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• RamiroNuñezRamirez

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PROTECCION DE SOBRECORRIENTE CON RETARDO DE TIEMPO (51) ·0 Protección mas común para los motores eléctricos. ·1 Debe cubrir las cargas máximas que manejan los circuitos. ·2 Los motores no deben poseer un arranque simultaneo. ·3 Es valido para para la protección de transformadores. PROTECCIÓN INSTANTÁNEA DE FALLA A TIERRA 50G ·4 Es una alternativa de protección para sobre corriente de falla a tierra (51N). ·5 El relevador 5OG se energiza por la corriente de un transformador de corriente tipo ventana. ·6 Este relevador debe tener el ajuste tan bajo como sea posible. PROTECCION DE FALLA A TIERRA ·7 De igual forma que la protección de sobre corriente por fases. ·8 Utiliza relevadores de corriente instantánea. ·9 Aplicables en TC tipo anillo. ·10 3 conductores de fase del motor pasan por el transformador. ·11 Los TC utilizados para la protección de corrientes de fases se determinan por la potencia del motor. PROTECCION INSTANTANEA 50G ·12 Alta sensibilidad con buena seguridad ·13 Limitada por el tamaño del conductor que pasa por el TC tipo anillo. ·14 No se debe en circuitos donde se encuentren conectados en serie relevadores del mismo tipo. ·15 Para motores grandes se utiliza un elevador de 50N (Se debe ajustar sobre cualquier valor de corriente residual que pueda resultar del comportamiento desigual de los transformadores.) Tipos de falla por circuito ·16 Corto circuito solido ·17 Falla a tierra ·18 Falla por arco Relé electrónico sobre carga E1 plus ·19 Protección basada en medición de corriente ·20 Bajo consumo energético ·21 Los módulos expansores de montaje lateral ofrecen niveles ajustables de protección y comunicación Bajo voltaje (27) ·22 Fallas en el arranque para alcanzar su velocidad nominal. ·23 Ocasiona perdidas de velocidad y salida de servicio. ·24 Esta protección generalmente hacen parte del arrancador del motor. GENERADOR PROTECCIÓN DE GENERADORES ELÉCTRICOS

El generador es el elementos mas costoso del sistema considerando tanto los costos de adquisición, como el costo que acarrea cualquier salida de operación, por lo tanto se debe proteger mas ampliamente. PROTECCIÓN CONTRA FALLAS INTERNAS ·25 ENTRE FASES EN EL ESTATOR: el relé diferencial de alta velocidad es usado para este tipo de falla a menos de que sea una maquina muy pequeña. ·26 Relé diferencial porcentual: este relé es el mas común para protección diferencial de generadores. En Estos relés las características porcentuales de corriente pueden variar del 5% al 50% o mas esta características es muy sensible a fallas internas e insensible a corrientes erróneas durante fallas externas. PROTECCION CONTRA FALLA ENTRE FASE Y TIERRA: ·27 Al tener un generador sólidamente aterrizado, los daños producidos por las corriente de fallas a tierra son significativos. ·28 Las corrientes de fallas no desaparece instantáneamente sino que tiene un lento decremento. ·29 El método usual de detección es por un relé de voltaje a lo largo de una resistencia a tierra. Un relé de corriente se usa algunas veces en lugar de un relé de voltaje, o como respaldo. PROTECCIÓN CONTRA FALLAS INTERNAS PROTECCIÓN CONTRA FALLAS ENTRE ESPIRAS: esta protección es propia de los generadores de turbinas hidráulicas. El relé usado en este esquema usualmente consiste en un relé de sobre corriente instantáneo y un relé de sobre corriente de tiempo inverso. PROTECCIÓN CONTRA FALLAS A TIERRA DEL ROTOR: ·30 El devanado de campo del generador esta eléctricamente aislado de tierra. por lo tanto, la existencia de una falla a tierra en el devanado no dañara el rotor. Sin embargo la presencia de dos o mas puntos a tierra en el devanado causara desbalances magnéticos y efectos térmico que pueden dañar el devanado, el material magnético y otras partes metálicas del rotor. ·31 La forma de proteger este equipo es con un divisor de tensión formado por dos resistencias lineales y una no lineal, cuyo valor resistivo varia con la tensión aplicada. PROTECCION CONTRA LA PERDIDA DE EXCITACIÓN: ·32 Cuando el generador pierde excitación extrae potencia reactiva del sistema, aumentando de 2 a 4 veces la carga nominal del generador. La pérdida de excitación puede detectarse, por medio de un relé de sobre corriente en el circuito de campo. PROTECCIÓN CONTRA FALLAS EXTERNAS Motorización: ocurre cuando el flujo de vapor de la turbina se reduce tanto que desarrolla menos potencia que las perdidas en vacío, mientas el generador esta conectado aun al sistema, se puede detectar con un relé direccional de potencia. Para evitar falsos disparos de oscilaciones de potencia se requiere un atraso de 10 a 30 s CARGAS DESBALANCEADAS:

·33 Cuando el generador alimenta una carga desbalanceada, las corrientes de fase y voltajes terminales varían de la relación ideal balanceada, y aparecen, por tanto una corriente de armadura de secuencia negativa (I2) en el generador. El calentamiento se presenta en estas áreas y las temperaturas resultantes dependen del nivel y duración de las corrientes desbalanceadas. ·34 Es posible alcanzar temperaturas a las cuales los materiales del rotor no soportan por mucho tiempo las fuerzas centrífugas impuestas en ellos, resultando en serios daños al conjunto turbina-generador. ·35 Los fabricantes de generadores han establecido algunos límites para la corriente de secuencia negativa que podría existir permanentemente (a no ser que se especifique lo contrario), estos son:

·36 CARGAS DESBALANCEADAS: Si la corriente de secuencia es negativa circula por el corto tiempo el limite se fija por base L2 t en este caso se tiene:

·37 SOBRECARGA: La sobrecarga balanceada continua causa sobrecalentamiento en los bobinados del estator. Una solución obvia a esto es la aplicación de relés de sobre corriente. Esto se hace normalmente ya que debe ajustarse para discriminar con los relés del sistema, lo cual puede hacerlo bastante demorado; podría detectar una falla del sistema de enfriamiento del generador. El método más efectivo para detectar tal condición es por medio de detectores de temperatura colocados en varios puntos de los devanados del estator .Protección contra sobrecalentamiento del estator usando bobinas detectoras de temperatura CLASIFICACIÓN DE OPERACIÓN DE LOS GENERADORES ·38 GENERADOR OPERANDO EN FORMA AISLADA. Los generadores sencillos operando en forma aislada, se usan para alimentar servicios de emergencia o para servicio de stand by, ya que normalmente están fuera de servicio. Se operan por periodos de tiempo breves cuando las fuentes normales de suministro fallan o durante los periodos de mantenimiento, pruebas o de inspección. ·39 GENERADORES MÚLTIPLES OPERANDO EN FORMA AISLADA .Esta clasificación consiste de varios unidades operando en paralelo sin conexión con ninguna fuente de suministro eléctrico, algunos ejemplos de este tipo de instalaciones son los llamados "sistemas totales de energía" para proyectos industriales o comerciales, en plataformas petroleras de exploración o en sitios remotos en donde el costo de llevar la energía por métodos convencionales con las compañías suministradoras resulta elevado. ·40 GRANDES GENERADORES INDUSTRIALES. Estos por lo general, constituyen bloques importantes de potencia que operan en paralelo con las compañías suministradoras de energía en la modalidad denominada (cogeneración).En estos casos la mayor parte de la generación producida es utilizada por la propia industria y, por lo general, se emplean en

industrial cuyo proceso producen vapor para ser usados en turbina de este tipo, tal es el caso de las industrias petroquímicas y papelera. ESQUEMAS DE PROTECCION DEL GENERADOR La protección del generador debe tener en cuenta la importancia del generador y sus características técnicas tales como potencia, voltaje, sistema de puesta a tierra y consideraciones económicas. Un esquema completo de protección debe garantizar que el generador este protegido contra todas las fallas que puedan ocurrir; sin embargo, es improbable que los costos puedan ser justificados para todas las centrales generadoras, especialmente para las estaciones con unidades pequeñas. Es por lo tanto, necesario definir un esquema de protección que sea adecuado para el tamaño de la máquina ESQUEMA DE PROTECCION PARA PEQUEÑOS GENERADORES ·41 Para pequeños generadores,típicamente hasta 5 MVA, se considera necesario tener: Protección contra fallas internas. ·42 Protección de respaldo para fallas externas usando relevadores de sobre corriente con restricción de voltaje. ·43 Protección de potencia inversa Y contra sobrecargas por medio de relevadores térmicos. ESQUEMAS DE PROTECCIÓN PARA GENERADORES GRANDES. Para grandes generadores, por encima de los 5 MVA, normalmente debe contener: ·44 Protección diferencial para cubrir fallas internas. ·45 Protección de falla a tierra usando relevadores de alta impedancia. ·46 Protección de respaldo por medio de protección de distancia o de sobre corriente con restricción de voltaje. ·47 Protección de potencia inversa. ·48 Protección contra pérdida de excitación. ·49 Protección contra sobrecarga usando relevadores térmicos.