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PRUEBAS END TO END EXPOSITOR: Ing. Carlos Camarena Camarena Especialista en Sistemas de Potencia y Pruebas FAT/SAT

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INDICE 1. GENERALIDADES 2. CONCEPTOS GENERALES -IEDs -Protección distancia. -Protección diferencial de línea. -Protección sobrecorriente direccional. -Disparos y recierres. -Códigos ANSI.

4. ARQUITECTURA DE LA PRUEBA 5. SIMULACIONES 6. PRUEBAS

7. REFERENCIAS 8. CONSULTAS

3. CONCEPTOS ESPECIFICOS -Esquemas de teleprotección (85-21; 85-67N). -PUTT, POTT, Comparación direccional. -Medios de comunicación. -Archivos COMTRADE. -Equipos de pruebas. 2

1. GENERALIDADES

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1. INTRODUCCION  Las pruebas se realizan simultáneamente con equipos de pruebas instalados en los extremos de manera sincronizada, utilizando GPS, para acercarse bastante a las condiciones de falla de un evento real.

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1. INTRODUCCION  Verificar el comportamiento de las protecciones ante fallas asociadas con ambos extremos de una L.T., que permitirá probar como mínimo lo siguiente: - Esquemas de teleprotección. - Funcionamiento de relés. - Disparo y Recierre. - Emisión y recepción de teleprotección.  Las pruebas END TO END para la puesta en servicio de proyectos de conexión, reemplaza la escenificación de fallas en vivo que se realizaba anteriormente.

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2. CONCEPTOS GENERALES

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2.1.- RELES IEDs  Dispositivo Electrónico Inteligente (IED)

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2.1.- RELES IEDs  Disponen de funciones anexas, como medidas, registro, control, autochequeo y monitoreo permanente.  Dispone de herramientas de análisis de fallas, Registrador de secuencia de eventos (SOE) y oscilografía en formato COMTRADE.

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2.1.- RELES IEDs

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2.2.- P. DISTANCIA  Los relés de distancia usan el voltaje y la corriente para determinar si una falla esta dentro de los ajustes de la zona de protección.

   

Protegen fallas entre Fases y Tierra. Es necesario conocer las magnitudes de las impedancias de línea de secuencia positiva y cero. Se pueden aplicar en líneas de dos o tres terminales. Generalmente se pueden ignorar las cargas en derivación a lo largo de la línea.

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2.2.- P. DISTANCIA

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2.2.- P. DISTANCIA

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2.2.- P. DISTANCIA

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2.3.- P. DIFERENCIAL DE LINEA  Para proteger y supervisar zonas de líneas de transporte de energía eléctrica los relés de protección deben estar situados encada extremo de las zonas que se desea controlar. Uno de ellos actúa como relé principal en relación a los otros relés de protección auxiliares.

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2.4.- P. SOBRECORRIENTE DIRECCIONAL  Es aquella que corresponde al valor de la corriente y a la dirección de la potencia de cortocircuito en el punto de ubicación.  La protección opera si la corriente sobrepasa el valor de arranque y la dirección de potencia coincide con la correspondiente a un cortocircuito en la zona protegida.

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2.4.- P. SOBRECORRIENTE DIRECCIONAL

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2.5.- DISPAROS EN ALTA TENSION  Las fallas monofásicas serán eliminadas por DISPAROS MONOPOLARES (Apertura de un solo polo del interruptor)  Las fallas bifásicas, bifásicas a tierra y trifásicas, serán eliminadas por DISPAROS TRIPOLARES (Apertura de los tres polos del interruptor)

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2.5.- RECIERRES EN ALTA TENSION  El 85% de las fallas son temporales y se extinguen luego del disparo.  Aplica a circuitos de alta tensión, no cuando hay transformadores de potencia en la línea.  Permite mantener la operatividad de la línea de transmisión.

 Dos tipos: Tripolar con sincronismo Monopolar con selección de fase fallada

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2.5.- DISPAROS Y RECIERRES  En el SEIN solo se aplica recierres monofásicos ante fallas monofásicas.  Las fallas bifásicas y trifásicas serán despejadas con disparos definitivos.  En casos especiales se aplicara recierres trifásicos en aprobación del COES y REP.

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2.6.- CODIGO ANSI  En el diseño de sistemas de energía eléctrica, los números ANSI (ANSI / IEEE C37.2--2008), identifican las características de dispositivo de protección, como un relé o interruptor.

 Pueden ir acompañados de sufijos y prefijos que especifican aun mas el propósito y la función de un dispositivo.  Ejemplos:

21P/21N – Distancia fallas de fases y tierra. 67N – Sobrecorriente direccional a tierra. 50/51 – Sobrecorriente de fases. 50N/51N – Sobrecorriente de tierra. 85-67N – Teleprotección por comparación direccional. 85-21 – Teleprotección por distancia. 20

3. CONCEPTOS ESPECIFICOS

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3.1.- ESQUEMAS DE TELEPROTECCIÓN  El objetivo es desconectar en el menor tiempo posible y con alto grado de selectividad la falla que ocurra en la L.T.

 Para lograr disparos instantáneos en ambos extremos de la línea se utilizan relés de distancia donde se habilitan esquemas de teleprotección.  La protección de una L.T. (>60KV) requiere un estudio para determinar los ajustes necesarios de los parámetros indicados en los equipos de protección, los cuales necesitan un sistema de comunicaciones de alta disponibilidad y confiabilidad para poder establecer una comunicación entre estos equipos de protecciones que permitan tomar decisiones cada vez que ocurra una falla. 22

3.1.- ESQUEMAS DE TELEPROTECCIÓN

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3.2.- PUTT  PUTT = Transferencia de disparo con subalcance permisivo.  De operación instantánea.

