digsilent julio 2013 - m6 protecciones

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  • Curso DIgSILENTPower Factory v14

    MDULO 6Protecciones

    SANTIAGO, Julio de 2013

    Javier [email protected]

    Rosana [email protected]

    www.estudios-electricos.com

  • M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES

    Objetivos

    Presentar las facultades del mdulos de protecciones

    Modelar sistemas de proteccin

    Verificar y desarrollar esquemas coordinados de proteccin

    Temas principales

    Rels de proteccin

    Elementos de medicin

    Cartas de coordinacin

    Representacin de protecciones

    Anlisis de selectividad

    Temtica y ObjetivosTemtica y Objetivos

  • Caractersticas GeneralesCaractersticas Generales

  • M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES

    Las protecciones deben ser tan realistas como sea posible Facilita el traspaso de la informacin de ajustes Minimiza el tiempo de anlisis Permite que los ajustes obtenidos tengan coherencia con la realidad

    Modelos de usuario y de librera Los modelos de proteccin pueden ser creados a partir de sub-modelos ya existentes Existen modelos de librera que modelan al detalle protecciones reales Puede ser modelada cualquier tipo de proteccin

    Entorno de trabajo Los ajustes de protecciones se realizan de forma simple y flexible El simulador permite visualizar la coordinacin a travs de mltiples diagramas En simulaciones dinmicas los modelos pueden actuar sobre interruptores No se requiere el anlisis especfico de cada rel en cada simulacin

    Caractersticas GeneralesCaractersticas Generales

  • M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES

    Las protecciones en DIgSILENT respetan la filosofa base del programa:

    Todo es un Objeto Los elementos (Elm*) son casos particulares de los tipos (Typ*) Todo est almacenado en la Base de Datos

    Caractersticas GeneralesCaractersticas GeneralesFILOSOFAFILOSOFA

    ModeloModelo

    Elemento Real Tipo(Biblioteca)

    RelRelModeladoModelado

    Elementos(Red)

    BASE DE DATOS

    RelRelModeladoModelado

    RelRelModeladoModelado

  • Modelado de ProteccionesModelado de Protecciones

  • M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES

    Crear un sistema de proteccin implica: Crear los tipos transformadores de corriente (TypCt) y/o voltaje (TypVt) Crear los elementos transformadores de corriente (StaCt) y/o voltaje (StaVt) Crear el tipo rel (TypRelay) Crear el elemento rel (ElmRelay)

    Modelado de ProteccionesModelado de Protecciones

    Sin embargo, en el uso ms comn las tareas son: Crear los tipos transformadores de corriente (TypCt) y/o voltaje (TypVt) Crear los elementos transformadores de corriente (StaCt) y/o voltaje (StaVt) Crear el elemento rel (ElmRelay) a partir de modelos de librera

  • M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES

    Modelado de ProteccionesModelado de Protecciones

    Modelos de rels de sobrecorriente genricos

    Modelos de rels de sobrecorriente especficos

    El soporte de DigSilentofrece rels especficos

    an ms detallados

    El soporte de DigSilentofrece rels especficos

    an ms detallados

  • M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES

    Modelado de ProteccionesModelado de ProteccionesCREACIN DEL SISTEMA DE PROTECCINCREACIN DEL SISTEMA DE PROTECCIN

    Terminal_11kV

    Terminal_110kV

    Load_B

    SISTEMA DE POTENCIA

    Load_A

    Tr2_

    110k

    V/1

    1kV

    Tr2_

    110k

    V/1

    1kV

    DIg

    SIL

    EN

    T

    Ubicacin de elementos de medicin y proteccin

    Creacin de elementos de

    proteccin

    Creacin de elementos

    de medicin

  • M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES

    TIPO

    SLOTS

    UBICACIN

    Modelado de ProteccionesModelado de ProteccionesRELREL

    Transformador de medida

    Mdulos de Proteccin Logica de proteccin

    CREACIN ELEMENTO DE MEDIDA

  • Protecciones de Mxima CorrienteProtecciones de Mxima Corriente

  • M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES

    Importar el proyecto: EjercicioM61

    Crear los elementos Rel y Transformador de corrienteUbicarlos en el lado de BT del transformador

    Asignarles los tipos presentes en la librera de protecciones

    Rel de SobrecorrienteRel de SobrecorrienteEJERCICIO M6.1EJERCICIO M6.1

    Terminal_11kV

    Terminal_110kV

    Load_B

    SISTEMA DE POTENCIA

    Load_A

    Tr2_

    110k

    V/1

    1kV

    Tr2_

    110k

    V/1

    1kV

    DIg

    SIL

    EN

    T

  • M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES

    Rel de SobrecorrienteRel de SobrecorrienteMDULOS DE FASE MDULOS DE FASE

    Direccionalidad

    Tipo de Curva

    Ajuste de Corriente

    Dial

    Ioc>

  • M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES

    Rel de SobrecorrienteRel de SobrecorrienteMDULOS DE FASE MDULOS DE FASE

    Direccionalidad

    Ajuste de Corriente

    Ajuste de Tiempo

    Ioc>>

  • M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES

    100 1000 10000 100000[pri .A]0,1

    1

    10

    100

    [s]

