solicitud de autorización de tema de trabajo recepcional

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UNIVERSIDAD
VERACRUZANA
FACULTAD DE INGENIERIA
MECÁNICA ELÉCTRICA
ZONA POZA RICA – TÚXPAM
“APLICACIÓN DE UN RELEVADOR
SEL-251 EN SISTEMAS ELECTRICOS”
TESINA PROFESIONAL
QUE PARA OBTENER EL TITULO DE:
INGENIERO MECANICO-ELECTRICISTA
PRESENTAN:
JOEL HERNÁNDEZ MARTINEZ
RAMIRO RESENDIZ GAYOSSO
DIRECTOR DE TESIS:
ING. CLAUDIO VELÁZQUEZ ACEVEDO
POZA RICA, VER.
MARZO / 2005
AGRADECIMIENTOS
A NUESTRO CREADOR :
Gracias Señor, ya que sin tu ayuda no lo habría logrado, por brindarme la luz del
entendimiento en terminar los estudios universitarios, esperando poder rendir fruto a
tu honor, se que cualquier otro proyecto lo podré realizar solo con tu apoyo
incondicional . Gracias de todo corazón. . . .
A MI PADRE : ( † )
Raúl, gracias por haberme enseñado que en la vida podemos ser triunfadores
mediante el trabajo diario y un poco mas, logré concluir este reto que desde la
infancia me comencé a forjar y ahora tu estarías satisfecho de mi esfuerzo como yo
lo estoy. Gracias . . .
A MI MADRE :
A ti Avelina (AVE LINDA), mis respetos por ese esfuerzo y esos ánimos que siempre
me infundiste, por el apoyo moral y económico, por ser padre y madre al mismo
tiempo para que pudiera llegar a ser hombre de bien, quizás no te pueda pagar
nunca pero en cuanto aquí, esta mi trabajo. Gracias . . .
A MIS HERMANOS :
Jaime y Raúl por creer en mi, por su gran apoyo y comprensión durante mi
preparación académica, por confiar en que si lograría consagrar este propósito, una
vez mas gracias.
A MI NOVIA :
A ti amor de mi corazón, que desde que te conozco me diste tu amistad, amor y
cariño, convirtiéndote en motivación de mi vida. . . Gracias
A MI FAMILIA :
A mis primos, tíos y abuelos por los bellos momentos que hemos vivido juntos así
como un recuerdo especial a los seres queridos que ya están en presencia de
nuestro creador, les agradezco su confianza y estimulo para que yo pudiera lograr
hacer este sueño realidad. Gracias . . .
A MIS PADRINOS:
José Luis Hernández, Roberto y Jesús Fajardo Álvarez así como a sus esposas, que
nunca me fallaron con sus sabios consejos en el ámbito estudiantil y laboral,
dándome confianza en mi mismo para poder proseguir con los estudios .
Gracias por todo . . .
A MIS AMIGOS :
ING. AMILCAR COLORADO HERRERA .
Por ayudarme en esos momentos en que necesite que alguien me dijera como ser
mejor estudiante y un buen trabajador, a nunca perder la fe en lo que estoy
haciendo, gracias ingeniero. Deseo que siga teniendo éxito, de todo corazón.
ING. CARLOS ALARCÓN ROSAS.
Por sus enseñanzas en el aula universitaria y a las experiencias transmitidas en el
ámbito operativo para el mejor entendimiento de este trabajo, espero llegar algún día
a demostrar el valor de los conocimientos adquiridos como un gran reto deseándole
siempre éxito a Usted y su apreciable familia. . . Gracias
ING. JUSTINO BAUTISTA ESPINOSA
Por los trayectoria que Usted ha tenido como ingeniero así como sus experiencias
transmitidas a nosotros sus alumnos, estas enseñanzas de la vida que siempre nos
hace falta vivirlas de verdad para comprender lo necesario que es ser un estudiante
dedicado. Con mucho aprecio le agradezco.
INGENIEROS DE C.F.E.
Que aportaron la información adecuada para la formación de buenos profesionistas y
aquellos que participaron directamente en la realización de este trabajo, no puedo
dejar de nombrar a mis compañeros de control, comunicaciones y protecciones así
como de operación y mantenimiento, que dieron valor e importancia a los primeros
apuntes para la realización de este trabajo. . . Gracias . . .
COMPAÑEROS (AS) DE TRABAJO:
Por apoyarme como trabajador y estudiante en aprender de Ustedes como
trabajadores de campo y de oficina, en las actividades en instalaciones eléctricas de
nuestra linda empresa a la que yo tanto aprecio y me debo día a día, este triunfo
también es de Ustedes y aquí esta el anhelo ya alcanzado. . . Gracias
A MIS REPRESENTANTES SINDICALES:
Les agradezco la paciencia y apoyo que tienen conmigo para poder desarrollarme
como trabajador y estudiante universitario. No fue nada fácil pero ustedes siempre
estuvieron conmigo facilitándome lo necesario para ser emprendedor de sueños.
Gracias . . .
ING. ALEJO BAEZ FLORES:
Por lo que representa ser una persona preparada y con deseos de éxito en la vida,
así como por el apoyo obtenido para conmigo en esta linda de empresa que es
nuestra Comisión Federal de Electricidad “Una Empresa de Calidad Mundial”.
Gracias . . .
CATEDRÁTICOS DE LA UNIVERSIDAD VERACRUZANA
Llevo presentes los conocimientos transmitidos por Ustedes en esta Universidad
Veracruzana que me ha permitido entender lo necesario que es prepararse día a día
estando al tanto de los constantes cambios de tecnologías que vivimos. . . Mil gracias
A MIS COMPAÑEROS UNIVERSITARIOS:
Por todos los días que compartimos juntos, por los buenos momentos y muchas
tensiones, que nos unieron cada día mas, les agradezco mucho su afecto y
comprensión. Lo mas importante de todo esto es que nos conocimos, estaremos
juntos y unidos para siempre.
GRACIAS A MI DIRECTOR DE TESIS.
ING. CLAUDIO VELAZQUEZ ACEVEDO.
Además de darme orientación como catedrático, lo vino haciendo como compañero
de trabajo en un tema que vivimos día a día en el área operativa y con el avance
tecnológico en constante cambio, esto que concluimos es algo definitivo para que no
quede inconcluso un esfuerzo de cinco años, bien ahí lo tenemos gracias a la
insistencia de Usted ingeniero y por todo eso, le estoy agradecido.
Ing. Joél Hernández Martínez
AGRADECIMIENTOS
GRACIAS A DIOS:
Por haberme dado la oportunidad de vivir rodeado de personas que me aprecian y
que gracias ha su cariño y compresión he llegado terminar mis estudios, por
regalarme salud y fuerza para seguir adelante ante las pruebas de la vida.
A MI MADRE :
A ti sobre todas las cosas por esa labor incansable de todos los días de sacarme
adelante en la vida, por tu paciencia y compresión, tu labor de padre y madre que
hoy se refleja en la culminación de mis estudios y que sin ti no fuera posible, y sobre
todo gracias por ser mi madre.
A MI ESPOSA:
Gracias por impulsarme en los momentos de adversidad, por estar a mi lado
brindándome tu cariño, paciencia y comprensión para seguir adelante día a día.
