Into-No.

HKReg.

76.31

ASEA INFORMACIONFrom/Date

881-300Page

Sp

RFR, Enero 1983 l

Localizador de faltas,tipo RANZA

Un localizador de faltas es un complemento de lasprotecciones de re16s para las l!neas de tr~smisi6nde energia. El localizador de faltas ASEA, tipoRANZA, que se precisa en un extremo solamente de lasecci6n de linea supervisada, mide muy exactamentela distancia a la falta. El localizador de faltasRANZA proporciona informaci6n sobre la posici6n dela falta, minimizando la busqueda y permi tiendo lar~pida reparaci6n y restablecimiento del serviciode la lfuea.

(822156)

Localizador de faltas,

Fig.

1 tipo RANZA

~..e"~~'"'"a)

'ii~'!=

ASEA S-721 83 Västerås Sweden

RK 88-1-300 I Bp

2

Caracter:fsticas pecuJ.iares .I--

o Instalaci6n simple. Uso de los transfo~adores

de intensidad y tensi6n existentes. ilo Compacto. se sumiIJListra alojado en un bastidor

de equipo de 7" pclr 1911.o Gran exactitud mediante la. recolecci6n b~sica

por m,icropoocesado,n-. de los valores de medida,t~cnicas de fil t re,d o digital y c~lculo de la

distancia a la falta por medio de valores de

medida almacenados en una unidad de memoria.o un indicador luminiscente muestra la distancia

a la fal ta en porcentage de la longitud de lasecci6n de linea supervisada.

Salidas para telemetria e impresora (opcionales)

Coopera con cualquier protecci6n de linea que

-proponcione selecci6n de rase o puede ser p~-

visto de una Unida,d adicional selectora de rase.se obtiene una exacti tud 6ptima mediante un pnin-cipio de medida que elimina errores de medida

causados porla aportaci6n de corriente de fal-

ta por el otro extremo, estado de carga previoa la fal ta y magni'tud de la resistencia de fal ta.Es posible la impresi6n de la magnitud y~gulode fase de intensidades y tensiones, tanto de

prefalta como dur~lte la falta, al disparo de la

linea.

ooo

o

o

P~gina347

lO1314161.617

INDICE GENERALDISENOCALCULO ALGORITMICOMODO DE OPERACIONINSTALACION y CONEXIQINADODATOS TECNICOSACCESORIOSPARA ENC ARGO SPUBLICACIONES DE REFERENCIA

ASEA HK 881-3do SpI

I 3

GENERAL El localizado-xr° de fal tas RANZA mide ann gran- exac-titud la distancia a la falta para todo tipo de fal-tas en la lInea.

El localizador-. de :fialtas RANZA puede combinarse Contodos los tipos de protecciones de lInea que PDOpo~cionen informaci611 seleati va de fase pa~ establecer-el bucle de medida. La selecci6n de fase ~ede alter-nativamente obtenerse por rel's de arranque separadosEl arranque dellocalizador'RANZA tiene lugar cuandola protecci6n de l!nea opera a causa de una falta ydispara el interrupto~. El c~culo de la. distancia ala fal ta lo lleva a cabo el microprocesador- incorpo-rado en el localizador. El c~lculo est~ basado en losvalores de medida anteriores a, y durante la falta.Estos datos son aJmacenados en una memoria en el 10-calizadory el c~lculo tiene efecto despues del dis-paro del interruptor de l!nea.

La distancie a la fa.lta v1ene indicada en el panelluminiscente dellocalizado~,como un pol'Centaje de,la secci6n de l!nea defectuosa.

La conexi6n dellocalizador de faltas RANZA a lostransfo~ado'res de medida y a la protecci6n de lInease lleva a cabo en principio segdn el esquema unifi-lar de la figura 2.

.Fig.

2 Principio de conexi6n dellocalizadorde faltas RANZA.

HK 881-300 Sp

4

Ellocalizador de faltas se debe ajustar en baBea los datos de la linea antes de ser puesto en ser-vicio. V'ase Instrucci6n RK 881-100 E.

El ajuste se programs, en una memoria de ajuste deparåmetros utilizando cinco conmutadores dispuestosen la unidad de ajuste dellocalizado~. LOS valoresajustados Be transmiten a la memoria apretando elpulsador que hay en el frente de la unidad.

El localizador RANZA dispone de una salida para te-lemetria as! como una salida serie de bucle de co-rriente para conexi6n a una impresora local alfa-nl1merica.

