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Curso DIgSILENTPower Factory v14
MÓDULO 6Protecciones
SANTIAGO, Julio de 2013
Javier [email protected]
Rosana [email protected]
www.estudios-electricos.com
M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES
Objetivos
Presentar las facultades del módulos de protecciones
Modelar sistemas de protección
Verificar y desarrollar esquemas coordinados de protección
Temas principales
Relés de protección
Elementos de medición
Cartas de coordinación
Representación de protecciones
Análisis de selectividad
Temática y ObjetivosTemática y Objetivos
M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES
Las protecciones deben ser tan realistas como sea posible✔ Facilita el traspaso de la información de ajustes✔ Minimiza el tiempo de análisis✔ Permite que los ajustes obtenidos tengan coherencia con la realidad
Modelos de usuario y de librería✔ Los modelos de protección pueden ser creados a partir de sub-modelos ya existentes✔ Existen modelos de librería que modelan al detalle protecciones reales✔ Puede ser modelada cualquier tipo de protección
Entorno de trabajo✔ Los ajustes de protecciones se realizan de forma simple y flexible✔ El simulador permite visualizar la coordinación a través de múltiples diagramas✔ En simulaciones dinámicas los modelos pueden actuar sobre interruptores✔ No se requiere el análisis específico de cada relé en cada simulación
Características GeneralesCaracterísticas Generales
M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES
Las protecciones en DIgSILENT respetan la filosofía base del programa:
✔ Todo es un Objeto✔ Los elementos (Elm*) son casos particulares de los tipos (Typ*)✔ Todo está almacenado en la Base de Datos
Características GeneralesCaracterísticas GeneralesFILOSOFÌAFILOSOFÌA
ModeloModelo
Elemento Real Tipo(Biblioteca)
ReléReléModeladoModelado
Elementos(Red)
BASE DE DATOS
ReléReléModeladoModelado
ReléReléModeladoModelado
M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES
Crear un sistema de protección implica: Crear los tipos transformadores de corriente (TypCt) y/o voltaje (TypVt) Crear los elementos transformadores de corriente (StaCt) y/o voltaje (StaVt) Crear el tipo relé (TypRelay) Crear el elemento relé (ElmRelay)
Modelado de ProteccionesModelado de Protecciones
Sin embargo, en el uso más común las tareas son: Crear los tipos transformadores de corriente (TypCt) y/o voltaje (TypVt) Crear los elementos transformadores de corriente (StaCt) y/o voltaje (StaVt) Crear el elemento relé (ElmRelay) a partir de modelos de librería
M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES
Modelado de ProteccionesModelado de Protecciones
Modelos de relés de sobrecorriente genéricos
Modelos de relés de sobrecorriente específicos
El soporte de DigSilentofrece relés específicos
aún más detallados
El soporte de DigSilentofrece relés específicos
aún más detallados
M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES
Modelado de ProteccionesModelado de ProteccionesCREACIÓN DEL SISTEMA DE PROTECCIÒNCREACIÓN DEL SISTEMA DE PROTECCIÒN
Terminal_11kV
Terminal_110kV
Load_B
SISTEMA DE POTENCIA
Load_A
Tr2_
110k
V/1
1kV
Tr2_
110k
V/1
1kV
DIg
SIL
EN
T
Ubicación de elementos de medición y protección
Creación de elementos de
protección
Creación de elementos
de medición
M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES
TIPO
SLOTS
UBICACIÓN
Modelado de ProteccionesModelado de ProteccionesRELÉRELÉ
● Transformador de medida
● Módulos de Protección● Logica de protección
CREACIÓN ELEMENTO DE MEDIDA
M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES
Importar el proyecto: “EjercicioM61”
Crear los elementos Relé y Transformador de corrienteUbicarlos en el lado de BT del transformador
Asignarles los tipos presentes en la librería de protecciones
Relé de SobrecorrienteRelé de SobrecorrienteEJERCICIO M6.1EJERCICIO M6.1
Terminal_11kV
Terminal_110kV
Load_B
SISTEMA DE POTENCIA
Load_A
Tr2_
110k
V/1
1kV
Tr2_
110k
V/1
1kV
DIg
SIL
EN
T
M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES
Relé de SobrecorrienteRelé de SobrecorrienteMÓDULOS DE FASE <51>MÓDULOS DE FASE <51>