A MI HIJO ALEJANDRO:
Bebe gracias por estar conmigo, por ser inquieto y juguetón, por decirme que me
quieres mucho ya que todo esto me impulsa a seguir superándome para poder
brindarte una calidad de vida mejor, que Dios te proteja hijo.
A LOS CATEDRÁTICOS :
A todos los catedráticos de la facultad de ingeniera mecánica eléctrica que hacen
posible el sueño de muchos jóvenes en su lucha por salir adelante depositando en
ellos sus conocimientos, y darle al país personas mejor preparadas, gracias.
GRACIAS A MI DIRECTOR DE TESIS.
ING. CLAUDIO VELAZQUEZ ACEVEDO.
Ing. Claudio gracias por el apoyo recibido de usted ya que sin esto no hubiera sido
posible la culminación de este trabajo, por su paciencia y perseverancia que me
hicieron entender que en la vida hay que superarse y salir adelante ante las
adversidades.
Ing. Ramiro Resendiz Gayosso
INTRODUCCIÓN.
Desde inicios de la comercialización de la energía eléctrica se han requerido
proteger los equipos eléctricos de transmisión
y distribución de un sistema
eléctrico, es por eso que los relevadores de protección juegan un papel importante
en la industria eléctrica. Una industria que de acuerdo al desarrollo tecnológico, en
general, ha hecho que cada día se exijan servicios de mayor calidad, la energía
eléctrica o la electricidad como se le conoce comúnmente, es un servicio muy
importante no solo por sus aplicaciones técnicas que se pueden obtener de los
diferentes tipos de industria y los variados usos comerciales y residenciales sino
también por la función social que tiene en el desarrollo de los países.
Un aspecto fundamental a considerar es la protección por relevadores de cualquier
sistema eléctrico. La filosofía de protección por relevadores, se refiere a un equipo
en particular o sistemas que miden
y comparan las cantidades de potencia e
iniciando una acción requerida para aislar los elementos que se encuentran en falla
en dicho sistema.
Un sistema de potencia diseñado solamente
de acuerdo a su funcionamiento
normal no podría satisfacer los requisitos que se requieren hoy en día, debido a que
las fallas en el equipo eléctrico ocasionarían salidas intolerables, por lo anterior es
necesario que existan providencias para disminuir el daño al equipo y las
interrupciones de servicios cuando ocurren las fallas.
Dentro de este contexto se presenta la protección por relevadores, aunque en sus
inicios éstos eran
relevadores electromecánicos, los cuales eran bastante
confiables y fueron usados en forma eficiente durante muchos años, sin embargo
con el avance acelerado de la tecnología aparecen los relevadores de estado
sólido, que funcionan a base de circuitos integrados, los que permiten un mayor
grado de confiabilidad.
La evolución que han tenido los sistemas de control y protección y de hecho por la
introducción de semi-conductores y microcircuitos integrados, ha transformado los
procesos de construcción de algunos casos, al tener dimensiones considerablemente
reducidas. Esto además ha conducido rápidamente a la construcción de los sistemas
digitales de control y protección a base de mini computadoras o microprocesadores.
Uno de estos equipos es el relevador digital SEL – 251. Es por ello la importancia de
su descripción ya que nos llevara a un mejor conocimiento de sus características
principales como el funcionamiento, instalación, operación, mantenimiento y pruebas
que se realizan para su aplicación en la protección de las instalaciones eléctricas.
INDICE
Página
INTRODUCCIÓN
CAPITULO I
Justificación -----------------------------------------------------------------------------Naturaleza, sentido y alcance del trabajo ---------------------------------------Enunciación del tema -----------------------------------------------------------------Explicación de la Estructura del trabajo -------------------------------------------
1
1
2
2
CAPITULO II
Desarrollo del Tema-------------------------------------------------------------------Planteamiento del tema de la investigación.-------------------------------------Marco contextual.-----------------------------------------------------------------------Marco teórico.----------------------------------------------------------------------------
3
3
3
4
SUB-TEMA 1
ESPECIFICACIONES -----------------------------------------
4
Especificaciones generales --------------------------------------Especificaciones funcionales ------------------------------------Ecuaciones lógicas de control.-----------------------------------Indicadores -----------------------------------------------------------Relevador de recierre de disparo -------------------------------Grupo de ajustes seleccionables -------------------------------Medidores de demanda -------------------------------------------Localizador de fallas -----------------------------------------------Reporte de eventos -------------------------------------------------
4
6
10
14
16
19
24
24
28
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
1.7
1.8
1.9
SUB-TEMA 2
COMUNICACIONES -------------------------------------------
2.1 Protocolo de comunicaciones ------------------------------------ 29
2.2 Descripción de los comandos ------------------------------------ 30
2.3 Características de los comandos -------------------------------- 40
SUB-TEMA 3
APLICACIONES -------------------------------------------------
3.1 Esquema ahorra-fusibles -----------------------------------------3.2 Esquema salva-disparo ------------------------------------------3.3 Esquema para Inrush de carga fría ----------------------------3.4 Deshabilitación de elementos de sobrecorriente a tierra -3.5 Tiempo de respuesta mínima para elementos de sobre
corriente
43
44
45
45
47
SUB-TEMA 4
4.1
4.2
4.3
4.4
SUB-TEMA
INSTALACIÓN ---------------------------------------------------
Montaje ---------------------------------------------------------------Selección de puentes ----------------------------------------------Montaje del Plug ----------------------------------------------------Selección de puentes ----------------------------------------------5
55
56
59
60
PRUEBAS Y MANTENIMIENTO ----------------------------
5.1 Procedimiento de pruebas ---------------------------------------5.2 Prueba funcional con carga --------------------------------------5.3 Prueba de medición ------------------------------------------------5.4 Prueba de sobre corriente ----------------------------------------5.5 Inspección inicial ---------------------------------------------------5.6 Procedimiento de inspección ------------------------------------Análisis críticos de los diferentes enfoques --------------------------------------
63
63
64
66
66
67
71
CAPITULO III
Conclusiones ----------------------------------------------------------------------------Bibliografía -------------------------------------------------------------------------------Anexos -----------------------------------------------------------------------------------Apéndices --------------------------------------------------------------------------------
72
73
74
78
APLICACIÓN DE UN RELEVADOR
SEL-251
ELECTRICOS
EN
SISTEMAS
CAPÍTULO I
JUSTIFICACIÓN:
En la constante evolución de los sistemas eléctricos surge la necesidad de diseñar
dispositivos de control mas sofisticados que puedan dar mejores soluciones a los
problemas que se presentan en instalaciones eléctricas de potencia por
interrupciones debidas a fallas por sobre corrientes en las redes de distribución
afectando a los equipos o dispositivos de distribución como son transformadores de
potencia, interruptores, restauradores, cuchillas de seccionamiento, condiciones
inadecuadas por averías en los circuitos de distribución de sub-transmisión, media
tensión o baja tensión debido a diferentes causas.
En la actualidad para realizar las actividades antes mencionadas, se cuenta con
dispositivos de control como son los relevadores electromecánicos, aunque éstos no
son muy versátiles, es por ello que se han estado reemplazado por dispositivos
digitalizados denominados “Relevadores Sel-251 “. Por lo tanto el desarrollo de este
tema tiene como finalidad principal mostrar las características y operatividad de este
relevador, del mismo modo se describen sus especificaciones, ajustes, pruebas,
programación y mantenimiento necesarios para que este dispositivo opere en forma
eficiente. También este trabajo esta descrito en forma explícita para que cualquier
persona interesada en él, lo entienda fácilmente y con ello contribuir en la formación
de profesionistas cada vez mas preparados para enfrentar los cambios constantes de
tecnologías cada vez más avanzadas a nivel mundial.