La figura 3 muestra las unidades modulares en el 10-calizador RANZA. La unidad de prueba, unidad de ali-mentaci6n auxiliar, mlidad de transformador y la uni-dad shunt de medida van montados directamente a, yse mantienen foDmando cuerpo con dos barras de apa-ratos. El resta de las unidades enchufables estån co-nectadas a una placa matriz alimentada de la unidad

shunt.

DlSENO

Unidad shun"t RTMA.

cajet:!n-con-mutador depruebasRTXP 18

pnid.

alim.-2H

Unidad deRTTI150

Unidad _~e entra~~acio~GKE 070 /' Ii bre 158)

Unidad dede Unidad de salida.

.07Q l .

medidaRCCC 070

Unidades de la RANZAFig.3

ASEA HK 881-300 Sp

5;;

Cajet:!n-cDnmutador

de pruebas RTXP 18Las sefiales de entrada ana16gicas procedentesde los transformadores de medida se Ilevan allocalizador ~3. trav4s del cajet:!n-conmutador depruebas, tipo RTXP 18, ver anexo 1. Cuando se1nserta la mani ja de pruebas RTXH 18 en el ca-j et !n-conmut ador los puntos de prueba en el 10-calizador son accesibles via los h11os de prue-ba en la manj.ja de pw.ebas. La puesta en servi-cio Y' la verj.ficaci6n operaciona1 se Ilevan acabo de acuerdo con la instrucci6n HK 881-100 E.

Unidad de alimenta-ci6n auxiliar

unidad de transfor-mador

La unidad de ~imentaci6n proporciona al locali-zador tensi6n auxiliar -t 24V, C.C. En caso dep'rdida de la. tensi6n de alimentaci6n se cierraun contacto de alarma para fines de indicaci6na distancia. La tensi6n estabilizada en cadaunidad que requiere tensi6n auxiliar. La unidadde alimentaci6n auxiliar es reconectable parasuministros de tensi6n auxiliar de C.C. de la ba-

t-ria de la estaci6n, desde 24 a 250 V (dos ven-siones).La unidad de transformador est! consti tuida por'transformadores de aislamiento para corrientes ytensiones. En'tre los arrollamientos primario ysecundario hay un apant~lado para proporcionarprotecci6n contra transitorios. Los niveles deseffal secundarios estån adaptados para los cir-cuitos de med:ida el~ctronicos subsiguientes.

unidad shunt La unidad shunt se alimenta de la unidad de transformaci6n y va montada en la parte posterior dellocalizador. Contiene resistencias shunt y circuitoa de protecci6n de sobretensi6n. Las sefialesemanadas de los shunts son transferidas a la pla-ca matriz via un cable de conexi6n plano tipoointa.

La unidad de ~tntrada Ileva 5 entradas de rel~spara senale s externas, cada una de elIas provi s-ta de un rel~ de ldminas para separaci6n gal vån-nica. una de las entradas de rel' se destina alarranque dellocalizador-y cuatro de elIas sonpara determinaci6n del bucle de medida.

Unidad de entrada

HK 881-300 Sp

6:

Unide.d de medide. La unidad de medida estå consti tuida por un:

-Convertidor A/D I

-Microp:rocesado~.-Memoria para magni tudee medidas e instruccio-

n.s de operaci6n del microprocesadon--intermediaci6n entradeisalida

El convertidon A/D convierte las sefial.s de en-trads an~6g1CaB s. senales digitales que son al-macenadas continuamente en las cåpsulas de memo-ria durante 6 ciclos despues de lo cu~ se alma-cenan nuevos valores. El almacenamiento aontinuaen tanto la secci6n de linea estå libre de faltapero tambien, en caso de una falta, ~gunos ci-cloe durante la falta. consecuentemente, 'los va-lores medidos, pre'nos a, y durante la falta, es-tån disponibles en la memoria para filtrado y cål-culo por el microp:oocesador al disparo de la li-nea.

El tiempo requerido para el proceso de cålculo es de alrededor de un minuto.

El micropnoce Bador realiza las siguientes funcio-nes:

Recogida de los valores medidosProcesado de lOB valores medidos y c~lc~o dela distancia a J.a taltapresentaci6n de la distancia a la talta en por-centage de la longitud de la linea, en el indi-cador lum1niscenteReposici6n a med.iciones normales despu4s de unatalta en la linea

La memoria comprende dos tipos de memorias:

FROM para las instrucciones de operaci6n y losalgorismos de cålculo

RWM para almacenamiento de datos de medida yalmacenamiento de resUltados de c~lculo.