Direccionalidad
Tipo de Curva
Ajuste de Corriente
Dial
Ioc>
M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES
Relé de SobrecorrienteRelé de SobrecorrienteMÓDULOS DE FASE <50>MÓDULOS DE FASE <50>
Direccionalidad
Ajuste de Corriente
Ajuste de Tiempo
Ioc>>
M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES
100 1000 10000 100000[pri .A]0,1
1
10
100
[s]
10 100 1000 10000
11,00 kV
110,00 kV Cub_1\Rel_Trafo_BT Cub_1\Rel_Trafo_ATCub_3\Rel_Load_B Cub_2\Rel_EntradaT r2_110kV/11kV Cub_2\Rel_Load_A
DIg
SIL
EN
T
Relé de SobrecorrienteRelé de SobrecorrienteCARTAS DE COORDINACIÓNCARTAS DE COORDINACIÓN
Curvas de sobrecorriente
Curvas de daño
Posibilidad de Ajuste sobre el gráfico
M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES
100 1000 10000 100000 1000000[pri.A]0,1
1
10
100
[s]
10 100 1000 10000 100000
11,00 kV
110,00 kV Cub_1\Rel_Trafo_BT Cub_1\Rel_Trafo_ATCub_3\Rel_Load_B Cub_2\Rel_EntradaTr2_110kV/11kV Cub_2\Rel_Load_ACub_4\Rel_MD
I =9508,757 pri.A
0.420 s
1.003 s
DIg
SIL
EN
T
Relé de SobrecorrienteRelé de SobrecorrienteCARTAS DE COORDINACIÓNCARTAS DE COORDINACIÓN
Corriente de Cortocircuito
Tiempos de actuación
Terminal_11kV181,179,509
20,630
Terminal_110kV99,6410,906-0,298
Load_B
0,0000,0000,00
External Grid
0,95157,52877,16
Load_A
0,0000,0000,00
Tr2_
110k
V/11
kV
0,95157,52877,16
Tr2_
110k
V/11
kV
9,5090,000
-132,54
DIg
SIL
EN
T
M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES
Relé de SobrecorrienteRelé de SobrecorrienteEJERCICIO M6.2EJERCICIO M6.2
Importar el proyecto: “Ejercicio M62”
Crear y ajustar protecciones del nivel de 110kV
Representar en una carta de coordinación la
curva de todos los relés
Incluir curva de daño del transformador
Revisar la coordinación y proponer nuevos
ajustes
Calcular cortocircuitos trifásicos (método
completo) e indicar en la curva de
sobrecorriente los niveles máximos (sin
impedancia)
M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES
Relé de SobrecorrienteRelé de SobrecorrienteEJERCICIO M6.2EJERCICIO M6.2
Crear y ajustar la protecciones del nivel de 110kV
Barra Paño CTI> I>>
Pick-up Curva Dial Pick-up Tiempo
110kVEntrada 1000/1 F/S F/S F/S 2kApri 1s
Trafo 200/1 1,2 p.u. IEC Inverse 0,2 4p.u. 0,1s
11kV
Trafo 2000/1 1 p.u. IEC Inverse 0,1 2p.u. 0,3s
Load A 1000/1 0,7 Asec IEC Inverse 0,2 F/S F/S
Load B 300/1 300 Apri IEC Inverse 0,1 F/S F/S
M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES
Relé de SobrecorrienteRelé de SobrecorrienteEJERCICIO M6.2EJERCICIO M6.2
100 1000 10000 100000[pri .A]0,1
1
10
100
[s]
10 100 1000 10000
11,00 kV
110,00 kV Cub_1\Rel_T rafo_BT Cub_1\Rel_T rafo_ATCub_3\Rel_Load_B Cub_2\Rel_EntradaTr2_110kV/11kV Cub_2\Rel_Load_A
DIg
SIL
EN
T
Clic derecho en Branches →
Falta de Selectividad
Representar en una carta de coordinación la curva de todos los relés
Rel_Load_B
Rel_Load_A
Rel_Trf_BT
Rel_Trf_AT
Rel_Entrada
M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES
Barra Paño CTI> I>>
Pick-up Curva Dial Pick-up Tiempo
110kVEntrada 1000/1 F/S F/S F/S 2kApri 1s
Trafo 200/1 1,2 p.u. IEC Inverse 0,2 7p.u. 0,1s
11kV
Trafo 2000/1 1 p.u. IEC Inverse 0,1 2p.u. 0,4s
Load A 1000/1 0,7 Asec IEC Inverse 0,2 2Asec 0,1s
Load B 300/1 300 Apri IEC Inverse 0,1 5Asec 0,1s
AJUSTES PROPUESTOS:AJUSTES PROPUESTOS:
Relé de SobrecorrienteRelé de SobrecorrienteEJERCICIO M6.2EJERCICIO M6.2
Revisar la coordinación y proponer reajustes → EMPLEAR VARIATION
M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES
Relé de SobrecorrienteRelé de SobrecorrienteEJERCICIO M6.2EJERCICIO M6.2
100 1000 10000 100000[pri .A]0,1
1
10
100
[s]
10 100 1000 10000
11,00 kV
110,00 kV Cub_1\Rel_T rafo_BT Cub_1\Rel_Trafo_ATCub_3\Rel_Load_B Cub_2\Rel_EntradaT r2_110kV/11kV Cub_2\Rel_Load_ACub_4\Rel_MD
Icc_
11kV
= 9
.5kA
Icc_
110k
V =
95kA DIg
SIL
EN
T
Calcular cortocircuitos trifásicos (método completo) e indicar en la curva de
sobrecorriente los niveles máximos (sin impedancia)
M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES
Terminal_11kV2,2330,203
22,827
Terminal_110kV1866,37
9,79624,262
G~GD
1,708 s
Load_B
9999,9..