NATURALEZA, SENTIDO Y ALCANCE DEL TRABAJO.
Uno de los dispositivos para proteger los equipos de un sistema eléctrico son los
relevadores, por esta razón es tan importante conocer su funcionamiento
1
y
operación para que este sea configurado en forma eficiente, ya que de esto depende
su correcta operatividad.
En el desarrollo del sistema eléctrico, al diseñar una nueva subestación, se tiene muy
presente la configuración de los circuitos que integraran esta nueva instalación, para
que al instalar los relevadores Sel-251 estos tengan un alto orden de confiabilidad y
seguridad y con ello mantener la continuidad del servicio eléctrico hacia los usuarios.
ENUNCIACIÓN DEL TEMA.
El uso tan enormemente extendido del relevador SEL-251 es debido principalmente a
su tamaño, peso y seguridad en su funcionamiento así como también la sencillez de
instalación y operación, todo esto nos proporciona confiabilidad a altas velocidades
para normalizar fallas en los parámetros normales de operación de trabajo, por esto
en este trabajo se conjuntan diferentes aspectos basados en fundamentos teóricos
y métodos de prueba a dicho relevador para un mayor conocimiento del mismo y
hacia una mejor aplicación de acuerdo a su capacidad.
EXPLICACIÓN DE LA ESTRUCTURA DEL TRABAJO.
El relevador SEL 251 se puede definir como un elemento de protección de los sistemas de protección
de los circuitos eléctricos de transmisión de energía eléctrica, por lo antes mencionado los métodos de
pruebas al relevador SEL-251 debe ser considerados de importancia, ya que estos nos proporcionaran
el conocimiento de su comportamiento en diversas circunstancias de falla y así programarlas de tal
forma que nos brinden una protección segura y confiable, todos estos factores combinados para una
buena eficiencia, capacidad y mantenimiento con requerimientos mínimos, logrando así una fuente ideal
para aplicarlo a la industria eléctrica actual, por lo tanto la siguiente tesina consta de 5 sub temas los
cuales brindan atención hacia su naturaleza, sentido y alcance del trabajo para contextualizar
teóricamente y fundamentar un análisis crítico constructivo de la importancia que tiene el relevador SEL
251.
2
CAPÍTULO II
“DESARROLLO DEL TEMA”
PLANTEAMIENTO DEL TEMA DE LA INVESTIGACIÓN.
El desarrollo del trabajo sobre el relevador SEL- 251 debe ser considerado de mucha
importancia debido a que éste es considerado como uno de los elementos de
protección de los circuitos eléctricos más confiables por su forma de operación y
versatilidad.
Por lo anterior esta investigación se lleva a cabo describiendo fundamentos teóricos
relacionados con su descripción, métodos de pruebas, especificaciones, reporte de
eventos y resultados de actividades realizadas.
MARCO CONTEXTUAL.
Es innegable que los métodos de pruebas a los relevadores desempeñan un papel
importante para la buena protección de los circuitos eléctricos asignados a cada uno
de ellos, ya sean de generación, transmisión o distribución ya que estos nos brindan
la seguridad y garantía de mantener supervisados los equipos instalados en el
sistema eléctrico y con ello proporcionar el fluido eléctrico continuo hacia el usuario.
3
APLICACIÓN DE UN RELEVADOR SEL-251 EN SISTEMAS ELÉCTRICOS
ESPECIFICACIONES
MARCO TEÓRICO
SUB – TEMA 1 ESPECIFICACIONES
1.1 ESPECIFICACIONES GENERALES
En este proporcionaremos información como el voltaje de alimentación y voltaje de
operación, intensidades de corriente, dimensiones del aparato y especificaciones
establecidas por el fabricante que nos dara un mejor conocimiento del relevador
SEL-251 para una aplicación mas precisa de acuerdo con las condiciones de los
circuitos que deseamos proteger.
Voltaje de operación
115 Volts de fase a tierra
150 Volts de limite de saturación de fase a neutro
220 Volts nominal de fase a fase en sistema 3F–4H
Corriente de entrada
5 A Nominal - 15 A continuos
110 A limite de saturación
Contacto de salida
30 Amperes
Rango de voltaje
Rango de contactos de entrada
Corriente a voltaje nominal
24 Vcd
15 –
30 Vcd
4 mA
48 Vcd
30 –
60 Vcd
4 mA
Fuente de Alimentación: 10 Watts nominal.
14 Watts máximo (con todas las salidas del relevador energizadas).
Puertos de
Dos puertos seriales de comunicación RS-EIA-232
comunicaciones:
Dimensiones:
3.5” x 19.0” x 9.0” ( 8.8cm x 48.3cm x 22.9cm ).
Código de tiempo de
El relevador acepta la señal modulada IRIG-B como código de tiempo
entrada.
de entrada:
Montaje:
Se coloca en forma horizontal o vertical según sea la necesidad:
Resistencia Dieléctrica:
Entradas V = 2500 Vca en 10 seg.
Temperatura de
- 40º a 70 C
o
operación:
Peso unitario:
SUBTEMA 1
5.5 Kg
4
APLICACIÓN DE UN RELEVADOR SEL-251 EN SISTEMAS ELÉCTRICOS
ESPECIFICACIONES
Las especificaciones descritas son del relevador SEL 251, el cual se observa a
continuación.
Figura 1.1
Relevador SEL- 251 convencional con terminales
Figura 1.2
Relevador SEL- 251 convencional con conector
SUBTEMA 1
5
APLICACIÓN DE UN RELEVADOR SEL-251 EN SISTEMAS ELÉCTRICOS
ESPECIFICACIONES
1.2 ESPECIFICACIONES FUNCIONALES
1. Elementos de sobrecorriente para fallas de una fase o trifásicas.
a) 51T
Elemento de sobrecorriente de fase.
Familias de curvas : MI, I, VI, EI.
Palanca (51TD): 0.5 a 15.00 en pasos de 0.01
pick up (51P): 1 a 12 A. + 2% de ajuste de +0.1 A secundario.
Retardo de tiempo de RESET (51RS) de un ciclo.
Cronometraje: + 5 % y
+1 ciclo para corrientes entre 2 y 20 múltiplos de
pick up.
Torque controlable externamente e internamente.
b) 50 LT Elemento de sobrecorriente de fase de tiempo definido.
pick up (50L): 0.5 a 100 A. + 2 % de ajuste + 0.1 A secundario.
Retardo de tiempo: 0 a 16000 ciclos en pasos de un ciclo.
Torque controlable internamente y externamente.
c) 50H Elemento de sobrecorriente de fase instantáneo
pick up: 0.5 a 100 A + 2 % de ajuste de +0.1 A secundario.
Torque controlable internamente y externamente.
d) 50C
Elemento de sobrecorriente de fase instantánea
pick up: 0.5 a 100 A + 2 % de ajuste de +0.1 A secundarios.
Puede ser usado para anular el voltaje de control atraves de ajuste elegido
TCI.