    10 100 1000 10000

    11,00 kV

    110,00 kV Cub_1\Rel_Trafo_BT Cub_1\Rel_Trafo_ATCub_3\Rel_Load_B Cub_2\Rel_EntradaT r2_110kV/11kV Cub_2\Rel_Load_A

    DIg

    SIL

    EN

    T

    Rel de SobrecorrienteRel de SobrecorrienteCARTAS DE COORDINACINCARTAS DE COORDINACIN

    Curvas de sobrecorriente

    Curvas de dao

    Posibilidad de Ajuste sobre el grfico

  • M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES

    100 1000 10000 100000 1000000[pri.A]0,1

    1

    10

    100

    [s]

    10 100 1000 10000 100000

    11,00 kV

    110,00 kV Cub_1\Rel_Trafo_BT Cub_1\Rel_Trafo_ATCub_3\Rel_Load_B Cub_2\Rel_EntradaTr2_110kV/11kV Cub_2\Rel_Load_ACub_4\Rel_MD

    I =9508,757 pri.A

    0.420 s

    1.003 s

    DIg

    SIL

    EN

    T

    Rel de SobrecorrienteRel de SobrecorrienteCARTAS DE COORDINACINCARTAS DE COORDINACIN

    Corriente de Cortocircuito

    Tiempos de actuacin

    Terminal_11kV181,179,509

    20,630

    Terminal_110kV99,6410,906-0,298

    Load_B

    0,0000,0000,00

    External Grid

    0,95157,52877,16

    Load_A

    0,0000,0000,00

    Tr2_

    110k

    V/11

    kV

    0,95157,52877,16

    Tr2_

    110k

    V/11

    kV

    9,5090,000

    -132,54

    DIg

    SIL

    EN

    T

  • M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES

    Rel de SobrecorrienteRel de SobrecorrienteEJERCICIO M6.2EJERCICIO M6.2

    Importar el proyecto: Ejercicio M62

    Crear y ajustar protecciones del nivel de 110kV

    Representar en una carta de coordinacin la

    curva de todos los rels

    Incluir curva de dao del transformador

    Revisar la coordinacin y proponer nuevos

    ajustes

    Calcular cortocircuitos trifsicos (mtodo

    completo) e indicar en la curva de

    sobrecorriente los niveles mximos (sin

    impedancia)

  • M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES

    Rel de SobrecorrienteRel de SobrecorrienteEJERCICIO M6.2EJERCICIO M6.2

    Crear y ajustar la protecciones del nivel de 110kV

    Barra Pao CTI> I>>

    Pick-up Curva Dial Pick-up Tiempo

    110kVEntrada 1000/1 F/S F/S F/S 2kApri 1s

    Trafo 200/1 1,2 p.u. IEC Inverse 0,2 4p.u. 0,1s

    11kV

    Trafo 2000/1 1 p.u. IEC Inverse 0,1 2p.u. 0,3s

    Load A 1000/1 0,7 Asec IEC Inverse 0,2 F/S F/S

    Load B 300/1 300 Apri IEC Inverse 0,1 F/S F/S

  • M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES

    Rel de SobrecorrienteRel de SobrecorrienteEJERCICIO M6.2EJERCICIO M6.2

    100 1000 10000 100000[pri .A]0,1

    1

    10

    100

    [s]

    10 100 1000 10000

    11,00 kV

    110,00 kV Cub_1\Rel_T rafo_BT Cub_1\Rel_T rafo_ATCub_3\Rel_Load_B Cub_2\Rel_EntradaTr2_110kV/11kV Cub_2\Rel_Load_A

    DIg

    SIL

    EN

    T

    Clic derecho en Branches

    Falta de Selectividad

    Representar en una carta de coordinacin la curva de todos los rels

    Rel_Load_B

    Rel_Load_A

    Rel_Trf_BT

    Rel_Trf_AT

    Rel_Entrada

  • M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES

    Barra Pao CTI> I>>

    Pick-up Curva Dial Pick-up Tiempo

    110kVEntrada 1000/1 F/S F/S F/S 2kApri 1s

    Trafo 200/1 1,2 p.u. IEC Inverse 0,2 7p.u. 0,1s

    11kV

    Trafo 2000/1 1 p.u. IEC Inverse 0,1 2p.u. 0,4s

    Load A 1000/1 0,7 Asec IEC Inverse 0,2 2Asec 0,1s

    Load B 300/1 300 Apri IEC Inverse 0,1 5Asec 0,1s

    AJUSTES PROPUESTOS:AJUSTES PROPUESTOS:

    Rel de SobrecorrienteRel de SobrecorrienteEJERCICIO M6.2EJERCICIO M6.2

    Revisar la coordinacin y proponer reajustes EMPLEAR VARIATION

  • M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES

    Rel de SobrecorrienteRel de SobrecorrienteEJERCICIO M6.2EJERCICIO M6.2

    100 1000 10000 100000[pri .A]0,1

    1

    10

    100

    [s]