External Grid
1,020 s
Load_A
9999,9..
Tr2_
110k
V/11
kV
9999,9..
9999,9..
DIg
SIL
EN
T
Relé de SobrecorrienteRelé de Sobrecorriente MÓDULOS DIRECCIONALES MÓDULOS DIRECCIONALES
Requiere transformador
de tensión
Módulo de dirección
FORWARD (BRANCH)
REVERSE (BUSBAR)
Ingreso Nuevo Generador
M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES
Terminal_11kV2,2330,203
22,827
Terminal_110kV1866,37
9,79624,262
G~GD
1,708 s
Load_B
9999,9..
External Grid
1,020 s
Load_A
9999,9..
Tr2_
110k
V/11
kV
9999,9..
9999,9..
DIg
SIL
EN
T
Relé de SobrecorrienteRelé de Sobrecorriente M6.EJERCICIO ADICIONAL M6.EJERCICIO ADICIONAL
Importar el proyecto: “M6_Ejercicio Adicional”
Verificar ajuste con relés no direccionales
➔ Variation: ingreso_GD➔ Ajuste no coordinado
Se propone la incorporación de módulos direccionales en el transformador
➔ Variation: Protecciones_Direccionales➔ Se crean relés direccionales y
transformadores de tensión
FORWARD (BRANCH)
FORWARD (BRANCH)
M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES
Relé de SobrecorrienteRelé de Sobrecorriente M6.EJERCICIO ADICIONAL M6.EJERCICIO ADICIONAL
Ajustar los relés direccionales según lo indicado en la siguiente tabla:
ProtecciónI> I>>
Pick-up Curva Dial DIR Pick-up Tiempo DIR
Trafo AT 80Apri IECInverse 0,4 REVERSE 160Apri 0,1s REVERSE
Trafo BT 800Apri IECInverse 0,1 FORWARD 2000Apri 0,4 FORWARD
Verificar la nueva coordinación ante fallas en AT y BT del transformador
M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES
Relé de SobrecorrienteRelé de SobrecorrienteMÓDULOS DE TIERRAMÓDULOS DE TIERRA
Ie>
Mismas características que los módulos de fase
Actúan según el valor de la corriente homopolar 3xI0 Pueden ser direccionales
M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES
Terminal_11kV
Terminal_110kV
Load_B
SISTEMA DE POTENCIA
Load_A
Tr2_
110k
V/1
1kV
Tr2_
110k
V/1
1kV
DIg
SIL
EN
T
Click derecho
No requiere elementos de medición
FusiblesFusiblesCREACIÓN DE UN ELEMENTOCREACIÓN DE UN ELEMENTO
M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES
Tipo de Fusible
Ubicación
Curva determinante del tiempo de actuación
Estado
Tipo de Elemento
FusiblesFusiblesCARACTERÍSTICASCARACTERÍSTICAS
M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES
FusiblesFusiblesCURVASCURVAS
100 1000 10000[pri.A]0,01
0,1
1
10
100
1000
[s]
33,00 kV Cub_2\Fuse_T1
DIg
SIL
EN
T
Minimun melt curve
Total clearcurve
Definiciónde lascurvas
M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES
Modelos EspecíficosModelos EspecíficosRELÉ 7SJ601 SIEMENSRELÉ 7SJ601 SIEMENS
MODELO 7SJ601 → SIEMENS → Descargado del soporte de DigSilent
M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES
Modelo de la protección
Modelo de la protección
Módulosde Fase y Tierra
Módulosde Fase y Tierra
Modelos EspecíficosModelos EspecíficosRELÉ 7SJ601 SIEMENSRELÉ 7SJ601 SIEMENS
Mismos módulosque el relé real
Mismos módulosque el relé real
Ventaja
M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES
Curvas presentes en el relé real
Curvas presentes en el relé real
Rangos de ajuste iguales al relé realRangos de ajuste iguales al relé real
Relación directa entre hoja de
datos y modelo
Relación directa entre hoja de
datos y modelo
Ventajas
Modelos EspecíficosModelos EspecíficosRELÉ 7SJ601 SIEMENSRELÉ 7SJ601 SIEMENS
M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES
Tipos de protecciones de ImpedanciaTipos de protecciones de Impedancia
CuadrilateralCuadrilateral MhoMho OtrosOtros
X
R
X
R
X
R
Protecciones de DistanciaProtecciones de DistanciaGENERALIDADESGENERALIDADES
Todas pueden ser modeladas en el simulador
M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES
Usos típicos
Lineas largas de Alta Tensión✔ Permiten lograr la selectividad no alcanzada por protecciones convencionales
de sobrecorriente✔ Minimiza el tiempo de análisis✔ Permite que los ajustes obtenidos tengan coherencia con la realidad✔ Puede modelarse cualquier tipo de protección