2. Elementos de sobrecorriente de secuencia negativa para fallas de fase a fase
a) 51QT Elemento de sobrecorriente de secuencia negativa.
El elemento mide la corriente de secuencia negativa.
Familias de curvas (51QC): MI, I, VI, EI.
Palanca (51TD): 0.5 a 15.00 en pasos de 0.01
pick up (51QP): 1 a 12 A. + 3% de ajuste de +0.18 A secundarios.
Retardo de tiempo o tiempo de RESET (51QS) de un ciclo.
SUBTEMA 1
6
APLICACIÓN DE UN RELEVADOR SEL-251 EN SISTEMAS ELÉCTRICOS
Cronometraje: + 5 % y
ESPECIFICACIONES
+1 ciclo para corrientes entre 2 y 20 múltiplos de
pick up.
Torque controlable externamente
b) 51QT
Elemento de sobrecorriente de secuencia negativa de tiempo definido.
El elemento mide la corriente de secuencia negativa.
Familias de curvas: MI, I, VI, EL.
pick up (51QP): 0.5 a 100 A. + 3% de ajuste de +0.18 A secundarios.
Retardo de tiempo: 0 a 16000 en pasos de un ciclo.
3. Elemento de sobrecorriente residual para fallas a tierra
a) 51NT
Elemento de sobrecorriente residual de tiempo.
Familias de curvas: MI, I, VI, EL.
Dial de tiempo (NTD): 0.5 a 15 en pasos de 0.01
Pick up (51NP): 0.25 a 12 A secundario.
Retardo de tiempo o tiempo de RESET de un ciclo.
Cronometraje: + 5 % y
+1 ciclo para corrientes entre 2 y 20 múltiplos de
pick up.
b)
50NLT Elemento de sobrecorriente definido residual a tierra.
pick up (50NL): 0.5 a 100 A. secundario (para 1<51NP<12 A. secundarios).
Retardo de tiempo: 0 a 16000 en pasos de un ciclo.
c)
50NH
Elemento de sobrecorriente instantánea residual a tierra.
pick up (50NL): mismo rango que el 50NLT
Retardo de tiempo: 0 a 16000 en pasos de un ciclo.
4. Indicación de voltaje bueno / bajo para control interno (27).
Elementos de voltaje fase a fase 27AB, 27BC, 27CA .
Rango de ajustes: 0 a 250 V. Línea a línea secundarios +5% + 1 V.
Dos limites de ajuste: 27H y 27L (alto y bajo) respectivamente.
El elemento 27 acierta solamente sí el voltaje esta entre 27H y 27L.
El usuario selecciona la condición de voltaje fase a fase o trifásica.
SUBTEMA 1
7
APLICACIÓN DE UN RELEVADOR SEL-251 EN SISTEMAS ELÉCTRICOS
ESPECIFICACIONES
Implementa el esquema de cambio de carga por bajo voltaje.
Control de torque interno seleccionados los elementos de sobrecorriente de
fase.
Detecta las operaciones del fusible lado alta del transformador.
5. Funciones 52A o 52B de tiempo retardado para ahorro de fusible y condiciones
INRUSH.
Los ajustes de PICK UP y DROPOUT de tiempo retardado (52APU y 52ADO,
respectivamente) están provistos para generar las funciones 52AT y 52BT. Los bits
52AT y 52BT pueden ser usados para supervisar elementos de sobrecorriente para
ahorro de fusible y condiciones de INRUSH.
52APU
52A
52AT
LECTURA DEL
RELEVADOR
52ADO
O
52BT
Figura 1.3
Funciones de tiempo de retraso de 52A y 52B.
6. Tiempo de disparo lento por falla de interruptor.
Un disparo del relevador arranca un reloj de falla de disparo. Si la condición de
disparo tarda mas tiempo que el ajuste TFT, y el bit TF en la orden (WORDS), del
relevador se afirma. El bit TF puede ser asignado a un contacto de salida para
alarma de disparo lento o para promover el disparo de falla del interruptor. También
puede ser usado para cancelar el cierre o el accionamiento de un reporte de evento.
7. Tiempo de detección de apertura y cierre lento
Un reloj de falla de cierre monitorea el tiempo que el contacto de salida cerrado
permanece afirmado. Si la afirmación del contacto cerrado excede el ajuste de
tiempo CFT, el intento de cierre no es exitoso. El relevador abre el contacto CLOSE,
el cierre se bloquea, y el bit CF en la orden (WORDS) del relevador se acierta. El BIT
CF acierta por sesenta ciclos. Usa el BIT CF para alarma por fallas de cierre o
condiciones de cierre lento y para accionar reportes de eventos.
SUBTEMA 1
8
APLICACIÓN DE UN RELEVADOR SEL-251 EN SISTEMAS ELÉCTRICOS
ESPECIFICACIONES
8. Monitor alarma de circuito de disparo (TCMA).
Verifica el disparo del circuito y la entrada de estado del interruptor del circuito.
Se puede asignar uno de las seis entradas programables a la lógica del monitor del
de circuito de disparo (TCM)
TCM
TRIP
52A
SEL - 251
52ATC
Contacto N/A de
Interruptor
TC
Bobina de
disparo N/C
Figura 1.4
Monitor de circuito de disparo (TCM estado de cerrado).
Cuando el interruptor del circuito esta cerrado (consecuente 52ATC esta cerrado) y el
contacto de salida de disparo no esta afirmado, la entrada TCM permite unos pocos
mili amperes de corriente a través de la bobina de disparo. La caída de voltaje es a
través de la entrada TCM porque la esta tiene una impedancia mucho más alta que
la bobina de disparo.
La lógica del monitor del circuito de disparo asegura que las entradas 52A y TCM
estén coordinadas. Cuando el interruptor este cerrado las entradas 52A y TMC están
energizadas. Los contactos 52A y 52ATC están cerrados, Cuando el interruptor esta
abierto las entradas 52A y TCM están desenergizadas, los contactos 52 A y 52ATC
están abiertos si las dos entradas se discordinan (están una afirmada y otra no) por
60 ciclos, el BIT de la alarma del monitor de circuito de disparo (TCMA) se afirmará
en el orden (Word) del relevador. El BIT TCMA se desacierta 60 ciclos después de
que la condición TCMA finaliza.
TCM
Entrada
52A
TCMA
Bit de lectura
Estado del circuito de disparo
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
1
0
Indica anomalia y manda a alarma
(a) Interruptor normalmente cerrado
(b) Interruptor normalmente cerrado
Indica anomalia y manda a alarma
Tabla 1.1
Alarmas de monitoreo del circuito de disparo
SUBTEMA 1
9
APLICACIÓN DE UN RELEVADOR SEL-251 EN SISTEMAS ELÉCTRICOS
ESPECIFICACIONES
Además de alarmar a causa de un circuito abierto anormalmente en el circuito de
disparo, el BIT TCMA provee una verificación de la entrada 52A. Este efectivamente
compara la entrada de estado de interruptor al 52ATC. El BIT TCMA puede ser
usado para alarma, cancelar recierre, o accionar reportes de eventos. En la figura 1.5
un contacto 52A esta conectado a la entrada del relevador 52A.
60 CICLOS
52A
LECTURA DEL
RELEVADOR
TCMA
ENTRADA TCM
60 CICLOS
Figura 1.5
Diagrama lógico de alarmas de circuito de disparo
Se puede conectar un contacto 52B en lugar del 52A para llevar a cabo esta función.
