tiempo entre

    arranques

    Start

    Arranques / Hora

    Bloqueo

    (ajustado a 3)

    Start

  • 66 Bloqueo de re-arranque.

    71

    La funcin de Bloqueo de Re-arranque puede ser usada para asegurar que

    pase un cierto tiempo entre el parado de un motor y el re arranque del

    mismo. Esta funcin de contador de tiempo puede ser muy til para

    alguna aplicaciones de proceso o consideraciones de motor. Si un motor

    est en una bomba de pozo, despus de que el motor pare, el lquido

    puede caer de regreso en el tubo y hacer que el rotor gire en sentido

    contrario. No sera muy deseable el arrancar el motor en ste momento.

    En otro escenario, un motor puede estar funcionando a una carga de

    inercia bien alta. Una vez que el suministro al motor es desconectado, el

    rotor, al desacelerar, puede continuar girando por un largo perodo de

    tiempo. Ahora, el motor se convierte en un generador y aplicando

    suministro de voltaje fuera de fase puede resultar en una falla

    catastrfica.

    Nota: La funcin de Bloqueo de Re-arranque es estrictamente un

    contador de tiempo. El SR469 no percibe la rotacin del rotor.

    Ajuste Tpico : 1 segundo

  • 66 Temporizador de rearranque

    Bloqueo por rearranque

    Previene de un rearranque mientras el motor an est girando

    On

    Off Start Start

    Tiempo de espera

    Stop Inicia el tiempo

    Tiempo de trabajo

    Start

  • 49, 38 Monitoreo de temperatura por RTD

    73

    Los RTD de 1 a 6 estn predefinidos a Estator. Hay configuraciones

    individuales de alarma y disparo para cada RTD. Esto permite que si uno

    de los RTD no funciona correctamente, pueda ser desconectado . El nivel

    de alarma es normalmente ajustado un poco arriba de la temperatura

    normal de cuando est en marcha capacidad nominal de aislamiento.

    Se puede configurar para votar es decir que ms de una RTD tenga exceso de temperatura para prevenir disparos en falso.

    Los RTD de 7 a 10 estn predefinidos a Cojinete,

    Los niveles de alarma y disparo son normalmente ajustados un poco arriba

    de la temperatura normal de cuando est en marcha, pero bajo la

    temperatura nominal del cojinete.

    Ajuste: Devanados : 130C / 150 C, Rodamientos 90C /95C Alarma / Disparo. Para aislamiento clase F

  • 49, 38 Monitoreo de temperatura por RTD

    74

    Equivalencias Resistencia Ohm- temperatura para diversos tipos de

    RTD.

  • 49, 38 Monitoreo de temperatura por RTD

    75

  • 49, 38 Monitoreo de temperatura por RTD

    76

  • Ajustes sugeridos por manual tcnico de motor

    Siemens. Documento ANIM-03522-0402SPN de 2002

    77

  • 50 Sobre corriente corto circuito

    78

    Debe tenerse cuidado cuando se Conecta sta funcin . Si el aparato

    de interrupcin (contactor o interruptor de circuito) no est

    capacitado para interrumpir la corriente de falla, sta funcin debe ser

    inhabilitada.

    Alternativamente, sta funcin puede ser asignada a un rel auxiliar, y

    conectada de tal manera que dispare un aparato que est corriente

    arriba, y que es capaz de interrumpir la corriente de falla.

    Con el tiempo se ha desarrollado una regla prctica que dice que la

    proteccin por cortocircuito es al menos 1.6 veces el valor de la corriente

    de arranque simtrica. Esto permite que el motor arranque sin disparos

    indeseados.

    En arrancadores con contactor-fusible la liberacin de falla puede ser

    por el fusible. Y esta funcin debe dejarse apagada (off).

    Ajuste 50 = 1.6 x Irb @ 10 miliseg.

    50 = 2.4 x Irb @ 0 miliseg.

  • 51LR Atascamiento mecnico (mechanical jam).