    10 100 1000 10000

    11,00 kV

    110,00 kV Cub_1\Rel_T rafo_BT Cub_1\Rel_Trafo_ATCub_3\Rel_Load_B Cub_2\Rel_EntradaT r2_110kV/11kV Cub_2\Rel_Load_ACub_4\Rel_MD

    Icc_

    11kV

    = 9

    .5kA

    Icc_

    110k

    V =

    95kA DI

    gSIL

    EN

    T

    Calcular cortocircuitos trifsicos (mtodo completo) e indicar en la curva de

    sobrecorriente los niveles mximos (sin impedancia)

  • M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES

    Terminal_11kV2,2330,203

    22,827

    Terminal_110kV1866,37

    9,79624,262

    G~GD

    1,708 s

    Load_B

    9999,9..

    External Grid

    1,020 s

    Load_A

    9999,9..

    Tr2_

    110k

    V/11

    kV

    9999,9..

    9999,9..

    DIg

    SIL

    EN

    T

    Rel de SobrecorrienteRel de Sobrecorriente MDULOS DIRECCIONALES MDULOS DIRECCIONALES

    Requiere transformador

    de tensin

    Mdulo de direccin

    FORWARD (BRANCH)

    REVERSE (BUSBAR)

    Ingreso Nuevo Generador

  • M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES

    Terminal_11kV2,2330,203

    22,827

    Terminal_110kV1866,37

    9,79624,262

    G~GD

    1,708 s

    Load_B

    9999,9..

    External Grid

    1,020 s

    Load_A

    9999,9..

    Tr2_

    110k

    V/11

    kV

    9999,9..

    9999,9..

    DIg

    SIL

    EN

    T

    Rel de SobrecorrienteRel de Sobrecorriente M6.EJERCICIO ADICIONAL M6.EJERCICIO ADICIONAL

    Importar el proyecto: M6_Ejercicio Adicional

    Verificar ajuste con rels no direccionales

    Variation: ingreso_GD Ajuste no coordinado

    Se propone la incorporacin de mdulos direccionales en el transformador

    Variation: Protecciones_Direccionales Se crean rels direccionales y

    transformadores de tensin

    FORWARD (BRANCH)

    FORWARD (BRANCH)

  • M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES

    Rel de SobrecorrienteRel de Sobrecorriente M6.EJERCICIO ADICIONAL M6.EJERCICIO ADICIONAL

    Ajustar los rels direccionales segn lo indicado en la siguiente tabla:

    ProteccinI> I>>

    Pick-up Curva Dial DIR Pick-up Tiempo DIR

    Trafo AT 80Apri IECInverse 0,4 REVERSE 160Apri 0,1s REVERSE

    Trafo BT 800Apri IECInverse 0,1 FORWARD 2000Apri 0,4 FORWARD

    Verificar la nueva coordinacin ante fallas en AT y BT del transformador

  • M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES

    Rel de SobrecorrienteRel de SobrecorrienteMDULOS DE TIERRAMDULOS DE TIERRA

    Ie>

    Mismas caractersticas que los mdulos de fase

    Actan segn el valor de la corriente homopolar 3xI0 Pueden ser direccionales

  • M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES

    Terminal_11kV

    Terminal_110kV

    Load_B

    SISTEMA DE POTENCIA

    Load_A

    Tr2_

    110k

    V/1

    1kV

    Tr2_

    110k

    V/1

    1kV

    DIg

    SIL

    EN

    T

    Click derecho

    No requiere elementos de medicin

    FusiblesFusiblesCREACIN DE UN ELEMENTOCREACIN DE UN ELEMENTO

  • M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES

    Tipo de Fusible

    Ubicacin

    Curva determinante del tiempo de actuacin

    Estado

    Tipo de Elemento

    FusiblesFusiblesCARACTERSTICASCARACTERSTICAS

  • M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES

    FusiblesFusiblesCURVASCURVAS

    100 1000 10000[pri.A]0,01

    0,1

    1

    10

    100

    1000

    [s]