La etapa intermedia entrada/salida contiene etapas de activaci6n para la adaptaci6n de las seneles de entrada y salida.

La unidad de ajuste contiene C2nCD cDnmutadoresy un pulsador para ajuste de los parametros de

Unidad de ajuete

ASEA HK 881-300 Sp

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la l!nea. Durante el servicio no~, el pulsa-dar se utiliza tambien para iniciar pnogramas dep~eba a la memoria y para reposici6n del indi-cador luminiscente. En las instrucciones de pues-ta en servicio HK 881-100 E se dan instruccionespara el ajuste.

unidad de salida La unidad de salida contiene dos indicadores lu-miniscentes montados en el frente, que en caso deuna falta en la l:!nea muestran la distancia a lafal ta en porcentaj,e de la longitud de l:!nea super-visada.Estå provista de salidas codificadasbinarias para alimentaci6n de un equipo detelemetr:!a y ,ma. salida serie de bucle decorriente para a.limentaci6n de una impresoraalfa-nUIB~rica., Hay tambi'n una salida paraarrsnque de una impresora y una para sefializaci6nde microprocesador defectuoso.

Es posible conectar cuatro localizadores a unaimpresora «(salida serie).

CALCULO ALGORITMICOEn el eequema unifilar, Fig.4, se mueetra unalinea de tranemisi6n con las impedancia deorigen ZA y ZB. Se supone que la falta ocurre

a la distancia F del terminal A en una lineade longitud L e impedancia ZL. La resistenciade falta se designa por RF.

Calculada deede un punto de medida, terminal A,se formula una ecuaci6n compleja con la ayudade las leyes de Ohm y Kirchoff. Eeta ecuaci6nestablece la relaci6n entre tensionee ycorrientesmedidas a la frecuencia nominal.Estas relaciones son diferentes para cada tipo detalta y var!emcon las impedancias de la linea.

~~

HK 881-300 Sp

a

Fig.4 Linea de transmisi6n alimentada porambos extremos.

Con referencia a la Fig.4 se puede escr1b1r las1guiente expres16n para una falta: I

= IA x PZL + RF x IF(l)

Donde p es la distancia a la falta

Obs~rvese tambi'n que la ca{da de tensi6n sobrela resistencia de talta ~ est~ inclu!da paraevitar determinaci6n incornecta de distancia.

La corriente de falta IF se expresa

pOIr ~ (2)DA

donde I es el cambio de corriente en el pun~oFA

de medida A debido a la fa1ta y DA' el factor dedi st ribuci 6n de intensidad, es:

"""' (l-p) ZL + ZB {3} I

ZA + ZL + ZB

Durante una fal ta fas e a fase se utilizadirectamente el cambio en la corriente delta,mientras que para una fal ta monof~sica a tierrase elimina la contribuci6n de corrientehomopolar de la corrj.ente de fase con objeto depermi tir un calculo m~s exacto utilizando lascomponentes de secuencia positiva de la redque estån mejor definidas que las aomponentes

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homopolares. Mediante el uso del cambio deintensidad queda eliminada la influencia sobreel resultado de la corriente de carga.En la puesta en tensi6n de una eecci6n de lineadeeconectada se utiliza la medida de reactanciaconvencional ya. que, en eete caeo, no hay quecontar con alimentaci6n por el extrema remoto.

La ecuaci6n general para ellocalizador de faltases entonces :

IF AU A = I A x pZ L +. -RF

DÅ(4)

La expresi6n para UA' IA e IFA para diferentes

tipos de faltas se indica en la tabla de abajo:

donde;

~<~~~ = IN.A/3IOA = corTdente homopolan

6IRAt Å ISA' D. ITA

.6 ITRA

DIRSA,bISTA,

= ca.m~ios en las

corrientes delta

= camb1os en corr1entelde rase

RI< 881-300 Sp

10MODO DE OPERACION

La secuencia de operacion del localizador de faltasse describe sucintamente como sigue:

-

Recogida de datos y almacenamientoArranque del localizador de faltas y determinaciondel tipo de taltaOrdenacion de valores instantaneos medidos IFiltrado de valores medidos iResolucion de Ide la talta utilizando los datos almacenadosPresentacion del resultado

Fig.5 Principio de operacion del localizador defaltas tipo RANZA

ASEA HK 881-300 Sp

11

Recogida de datosy almacenamiento

Las sefialee de entrada ana16gicae oorrespon-dientes a :Las teneiones e intensidadesprocedentes de los transformadores de medidason transformadas por transformadores deentrada intermedios a un ni vel adecuado parael localizador de faltas y filtrados pormedio de fj.l tros de paso baja con unafrecuencia umbral de carte de 500 Hz.