    79

    Despus de un arranque de motor, una vez que la magnitud de ya sea Ia,

    Ib o Ic excede el Nivel de Arranque FLA por un perodo de tiempo

    especificado por el Retardo, ocurrir un Disparo.

    Esta funcin puede ser usada para indicar una condicin de atascado

    cuando el motor est en marcha. No solo protege el motor removindolo

    de la lnea ms rpidamente que el modelo trmico (curva de sobrecarga),

    sino que tambin puede prevenir o limitar el dao al equipo impulsado,

    que puede ocurrir si el torque de arranque del motor persiste en equipo

    atascado o daado.

    El nivel de arranque para el Disparo por Atascamiento Mecnico debe ser

    ajustado mas alto que la carga del motor durante operaciones normales,

    pero mas bajo que el nivel de atascamiento del motor. Normalmente el

    retardo debe ser ajustado al mnimo del retardo de tiempo, o ajustado de

    tal manera que no ocurran disparos indeseados debido a fluctuaciones de

    carga momentneas.

    Ajustes : 3 x In @ 5 segundos.

  • 51 Sobrecorriente

    80

    A esta funcin frecuentemente se le llama sobrecarga, lo cual es

    incorrecto pues si bien si opera ante una corriente mayor a la nominal del

    motor esta funcin carece de memoria trmica

    Ajuste:

    51 = 1.15 x Inmotor

    Elegir la curva que est por encima del perfil de arranque del

    motor pero por debajo del lmite trmico del rotor/estator.

    Esta curva puede funcionar que la curva de sobrecarga (49) con la

    diferencia de que la funcin 51 no tiene memoria trmica y puede

    permitir arranques consecutivos, la curva seleccionada en el

    modelo trmico (49) si tiene la memoria trmica y contabilizar el

    consumo de capacidad trmica ante sobrecargas, arranques y

    funcionamiento normal.

  • 51 Sobrecorriente

    81

    Proteccin de motor con funciones de sobre corriente.

  • 51 Sobrecorriente, curvas soft start.

    82

    Proteccin de motor con funciones de sobre corriente.

  • 51 Sobrecorriente, Curvas soft start.

    83

    Proteccin de motor con funciones de sobre corriente.

  • 51 Sobrecorriente, arranque a Tensin plena.

    84

    Proteccin de motor con funciones de sobre corriente.

  • 51 Sobrecorriente

    85

    Proteccin de

    motor por

    fusible

    y rel de

    sobre corriente

    no sobrecarga.

  • 51 Sobrecorriente.

    86

    Recomendaciones sobre la utilizacin y seleccin de curva de sobre

    corriente.

    1.- Debe tenerse en cuenta el mtodo de arranque del motor.

    2.- Considerar que un arranque a tensin reducida se tendr una corriente

    inferior a la que se tiene a tensin plena.

    3.- La diferencia principal entre un arranque a tensin plena con respecto a

    tensin reducida es que :

    a).-Tensin plena: Mayor corriente de arranque menor tiempo de

    aceleracin.

    b).- Tensin reducida: Menor corriente, Mayor tiempo de aceleracin.

    4.- Se recomienda que la curva seleccionada permita un arranque a tensin

    plena, es decir que a corriente de arranque el tiempo de disparo sea mayor

    al tiempo de arranque.

    Esto es debido a que en ocasiones puede surgir la necesidad de by-passear el

    arrancador a tensin reducida y arrancar a tensin plena.

  • 37 Baja corriente (Prdida de carga).

    87

    Si est habilitada, una vez que la magnitud de corriente ya sea Ia, Ib o Ic

    excede el Nivel de Pickup FLA por un perodo de tiempo especificado por

    el Retardo, ocurrir un Disparo.

    El elemento de Baja corriente est activo solo cuando el motor est en

    marcha y ser bloqueado al inicio de un arranque de motor por un perodo

    de tiempo definido por el parmetro Bloqueo del Arranque por Baja

    corriente

    Una valor de cero significa que la funcin no est bloqueada del arranque.