    33,00 kV Cub_2\Fuse_T1

    DIg

    SIL

    EN

    T

    Minimun melt curve

    Total clearcurve

    Definicinde lascurvas

  • M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES

    Modelos EspecficosModelos EspecficosREL 7SJ601 SIEMENSREL 7SJ601 SIEMENS

    MODELO 7SJ601 SIEMENS Descargado del soporte de DigSilent

  • M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES

    Modelo de la proteccin

    Modelo de la proteccin

    Mdulosde Fase y Tierra

    Mdulosde Fase y Tierra

    Modelos EspecficosModelos EspecficosREL 7SJ601 SIEMENSREL 7SJ601 SIEMENS

    Mismos mdulosque el rel real

    Mismos mdulosque el rel real

    Ventaja

  • M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES

    Curvas presentes en el rel real

    Curvas presentes en el rel real

    Rangos de ajuste iguales al rel realRangos de ajuste iguales al rel real

    Relacin directa entre hoja de

    datos y modelo

    Relacin directa entre hoja de

    datos y modelo

    Ventajas

    Modelos EspecficosModelos EspecficosREL 7SJ601 SIEMENSREL 7SJ601 SIEMENS

  • Protecciones de distanciaProtecciones de distancia

  • M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES

    Tipos de protecciones de ImpedanciaTipos de protecciones de Impedancia

    CuadrilateralCuadrilateral MhoMho OtrosOtros

    X

    R

    X

    R

    X

    R

    Protecciones de DistanciaProtecciones de DistanciaGENERALIDADESGENERALIDADES

    Todas pueden ser modeladas en el simulador

  • M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES

    Usos tpicos

    Lineas largas de Alta Tensin Permiten lograr la selectividad no alcanzada por protecciones convencionales

    de sobrecorriente Minimiza el tiempo de anlisis Permite que los ajustes obtenidos tengan coherencia con la realidad Puede modelarse cualquier tipo de proteccin

    Proteccin de Generadores Generalmente utilizadas como respaldo de las protecciones diferenciales

    Protecciones de DistanciaProtecciones de DistanciaGENERALIDADESGENERALIDADES

  • M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES

    Rel de Impedancia

    I

    V

    Zvista = U/I

    Para el clculo de la impedancia el rel

    requiere la medicin de la tensin y corriente

    Transformador deCorriente

    TransformadorTensin

    Clculo de Impedancia

    Medicin

    Protecciones de DistanciaProtecciones de DistanciaGENERALIDADESGENERALIDADES

  • M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES

    Z3Z2Z1

    Subestacin 1Subestacin 2

    Protecciones de DistanciaProtecciones de DistanciaCRITERIOS DE AJUSTECRITERIOS DE AJUSTE

  • M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES

    ZONA 1 Generalmente se ajusta al 80/85% de la lnea protegida con un ajuste instantneo

    ZONA 2 Hasta 85% de la lnea remota o 120% de la lnea protegida con un ajuste de tiempo entre los 200 y 400 milisegundos

    ZONA 3 Para cubrir la totalidad de la lnea remota. Ajustes de tiempo entre 600 mseg y 1,2 seg

    ZONA 4 Generalmente se ajusta en modo REVERSE para respaldar fallas en barra. Tiempos tpicos mayores a 1,2 segundos.

    Protecciones de DistanciaProtecciones de DistanciaCRITERIOS DE AJUSTECRITERIOS DE AJUSTE

  • M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES

    MODULOS DE IMPEDANCIA

    TRANSFORMADORES DE MEDIDA

    TEMPORIZADORES

    LGICA TRIP

    ACONDICIONADOR MEDIDAS

    POLARIZACIN

    Protecciones de DistanciaProtecciones de DistanciaMDULOSMDULOS

    ModeloProteccin de Distancia

  • M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES

    Protecciones de DistanciaProtecciones de DistanciaMODELADOMODELADO

    Para el modelado de las protecciones de distancia resulta conveniente:

    Poseer un amplio conocimiento de la proteccin a modelar

    Utilizar modelos de librera ESPECFICOS. Dada la gran

    complejidad de estos rels es recomendable poseer modelos

    de similares caractersticas a los elementos reales.

    Tener conocimiento de las restricciones del modelo

  • M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES

    Protecciones de DistanciaProtecciones de DistanciaDIAGRAMAS R-XDIAGRAMAS R-X

    20,018,817,516,315,013,812,511,310,08,757,506,255,003,752,501,25-1,25-2,50-3,75-5,00-6,25-7,50-8,75 [pri.Ohm]

    18,8

    17,5

    16,3

    15,0

    13,8

    12,5

    11,3

    10,0

    8,75

    7,50

    6,25

    5,00

    3,75

    2,50

    1,25

    -1,25

    -2,50

    [pri.Ohm]

    Cub_1\Relay Model

    DIg

    SIL

    EN

    T

    20,018,016,014,012,010,08,006,004,002,00-2,00-4,00-6,00-8,00-10,0-12,0-14,0-16,0-18,0-20,0-22,0-24,0-26,0 [pri.Ohm]

    14,0

    12,0

    10,0

    8,00

    6,00

    4,00

    2,00

    -2,00

    -4,00

    -6,00

    -8,00

    -10,0

    -12,0

    -14,0

    -16,0

    -18,0

    [pri.Ohm]