Las senales filtradas son Ilevadas a unmultiplexer supervisado desde el cristalexterno del. micropocesador de forma que decada senal se obtienen 24 medidas/per!odo.

El multiplexer conecta las senales (losvalores de medida, en orden apropiado)una despues de la otTa, via un circuito deretenci6n a un convertidor Aln. El circuitode retenci6n, retiene la senal durante eltiempo preciso para permitir al convertidorA/D, convertir la senal a informaci6ndigital.

Los valores de medida digitales son puestosen las direcciones correctas en el e1ementode almacenamiento por el microprocesador

Los valores de medida son almacenados duranteunos 6 per1odos y actualizados cont!nuamentepor la nueva informaci6n de medida. De estaforma, se hallan siempre accesibles losvalores de medida cornespondientes a los6 ultimos periodos de la frecuencia de red.

vArranque del localizador de faltas y i ~~.f:determinaci6n del tipo de falta

La senal de disparo procedente de la protecci6~de linea, que proporciona tambi~n la senalde arranque allocalizador de faltas, cortala recogida de valores de medida. Losvalores de medida, inmediatamente antes y

;;~~

ca

~

HK 881-300 Sp12

durante la falta, son almacenados en lamemoria. Ellocalizador de faltas obt1ene

tamb1'n informaci6n de los re14s de arranquey selecci6n de fase de la protecci6n de linea;en bas e a lo cual se determina el tipo defal ta. Si no hay disponible selecci6n de fasepor la protecci6n de linea, se pueden utiliza~rel's de arnanque separados para ellocalizadorde faltas.

Ord.naci~n de valoresinstantaneos medidos

Una vez ha sido cortada la recogida de valoresde medida, la memoria es , conobjeto de determinar el instante cuandoocurri6 la falta. Los valores de medidacorrespondientes a 11/2 ciclos antes y despu~sde este instante son ajustados, multiplicadospor fact.ores de escala apropiados y almacenadosde nuevo para ser aplicados via el filt~odigital y utilizados posteriormente para elcalculo.

Filtrado de valoresde medida Al tener lugar el filtrado de los valores

medidos, se extraen las magnitudes vectorialesde los harm6nicos fundamentales de la senaldistorsionada con ayuda delmet6do Pourier decorrelaci6n. Esto significa que cada valormedido es multiplicado por una referencia deseno y co:s.eno e integrado a 10 largo de unperiodo, mediante 10 cual se obtienenmagnitudes reales e imaginarias para aplicarlasal localizador de defectos.

Resoluci6n de la ecuaci6ndellocalizador de defectos

El hecho de que DA- de acuerdo con la ecuaci6n(3) es una funci6n de p, comport~ el quela funci6n (4) se convierte en una ecuaci6ncuadrat1ca que puede formularse:

2 -p x Kl + K2 -K3 x RF = Op

ZB

+~, UA +

donde KJJ = -YA x ZL

IF A- [ ZA + ZB + JlA x ZL ZL l

ASEA HK 881-300 Sp

13

Separando la ecuaci6n 5 en paTtes reales eimaginarias se obtienen dos ecuaciones realesde las cuales la distancia relativa a la falta p,se reeuelve como una raiz de una ecuaci6nde s~gu.ndo grado.

presentaci6n delresultado El resultado se muestra en el indicador

luminiscente de la unidad de salida y seenvia tambi'n en una configuraci6n de c6digo-BCDvia la salida telemetrica para seftalizaci6n remotaSimultåneamente el resultado puede ser enviadopara transcripci6n en una impresora local alfa-num~rica, ver ACCESORIOS.