    Si un valor diferente de cero es ingresado, la funcin ser inhabilitada

    cuando el motor est parado y tambin, desde que el tiempo de arranque

    es detectado hasta que el tiempo entrado expire.

  • 37 Baja corriente (prdida de carga).

    88

    Ajuste:

    El nivel de pickup debe ser ajustado mas bajo que la carga del motor

    durante operaciones normales. Con un retardo de 1 segundo.

    Ejemplo:

    Si una bomba es enfriada por el lquido que bombea, la prdida de carga

    puede significar que la bomba se sobrecaliente, programar la baja

    corriente como habilitada. Si la carga de motor nunca debe caer bajo 0.75

    FLA, an por cortas duraciones, el pickup de Disparo por Baja corriente

    podra ser ajustado a 0.70 y la Alarma por Baja corriente a 0.75. Si la

    bomba es siempre arrancada con carga, la funcin de bloqueo del

    arranque debe ser inhabilitada (programada como 0).

    El retardo de tiempo es tpicamente ajustado tan rpido como sea posible,

    por ejemplo 1 segundo. Si se quiere proteger contra rotura de flecha

    entonces el ajuste debe ser menor al valor de corriente que toma en vaco

    el motor.

  • 46 Desbalance (corrientes de secuencia negativa).

    89

    El desbalance del SR469 es definido como la razn de corriente de

    secuencia negativa a la corriente de secuencia positiva, I2/I1, si el motor

    est operando a una carga (Iavg) mayor que FLA.

    Si la Iavg del motor es menor que FLA, el desbalance es definido como

    I2/I1 Iavg/FLA. Esta reduccin de la capacidad nominal es necesaria

    para prevenir alarmas indeseadas cuando un motor es cargado

    ligeramente.

    Si est habilitada, una vez que la magnitud de desbalance excede el Nivel

    de Pickup por un perodo de tiempo especificado por el Retardo, ocurrir

    un disparo y/o alarma.

    Si el nivel de desbalance excede 40%, o cuando Iavg > 25% FLA y la

    corriente en cualquier fase es cero, el motor ser considerado de fase

    nica y ocurrir un disparo dentro de 2 segundos. Proteccin de Fase

    nica es inhabilitada si la funcin de Disparo por Desbalance es

    Desconectada.

  • 46 Desbalance (corrientes de secuencia negativa).

    90

    Cuando se est ajustando el nivel de pickup de desbalance, debe notarse

    que un desbalance de voltaje de 1% tpicamente se transforma en un

    desbalance de corriente de 6 %. Por lo tanto, para prevenir disparos o

    alarmas indeseados, el nivel de pickup no debe ser fijado muy bajo.

    Tambin, puesto que desbalances por corto tiempo son comunes, un

    retardo razonable debe ser fijado para evitar disparos o alarmas

    indeseados.

    Es recomendado que la funcin de Polarizacin Trmica por Desbalance

    sea usada para polarizar el Modelo Trmico para que responda por

    calentamiento del motor, el que puede ser causado por desbalances

    cclicos de corto tiempo.

    NOTA: Niveles inusualmente altos de desbalance pueden ser causados por

    alambrado incorrecto del TC de fase.

  • 46 Desbalance (corrientes de secuencia negativa).

    91

    Ajuste:

    Fluctuaciones de niveles de desbalance de corriente son

    causados tpicamente por el voltaje de suministro alguna falla a

    tierra. Puede ser deseable tener una alarma enganchada para capturar

    cualquiera de las fluctuaciones que van mas all de los parmetros de

    Alarma por Desbalance. Tambin, es recomendado un disparo.

    Si el voltaje de suministro es normalmente des balanceado

    hasta 2 %, el desbalance de corriente que un motor tpico

    vera es 2 6 = 12%, ajuste el pickup de alarma a 15% y el

    pickup de disparo a 20% para prevenir disparado indeseado. 5

    10 segundos es un retardo razonable.

  • 50G Falla a tierra.