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3.2.- PUTT  Requiere función en subalcance (Z1 < 100% Z-linea) y sobrealcance Z2 > 100% Z-linea).  Supervisión Z2.

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3.2.- PUTT  Requiere función en subalcance (Z1 < 100% Z-linea) y sobrealcance Z2 > 100% Z-linea).  Supervisión Z2.

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3.2.- PUTT  Requiere función en subalcance (Z1 < 100% Z-linea) y sobrealcance Z2 > 100% Z-linea).  Supervisión Z2.

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3.2.- PUTT, POTT Y COMPARACION DIREC.  POTT = Transferencia de disparo con sobrealcance.  De operación instantánea.

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3.2.- PUTT, POTT Y COMPARACION DIREC.  67CD = Comparación direccional.  Puede ser de operación instantánea o temporizada y por lo general se usa como protección de respaldo a la protección de distancia.  Generalmente se utiliza para detectar fallas a tierra, con la función sobrecorriente direccional a tierra.

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3.2.- PUTT, POTT Y COMPARACION DIREC.

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3.3.- MEDIOS DE COMUNICACION  Los esquemas de teleprotección interconectan los relés de distancia de ambos extremos de la L.T. mediante canales de comunicación, para poder identificar si la falta es dentro del equipo protegido, para operar instantáneamente y bloquear el esquema si este es fuera de la L.T.  El objetivo del canal de comunicación es trasmitir información sobre las condiciones del sistema desde un extremo hacia el otro, incluyendo transferencia de disparo o bloqueo del interruptor remoto.  Los medios de comunicación que generalmente se utilizan son: - onda portadora (carrier) - microonda - fibra óptica 31

3.4.- ARCHIVOS COMTRADE  COMTRADE = Common Format for Transient Data Exchange.  Es un formato estandarizado que utilizan los registradores de falla o relés, para almacenar los datos leídos y generar registros que pueden ser fácilmente reconocidos por varios software.

 El primero fue normalizado el año 1991 y el segundo 1999, por la IEEE.  El formato crea dos tipos de archivos que son necesarios para la reconstrucción de los datos registrados, estos son: *.cfg y *.dat

 Estos archivos también pueden ser obtenidos por un software de simulación de sistemas de potencia, ej. DIGSILENT. 32

3.4.- ARCHIVOS COMTRADE

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3.5.- EQUIPOS DE PRUEBA ISA DRTS 6

DOBLE TRIFASICA

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3.5.- EQUIPOS DE PRUEBA OMICRON CMC

SMART MEGGER 35

4. ARQUITECTURA DE LA PRUEBA END TO END

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ARQUITECTURA DE LA PRUEBA

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5. SIMULACIONES COMTRADE

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SIMULACIONES  Son datos obtenidos de la simulación digital del sistema de potencia, los cuales son almacenados en formatos tipo COMTRADE (Common Format for Transient Data Exchange).  Con el apoyo de un equipo de inyección trifásica de tecnología digital, se convierte esta información en señales de corriente y tensión de falla, que el relé lectura e interactúa con el resto del sistema de protección.  La simulación debe considerar: - Tiempo de pre-falla. - Tiempo de falla, definido por el tipo de falla. - Tiempo de post-falla. 39

SIMULACIONES CON       

DIGSILENT ATP PSCAD NEPLAN ETAP NETSIM / OMICRON Otros

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CASOS A SIMULAR  EJEMPLO: L.T. AYAVIRI – AZANGARO 138KV (L-1042)

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DIGSILENT  CASO 4 – FALLA B-G AL 50% DE LA L-1042 ( Rf=45 ohm )

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DIGSILENT  ARCHIVO COMTRADE OBTENIDO EN DIGSILENT

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DIGSILENT  SE EXPORTA DEL DIGSILENT EN FORMATO COMTRADE AL LA FRECUENCIA DE MUESTREO DE 5 kHz

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DIGSILENT  ESTE ARCHIVO SE PUEDE VISUALIZAR, POR EJEMPLO CON EL SOFTWARE SIGRA/SIEMENS

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6. PRUEBAS INSITU

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PRUEBAS INSITU

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CONEXIONES

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CONEXIONES

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CONEXIONES

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SEÑALES DIGITALES  SE DEBE SUPERVISAR LO SIGUIENTE          

TRIP GNRL PL1 [-PP] TRIP GNRL PL2 [-PR] RECLOSING [79] BREAKER 52a_Ph R [INT] BREAKER 52a_Ph S [INT] BREAKER 52a_Ph T [INT] RX-21 [-PP] RX-21 [-PR] Rx-67N [-PP] Rx-67N [-PR] 51

EQUIPOS PARA LAS PRUEBAS 1.- Equipo de pruebas (OMICRON/CMC)

2.- GPS y antena para la sincronizacion (OMICRON /GPS)

2.- Computadora portatil con softwares

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EJ. CMC356

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EJ. CMC356

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EJ.2.

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REPORTE

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7. CONSULTAS

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8. REFERENCIAS

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Referencias 1.- THE RELAY TESTING HANDBOOK SERIES https://relaytraining.com/producto-category/trth/ 2.- SUBESTACIONES DE ALTA Y EXTRA ALTA TENSION, 2 Edición (HMV y Mejía Villegas S.A.)

3.- EQUIPOS DE PRUEBAS OMICRON. www.omicron.at 4.- Digsilent. www.digsilent.de 5.- Revista PAC World www.psc.org

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9. ¡¡¡¡GRAGIAS !!!!!

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