Las otras entradas opcionales 52AR o 152AR pueden también ser usadas. (Ver
ecuaciones de control SELOGIC del relevador SEL-251).
1.3
ECUACIONES LÓGICAS DE CONTROL
a) Ecuaciones de control lógico del relevador SEL--251
Las ecuaciones de control se asignan las entradas para ajustar su aplicación del
relevador para seleccionar funciones de control, se utilizan relojes disponibles para
aplicaciones especiales y se asignan salidas a las funciones lógicas.
La programación de las ecuaciones consiste en la asignación de funciones a
entradas programables, diseño de la lógica interna necesaria, expresando esa lógica
en términos de los elementos del relevador y las variables lógicas internas para
definir las funciones de salida. El comando SET controla todas las ecuaciones de
control programadas.
1. 52A o ¡52A.
Si la 52A o la ¡52A es asignada a una entrada, solamente se proveerá la información
del estado del interruptor. La iniciación del cierre se provee mediante la afirmación de
SUBTEMA 1
10
APLICACIÓN DE UN RELEVADOR SEL-251 EN SISTEMAS ELÉCTRICOS
ESPECIFICACIONES
la condición interna de disparo. Cuando la condición de disparo cae y el interruptor
es abierto por 52A o ¡52A, el intervalo de apertura comienza a cronometrar.
2. 52AR o ¡52AR.
Si la 52AR o ¡52AR. es asignado a una entrada, no solamente la entrada provee
información del estado del interruptor, sino que provee la iniciación del recierre
también. Indicando que el interruptor esta abierto, inicia el recierre. Si la condición de
disparo esta presente, esta tiene que caer antes de que el intervalo de apertura
comience a cronometrar.
También, si la 52AR o ¡52AR es asignada a una entrada, la función de estado de
interruptor tiene tiempo retardado por 10 ciclos para preparar la apertura del
interruptor. Si este tipo de aplicación no es necesario, entonces es mejor asignar la
52A o ¡52A a una entrada en el lugar de ese y evitar el retardo de tiempo de 10
ciclos.
El retardo de 10 ciclos afecta también el monitoreo del interruptor. El reloj debe ser
ajustado un poco mayor que 10 ciclos de tal manera que el relevador iniciados los
disparos del interruptor, sean contados como tal y no como disparos externos del
interruptor.
También, si ocurre un disparo externo, los valores de corriente no interrumpidos
probablemente serán acumulados por el monitor del interruptor a causa del retardo
de tiempo de 10 ciclos.
Las entradas IN5 e IN6 también aparecen directamente en el orden (Word) del
relevador para uso en la lógica programable. Las entradas IN1, IN2 e IN3 pueden ser
asignadas a otras funciones no solo a SS1, SS2, SS3 respectivamente.
Afirmar una entrada por aplicación de voltaje de control a las correspondientes
terminales de entrada del panel posterior. Cuando una función no es asignada a una
entrada, el relevador usa el respectivo estado lógico de fábrica mostrado en la
figura1.6
SUBTEMA 1
11
APLICACIÓN DE UN RELEVADOR SEL-251 EN SISTEMAS ELÉCTRICOS
ESPECIFICACIONES
60 CICLOS
RELEVADOR DE GRUPO
DE DIGITOS BINARIOS
52A
ENTRADA
TCM
60 CICLOS
Figura 1.6
Diagrama lógico de alarmas de circuito de disparo
3. Combinaciones selectas de elementos del relevador para disparo y otros
propósitos. Los 48 bits de ordenes (Word) del relevador contiene elementos del
relevador, resultados lógicos intermedios y variables lógicas programables se
observan en la tabla 1.2
Tabla 1.2
Elementos auxiliares y/o combinaciones del relevador.
4. Tiempo de retardado de las variables ST, KT, ZT.
Las variables de la orden (Word) del relevador ST, KT y ZT son salidas de
cronometradores
de
pickup/dropout
de
retardo
de
tiempo
ST,
KT,
ZT
respectivamente.
ST y KT son accionados por cualquier combinación OR de los elementos de la orden
(Word) del relevador en R1...R3 Y R1...R4, respectivamente.
Cualquier combinación AND de elementos de la orden (Word) del relevador Aa!
puede accionar el cronometro TZ.
SUBTEMA 1
12
APLICACIÓN DE UN RELEVADOR SEL-251 EN SISTEMAS ELÉCTRICOS
ESPECIFICACIONES
Figura 1.7
Relevador de ejecución del BIT de orden
5. Uso de ¡L como inversor.
La variable L es cualquier combinación OR de elementos en R1 a R4. El inversor de
L (¡L) esta en la orden (Word) del relevador. También los contactos de salida A1 a
A4 y la ALARMA (ALARM) pueden ser configurados como contactos “a” o “b” para
una inversión adicional.
INVERSOR
L
¡L
Figura 1.8
Ejecución del BIT de orden
6. Programación de contactos de salida.
Escriba ecuaciones de salida para definir el disparo y otras funciones de control.
El disparo: Selecciona cualquier combinación OR de elementos en R1, R2, R4 y R6
por medio de la variable TR (1246). La entrada de Disparo Directo y el comando
OPEN también acierta el disparo.
A1, A2: Selecciona cualquier combinación OR de los elementos en R1, R2, R3 yR4.
A3: Selecciona cualquier combinación OR de los elementos en R1, R3, R4 y R6.
SUBTEMA 1
13
APLICACIÓN DE UN RELEVADOR SEL-251 EN SISTEMAS ELÉCTRICOS
ESPECIFICACIONES
A4: Selecciona cualquier combinación de elementos en R2, R3, R4, y R6
Opcionalmente, A4 puede operar como una alarma mediante la colocación del
puente JMP3.
Las funciones CLOSE y ALARM tienen las siguientes salidas asignadas:
CLOSE: Se afirma por el recierre, entrada de CD, o el comando CLOSE
ALARM: La salida ALARM cierra para las condiciones siguientes:
Tres intentos inexitosos de acceso al level 1 (nivel 1): pulso de 1 segundo.
Cualquier intento en el Nivel 2: pulso de un segundo.
Fallas de la autoprueba: cierre del contacto permanente o pulso de 1
segundo dependiendo de que prueba falla.
La salida ALARM cierra momentáneamente cuando los ajustes del
relevador, grupos de ajuste o passwords son cambiados. Este también cierra
cuando es almacenado un dato equivocado.
Todos los contactos de salida del relevador pueden ser configurados como
contactos "a" o "b" con puentes de alambre soldado JMP4 a JMP11.
7. Ecuaciones lógicas.
Use el comando SHOWSET para imprimir todos los ajustes del relevador incluyendo
la configuración de las ecuaciones de control Selogic. Usted puede inspeccionar los
ajustes en el ejemplo del reporte de evento en la sección: REPORTE DE EVENTO.
8.
Grupo de ajustes de ecuaciones de control lógico.
Cuando usted cambia grupos, también cambia ajustes lógicos y ajustes de
elementos del relevador. Usted puede programar grupos para diferentes condiciones
de operación, tal como alimentarlos en paralelo, mantenimiento de la estación,
operaciones temporales, congeneración ON/OFF.