    92

    Una vez que la magnitud de la corriente de tierra excede el Nivel de

    Pickup Primario TC de Tierra (S1 AJUSTE DEL SISTEMA/SENSORES DE

    CORRIENTE) por un perodo de tiempo especificado por el Retardo,

    ocurrir un disparo y/o alarma.

    Al utilizar la 50N considerar que cuando un motor arranca, la corriente

    de arranque (tpicamente 6 FLA para un motor de induccin) tiene un

    componente asimtrico.

    Esta corriente asimtrica puede causar que una fase vea tanto como 1.6

    veces la corriente de arranque RMS normal. Este componente DC

    momentneo causar que cada uno de los TC de fase reaccione diferente

    y la corriente neta en la entrada de tierra en el relevador no ser sin

    valor.

    Un bloqueo de 20 ms de los elementos de la falla de tierra cuando el

    motor arranca permite que el SR469 marche a travs de sta seal de

    corriente de tierra momentnea.

  • 50G Falla a tierra.

    93

    Para activar esta funcin de proteccin el contactor debe tener la

    capacidad de interrumpir el nivel de falla a tierra.

    Varias situaciones (ejemplo: rebote del contactor) pueden causar

    transitorios de corriente a tierra (durante el arranque del motor), que

    pueden exceder los niveles de Pickup de Falla de Tierra solo por un perodo

    bien corto de tiempo.

    Los retardos de tiempo por Falla de Tierra son ajustables en incrementos

    de 10 ms. El retardo puede ser afinado a una aplicacin tal que todava

    responda rpidamente cuando marche a travs de perturbaciones

    operacionales normales. Normalmente, los retardos de tiempo por falla de

    Tierra sern ajustados lo mas pronto posible, 0 ms.

    Puede ser necesario incrementar el tiempo si ocurren disparos indeseados.

    Ajustes : 50G = 10 A @ 10- 100 mseg.

    Aumentar si hay disparos en falso

    pruebe cambiando el TC core balance.

  • 50G HS Falla a tierra de alta sensibilidad.

    94

    Para sistemas elctricos puestos a tierra con alta impedancia, tal es el caso

    de los buque o barcos o el de algunas armadoras de autos, el nivel de falla

    a tierra puede ser tan bajo como unos 2 Amperes, por lo tanto el mtodo

    de deteccin puede ser de deteccin mediante corriente y entradas de alta

    sensibilidad en relevadores de proteccin, con un TC de secuencia cero de

    50/ 1 A o de 50 / 0.025 A.

    El rel GE 469 tiene dos entradas para falla a tierra una para el TC de

    balance Multilin 50:0.025, y una para el TC de tierra con secundarios de 1A

    o 5A, tambin programable en el campo.

    La deteccin de fallos en la tierra sensible puede ser utilizada en redes

    aisladas o compensadas para la deteccin de cortocircuitos a tierra.

    En las redes puestas a tierra o en forma de baja resistencia (semi esttica), la deteccin de faltas a tierra sensible sirve para la deteccin de

    cortocircuitos a tierra de alta resistencia.

    La funcin puede ser utilizada tambin como proteccin de respaldo de

    cortocircuitos a tierra. Un ajuste tpico puede ser de 100 mA, @ 10ms.

    Nota: Como Referencia el ajuste de fallas a tierra del sistema de trazas

    elctricas Thermon es de 30 mA con disparo instantneo, la razn no es

    la alta impedancia si no por seguridad.

  • 87M Diferencial de motor.

    95

    87M auto balanceada. 1 solo juego de 3 TC.

  • 87M Diferencial de motor.

    96

    87M Sumatoria de corrientes utilizando entrada de TC

    de fase, 2 juegos de 3 TC.

  • 87M Diferencial de motor.

    97

    87M Sumatoria de corrientes sin utilizar entrada de TC

    de fase, 2 juegos de 3 TC.

  • 87M Diferencial de motor.