    Cub_1\Relay ModelCub_1\Relay Model

    DIg

    SIL

    EN

    T

    Add to R-X

    Create R-X

    En los diagramas R-Xpueden observarse

    tiempos de actuacine impedancias

    calculadas por los rels

    En los diagramas R-Xpueden observarse

    tiempos de actuacine impedancias

    calculadas por los rels

  • M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES

    Ter

    min

    al B

    Terminal B - BT

    Ter

    min

    al A

    Load

    Tr2_

    S/E

    _BTr

    2_S

    /E_B

    Ext

    erna

    l Grid

    A

    Linea A-BLinea A-B

    DIg

    SIL

    EN

    T

    1) Importar el Proyecto: EjercicioM632) Crear el rel y los transformadores de medida asociados3) Ajustar conforme a criterios provistos4) Verificar mediante cortocircuitos el correcto desempeo de rel con los

    parmetros ajustados

    Protecciones de DistanciaProtecciones de DistanciaEJERCICIO M6.3EJERCICIO M6.3

    Red en Estudio

  • M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES

    Protecciones de DistanciaProtecciones de DistanciaEJERCICIO M6.3EJERCICIO M6.3

    Instalacin de Rel de Impedancia

    Tipos en Biblioteca Local Relacin CT: 1000/1A Relacin VT: 110/0,11kV

  • M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES

    Ajustar conforme a criterios provistos* Zona 1: 80% Lnea FORWARD - INSTANTNEA

    * Zona 2: 120% Lnea FORWARD 400 ms

    (VERIFICAR QUE NO SUPERE 50% TRAFO)

    * Zona 3: 10% Lnea REVERSE 1 s.

    * Zona 4 : F/S

    ZL = 16 Ohm @ 60 (30 km)

    Protecciones de DistanciaProtecciones de DistanciaEJERCICIO M6.3EJERCICIO M6.3

    Ajuste

    Informacin til

  • M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES

    34,032,030,028,026,024,022,020,018,016,014,012,010,08,006,004,002,00-2,00-4,00-6,00-8,00-10,0-12,0-14,0 [pri .Ohm ]

    34,0

    32,0

    30,0

    28,0

    26,0

    24,0

    22,0

    20,0

    18,0

    16,0

    14,0

    12,0

    10,0

    8,00

    6,00

    4,00

    2,00

    -2,00

    -4,00

    [pri .Ohm ]

    Cub_1\Relay Model

    DIg

    SIL

    EN

    T

    Click derecho en Branch

    MODULO Z FaseZONA 1 F 12,5 OhmSec 60ZONA 2 F 19,4 OhmSec 60ZONA 3 R 1,6 OhmSec 60

    Protecciones de DistanciaProtecciones de DistanciaEJERCICIO M6.3EJERCICIO M6.3

    Resultados del Ajuste

  • M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES

    Verificar mediante cortocircuitos el correcto desempeo del rel con

    los parmetros ajustados.

    Para realizar esto se realizan las siguientes fallas:

    Fallas trifsicas y bifsicas al 20% - 50% - 80% de la lnea Actu correctamente en zona 1

    Fallas trifsicas y bifsicas al 95% de la lnea Actu correctamente en zona 2

    Fallas trifsicas y bifsicas en la barra de 11 kV Correcto desempeo (no acta y no debe actuar)

    Protecciones de DistanciaProtecciones de DistanciaEJERCICIO M6.3EJERCICIO M6.3

  • M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES

    Ejemplo Actuacin Falla Trifsica 50% de la Linea

    Protecciones de DistanciaProtecciones de DistanciaEJERCICIO M6.3EJERCICIO M6.3

    20,018,817,516,315,013,812,511,310,08,757,506,255,003,752,501,25-1,25-2,50-3,75-5,00-6,25-7,50-8,75 [pri.Ohm]

    18,8

    17,5

    16,3

    15,0

    13,8

    12,5

    11,3

    10,0

    8,75

    7,50

    6,25

    5,00

    3,75

    2,50

    1,25

    -1,25

    -2,50

    [pri.Ohm]

    Cub_1\Relay Model

    Relay ModelZl A 7,796 pri.Ohm 59,98Zl B 7,796 pri.Ohm 59,98Zl C 7,796 pri.Ohm 59,98Fault Type: ABC (50PP1)Tripping Time: 0,04 s

    DIg

    SIL

    EN

    T

    Term

    inal

    B

    0,00

    00,

    000

    0,00

    0

    Term

    inal

    A

    95,1

    120,

    865

    -3,4

    22

    Tr2_

    S/E_

    B

    0,00

    0,00

    00,

    000

    Tr2_

    S/E_

    B0,000,0000,000

    Exte

    rnal

    Grid

    A

    1342

    ,07

    7,04

    40,

    000 Linea A-B

    1342

    ,07

    7,04

    40,

    000

    Distance: 50,00 %1342,07 MVA

    7,044 kA12,343 kA

    Linea A-B

    0,00

    0,00

    00,

    000

    Distance: 50,00 %1342,07 MVA

    7,044 kA12,343 kA

    DIg

    SIL

    EN

    T

    Detalles de la Actuacin

    Punto de Falla

  • M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES

    Protecciones de DistanciaProtecciones de DistanciaDIAGRAMAS TIEMPO-DISTANCIADIAGRAMAS TIEMPO-DISTANCIA

    DISTANCIA

    TIEMPO

    Aportan claridad en la visualizacin de la coordinacinPermiten la visualizacin de mltiples rels en forma simultnea Se realizan a travs de caminos predefinidos (paths)Mtodos de clculo:

    Kilomtrico (Funcin de la impedancia de la lnea) Short-Circuit Sweep (calculo de sucesivos cortocircuitos)

  • M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES

    Protecciones de DistanciaProtecciones de DistanciaDEFINICION DE PATHSDEFINICION DE PATHS

    Seleccionar en conjunto los elementos que se desean incluir en el pathSeguir los pasos indicados en la siguiente figura

    Seleccin de elementos

  • M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES

    Terminal C - BT11,021,00

    26,74

    Term

    inal

    D

    110,

    001,

    00-0

    ,32

    Term

    inal

    C

    108,

    730,

    99-0

    ,51

    Terminal B - BT10,981,0026,84

    Term

    inal

    B

    108,

    410,

    99-0

    ,39

    Term

    inal

    A

    110,

    001,

    000,

    00

    Red

    Ext

    erna

    B

    0,00

    MW

    0,00

    M..

