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UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PANAMÁ CENTRO REGIONAL DE CHIRIQUÍ FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA LIC. EN SISTEMAS ELÉCTRICOS Y AUTOMATIZACIÓN

PROTECCIONES ELÉCTRICAS

PROYECTO FINAL SIMULACIÓN DE UN SISTEMA CON SUS PROTECCIONES ELÉCTRICAS UTILIZANDO LA HERRAMIENTA ELPLEK

INTEGRANTES:

MELVIN PITTÍ

4 – 737 – 445

ISABEL VEGA

4 – 771 – 1958

JOSÉ CUBILLA

4 – 287 – 994

MARIAM GOMEZ

4 – 773 – 333

PROFESOR: ING. FRANKLIN ROVIRA

FECHA: SABADO 3 DE DICIEMBRE DE 2016

INTRODUCCIÓN

La función de un sistema de protección eléctrica es reducir y en la medida de los posible evitar los daños al sistema y a cada uno de sus elementos. Además limita la duración y frecuencia de las interrupciones del servicio, considerando que las causas de fallas o anormalidades se pueden presentar en cualquier parte del sistema. Este proyecto final, consiste en la simular las condiciones de falla en una red de distribución que abastece de energía a un complejo industrial en donde se cuenta con todos los equipos de consumo y potencia. Además está conectada a la red de alimentación local para abastecer a un área residencial. El sistema cuenta con todos los valores, especificaciones y características que se requieren para un buen diseño en cuanto a protecciones eléctricas se refiere, se diseñará cuantas y cuales se requieren para una operación efectiva. Para éste proyecto nos apoyaremos en el software ELPLEK, el cual es una herramienta indispensable para los diagramas y cálculos.

OBJETIVO GENERAL Diseñar un sistema de protección eléctrica basándonos en los datos, valores, elementos y especificaciones asignadas aplicado a las operaciones de un complejo industrial y residencial utilizando el software ELPLEK.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

 Conocer los dispositivos utilizados para la protección y coordinación de sistemas de potencia.  Identificar el uso adecuado de dichos dispositivos de protección y coordinación a partir de sus características y las del sistema.  Diseñar a través del dibujo y el cálculo estos sistemas de protección típicos.  Simular el diseño del sistema de protección.

¿Qué es ELPLEK? Elplek es un software para análisis de sistemas de potencia para cálculos de cortocircuito de acuerdo a la Comisión Electrotécnica Internacional IEC 60909 y flujo de carga totalmente freeware en media y alta tensión el cual calcula todas las corrientes en una red en el caso de las diferentes fallas como trifásica, monofásicas, etc. Además el trabajo con relés de protección como los relés a distancia. El nombre de Elplek proviene de ectrical calculations with complex variables. Que daría "elplex", pero ese nombre ya estaba reservado, por lo que se cambió la "x" a una "k".

Algunas funciones del programa Para la construcción de los diagramas se debe realizar lo siguiente: Arrastre y suelte los componentes desde el menú de componentes. Es decir, situar el cursor en el componente deseado en el menú, pulse el botón izquierdo del mouse, mover (arrastrar) el componente con el mouse a la posición deseada y suelte el botón del mouse. El color de los cables, las líneas y algunos otros componentes se puede seleccionar haciendo clic en el colores cuadrados en la parte inferior del menú de componente. El símbolo de una lupa en la parte superior del menú se utiliza para encontrar componentes en el diagrama. El símbolo con los dos pequeños rectángulos se utiliza para copiar los parámetros de un componente a otro componente del mismo tipo No es posible girar los componentes