    98

    Una vez que la magnitud de ya sea IaIN-IaOUT, IbIN-IbOUT o IcIN-IcOUT

    (diferencial de fase) excede el Nivel de Pickup x Primario TC Diferencial

    por un perodo de tiempo especificado por el Retardo, ocurrir un disparo.

    El elemento de disparo Diferencial es programable como una fraccin del

    TC nominal.

    El nivel puede ser ajustado mas sensitivo si los TC Diferenciales estn

    conectados en una configuracin balanceante de flujo (3 TC). Si 6 TC son

    usados en una configuracin sumatoria, durante el arranque de motor, los

    valores de los dos TC en cada fase pueden no ser iguales ya que los TC no

    son perfectamente idnticos. (Corrientes asimtricas pueden causar que

    los TC en cada fase tengan diferentes salidas).

    Para prevenir disparos indeseados en esta configuracin, el nivel puede

    tener que ser ajustado a menos sensitivo, o el retardo de tiempo puede

    tener que ser extendido para moverse a travs del perodo de problema

    durante el arranque..

  • 87M Diferencial de motor.

    99

    Caractersticas de disparo proteccin

    diferencial.

  • 87M Diferencial de motor, arranque con

    autotransformador.

    100

  • 87M Diferencial de motor, arranque con

    autotransformador.

    101

    Se observan las

    corrientes del

    primario y

    secundario del

    autotransformador,

    considerar esto

    para ajustes de

    transicin en un

    arranque a tensin

    reducida y para

    proteccin.

  • 87M Diferencial de motor.

    102

    El retardo puede ser afinado a una aplicacin tal que todava responda

    rpidamente cuando marche a travs de perturbaciones operacionales

    normales.

    Ajuste : 0.2 x Inmotor @ 0 seg.

    En el rel se ajusta como Ajuste = fraccin x INTC hacer

    equivalencia.

    Ejemplo: In motor = 100 A, ajuste = 0.2 x 100 = 20 A.

    Como el TC = 200/5 A el ajuste en el rel ser Ajuste = 0.1 x TC @ 0 seg.

    El rel SR 469 tiene la opcin de dar un ajuste durante el arranque y otro

    para rgimen de trabajo. Esto se utiliza cuando se tiene problemas con

    TCs de baja clase (potencia) y un alto burden conectado por ejemplo por

    lneas largas de cableado del secundario del TC.

  • 27 Bajo Voltaje

    103

    El parmetro de Bloqueo por B/V Cuando la Barra est Des-energizada

    puede ser usado para prevenir alarmas o disparo indeseados cuando la

    barra no est energizada.

    Si Si es programado para ste parmetro, al menos un voltaje debe ser mayor que 20% de la capacidad nominal de voltaje en la placa de datos,

    para cualquier alarma o disparo.

    Si la carga es de alta inercia, puede ser deseable el asegurarse que el

    motor es disparado fuera de la lnea, en caso de una prdida total de

    voltaje de lnea.

    La programacin de No para el parmetro de bloqueo asegurar que el motor es disparado y debe ser re arrancado despus de que la barra es re-

    energizada.

  • 27 Bajo Voltaje

    104

    Si la funcin de alarma o disparo por bajo voltaje est habilitada, una vez

    que la magnitud de ya sea Va, Vb o Vc cae bajo el Nivel de Pickup

    mientras est en marcha, o Nivel de Pickup de Arranque mientras est

    arrancando, por un perodo de tiempo especificado por el Retardo,

    ocurrir un disparo o alarma.

    (Los niveles de Pickup son mltiplos del voltaje del motor en la placa de

    datos ).

    Un bajo voltaje en un motor en marcha, con una carga constante

    resultar en un incremento de corriente. El modelo trmico del

    relevador tpicamente tomar sta condicin y proporcionar proteccin

    adecuada. Este parmetro, sin embargo, puede ser usado junto con el

    retardo de tiempo para proporcionar proteccin adicional, que puede ser

    programada para que al dispararse proporcione una advertencia

    anticipada.

