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Protección de Líneas de Transmisión Cortas I . Luis Ing. Ing L i Felipe F li Hernandez H d Zevallos Z ll Especialista en Protección de Sistemas de Potencia Substation Automation Solutions – AREVA T&D

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Apresentação AREVA - X Conferência Double - Outubro 2009

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Agenda  Definición de LTs cortas  Problemas de la protección de distancia en LTs cortas  Uso de la protección diferencial en LTs

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Definición de LTs Cortas  Es necesario definir correctamente la aplicación de protección para una determinada línea de transmisión (LT), (LT) siendo recomendado que se determine inicialmente la característica de la línea a partir del valor del SIR (“Source Impedance Relation Relation”) ”)), conforme recomienda la norma IEEE C37. 37.113 y los procedimientos de la red del Operador Nacional del Sistema - O.N.S (Brasil), sub sub--módulo 2.6.

ZS SIR  ZL Donde: ZS – Impedancia de la fuente (“Source”) ZL – Impedancia total de la línea de transmisión

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Definición de LTs Cortas

 A partir del valor del SIR, determinamos que la característica de la línea en cuanto c anto a su s longitud longit d relativa relati a y determinamos el tipo de protección mas adecuado: adecuado: A) Línea Corta: SIR > 4; B) Línea Larga: SIR ≤ 0 0,5 5 C) Línea Media: 0,5 < SIR < 4;

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Agenda  Definición de LTs cortas  Problemas de la protección de distancia en LTs cortas  Uso de la protección diferencial en LTs

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Problemas de la protección 21 en LTs cortas

 Protección de distancia (21)

Z3 Z2 Z1

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Problemas de la protección 21 en LTs cortas

 SIR > 4 Para el valor del SIR mayor que 4 significa que una línea corta cuya fuente detrás del relé es debil (ZS >>>) y trae como consecuencia una debil contribución de la corriente de falla.. falla  Errores de medición Hay una mayor influencia de los errores de TC, TPs y de los parámetros eléctricos utilizados para los cálculos. cálculos. Ejemplo: Usted puede ajustar a la protección de distancia de Ejemplo: 80 a 85 85% % de la línea de transmisión ya que hay una gran probabilidad de funcionamiento incorrecto debido a los errores de medición. medición.

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Problemas de la protección 21 en LTs cortas

 Teleprotección El uso obligatorio del esquema de transferencia de Trip permisivo con sobrealcance (POTT) para evitar un funcionamiento incorrecto de la función de la distancia debido al error de medición medición..

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Agenda  Definición de LTs cortas  Problemas de la protección de distancia en LTs cortas  Uso de la protección diferencial en LTs

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Uso de la protección diferencial en LTs

 Princípio de funcionamiento

End B

End A

IA

IF

IB Rele B

Rele A Li k d Link de comunicación i ió IA + IB = 0 Condición Normal IA + IB  0 (= IF) Condición Falla 10

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Uso de la protección diferencial en LTs

 Princípio de comunicación relérelé-relé

0IIIIII0I0.....0I0IIIIII0 Mensaje Digital

End A

End B

A/D

P Interface de comunicación digital

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Uso de la protección diferencial en LTs

 Ventajas de la protección diferencial en LTs

 Ideal para LT cortas, donde la protección de distancia requiere i de d soluciones l i más á costosas t que solicitan li it y dificultan los ajustes.

 Protección inherentemente selectiva. Aplicación p instantánea con segregación de fase.

 Alta sensibilidad para fallas de alta impedancia impedancia..  Inmune a la oscilación de potencia.  No necessita uso de TPs TPs.. Solamente el eventual uso de cambio de cierre cierre,, medición operacional y oscilografia oscilografia..

 Pocos ajustes y alta confiabilidad confiabilidad..

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Uso de la protección diferencial en LTs

 Cuidado en el uso de la protección diferencial

 Requiere del medio de comunicación de alta velocidad y confiabilidad fi bilid d entre t las l SEs SE . SEs.

 Necesita una copia de seguridad de protección en caso de perdida del medio de comunicación p comunicación,, de lo contrario desactivara la protección. Eventualmente usa las funciones 21/67N como backback-up.

 Compensar la corriente capacitiva, capacitiva cuando sea aplicado .

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Uso de la protección diferencial en LTs

 Problema del tiempo de propagación del mensaje. mensaje.

Relé B

Relé A

Corriente en B Corriente recebido de A

Tiempo de propagación 14

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Uso de la protección diferencial en LTs Tecnologia AREVA  Solución 1: Método Síncrono La adquisición de muestra de fasores se hace de manera síncrona.. Las muestras tienen el mismo patrón de tiempo. síncrona tiempo.

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P594 (PPS)

P594 (PPS)

1 4

GPS

4 1sec P591 /P592 /P593

1sec

MUX

Relé Term.A

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MUX

P591 /P592 /P593

Relé Term.B

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Uso de la protección diferencial en LTs Tecnologia AREVA  Solución 2: Método Asíncrono Relé éA

tA1

* tA *

tB3

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tA2 tA3 tA4

tp1 tp2

tA5

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Relé

B

tB1 tB tB2

*

tB3 tB4 B4 tB5

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Uso de la protección diferencial en LTs Tecnologia AREVA  Solución 2: Método Asíncrono La adquisición de muestra de fasores se hace de manera asíncrona.. Las muestras no tienen el misma patrón de asíncrona tiempo y ambos relés realizan la compensación de atraso calculando el tiempo de propagación muestra por muestra. muestra.

t p = tp1 =tp2 =

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(t4 - t1 - t d ) 2

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Uso de la protección diferencial en LTs Tecnologia AREVA  Alinear los vectores de la corriente (método asincrónico)

I (tA4) 

Atraso de 1ms = 21,6º

*

I (tB3 )



elétricos en 60Hz!

t = (tA4 - tB3 )   t =t Si Entonces 18

*

*

I (tB3 ) = Is + j Ic = I cos + j I sin I (tA4) = I (tB3 ) . (cos + j sin )

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*

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Uso de la protección diferencial en LTs

 Tecnologias de comunicación relérelé-relé directa

OPGW FO Unimodal directa Hasta 100km

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Uso de la protección diferencial en LTs

 Tecnologia de comunicación relérelé-relé con medio compartido. compartido Earth wire optical p fibre

Multiplexer

Multiplexer 34 Mbit/s

64k bits/s

Telephone Telecontrol Teleprotection

End A 20

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End B 20

Uso de la protección diferencial en LTs

 Tecnologia de comunicación relérelé-relé con medio compartido Normas Telecom G compartido. G.703, 703 X X.21, 21 V V.35. 35 Uso con sistemas SDH (Hierarquia digital síncrona) P591/2 interface unit 850nm multimode optical fibre P593 interface unit

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Multiplexer G.703 or V.35 electrical

X.21 electrical

ISDN

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Uso de la protección diferencial en LTs

 Tecnologia de comunicación relérelé-relé con medio compartido Norma IEEE C37 compartido. C37.94 94

IEEE C37.94

Conección directa óptica! Multiplexer 850nm multimode optical fibre 22

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