INSTALACION y CONEXIONADOEl localizador de faltas RANZA;se monta, bienen un bastidor de equipo de 19" o en una cajaRHGX 20. La conexi6n a los transformadores demedida y a la protecci6n de linea debe efectuarseconforme al esquema de terminales, Pig.6. Todoel conexionado interno se precablea enteramentecon anterioridad al suministro.

i~Nal

M~~<8

Qu{a de cone!xionado para el localizadorde faltas RANZA.

DATOS TECNICOS Frecuencia nominal fn 50 o 60 Hz ITensi6n nominal ~-ll0 v, C.A. I -

Tensi6n mAx. 110 V + 10 % a 50 Bzcontinuamente 130 V + 10 % a 60 Hz

24,48 6 55 C.C.110, 125, 220 6 250 VC.C.

+ 10 % -20 %

ASEARK 881-300 Sp

15

Tensi6n de 24,48 6 55 V,C.C.~ena1 de entrada HL 110, 125, 220 6 250 V, C .C .

Selecci6n defase

Externa, procedente de laprotecci6n de rel's o selectorde fases separado

Iniciaci6n delcålculo

Externamente por la protecci6nde rel~s

Tiempo de cl!lculo 1 minuto

Exactitud + 2 % a valores de referenciacon valores senoidales de I y

o nU a 80 de retrasoni

Gama de ajuste 0.0 a 999.9

Gama de operaci6n 0.1 a 20 x I0.01 a 1.5 xnu

ni

Gama de O a 550 C

tem:peratura

salidatelemetrica

C.C.

24 V, 0.1 A

Salida a C.C. 20 mA. , 24 V de fuenteimpresora externa (måx. 250 V con resistenci

serie exterior)20 columnas ASCIL, 300 baudios ~

Consumo depotencia: iCircu!tos de i

intensidad ytensi6n < l VA/faseCircu!tos detensi6n auxi1iarEL <15 W

Tensi6n de pruebadielectrica

~~'"~~~<{

~

Tensi6n de -pruebaa impulsos l. 2/~S0.5 J

m<D

HK 88.l~300 Sp

16

prueba aperturbaci6n dealts frecuencial MHz- 2.5 kVprueba

4 a 8 kV

Interrupci6n detensi6n auxi1iar(SON 36-1503) a. 50 % y a 0%

Dimensiones 4S, 60 c (170 x 360 mm)

.-.

Peso 12 Kg

ACCESORIOS Impresoras adecuadas para conexi6n a uno o maslocalizadores de falta:

Impresora serie DATEL-INTERSIL, tipo APP-2P D2 para12 \T, alimentada de la te:.si6n de C.C. de laestaci6n, via un convertidor separado C.C.jC.C., otipo APP-20 E para 220 V,C.A.

Al efectuar .ncargos del localizadon- de f~ tasRANS!, el pedido de debe indican'adem~s del nUmerode c6digo RK 881 021-AA; deisgnaci6n de tipo,frecuencia f , tens:i6n U , intensidad I , tensi6nn ro nauxiliar EL , para alimentaci6n de pot.enciaauxiliar, y tensi6n de sefial de C.c., RL. Elcliente tiene a BU disposici6n la posibilidadde incluir texto en la placa de caracter!sticasdel cajetin-conmutador de pruebas. Se puedenllenar diez lin.as de texto con diez caracterescada uno. Si el suministro debe incluir impresora,se deberå indicar esta circunstancia en el pedido.V.r ejemplo de encargo abajo.

fARA ENCARGOS

ASEA RK 8.81-300 Sp

17

EJEMPLO DE ENCARGONUmero de c6digo HK 881 021-AALocalizad~r de faltas RANZADatos nominales f = 50 Hz. !

Un = 110 VnI = 5 An

Tensi6n auxili~ EL = 110 V, C.C.Tensi6n de sena1. de entrada RL ~ 110 V, C. C.

Texto en el cajet!n-conmutador de pruebas:LOCALIZADOR DE FALTALINEA:X:XX:XXXXX XXXX.

~:x:x:xx:xxxxxx. I

Impresora tipo APP-2Q D2 a1imentada por unconvertidor C.C.I'C.C. RXTUG 2H de acuerdo conRK 732 104-BA para 110 V, C.C. tensi6n deentrada montado en barras de aparatos parainstalaci6n en un bast idor de equipo 48,19.'.

PUBLICACIO'NES DE REFERENCIA

power supply uni t RXTUG 2Commieeioning and teetinginetruction

HK 73-14 E

HK 881-100 E

HK 92-11 ETesting systemc COMBITEST

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