5.1 AREVA Lineas Cortas

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


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


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;


AgendaAgenda





Problemas de Problemas de lala protecciónprotección 21 21 enen LTsLTs cortascortas

ProtecciónProtección de distancia (21)de distancia (21)

Z3

Z2

Z1



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..



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..


AgendaAgenda






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


IIAA + I+ IBB 0 (= I0 (= IFF) ) CondiciónCondición FallaFalla


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


Interface de Interface de comunicacióncomunicación digitaldigital


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..



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 .



Problema Problema deldel tiempotiempo de de propagaciónpropagación deldel mensajemensaje..

Relé A Relé B

Corriente en B

Corriente recebido de A


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



SoluciónSolución 2: Método 2: Método AsíncronoAsíncronoé Relé BRelé A

tB1tB2

tB*tA1

tA2 tp1 tB2

tB3B4

tA2tA3tA4

tB3* tp2 tB4tB5

tA4tA5tA*

tp2



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



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 )*


Tecnologias de Tecnologias de comunicacióncomunicación relérelé--relé relé directadirecta

OPGWFO Unimodal directaFO Unimodal directa

Hasta 100km



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


End A End B


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



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


optical fibre

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