1.4 INDICADORES
Usted puede leer la información de los indicadores observando los led´s del SEL o
remotamente con el comando TARGET y los reportes de eventos, ver figura 1.9 :
SUBTEMA 1
14
APLICACIÓN DE UN RELEVADOR SEL-251 EN SISTEMAS ELÉCTRICOS
INST
A
B
C
ESPECIFICACIONES
Q
N
RS
LO
TIPO DE FALLA
Figura 1.9
Leds indicadores del relevador
El INST indica que la condición de no sobrecorriente en la fila R1 de la orden (Word)
del relevador ha sido afirmada mas tiempo que el ajuste del reloj
ITT (tiempo
indicador de instantáneo) antes de que acierte TRIP. Esto le da a usted el control
sobre la llamada falla en cierre. El ajuste ITT=0 cancela el indicador INST.
Los indicadores de corriente de fase (A, B, C) muestran cuales fases excedieron el
ajuste del pickup 51P en el tiempo de disparo. Los indicadores de corriente residual y
de secuencia negativa (Q, N), similarmente muestran si esas corrientes exceden los
ajustes respectivos del pickup 51QP y 51NP a la hora del disparo. Los dos últimos
indicadores (RS, LO) muestran el estado del relevador de recierre (reset o
bloqueado.
Los leds del tipo de falla se quedan clavados y permanecen encendidos hasta que la
salida TRIP se desacierta y ocurre algo de lo siguiente:
Ocurre un siguiente disparo.
El operador presiona un siguiente botón RESET TARGET.
El operador ejecuta el comando TARGET R.
Cuando ocurre un nuevo disparo. Los leds de tipo de falla se limpian, entonces se
despliegan y se quedan clavados los indicadores para la nueva condición de disparo.
Cuando el operador presiona el botón TARGET RESET (Reseteo de indicadores),
los ocho LED´S iluminan por un segundo la lámpara de prueba para indicar que el
relevador esta listo para operar.
SUBTEMA 1
15
APLICACIÓN DE UN RELEVADOR SEL-251 EN SISTEMAS ELÉCTRICOS
1.5
ESPECIFICACIONES
RELEVADOR DE RECIERRE DE DISPARO MÚLTIPLE
El relevador de cuatro recierres tiene intervalos de apertura individuales para cada
disparo (del recierre) y un reloj de reset ajustable. Si ocurre un disparo y un recierre
no cancela las condiciones existentes, el relevador comienza a contar en el intervalo
de apertura apropiado (si cualquiera permanece) cuando el disparo cae y la entrada
52A se desacierta. Cuando el intervalo de apertura expira, el contador de recierre se
incrementa y el contacto de salida CLOSE se acierta. Un reloj de falla de cierre limita
la duración de la afirmación del contacto cierre, en caso de que 52A no se afirme.
Si el reloj no es usado, el contacto CLOSE permanece afirmado hasta que 52A se
afirme.
Si el interruptor recierra exitosamente, el reloj del intervalo de reset se arranca. La
afirmación de cualquier elemento en la orden (Word) del relevador de la fila R1 indica
una condición de sobrecorriente. La detección de una condición de sobrecorriente
re-inicializa el reloj de intervalo de reset y le impide que funcione. Cuando las
condiciones de sobrecorriente caen, el reloj de intervalo de reset se arranca. Cuando
el tiempo de este reloj transcurre, el relevador de recierre cae al estado de reset (79
RS=1) y se coloca en el recierre (shot)=0.
Cualquiera de las seis entradas programables pueden ser colocadas como una
entrada de recierre habilitado (RE). Si la entrada RE es desenergizada (RE=0), el
relevador se bloquea (79LO=0). Cuando la entrada habilitada de recierre es
desenergizada, el contacto de salida CLOSE no puede afirmar automáticamente por
medio del relevador de recierre.
Si una entrada no es asignada a la entrada RE, RE=1 internamente (el recierre
siempre permanece habilitado). Si un esquema es realizado de esta manera, usted
puede anular el recierre automático ajustando el primer intervalo de apertura a cero
(79OI1 = 0). Una entrada puede ser designada a 52A, ¡52A, 52AR, o ¡52AR. De otro
modo, el recierre automático y otras operaciones de recierre usando el contacto de
salida CLOSE no están disponibles.
SUBTEMA 1
16
APLICACIÓN DE UN RELEVADOR SEL-251 EN SISTEMAS ELÉCTRICOS
ESPECIFICACIONES
El número de periodos de tiempo del intervalo de apertura diferentes de cero
determina el número de recierres disponibles (cuatro “shots” máximos). El BIT 79SH
de la orden
(Word) del relevador puede afirmarse
(79SH = 1) para diferentes
disparos (shots) del recierre, 0 a 4. Si únicamente se quiere que 79SH se afirme para
los “shots” 0 y 1, se debe realizar el siguiente ajuste. M79SH = 11000.
El 79SH
puede ser usado para supervisar elementos de sobrecorriente y para
cancelar condiciones de recierre. La precisión del tiempo de relevador de recierre es
de +1 ciclo.
1.
Condiciones de recierre cancelado
La variable RC (1246) para cancelar el recierre interno puede ser ajustada igual para
cualquier combinación OR de elementos de las filas R1, R2, R4 y R6 de las ordenes
del relevador. El recierre también es cancelado si:
Una entrada asignada a RE (recierre habilitado) no es acertada.
Una entrada asignada a DT (disparo directo) es acertada.
Ocurre la condición CF (falla de cierre), o
El comando OPEN es habilitado y ejecutado.
2. coordinacion de secuencia
De acuerdo con los recierres de línea, el relevador de recierre incluye coordinación
de secuencia. Esta secuencia puede prevenir que los elementos de sobrecorriente
del relevador de distancia, disparen por fallas más allá de los recierres de línea.
Enseguida se muestra un ejemplo de coordinación de secuencia, ver figura 1.10
IF
R
SEL251
SUBTEMA 1
RECIERRE LINEAL
2 CURVAS “RAPIDAS”
UTILIZANDO
2 CURVAS “LENTAS”
17
APLICACIÓN DE UN RELEVADOR SEL-251 EN SISTEMAS ELÉCTRICOS
ESPECIFICACIONES
IF
R
SEL251
t
RECIERRE LINEAL
2 CURVAS “RAPIDAS”
UTILIZANDO
2 CURVAS “LENTAS”
5 INT
CURVA
“LENTA”
50 NLT
CURVA
“RAPIDA”
50 NL
IF
I
Figura 1.10
Coordinación de elementos de sobrecorriente residual a tierra
El ajuste M79SH selecciona que disparo del recierre (0, 1, 2, 3 o 4) del BIT 79SH es
afirmado (79SH=1). El 79sh supervisa al 50NLT para disparar 50NL es el pickup
para el 50NLT.
La variable SEQ (1) puede ser ajustada para cualquier combinación OR de
elementos en la fila de la orden del relevador R1. La combinación que se seleccione
determina cuales condiciones de sobre corriente controlan la coordinación de
secuencia. Si el interruptor es cerrado y los contactos de salida TRIP no están
afirmados, SEQ (1) incrementa el contador de disparos (shots) del relevador de
recierre cada vez que SEQ (1) va de estado SEQ (1) =1 a SEQ (1) = 0.
El SEL 251 es reseteado (79RS = 1, shot = 0) y tiene cuatro ajustes de intervalos de
apertura de apertura (cuatro disparos antes de bloquearse).