    1,00

    Load C

    10,007,50

    Tr2

    _S/E

    _C

    10,0

    08,

    2843

    ,78

    -10,00-7,5043,78

    Linea C-D

    -9,9

    2-9

    ,62

    9,17

    10,0

    09,

    779,

    17

    Linea B-C

    0,09

    -1,3

    40,

    89

    -0,0

    81,

    340,

    89

    Ext

    erna

    l Grid

    D

    10,0

    0 ..

    9,77

    M..

    0,72

    Load

    10,007,50

    Tr2

    _S/E

    _B

    10,0

    08,

    2843

    ,92

    -10,00-7,5043,92

    Ext

    erna

    l Grid

    A

    10,1

    9 ..

    7,12

    M..

    0,82

    Linea A-B

    10,1

    97,

    128,

    15

    -10,

    09-6

    ,94

    8,15

    DIg

    SIL

    EN

    T

    Protecciones de DistanciaProtecciones de DistanciaDIAGRAMAS TIEMPO-DISTANCIADIAGRAMAS TIEMPO-DISTANCIA

    110,0088,00066,00044,00022,0000,0000 [km]

    1,00

    0,80

    0,60

    0,40

    0,20

    0,00

    [-]

    Term inal A Terminal B Terminal C Terminal D

    110,00 88,000 66,000 44,000 22,000 0,0000[km]

    1,00

    0,80

    0,60

    0,40

    0,20

    0,00

    [-]

    Terminal DTerminal CTerminal BTerm inal A

    x-Axis: Length Cub_1\Rel_7SD522_A->B Cub_1\Rel_7SD522_B->A Cub_3\Rel_7SD522_B->CCub_1\Rel_7SD522_C->B Cub_3\Rel_7SD522_C->D Cub_1\Rel_7SD522_D->C

    DIg

    SIL

    EN

    T

    Path

  • M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES

    1) Importar el proyecto EjercicioM64_Inicial2) Definir un path desde el terminal A al terminal D3) Realizar las grficas T-D de todos los rels involucrados en el trayecto (tipo

    kilometrical).4) Revisar la coordinacin y proponer mejoras.5) Verificar la coordinacin mediante grficas T-D tipo Short Circuit Sweep de

    todos los rels involucrados en el trayecto.6) Analizar el impacto en la coordinacin de la conexin de la red externa en el

    nodo B.

    Protecciones de DistanciaProtecciones de DistanciaEJERCICIO M6.4EJERCICIO M6.4

    Terminal B - BT Terminal C - BT

    Ter

    min

    al D

    Ter

    min

    al C

    Ter

    min

    al B

    Ter

    min

    al A

    Red

    Ext

    ern

    a B

    Load C

    Tr2

    _S/E

    _CTr

    2_S

    /E_C

    Linea C-DLinea C-DLinea B-CLinea B-C

    Ext

    ern

    al G

    rid

    D

    Load

    Tr2_

    S/E

    _B

    Tr2_

    S/E

    _B

    Ext

    ern

    al G

    rid A

    Linea A-BLinea A-B

    DIg

    SIL

    EN

    T

    Red en Estudio

  • M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES

    110,0088,00066,00044,00022,0000,0000 [km ]

    1,00

    0,80

    0,60

    0,40

    0,20

    0,00

    [-]

    Term inal A Terminal B Terminal C Terminal D

    110,00 88,000 66,000 44,000 22,000 0,0000[km]

    1,00

    0,80

    0,60

    0,40

    0,20

    0,00

    [-]

    Terminal DTerminal CTerminal BTerminal A

    x-Axis: Length Cub_1\Rel_7SD522_A->B Cub_1\Rel_7SD522_B->A Cub_3\Rel_7SD522_B->CCub_1\Rel_7SD522_C->B Cub_3\Rel_7SD522_C->D Cub_1\Rel_7SD522_D->C

    DIg

    SIL

    EN

    T

    Se deben mejorar los respaldos

    Protecciones de DistanciaProtecciones de DistanciaEJERCICIO M6.4EJERCICIO M6.4

  • M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES

    110,0088,00066,00044,00022,0000,0000 [km ]

    1,00

    0,80

    0,60

    0,40

    0,20

    0,00

    [-]

    Term inal A Terminal B Terminal C Terminal D

    110,00 88,000 66,000 44,000 22,000 0,0000[km]

