Trabajo de Sistemas de Proteccion

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO-PUNO FACULTAD INGENIERÍA MECÁNICA ELÉCTRICA, ELECTRÓNICA Y SISTEMAS ESCUELA PROFESION

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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO-PUNO FACULTAD INGENIERÍA MECÁNICA ELÉCTRICA, ELECTRÓNICA Y SISTEMAS ESCUELA PROFESIONAL INGENIERÍA MECÁNICA ELÉCTRICA

TRABAJO ENCARGADO DE SISTEMAS DE PROTECION

PRESENTADO POR: CACERES CHURA, EDDY OLIVER CODIGO: 125342 DOCENTE: CARLOS GONZALES BARRAZA PUNO – PERÚ 2018

1. CARACTERÍSTICAS DE LOS SISTEMAS DE PROTECCIÓN El sistema de protección tiene por objeto la detección, localización y desconexión en forma automática del equipo afectado a fin de minimizar los efectos que el funcionamiento prolongado en estado de falla tendría sobre la instalación. Para cumplir con estas funciones, el sistema de protección debe cumplir las siguientes condiciones fundamentales: selectividad – estabilidad – confiabilidad. CONFIABILIDAD: Para lograr esta cualidad se debe recurrir a diseños simples, con componentes robustos y de buena calidad, y que sean periódicamente sometidos a mantención para comprobar que se encuentran bien calibrados, bien conectados y que la orden que emitan sea cumplida por los sistemas de control. Confiabilidad representa la certeza de que la protección opere cuando deba hacerlo (dependabilidad) y así como la certeza de que no opere cuando no le corresponda (seguridad). En la actualidad, los esquemas de protección se diseñan para una máxima dependabilidad, sacrificando la seguridad del esquema. 

Dependabilidad:  La operación debe de operar cuando sea requerida de operar.  Si no opera la falla pude ser extremadamente dañina.  Si las fallas son raras, la protección debe de operar aún después de años de inactividad.



Seguridad:  La protección no debe operar cuando no sea requerida pude ser (fallas en otras partes del sistema, oscilaciones estables).

ESTABILIDAD: La estabilidad es la que asegura que el sistema de protección no operará para fallas que se encuentran fuera del tramo o equipo al que se le ha asignado proteger (la protección permanece estable).La inestabilidad en un sistema de potencia puede ser manifestada en muchas diferentes formas dependiendo de la configuración y modo de operación.

Tradicionalmente el problema de estabilidad ha sido, el mantenimiento de la operación sincronizada. Las principales diferencias entre la estabilidad en estado estable y la estabilidad en estado transitorio (también abarca la estabilidad dinámica) son las siguientes: 

En la naturaleza de las perturbaciones en estado estable no se considera las oscilaciones, como del estado transitorio.



El valor límite de estabilidad en estado transitorio depende del tiempo de despeje de la falla (el limite aumenta por lo general, disminuyendo el tiempo de la interrupción). En estado estable el límite de estabilidad es constante, ya que depende de los parámetros del sistema y estos se supone que no cambian.



En estado estable el límite de estabilidad se puede considerar como el valor como el valor máximo de potencia que se pueda transmitir, en cambio en la estabilidad transitoria se puede transmitir una mayor potencia que el límite de estabilidad.

SELECTIVIDAD: La selectividad es la cualidad de los sistemas de protección eléctrica por la cual su accionamiento debe sacar de servicio solo la porción de la red afectada por la falla o en su defecto, la menor porción posible. 2. INTERRUPTORES DE POTENCIA: Es un dispositivo cuya función consiste en interrumpir y/o restablecer la conducción de corriente en un circuito eléctrico. Este cambio de estado se puede efectuar bajo carga, para despejar por ejemplo una falla; o bien por razones de servicio para conectar o desconectar cualquier tipo de equipo eléctrico o línea de transmisión. El comportamiento de los interruptores en un sistema de potencia, independientemente del tipo del que se trate es de suma importancia pues la corriente que los suele atravesar, puede ser de naturaleza capacitiva (líneas en vacío, maniobras con banco de capacitores), resistiva o inductiva (como lo son la mayoría de las cargas).