En el ejemplo, una falla a tierra permanece más grande que 50NL en magnitud
ocurre más allá del recierre de línea. Porque 50NL y la curva rápida de recierre de la
línea están apropiadamente coordinadas, el recierre de línea opera dos veces en su
curva rápida y el SEL 251 no dispara. Después de la operación de las dos curvas
rápidas, el recierre de línea deshabilita su curva rápida y opera en su curva lenta.
SUBTEMA 1
18
APLICACIÓN DE UN RELEVADOR SEL-251 EN SISTEMAS ELÉCTRICOS
ESPECIFICACIONES
Durante las dos operaciones en la curva rápida del recierre de línea, el elemento
50NL “levanto” (pickup) y cayo dos veces sin que el SEL disparara. A causa de que
SEQ (1) = 50NL, el contador de recierres se incrementa 2 veces, así que shot = 2,
cada vez que SEQ (1) incrementa el contador de recierres, el reloj de intervalo de
reset es reiniciado.
A causa de que el 79SH = 1 para los recierres 0 y 1 solamente, el 50NLT es ahora
deshabilitado en el disparo del recierre número 2. El 50NLT permanecerá cortado
hasta que nuevamente transcurra el reloj del reset reiniciado. El recierre de línea
entonces opera en sus dos curvas lentas, causando que el contador de disparos del
relevador se incremente a 4. El recierre de línea entonces se bloquea. Cuando expira
el reloj del intervalo de reset del SEL, el disparo es cero (shot = 0) de nuevo.
La coordinación de secuencia previene que el SEL 251 dispare a causa de una falla
localizada mas allá de un recierre de línea. Sin embargo, la coordinación apropiada
fue presentada entre la curva rápida del recierre de línea y el 50NLT
en este
ejemplo.
Ninguno de los elementos de sobrecorriente fueron habilitados para disparar en este
ejemplo. Esto no es usual en la práctica pero fue hecho para simplificar el ejemplo.
1.6
GRUPO DE AJUSTES SELECCIONABLES.
El relevador acepta seis grupos de contactores y ajustes lógicos.
Los contactores y la lógica se programan con el comando SET. El relevador
determina que grupo de ajustes y lógica usar mediante el monitoreo de las entradas
de selección del grupo de ajustes (SS1, SS2 y SS3). Para usar entradas, se deben
programar una o más de las entradas de la selección de ajustes SS1, SS2, y SS3 a
las respectivas entradas IN1, IN2, e IN3. Se puede usar el comando GROUP para
especificar un grupo de ajustes.
SUBTEMA 1
19
APLICACIÓN DE UN RELEVADOR SEL-251 EN SISTEMAS ELÉCTRICOS
SS3
SS2
SS1
0
0
0
1
1
1
1
0
0
1
0
0
1
1
0
1
0
0
1
0
1
ESPECIFICACIONES
NUMERO DE GRUPO
GRUPO de selección de comandos
Grupo
Grupo
Grupo
Grupo
Grupo
GRUPO de selección de comandos
Tabla 1.3
Tabla de selección de grupo de ajustes.
Si SS1, SS2, o SS3 no están asignadas a unas entradas estas toman el valor de
cero (de fabrica). Si ninguna entrada esta asignada como entrada de selección de
grupo de ajustes el comando GROUP ingresa a la selección de grupo de controles.
Con SS1 únicamente asignada, El comando GROUP determina los ajustes a usar sí
la entrada asignada A SS1 no esta afirmada. Si la entrada esta afirmada, es usado el
ajuste del grupo 1.
Cuando el estado de cualquier entrada de selección de grupo de ajuste asignado
cambia, el relevador espera un periodo de tiempo ajustable (TGR) para entradas con
la finalidad de estabilizarse antes de cambiar el grupo de ajustes activos. Así, sí
cambia el estado de una entrada de selección de grupo de ajustes y se regresa a su
estado previo antes de que transcurra el TGR, el relevador no cambia el grupo de
ajustes activos. El ajuste TGR es uno de los ajustes globales y es puesto con el
comando SET G. Los cambios de ajustes activos (por medio de las entradas de
selección de grupo de ajuste o con el comando GROUP) deshabilita al relevador por
menos de 0.5 segundos para permitir la carga de nuevos ajustes activos. Los
contactos de salida ALARM cierran durante este tiempo y todos los relojes y
elementos del relevador sé resetean.
El ajuste DEMR le permite especificar o no valores de demanda por corriente, MW y
MVAR y resetear cuando el grupo de ajustes activos cambia. Si se desea cambiar el
grupo de ajustes activos para accionar alimentadores de distribución donde la carga
SUBTEMA 1
20
APLICACIÓN DE UN RELEVADOR SEL-251 EN SISTEMAS ELÉCTRICOS
ESPECIFICACIONES
significante es retirada del alimentador. Si el nuevo grupo de ajustes activos tiene
umbrales de corriente de demanda (Ajustes PDEM, QDEM Y NDEM) más pequeño
que le grupo de ajustes activos previos, los bits correspondientes del umbral de
medición de demanda PDEM, QDEM y NDEM podrían afirmarse. Esto es porque los
medidores de demanda respectivos no tienen todavía ajustado el nivel de carga
pequeña como es dictado por la constante de tiempo de medición de demanda
(ajuste DACT=5-60min).
Si PDEM, QDEM y NDEM están asignados a contactos de salida programables (A1A4), dará como resultado una falsa alarma. Para resolver este problema, Ajuste
DEMR=Y. Con este ajuste, el relevador resetea los valores de demanda cuando
cambia el grupo de ajustes activos.
1. Monitor del circuito del interruptor.
El SEL-251 detecta cada operación de disparo del interruptor. Esto designa cada
disparo como uno causado por el relevador o un dispositivo externo y mantiene un
contador funcionando en cada disparo.
El relevador también mantiene una cantidad de la corriente interrumpida en cada
polo del interruptor para disparos del relevador y externos. La cantidad para los
disparos externos usa las corrientes presentes cuando la entrada de estado del
interruptor indica que el interruptor ha abierto.
2. Medición.
El SEL-251 provee la medición completa de corriente y voltaje. Este también
determina los valores de potencia real y reactiva, valores de demanda pico y
componentes de secuencia negativa y cero de los voltajes y corrientes.
Si el voltaje es medido en el bus y hay reactores limita-corrientes en el alimentador,
el relevador puede derivar voltaje al lado de carga de los reactores limita-corrientes
en el alimentador, el relevador puede derivar voltaje a lado de carga de los reactores
para medición y localización de fallas.
SUBTEMA 1
21
APLICACIÓN DE UN RELEVADOR SEL-251 EN SISTEMAS ELÉCTRICOS
ESPECIFICACIONES
a
A
c
C
Fusible
B
Lado – Alta
b
Lado-Baja
A
B
C
Figura 1.11
Transformador de distribución con protección de fusibles lado alta
3. Control de torque.
Los elementos de la fila R1 de la orden del relevador pueden tener torque controlado.
Los elementos derivados de la fila R1 tienen torque controlado si el elemento de la
fila R1 tiene torque controlado. Por ejemplo si los elementos 51P y 50NL de la Fila
R1 tienen torque controlado, los elementos 51T y 50NLT de la fila R2 tienen también
torque controlado. 51P y 50NI son los pickups del 51T y 50NLT, respectivamente.