    1,00

    0,80

    0,60

    0,40

    0,20

    0,00

    [-]

    Terminal DTerminal CTerminal BTerminal A

    x-Axis: Length Cub_1\Rel_7SD522_A->B Cub_1\Rel_7SD522_B->A Cub_3\Rel_7SD522_B->CCub_1\Rel_7SD522_C->B Cub_3\Rel_7SD522_C->D Cub_1\Rel_7SD522_D->C

    DIg

    SIL

    EN

    T

    Respaldos Mejorados

    Protecciones de DistanciaProtecciones de DistanciaEJERCICIO M6.4EJERCICIO M6.4

    Activar VARIATION: Reajustes

  • M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES

    Protecciones de DistanciaProtecciones de DistanciaEJERCICIO M6.4EJERCICIO M6.4

    Incluir la RED B cerrando su interruptor

    110,0088,00066,00044,00022,0000,0000 [km ]

    1,00

    0,80

    0,60

    0,40

    0,20

    0,00

    [-]

    Term ina l A Term inal B Term inal C Terminal D

    110,00 88,000 66,000 44,000 22,000 0,0000[km]

    1,00

    0,80

    0,60

    0,40

    0,20

    0,00

    [-]

    Terminal DTerm inal CTerm inal BTerm ina l A

    x-Axis: Length Cub_1\Rel_7SD522_A->B Cub_1\Rel_7SD522_B->A Cub_3\Rel_7SD522_B->CCub_1\Rel_7SD522_C->B Cub_3\Rel_7SD522_C->D Cub_1\Rel_7SD522_D->C

    DIg

    SIL

    EN

    T

    Mismo diagrama KILOMETRICO

    Realizar una falla trifsica al 50% de la linea B-C y observar el tiempo de actuacin del respaldo presente en A.

    Obsrvese que a diferencia de lo mostrado por el diagrama KILOMETRICO TD el rel ubicado en A no acta frente a esta condicin de red.

    Utilizar diagramas TD en base a Short Circuit Sweep

  • M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES

    Protecciones de DistanciaProtecciones de DistanciaEJERCICIO M6.4EJERCICIO M6.4

    110,0088,00066,00044,00022,0000,0000 [km]

    1,00

    0,80

    0,60

    0,40

    0,20

    0,00

    [-]

    Term inal A Terminal B Terminal C Terminal D

    110,00 88,000 66,000 44,000 22,000 0,0000[km]

    1,00

    0,80

    0,60

    0,40

    0,20

    0,00

    [-]

    Terminal DTerminal CTerminal BTerminal A

    x-Axis: Length Cub_1\Rel_7SD522_A->B Cub_1\Rel_7SD522_B->A Cub_3\Rel_7SD522_B->CCub_1\Rel_7SD522_C->B Cub_3\Rel_7SD522_C->D Cub_1\Rel_7SD522_D->C

    DIg

    SIL

    EN

    T

    Diagrama T-D mediante Short-Circuit Sweep

    Condicinobservadaen la fallarealizada

    anteriormente

  • M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES

    Protecciones de DistanciaProtecciones de DistanciaUTILIZACIN DINMICAUTILIZACIN DINMICA

    Los modelos de proteccin admiten la realizacin de simulaciones dinmicasLos modelos de proteccin admiten la realizacin de simulaciones dinmicas

    Los anlisis dinmicos resultan tiles para:Los anlisis dinmicos resultan tiles para:

    Representar impedancias vistas por los rels

    Evaluar el comportamiento de mdulos especiales (power swing, out of step, etc)

    Verificar el comportamiento de los mdulos en condiciones transitorias

  • M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES

    Term

    inal

    B

    Term

    inal

    A

    Linea A-B_2

    Linea A-B

    Linea B-C

    Tr2_

    S/E

    _B

    Ext

    erna

    l Grid

    A

    DIg

    SIL

    EN

    T

    Protecciones de DistanciaProtecciones de DistanciaREPRESENTCIN DINMICAREPRESENTCIN DINMICA

    210,180,150,120,90,060,030,0-30,0-60,0-90,0-120,-150,-180,-210,-240,-270,-300,-330,-360, [pri.Ohm]

    240,

    210,

    180,

    150,

    120,

    90,0

    60,0

    30,0

    -30,0

    -60,0

    -90,0

    -120,

    -150,

    -180,

    -210,

    -240,

    -270,

    -300,

    -330,

    -360,

    -390,

    [pri.Ohm]

    LVilos\52J4\7SA612 - 21/21N/67NLVilos\52J4\SEL421 - 21/21N/67N

    7SA612 - 21/21N/67N\StartingImpedance

    DIg

    SIL

    EN

    T

    Evolucin Impedancia

    Falla

    Evolucin Falla

    t=1,12segDespeje: Apertura C1

    t=1 segt=1 seg

    EstadoPost-contingencia

    Zona 4

    Respuesta Libre

    t=1,95seg

    20,016,012,08,004,00-0,00 [s]

    400,00

    300,00

    200,00

    100,00

    0,00

    -100,00

    Los Vilos - Las Palmas L1: S (MVA)Los Vilos - Las Palmas L2: S (MVA)