  • 27 Bajo Voltaje

    105

    El intento de arrancar un motor grande cuando el suministro de voltaje ya

    est bajo, tambin puede ser indeseable. Un bajo voltaje significativo,

    que persiste mientras se est arrancando un motor, puede prevenir que el

    motor alcance la velocidad nominal. Esto puede ser especialmente crtico

    para un motor sincrnico. Esta funcin puede ser usada con un retardo de

    tiempo para proporcionar proteccin por condiciones de bajo voltaje

    antes y durante el arranque.

    Ajustes :

    Pickup:

    70% Vn. starting

    80% Vn . running

    Time Delay: 13.0 s

  • 59 Alto Voltaje

    106

    Un sobre voltaje en un motor en marcha con una carga constante,

    resultar en un decremento en la corriente. Sin embargo, las prdidas de

    hierro y cobre incrementan, causando un incremento en la temperatura

    del motor.

    El rel de sobrecarga de corriente no tomar sta condicin ni

    proporcionar proteccin adecuada. Por lo tanto, el elemento de sobre

    voltaje puede ser til para proteger el motor en caso de una condicin de

    sobre voltaje sostenida.

    Ajustes: 110%Vn @ 10 segundos

    La tensin nominal es la nominal del sistema (bus).

  • 64 Falla a tierra (deteccin por voltaje)

    107

    En sistemas aislados se observa que la corriente de falla a tierra

    es muy pequea y prcticamente despreciable esta corriente

    viene determinada por el acoplamiento capacitivo del sistema.

    En sistemas con alta impedancia es similar el trato.

  • 64 Falla a tierra

    108

    Transitorios durante fallas a tierra en sistemas aislados.

  • 64 Falla a tierra

    109

    La deteccin se lleva a cabo mediante 3 TPs conectados en delta rota.

    Ajuste tpico : 25V, @ 5 segundos.

  • Proteccin de motor

    110

    COMENTARIOS / CONCLUSIONES:

    1.- Que PEMEX solicite en sus especificaciones:

    a).- Tiempo seguro corriente a rotor bloqueado en fro al 100% de tensin.

    b).- Tiempo seguro de corriente a rotor bloqueado en caliente al 100% de

    tensin.

    c).-Tiempo seguro de corriente a rotor bloqueado en caliente al 80% de

    tensin.

    d).-Tiempo seguro de corriente a rotor bloqueado en fro al 80% de tensin.

    e).- Constante trmica de enfriamiento

    f).- Constante trmica de calentamiento

    g).- Nmero de arranques en fro

    h).- Nmero de arranques en caliente

    i)Tiempo de reposo entre arranques en fro

    j).- Tiempo de reposo entre arranques en caliente.

    k).- Valor X/R

    l).- Valor de resistencia Ohmica del devanado.

  • Proteccin de motor

    111

    COMENTARIOS / CONCLUSIONES:

    2.- Cuando se reciba una coordinacin de protecciones revisar ajustes

    propuestos

    3.- Cuando se reciba por proyecto o por mantenimiento un motor y su

    proteccin revisar ajustes.

    4.- Revisar data sheet de motores nuevos y exigir que se entreguen sus

    curvas.

    5.- Consultar y aplicar normatividad Vigente, por ejemplo NOM-001-SEDE-

    2005, NFPA-20 motores de bombas contra incendio.

    6.- consultar libros de protecciones elctricas.

  • Proteccin de motor

    112

    Referencias:

    1.- Manual tcnico de relevador multilin GE Sr 469

    General Electric.

    SR469 Versin: 30D200A4.000

    Manual Versin: D4

    Copyright 1997 GE Multilin

    http://www.gedigitalenergy.com/multilin/

    2.- Libro Proteccin ptima de motor

    Siemens AG.

    3.- Manual Tcnico de motor de 4.16kV marca siemens

    ANIM-03522-0402SPN de 2002.

    4.- IEEE std 620

    5.- IEC 60034-1

    6.- NFPA 20

    7.- Protective relaying Blackburn CRC Press.

  • Thts all folks!!!

    113

    Eso es todo amigos !!!!