Protección de Generadores✔ Generalmente utilizadas como respaldo de las protecciones diferenciales
Protecciones de DistanciaProtecciones de DistanciaGENERALIDADESGENERALIDADES
M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES
Relé de Impedancia
I
V
Zvista = U/I
Para el cálculo de la impedancia el relé
requiere la medición de la tensión y corriente
Transformador deCorriente
TransformadorTensión
Cálculo de Impedancia
Medición
Protecciones de DistanciaProtecciones de DistanciaGENERALIDADESGENERALIDADES
M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES
Z3Z2Z1
Subestación 1Subestación 2
Protecciones de DistanciaProtecciones de DistanciaCRITERIOS DE AJUSTECRITERIOS DE AJUSTE
M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES
ZONA 1 Generalmente se ajusta al 80/85% de la línea protegida con un ajuste instantáneo
ZONA 2 Hasta 85% de la línea remota o 120% de la línea protegida con un ajuste de tiempo entre los 200 y 400 milisegundos
ZONA 3 Para cubrir la totalidad de la línea remota. Ajustes de tiempo entre 600 mseg y 1,2 seg
ZONA 4 Generalmente se ajusta en modo REVERSE para respaldar fallas en barra. Tiempos típicos mayores a 1,2 segundos.
Protecciones de DistanciaProtecciones de DistanciaCRITERIOS DE AJUSTECRITERIOS DE AJUSTE
M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES
MODULOS DE IMPEDANCIA
TRANSFORMADORES DE MEDIDA
TEMPORIZADORES
LÓGICA TRIP
ACONDICIONADOR MEDIDAS
POLARIZACIÓN
Protecciones de DistanciaProtecciones de DistanciaMÓDULOSMÓDULOS
ModeloProtección de Distancia
M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES
Protecciones de DistanciaProtecciones de DistanciaMODELADOMODELADO
Para el modelado de las protecciones de distancia resulta conveniente:
Poseer un amplio conocimiento de la protección a modelar
Utilizar modelos de librería ESPECÍFICOS. Dada la gran
complejidad de estos relés es recomendable poseer modelos
de similares características a los elementos reales.
Tener conocimiento de las restricciones del modelo
M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES
Protecciones de DistanciaProtecciones de DistanciaDIAGRAMAS R-XDIAGRAMAS R-X
20,018,817,516,315,013,812,511,310,08,757,506,255,003,752,501,25-1,25-2,50-3,75-5,00-6,25-7,50-8,75 [pri.Ohm]
18,8
17,5
16,3
15,0
13,8
12,5
11,3
10,0
8,75
7,50
6,25
5,00
3,75
2,50
1,25
-1,25
-2,50
[pri.Ohm]
Cub_1\Relay Model
DIg
SIL
EN
T
20,018,016,014,012,010,08,006,004,002,00-2,00-4,00-6,00-8,00-10,0-12,0-14,0-16,0-18,0-20,0-22,0-24,0-26,0 [pri.Ohm]
14,0
12,0
10,0
8,00
6,00
4,00
2,00
-2,00
-4,00
-6,00
-8,00
-10,0
-12,0
-14,0
-16,0
-18,0
[pri.Ohm]
Cub_1\Relay ModelCub_1\Relay Model
DIg
SIL
EN
T
Add to R-X
Create R-X
En los diagramas R-Xpueden observarse
tiempos de actuacióne impedancias
calculadas por los relés
En los diagramas R-Xpueden observarse
tiempos de actuacióne impedancias
calculadas por los relés
M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES
Ter
min
al B
Terminal B - BT
Ter
min
al A
Load
Tr2_
S/E
_BTr
2_S
/E_B
Ext
erna
l Grid
A
Linea A-BLinea A-B
DIg
SIL
EN
T
1) Importar el Proyecto: “EjercicioM63”2) Crear el relé y los transformadores de medida asociados3) Ajustar conforme a criterios provistos4) Verificar mediante cortocircuitos el correcto desempeño de relé con los
parámetros ajustados
Protecciones de DistanciaProtecciones de DistanciaEJERCICIO M6.3EJERCICIO M6.3
Red en Estudio
M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES
Protecciones de DistanciaProtecciones de DistanciaEJERCICIO M6.3EJERCICIO M6.3
Instalación de Relé de Impedancia
● Tipos en Biblioteca Local● Relación CT: 1000/1A● Relación VT: 110/0,11kV
M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES
Ajustar conforme a criterios provistos* Zona 1: 80% Línea → FORWARD - INSTANTÁNEA
* Zona 2: 120% Línea → FORWARD – 400 ms
(VERIFICAR QUE NO SUPERE 50% TRAFO)
* Zona 3: 10% Línea → REVERSE – 1 s.