    Cap.Transitoria 239MVA

    DIg

    SIL

    EN

    T

    t=1 seg

    t=1,12 seg

    t=1,95 seg

    Estado Post-Contingencia

    DIAGRAMA R-XDIAGRAMA R-XEvolucinEvolucin

    de lade laImpedanciaImpedancia

    DIAGRAMA TemporalDIAGRAMA TemporalEvolucinEvolucin

    de lade laPotencia por la LineaPotencia por la Linea

    Zv

  • M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES

    Protecciones de DistanciaProtecciones de DistanciaREPRESENTCIN DINMICAREPRESENTCIN DINMICA

    ResultadosElemento

    Variable Eje X

    Variable Eje Y

    Evolucin de la impedancia

  • M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES

    Protecciones de DistanciaProtecciones de DistanciaEjercicio 6.5Ejercicio 6.5

    Importar la BD Ejercicio M65.pfdImportar la BD Ejercicio M65.pfd

    Terminal C - BT

    Term

    inal

    D

    Term

    inal

    C

    Terminal B - BT

    Ter

    min

    al B

    Ter

    min

    al A

    Linea A-B_2Linea A-B_2

    Linea A-BLinea A-B

    Load C

    Tr2_

    S/E

    _CTr

    2_S

    /E_C

    Linea C-DLinea C-DLinea B-CLinea B-C

    Exte

    rnal

    Grid

    D

    Tr2_

    S/E

    _BTr

    2_S

    /E_B

    Load

    Ext

    erna

    l Grid

    A

    DIg

    SIL

    EN

    T

    Evento a Simular:

    Falla Trifsica franca

    Ubicacin:

    70%Linea A-B_2

  • M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES

    Protecciones de DistanciaProtecciones de DistanciaEjercicio 6.5Ejercicio 6.5

    Observar la Evolucin de la Impedancia vista por los rels de la Barra Terminal AObservar la Evolucin de la Impedancia vista por los rels de la Barra Terminal A

    Terminal C - BT

    Term

    inal

    D

    Term

    inal

    CTerminal B - BT

    Ter

    min

    al B

    Ter

    min

    al A

    Linea A-B_2Linea A-B_2

    Linea A-BLinea A-B

    Load C

    Tr2_

    S/E

    _CTr

    2_S

    /E_C

    Linea C-DLinea C-DLinea B-CLinea B-C

    Exte

    rnal

    Grid

    D

    Tr2_

    S/E

    _BTr

    2_S

    /E_B

    Load

    Ext

    erna

    l Grid

    A

    DIg

    SIL

    EN

    T

    Simular 50 segundosSimular 50 segundos

    Zv1

    Zv2

    Ejecutar un Flujo de Potencia y observar los diagramas R-XEjecutar un Flujo de Potencia y observar los diagramas R-X

  • M6: PROTECCIONESM6: PROTECCIONES

    Protecciones de DistanciaProtecciones de DistanciaEjercicio 6.5Ejercicio 6.5

    Obtener conclusiones sobre la evolucin de la impedancia de cada relObtener conclusiones sobre la evolucin de la impedancia de cada rel

    119,112,105,98,091,084,077,070,063,056,049,042,035,028,021,014,07,00-7,00-14,0-21,0-28,0-35,0-42,0-49,0 [pri .Ohm]

    119,

    112,

    105,

    98,0

    91,0

    84,0

    77,0

    70,0

    63,0

    56,0

    49,0

    42,0

    35,0

    28,0

    21,0

    14,0

    7,00

    -7,00

    -14,0

    [pri.Ohm]

    Terminal A\Cub_3\Relay_Linea A-B_2 Relay_Linea A-B_2\PolarizingLine-Line Impedance

    Relay_Linea A-B_2Zl A 120,793 pri .Ohm -3,35Zl B 120,793 pri .Ohm -3,35Zl C 120,793 pri .Ohm -3,35Fault Type: ABC (50PP1)Tripping T ime: 9999,999 s

    DIg

    SIL

    EN

    T

    119,112,105,98,091,084,077,070,063,056,049,042,035,028,021,014,07,00-7,00-14,0-21,0-28,0-35,0-42,0-49,0 [pri.Ohm]

    119,

    112,

    105,

    98,0

    91,0

    84,0

    77,0

    70,0

    63,0

    56,0

    49,0

    42,0

    35,0

    28,0

    21,0

    14,0

    7,00

    -7,00

    -14,0

    [pri.Ohm]

    Terminal A\Cub_1\Relay_Linea A-B Relay_Linea A-B\PolarizingLine-Line Impedance

    Relay_Linea A-BZl A 120,793 pri .Ohm -3,35Zl B 120,793 pri .Ohm -3,35Zl C 120,793 pri .Ohm -3,35Fault Type: ABC (50PP1)Tripping T ime: 9999,999 s

    DIg

    SIL

    EN

    T

    Zv2Zv1

  • FIN DEL MDULO 6FIN DEL MDULO 6

    GraciasGracias

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