En lugar de ello, uno tiene que seleccionar los componentes con la orientación deseada de una de las cuatro páginas del menú componente. Las pequeñas flechas en las pestañas de las páginas indican la dirección de los terminales positivo actual de la siguiente forma: V abajo,> bien, ^ arriba, < izquierda. En cada página del menú de componentes, hay son también componentes que tienen una sola orientación (los mismos componentes en cada página). Cuando un componente es arrastrado desde el menú para el diagrama en construcción, los valores de los parámetros de los componentes aparecen, ya sea en una pequeña ventana, o en una línea en la parte más baja de la pantalla. El método de cálculo de cortocircuito se selecciona con el DYN (amic) / botón IEC 60909. UNIDADES Este programa utiliza las unidades básicas para todos los parámetros (voltios, amperios, vatios, ohm). La única excepción parece ser la longitud de la línea de transmisión, que se da en kilómetros. CABLES DE CONEXIÓN Y BARRAS Los cables (líneas delgadas) y barras (líneas gruesas) son líneas de conexión sólo. Ellos no tienen ningún parámetro. Y se insertan igual que cualquier otro componente, Pueden ser estirados hasta una longitud dada, y también acortado ligeramente. COMO CRUZAR LAS LINEAS Las líneas de cruce pueden cruzar las líneas (ordinarios) sin conexión. Ellos son sólo líneas, y no tienen parámetros. LOS RELES DE DISTANCIA MHO. Las medidas de relés de distancia de la impedancia, básicamente voltaje dividido por la corriente. El punto de conexión en el lado largo del relé está conectado (directamente) a un transformador de corriente. El punto de conexión en el lado corto está conectado a un bus u otro componente, ya sea directamente o usando un alambre. Es "medidas" de la tensión. El relé de distancia poligonal es similar al relé de distancia mho, pero con diferente características. EL PGQ- RELE COMBINADO El PGQ-relé combinado es un relé de sobre corriente, que comprueba la corriente de fase, la corriente suma (o residual-o corriente de tierra) y la corriente de secuencia negativa (multiplicado por tres). Cada uno de estos las corrientes se pueden comprobar utilizando una combinación de tres en la mayoría de los módulos de relés: Para esto, hay disponibles dos módulos de tiempo definido y un módulo de tiempo inverso. El relé no se puede conectar a Los otros módulos de relés, se deben conectar directamente al transformador de corriente. El electromecánico relé, el relé reconectado y el relé definido por el usuario son relés combinados similares a las del relé PGQ, pero con diferentes características y diferentes conjuntos de parámetros. LA FALLA La falla puede ser movida a la ubicación deseada arrastrando y soltando como un componente normal. La falla no tiene parámetros. CALCULOS. Hay un botón diferente para cada tipo de cálculo.

Nota: Después de un cálculo, no todos los resultados son visibles, a menos que algunos del método de visualización describe en "Visualización de los resultados" (abajo) se encuentra en uso. Tensiones constantes: Resolver la red teniendo en cuenta los generadores y alimentadores como voltaje fuentes con alguna impedancia interna. El parámetro de voltaje del generador de alimentador es la fase interna a la tensión de fase. Ajuste de los voltajes (sin los cambiadores de tomas, o con los cambiadores de tomas): Resolver la red teniendo en cuenta los generadores y alimentadores como fuentes de tensión con cierta impedancia interna. El parámetro de voltaje del generador o en el alimentador es la fase a la fase de voltaje de salida (en los bornes de la alimentación o generador). Resolver el problema de flujo de carga (sin los cambiadores de tomas, o con los cambiadores de tomas). El parámetro de voltaje de los generadores y los alimentadores es la fase de salida a la tensión de fase. Los parámetros de los generadores no se utilizan en el cálculo del flujo de cargas. Características de los Fusibles El tiempo máximo de aclaramiento de un fusible no debe exceder el 75% del tiempo mínimo de fusión del fusible que le da respaldo( dentro del rango de corriente deseado de coordinación). Las características tiempo corriente de un fusible son representadas por 2 curvas : curva mínima fusión ( minimal-melting curve) y total de aclaramiento ( total-clearing curve).

Se realizaron los siguientes laboratorios en el salón de laboratorio de la facultad de Ing. Eléctrica.

LABORATORIO #1

LABORATORIO # 2

ORGANIZACIÓN DEL PROYECTO Jueves 20 de octubre El profesor presenta la primera parte del proyecto final. En un inicio el caso propuesto era el siguiente:

El grupo se reunió una vez cada semana para revisar los avances. Algunas veces utilizábamos el laboratorio de cómputo para verificar pendientes y preguntar al profesor. El profesor también nos apoyó con algunos cálculo y suministrando información vía email. Imágenes

CONCLUCIÓN.

Con el presente trabajo hemos podido profundizar los conocimientos adquiridos en clases los cuales fueron necesario repasar cada punto de las protecciones como fusibles, reconectadores y protecciones en general para este trabajo que realizamos.

A través de la realización de este trabajo los instruimos y aprendimos a utilizar a uno de los tantos software que nos ayudan a la coordinación de los compontes de protección en líneas altas y medias el software ELPLEK, el cual nos sirve para coordinar protecciones a través de la simulación de fallas en las líneas. Bien sabemos que para realizar la coordinación de protecciones se debe realizar el cálculo de cortocircuito, el cual lo entrega el programa al ser tan amigable y fácil de usar. Además de aprender a utilizarlo nos dimos cuenta que el ELPLEK es una herramienta de mucha utilidad al momento de realizar los cálculos de coordinación de protecciones.