* Zona 4 : F/S
ZL = 16 Ohm @ 60º (30 km)
Protecciones de DistanciaProtecciones de DistanciaEJERCICIO M6.3EJERCICIO M6.3
Ajuste
Información Útil
M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES
34,032,030,028,026,024,022,020,018,016,014,012,010,08,006,004,002,00-2,00-4,00-6,00-8,00-10,0-12,0-14,0 [pri .Ohm ]
34,0
32,0
30,0
28,0
26,0
24,0
22,0
20,0
18,0
16,0
14,0
12,0
10,0
8,00
6,00
4,00
2,00
-2,00
-4,00
[pri .Ohm ]
Cub_1\Relay Model
DIg
SIL
EN
T
Click derecho en Branch
MODULO Z FaseZONA 1 → F 12,5 OhmSec 60ºZONA 2 → F 19,4 OhmSec 60ºZONA 3 → R 1,6 OhmSec 60º
Protecciones de DistanciaProtecciones de DistanciaEJERCICIO M6.3EJERCICIO M6.3
Resultados del Ajuste
M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES
Verificar mediante cortocircuitos el correcto desempeño del relé con
los parámetros ajustados.
Para realizar esto se realizan las siguientes fallas:
Fallas trifásicas y bifásicas al 20% - 50% - 80% de la línea→ Actuá correctamente en zona 1
Fallas trifásicas y bifásicas al 95% de la línea→ Actuá correctamente en zona 2
Fallas trifásicas y bifásicas en la barra de 11 kV→ Correcto desempeño (no actúa y no debe actuar)
Protecciones de DistanciaProtecciones de DistanciaEJERCICIO M6.3EJERCICIO M6.3
M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES
Ejemplo Actuación Falla Trifásica 50% de la Linea
Protecciones de DistanciaProtecciones de DistanciaEJERCICIO M6.3EJERCICIO M6.3
20,018,817,516,315,013,812,511,310,08,757,506,255,003,752,501,25-1,25-2,50-3,75-5,00-6,25-7,50-8,75 [pri.Ohm]
18,8
17,5
16,3
15,0
13,8
12,5
11,3
10,0
8,75
7,50
6,25
5,00
3,75
2,50
1,25
-1,25
-2,50
[pri.Ohm]
Cub_1\Relay Model
Relay ModelZl A 7,796 pri.Ohm 59,98°Zl B 7,796 pri.Ohm 59,98°Zl C 7,796 pri.Ohm 59,98°Fault Type: ABC (50PP1)Tripping Time: 0,04 s
DIg
SIL
EN
T
Term
inal
B
0,00
00,
000
0,00
0
Term
inal
A
95,1
120,
865
-3,4
22
Tr2_
S/E_
B
0,00
0,00
00,
000
Tr2_
S/E_
B0,000,0000,000
Exte
rnal
Grid
A
1342
,07
7,04
40,
000 Linea A-B
1342
,07
7,04
40,
000
Distance: 50,00 %1342,07 MVA
7,044 kA12,343 kA
Linea A-B
0,00
0,00
00,
000
Distance: 50,00 %1342,07 MVA
7,044 kA12,343 kA
DIg
SIL
EN
T
Detalles de la Actuación
Punto de Falla
M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES
Protecciones de DistanciaProtecciones de DistanciaDIAGRAMAS TIEMPO-DISTANCIADIAGRAMAS TIEMPO-DISTANCIA
DISTANCIA
TIEMPO
Aportan claridad en la visualización de la coordinaciónPermiten la visualización de múltiples relés en forma simultánea Se realizan a través de caminos predefinidos (paths)Métodos de cálculo:
Kilométrico (Función de la impedancia de la línea) Short-Circuit Sweep (calculo de sucesivos cortocircuitos)
M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES
Protecciones de DistanciaProtecciones de DistanciaDEFINICION DE PATHSDEFINICION DE PATHS
Seleccionar en conjunto los elementos que se desean incluir en el pathSeguir los pasos indicados en la siguiente figura
Selección de elementos
M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES
Terminal C - BT11,021,00
26,74
Term
inal
D
110,
001,
00-0
,32
Term
inal
C
108,
730,
99-0
,51
Terminal B - BT10,981,0026,84
Term
inal
B
108,
410,
99-0
,39
Term
inal
A
110,
001,
000,
00
Red
Ext
erna
B
0,00
MW
0,00
M..