Por su capacidad, por su tensión de operación o por su clase, se pueden clasificar de distintas maneras, pero como regla general se agrupan según la tecnología empleada para apagar el arco eléctrico que se forma entre los contactos cuando comienza la operación de apertura o termina la operación de cierre. En otras palabras, se puede decir que existe una correlación entre tensión y tipo de interruptor y también entre el avance de la tecnología y la capacidad del interruptor. RECLOSER: En distribución de potencia eléctrica, un reclo-ser, o autorecloser, reconectador (en español) es un circuito interruptor equipado con un mecanismo que puede automáticamente cerrar el interruptor después de que haya sido abierto debido a una falla.

01. Tanque 04. Barra impulsora de contacto 07. Bushings aislantes de EPDM/Goma siliconada 10. Transformador de corriente 13. Módulo de entrada del cable de comunicación (SCEM) 16. Resorte de apertura 19. Resorte de contacto 22. Armadura de la barra de apertura

02. Placa del mecanismo 05. Interruptor de vacío

03. Solenoide de cierre

08. Transformador de tensión (opcional)

09. Bushings aislantes según normas DIN 47 636-630 12. Solenoide de apertura 15. Entrada del cable de comunicación

11. Cables protegidos 14. Soporte para la instalación de los descargadores 17. Barra de apertura 20. Contactos 23. Gas de Hexafluoruro de azufre (SF6)

06. Conexión flexible

18. Enganche 21. Cable al gabinete de control

FUSIBLES: En la electricidad, se denomina fusible a un dispositivo constituido por un soporte adecuado y un filamento o lámina de un metal o aleación de bajo punto de fusión que se intercala en un punto determinado de una instalación eléctrica para que se funda (por efecto Joule) cuando la intensidad de corriente supere (por un cortocircuito o un exceso de carga) un determinado valor que pudiera hacer peligrar la integridad de los conductores de la instalación con el consiguiente riesgo de incendio o destrucción de otros elementos.

Los fusibles pueden

clasificarse

empleando

diversas

características

constructivas u operativas, existiendo numerosos antecedentes con distintos criterios. Por ejemplo si se dividen sobre la base de su propiedad de ser reutilizables, se pueden clasificar en: 

Descartable



Renovable



Inteligente, se reutiliza solo la porción no usada.

TIPOS DE FUSIBLES: Se pueden clasificar según su tamaño y en función de su clase de servicio. Según su tamaño tenemos: 

Cartuchos cilíndricos:  Tipo CI00, de 8,5 x 31,5 mm, para fusibles de 1 a 25 A.  Tipo CI0, de 10 x 38 mm, para fusibles de 2 a 32 A.  Tipo CI1, de 14 x 51 mm, para fusibles de 4 a 40 A.

 Tipo CI2, de 22 x 58 mm, para fusibles de 10 a 100 A.  Cartucho fusible 14 x 51 mm, 25 A. 

Fusibles tipo D:  Tamaño de 25 A, para fusibles de 2 a 25 A.  Tamaño de 63 A, para fusibles de 35 y 50 A.  Tamaño de 100 A, para fusibles de 80 y 100 A.



Fusible y portafusible tipo D.



Fusibles tipo D0:  Tipo D01, para fusibles de 2 a 16 A.  Tipo D02, para fusibles de 2 a 63 A.  Tipo D03, para fusibles de 80 y 100 A.  Fusible D02, 63 A.



Fusibles tipo de cuchillas o también llamados NH de alto poder de ruptura (APR):  Tipo CU0, para fusibles desde 50 hasta 1250 A.  Tipo CU1, para fusibles desde 160 hasta 250 A.  Tipo CU2, para fusibles desde 250 hasta 400 A.  Tipo CU3, para fusibles desde 500 y 630 A.  Tipo CU4, para fusibles desde 800 hasta 1250 A.  Fusible NH00 o de cuchillas, 40 A



Otra denominación de los fusibles de cuchillas o NH:  Tamaño 00 (000), 35 a 100 A  Tamaño 0 (00), 35 a 160 A  Tamaño 1, 80 a 250 A  Tamaño 2, 125 a 400 A  Tamaño 3, 315 a 630 A  Tamaño 4, 500 a 1000 A  Tamaño 4a, 500 a 1250 A

CODIGO DE SISTEMAS DE PROTECCIÓN:

Interruptores automáticos, Interruptores, Reconectores, Seccionadores y Fusibles Disposición Los interruptores automáticos, interruptores, reconectores, seccionadores, seccionadores de potencia y fusibles, serán instalados de tal manera que se encuentren accesibles sólo para las personas autorizadas para su operación y mantenimiento. Se proporcionará paredes, barreras, puertas cerradas con aldaba y candado, ubicación, aislamiento u otros medios para proteger a las personas contra partes energizadas o arcos y chispas. Se proporcionará una señal visible en el mecanismo y en cualquier punto de operación remota para identificar el equipo controlado. Cuando las partes de contacto de un dispositivo de conmutación por lo general no estén visibles, el dispositivo deberá de equiparse con un indicador que muestre todas las posiciones de operación normales. Aplicación Los interruptores automáticos, interruptores, reconectores, seccionadores, seccionadores de potencia y fusibles, deberán ser utilizados con la debida atención a sus valores nominales de tensión asignados y a las corrientes continuas y momentáneas. Los dispositivos destinados a interrumpir la corriente de falla deberán tener la capacidad suficiente, para controlar y soportar de manera segura la máxima corriente de cortocircuito para la que están proyectados interrumpir, en las condiciones para las cuales ha sido diseñada su operación. La capacidad de interrupción deberá ser verificada antes de cada cambio importante del sistema. Interruptores automáticos, interruptores, reconectores que contienen aceite Los dispositivos de interrupción de circuitos que contengan líquidos inflamables, deberán ser adecuadamente separados de otros equipos y construcciones, para limitar daños en caso de que ocurra una explosión o incendio. La separación se realizará mediante el espaciamiento, a través de paredes de barrera resistentes al fuego, o cubículos de metal. Los orificios de ventilación, aliviaderos de gas deberán estar equipados con dispositivos de separación de aceite o canalizados a una ubicación segura. Se proporcionarán los medios para controlar el aceite

que pudiera ser descargado de los orificios de ventilación o por la rotura de un tanque. Esto puede llevarse a cabo mediante colchones de absorción, hoyos, drenajes o por cualquier combinación de los mismos. Las edificaciones o salas que albergan este equipo serán de construcción resistente al fuego. Interruptores y dispositivos de desconexión Capacidad Los dispositivos de maniobra serán de una adecuada tensión y valor nominal de amperes para el circuito en el cual están instalados. Los interruptores y seccionadores de potencia o bajo carga, utilizados para interrumpir la corriente de carga serán rotulados con la corriente para la cual han sido indicados interrumpir. Disposiciones para la desconexión

Los seccionadores de potencia o bajo carga y los seccionadores, estarán dispuestos de tal manera que puedan estar enclavados en las posiciones de abierto y cerrado, o simplemente rotulados donde no resulte práctico instalar enclavamientos. (Véase la Parte 4 de este código). Para los dispositivos que son operados a control remoto y de manera automática, deberá de proporcionarse un circuito de control con un medio de desconexión de acción directa cerca del aparato a fin de limitar la posibilidad de una operación accidental del mecanismo. Seccionador o dispositivo de maniobra visible, normalmente cerrado Se insertará un seccionador de posición abierta visible o seccionador de desconexión visible en cada conductor no puesto a tierra, entre el equipo de suministro eléctrico o las líneas y las fuentes de energía de más de 600 V, si el equipo o las líneas –cuando no sea práctico o posible- deben trabajar sin puesta a tierra temporal de protección, mientras las fuentes puedan estar energizadas. Cuando se utilice un equipo en una aparamenta bajo envolvente metálica, la posición de desconexión del interruptor o seccionador bajo carga del circuito, donde esté claramente indicada, constituye un interruptor visible para este fin. Desconexión de fusibles Los fusibles en los circuitos de más de 150 V a tierra, o más de 30 A serán clasificados como fusibles de desconexión, o serán dispuestos de tal manera que antes de su manipuleo:

Los fusibles estén calificados para ser desconectados de todas las fuentes de energía eléctrica, o Los fusibles puedan ser retirados convenientemente por medio de manijas de aislamiento. Los fusibles pueden ser utilizados para desconectar la fuente cuando estén indicados para ello.