1,00
Load C
10,007,50
Tr2
_S/E
_C
10,0
08,
2843
,78
-10,00-7,5043,78
Linea C-D
-9,9
2-9
,62
9,17
10,0
09,
779,
17
Linea B-C
0,09
-1,3
40,
89
-0,0
81,
340,
89
Ext
erna
l Grid
D
10,0
0 ..
9,77
M..
0,72
Load
10,007,50
Tr2
_S/E
_B
10,0
08,
2843
,92
-10,00-7,5043,92
Ext
erna
l Grid
A
10,1
9 ..
7,12
M..
0,82
Linea A-B
10,1
97,
128,
15
-10,
09-6
,94
8,15
DIg
SIL
EN
T
Protecciones de DistanciaProtecciones de DistanciaDIAGRAMAS TIEMPO-DISTANCIADIAGRAMAS TIEMPO-DISTANCIA
110,0088,00066,00044,00022,0000,0000 [km]
1,00
0,80
0,60
0,40
0,20
0,00
[-]
Term inal A Terminal B Terminal C Terminal D
110,00 88,000 66,000 44,000 22,000 0,0000[km]
1,00
0,80
0,60
0,40
0,20
0,00
[-]
Terminal DTerminal CTerminal BTerm inal A
x-Axis: Length Cub_1\Rel_7SD522_A->B Cub_1\Rel_7SD522_B->A Cub_3\Rel_7SD522_B->CCub_1\Rel_7SD522_C->B Cub_3\Rel_7SD522_C->D Cub_1\Rel_7SD522_D->C
DIg
SIL
EN
T
Path
M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES
1) Importar el proyecto “EjercicioM64_Inicial”2) Definir un “path” desde el terminal A al terminal D3) Realizar las gráficas T-D de todos los relés involucrados en el trayecto (tipo
kilometrical).4) Revisar la coordinación y proponer mejoras.5) Verificar la coordinación mediante gráficas T-D tipo Short Circuit Sweep de
todos los relés involucrados en el trayecto.6) Analizar el impacto en la coordinación de la conexión de la red externa en el
nodo B.
Protecciones de DistanciaProtecciones de DistanciaEJERCICIO M6.4EJERCICIO M6.4
Terminal B - BT Terminal C - BT
Ter
min
al D
Ter
min
al C
Ter
min
al B
Ter
min
al A
Red
Ext
ern
a B
Load C
Tr2
_S/E
_CTr
2_S
/E_C
Linea C-DLinea C-DLinea B-CLinea B-C
Ext
ern
al G
rid
D
Load
Tr2_
S/E
_B
Tr2_
S/E
_B
Ext
ern
al G
rid A
Linea A-BLinea A-B
DIg
SIL
EN
T
Red en Estudio
M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES
110,0088,00066,00044,00022,0000,0000 [km ]
1,00
0,80
0,60
0,40
0,20
0,00
[-]
Term inal A Terminal B Terminal C Terminal D
110,00 88,000 66,000 44,000 22,000 0,0000[km]
1,00
0,80
0,60
0,40
0,20
0,00
[-]
Terminal DTerminal CTerminal BTerminal A
x-Axis: Length Cub_1\Rel_7SD522_A->B Cub_1\Rel_7SD522_B->A Cub_3\Rel_7SD522_B->CCub_1\Rel_7SD522_C->B Cub_3\Rel_7SD522_C->D Cub_1\Rel_7SD522_D->C
DIg
SIL
EN
T
Se deben mejorar los respaldos
Protecciones de DistanciaProtecciones de DistanciaEJERCICIO M6.4EJERCICIO M6.4
M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES
110,0088,00066,00044,00022,0000,0000 [km ]
1,00
0,80
0,60
0,40
0,20
0,00
[-]
Term inal A Terminal B Terminal C Terminal D
110,00 88,000 66,000 44,000 22,000 0,0000[km]
1,00
0,80
0,60
0,40
0,20
0,00
[-]
Terminal DTerminal CTerminal BTerminal A
x-Axis: Length Cub_1\Rel_7SD522_A->B Cub_1\Rel_7SD522_B->A Cub_3\Rel_7SD522_B->CCub_1\Rel_7SD522_C->B Cub_3\Rel_7SD522_C->D Cub_1\Rel_7SD522_D->C
DIg
SIL
EN
T
Respaldos Mejorados
Protecciones de DistanciaProtecciones de DistanciaEJERCICIO M6.4EJERCICIO M6.4
Activar VARIATION: “Reajustes”
M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES
Protecciones de DistanciaProtecciones de DistanciaEJERCICIO M6.4EJERCICIO M6.4
Incluir la RED B cerrando su interruptor
110,0088,00066,00044,00022,0000,0000 [km ]
1,00
0,80
0,60
0,40
0,20
0,00
[-]
Term ina l A Term inal B Term inal C Terminal D
110,00 88,000 66,000 44,000 22,000 0,0000[km]
1,00
0,80
0,60
0,40
0,20
0,00
[-]
Terminal DTerm inal CTerm inal BTerm ina l A
x-Axis: Length Cub_1\Rel_7SD522_A->B Cub_1\Rel_7SD522_B->A Cub_3\Rel_7SD522_B->CCub_1\Rel_7SD522_C->B Cub_3\Rel_7SD522_C->D Cub_1\Rel_7SD522_D->C
DIg
SIL
EN
T
Mismo diagrama KILOMETRICO
Realizar una falla trifásica al 50% de la linea B-C y observar el tiempo de actuación del respaldo presente en A.
Obsérvese que a diferencia de lo mostrado por el diagrama KILOMETRICO TD el relé ubicado en A no actúa frente a esta condición de red.
Utilizar diagramas TD en base a Short Circuit Sweep
M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES
Protecciones de DistanciaProtecciones de DistanciaEJERCICIO M6.4EJERCICIO M6.4
110,0088,00066,00044,00022,0000,0000 [km]
1,00
0,80
0,60
0,40
0,20
0,00
[-]
Term inal A Terminal B Terminal C Terminal D
110,00 88,000 66,000 44,000 22,000 0,0000[km]
1,00
0,80
0,60
0,40
0,20
0,00
[-]
Terminal DTerminal CTerminal BTerminal A
x-Axis: Length Cub_1\Rel_7SD522_A->B Cub_1\Rel_7SD522_B->A Cub_3\Rel_7SD522_B->CCub_1\Rel_7SD522_C->B Cub_3\Rel_7SD522_C->D Cub_1\Rel_7SD522_D->C
DIg
SIL
EN
T
Diagrama T-D mediante Short-Circuit Sweep
Condiciónobservadaen la fallarealizada
anteriormente
M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES
Protecciones de DistanciaProtecciones de DistanciaUTILIZACIÓN DINÁMICAUTILIZACIÓN DINÁMICA
Los modelos de protección admiten la realización de simulaciones dinámicasLos modelos de protección admiten la realización de simulaciones dinámicas
Los análisis dinámicos resultan útiles para:Los análisis dinámicos resultan útiles para:
Representar impedancias vistas por los relés
Evaluar el comportamiento de módulos especiales (power swing, out of step, etc)
Verificar el comportamiento de los módulos en condiciones transitorias
M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES
Term
inal
B
Term
inal
A
Linea A-B_2
Linea A-B
Linea B-C
Tr2_
S/E
_B
Ext
erna
l Grid
A
DIg
SIL
EN
T
Protecciones de DistanciaProtecciones de DistanciaREPRESENTCIÓN DINÁMICAREPRESENTCIÓN DINÁMICA
210,180,150,120,90,060,030,0-30,0-60,0-90,0-120,-150,-180,-210,-240,-270,-300,-330,-360, [pri.Ohm]
240,
210,
180,
150,
120,
90,0
60,0
30,0
-30,0
-60,0
-90,0
-120,
-150,
-180,
-210,
-240,
-270,
-300,
-330,
-360,
-390,
[pri.Ohm]
LVilos\52J4\7SA612 - 21/21N/67NLVilos\52J4\SEL421 - 21/21N/67N
7SA612 - 21/21N/67N\StartingImpedance
DIg
SIL
EN
T
Evolución Impedancia
Falla
Evolución Falla
t=1,12segDespeje: Apertura C1
t=1 segt=1 seg
EstadoPost-contingencia
Zona 4
Respuesta Libre
t=1,95seg
20,016,012,08,004,00-0,00 [s]
400,00
300,00
200,00
100,00
0,00
-100,00
Los Vilos - Las Palmas L1: S (MVA)Los Vilos - Las Palmas L2: S (MVA)
Cap.Transitoria 239MVA
DIg
SIL
EN
T
t=1 seg
t=1,12 seg
t=1,95 seg
Estado Post-Contingencia
DIAGRAMA R-XDIAGRAMA R-XEvoluciónEvolución
de lade laImpedanciaImpedancia
DIAGRAMA TemporalDIAGRAMA TemporalEvoluciónEvolución
de lade laPotencia por la LineaPotencia por la Linea
Zv
M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES
Protecciones de DistanciaProtecciones de DistanciaREPRESENTCIÓN DINÁMICAREPRESENTCIÓN DINÁMICA
ResultadosElemento
Variable Eje X
Variable Eje Y
Evolución de la impedancia
M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES
Protecciones de DistanciaProtecciones de DistanciaEjercicio 6.5Ejercicio 6.5
Importar la BD “Ejercicio M65.pfd”Importar la BD “Ejercicio M65.pfd”
Terminal C - BT
Term
inal
D
Term
inal
C
Terminal B - BT
Ter
min
al B
Ter
min
al A
Linea A-B_2Linea A-B_2
Linea A-BLinea A-B
Load C
Tr2_
S/E
_CTr
2_S
/E_C
Linea C-DLinea C-DLinea B-CLinea B-C
Exte
rnal
Grid
D
Tr2_
S/E
_BTr
2_S
/E_B
Load
Ext
erna
l Grid
A
DIg
SIL
EN
T
Evento a Simular:
Falla Trifásica franca
Ubicación:
70%Linea A-B_2
M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES
Protecciones de DistanciaProtecciones de DistanciaEjercicio 6.5Ejercicio 6.5
Observar la Evolución de la Impedancia vista por los relés de la Barra Terminal AObservar la Evolución de la Impedancia vista por los relés de la Barra Terminal A
Terminal C - BT
Term
inal
D
Term
inal
CTerminal B - BT
Ter
min
al B
Ter
min
al A
Linea A-B_2Linea A-B_2
Linea A-BLinea A-B
Load C
Tr2_
S/E
_CTr
2_S
/E_C
Linea C-DLinea C-DLinea B-CLinea B-C
Exte
rnal
Grid
D
Tr2_
S/E
_BTr
2_S
/E_B
Load
Ext
erna
l Grid
A
DIg
SIL
EN
T
Simular 50 segundosSimular 50 segundos
Zv1
Zv2
Ejecutar un Flujo de Potencia y observar los diagramas R-XEjecutar un Flujo de Potencia y observar los diagramas R-X
M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES
Protecciones de DistanciaProtecciones de DistanciaEjercicio 6.5Ejercicio 6.5
Obtener conclusiones sobre la evolución de la impedancia de cada reléObtener conclusiones sobre la evolución de la impedancia de cada relé
119,112,105,98,091,084,077,070,063,056,049,042,035,028,021,014,07,00-7,00-14,0-21,0-28,0-35,0-42,0-49,0 [pri .Ohm]
119,
112,
105,
98,0
91,0
84,0
77,0
70,0
63,0
56,0
49,0
42,0
35,0
28,0
21,0
14,0
7,00
-7,00
-14,0
[pri.Ohm]
Terminal A\Cub_3\Relay_Linea A-B_2 Relay_Linea A-B_2\PolarizingLine-Line Impedance
Relay_Linea A-B_2Zl A 120,793 pri .Ohm -3,35°Zl B 120,793 pri .Ohm -3,35°Zl C 120,793 pri .Ohm -3,35°Fault Type: ABC (50PP1)Tripping T ime: 9999,999 s
DIg
SIL
EN
T
119,112,105,98,091,084,077,070,063,056,049,042,035,028,021,014,07,00-7,00-14,0-21,0-28,0-35,0-42,0-49,0 [pri.Ohm]
119,
112,
105,
98,0
91,0
84,0
77,0
70,0
63,0
56,0
49,0
42,0
35,0
28,0
21,0
14,0
7,00
-7,00
-14,0
[pri.Ohm]
Terminal A\Cub_1\Relay_Linea A-B Relay_Linea A-B\PolarizingLine-Line Impedance
Relay_Linea A-BZl A 120,793 pri .Ohm -3,35°Zl B 120,793 pri .Ohm -3,35°Zl C 120,793 pri .Ohm -3,35°Fault Type: ABC (50PP1)Tripping T ime: 9999,999 s
DIg
SIL
EN
T
Zv2Zv1