Los elementos de sobrecorriente de fase pueden tener torque controlado
internamente y externamente. Los elementos de sobrecorriente de secuencia
negativa y a tierra pueden tener solamente torque controlado externamente.
4. Control de torque externo.
El ajuste ETC (1) selecciona los elementos de sobrecorriente para tener torque
controlado externamente. Únicamente los elementos de sobrecorriente en la fila R1
de la orden del relevador pueden ser seleccionados.
Si la entrada IN3=TCP, los elementos de sobrecorriente de fase y secuencia negativa
seleccionados en el ajuste ETC(1) 51P y 50Q y consecuentemente 51T y 50QT, son
habilitados para operar cuando la entrada IN3 es energizada. Si la entrada
SUBTEMA 1
22
APLICACIÓN DE UN RELEVADOR SEL-251 EN SISTEMAS ELÉCTRICOS
ESPECIFICACIONES
IN3=!TCP, los elementos de sobrecorriente de fase y secuencia negativa
seleccionado en los ajustes ETC(1) son habilitados para operar cuando la entrada
IN3 es desenergizada.
Si TCP o !TCP no son asignados a ninguna entrada los elementos de sobrecorriente
de fase y secuencia negativa seleccionados en el ajuste ETC (1) no tienen torque
controlado externamente. Los elementos de sobrecorriente de fase y secuencia
negativa seleccionado siempre están habilitados con respecto al torque de control
externo. Si se ajusta TCI igual a cero, los elementos de sobrecorriente de fase
seleccionados en el ajuste ITC(1) (51P y 50H y consecuentemente 51T en este
ejemplo) no tienen torque controlado internamente.
Los elementos de sobrecorriente de fase siempre están habilitados con respecto al
torque de control interno.
5. Detección de fusible fundido del transformador.
Los bancos de transformadores de distribución conectados en Delta – Estrella están
protegidos con frecuencia mediante fusibles conectados en el lado de alta del banco,
como se ilustra en la figura 1.12 Cuando se funde uno de los fusibles de lado de alta,
son aplicados voltajes desbalanceados al banco del transformador y a su carga
conectada.
a
A
c
C
Fusible
B
b
Lado-Baja
Lado – Alta
A
B
C
Figura 1.12
Protección con fusibles en banco de transformadores
SUBTEMA 1
23
APLICACIÓN DE UN RELEVADOR SEL-251 EN SISTEMAS ELÉCTRICOS
ESPECIFICACIONES
El SEL-251 incluye una lógica que detecta operaciones de fusibles de lado alta
mediante la medición de voltajes del lado baja.
Esta lógica también rechaza las operaciones de los fusibles del transformador de
voltaje (VAT) del lado de baja.
1.7
MEDIDORES DE DEMANDA
El SEL-251 esta provisto de medidores de demanda de corriente de fase, secuencia
negativa y secuencia cero. Las demandas picos son registradas. Los medidores de
demanda funcionan muy parecido a los filtros pasa-baja, respondiendo a direcciones
graduales. La constante de tiempo de medición de demanda es usada para los tres
medidores de demanda. La constante de tiempo es ajustable desde 5 hasta 60
minutos.
Los umbrales ajustables de medidor de demanda están disponibles para los tres
medidores de demanda en unidades de un amperes secundario. Los umbrales son
PDEM, QDEM y NDEM para los medidores de demanda de fase, secuencia negativa
y residual, respectivamente. Si las corrientes de demanda exceden un umbral, el
respectivo BIT de la orden del relevador (PDEM, QDEM o NDEM) es acertado. Estos
bits pueden alarmar por sobrecarga de fase y secuencia negativa o desbalance de
corriente residual y puede advertir un inminente pickup del relevador de
sobrecorriente y el conteo de un disparo debido a tales condiciones de sobrecarga y
desbalance.
1.8
LOCALIZADOR DE FALLAS
El localizador de fallas opera solamente si un reporte de eventos es accionado y al
menos uno de los pickups de un elemento de sobrecorriente en la fila R1 de la orden
del relevador es arrancado. Para deshabilitar el localizador de fallas, ajuste la
longitud de la línea (LL) a 0.001. Los parámetros siguientes de la figura 1.13 son
usados para el localizador de fallas.
SUBTEMA 1
24
APLICACIÓN DE UN RELEVADOR SEL-251 EN SISTEMAS ELÉCTRICOS
ESPECIFICACIONES
Figura 1.13
Reactor de limitación de corriente e impedancia
Las impedancias resistivas y reactivas (RS, R1, R0 y XS, X1, X0, respectivamente)
son ajustados en unidades de ohms primarios. Los ajustes RS y XS compensan los
reactores limita-corrientes del lado de carga de los TP´s, así que el voltaje VF puede
ser derivado y usado para la localización de fallas y medición.
Se supone que los reactores limitan corrientes tienen un cero mutuo acoplado entre
fases, así que los ajustes RS y XS representan los valores de impedancia de
secuencia positiva, secuencia negativa y secuencia cero de los reactores limitacorriente.
Los valores de impedancia de línea primaria de secuencia positiva y secuencia cero
(R1, X1 y R0, X0, respectivamente) corresponde a una longitud de la línea (LL).
El ajuste LL no tiene unidades específicas, lo cual permite usar cualquier unidad de
medición (millas, Km., pies, etc).
El algoritmo asume que la impedancia de línea de secuencia negativa iguala a la
impedancia de línea de secuencia positiva.
El algoritmo de localización de fallas se compone de dos pasos. Primero el relevador
determina el tipo de falla, después calcula su localización. El relevador determina el
tipo de falla independientemente de las operaciones del relevador. La determinación
del tipo de falla se basa en una comparación de la magnitud de la corriente de fase.
Las corrientes comparadas son tomadas de dos filas en la mitad de los datos de falla
almacenados. Si las magnitudes de corriente desbalanceadas tienen relaciones
grandes entre fases (4:1) o más, el tipo de falla aparentemente es monofásica o
bifásica. Si no la misma corriente es carga compensada por las dos filas de corriente
de prefalla correspondiente en el primer ciclo del reporte de evento. Si estas
magnitudes componentes de corrientes de falla están en radios moderados, el
SUBTEMA 1
25
APLICACIÓN DE UN RELEVADOR SEL-251 EN SISTEMAS ELÉCTRICOS
ESPECIFICACIONES
relevador enlista una falla monofásica o bifásica. Si todas las relaciones son menores
el relevador enlista una falla trifásica. La lógica de la clasificación de fallas explicita
es la siguiente, donde los valores “ I “ son corrientes descompensadas de fallas
medias y los valores “IF” son corrientes de fallas medias compensadas por carga,
produciendo componentes de corrientes de falla reales:
Sí (Imax >4X Imed) es entonces monofásica
Si ademas (Imed>4X Imin) es entonces bifásica
Si ademas (Ifmax>1.5 X Ifmed) es entonces monofásica
Si ademas (Ifmed>1.5 X Ifmin) entonces bifásica
Si ademas (Nada de lo anterior) entonces trifásica.
Este algoritmo es grandemente inmune a variaciones de carga y sistema de tierra.
Una vez que el relevador determina el tipo de falla el localizador de fallas usa el
algoritmo Takagi para localizar la falla.
Usando datos de prefalla y falla, este compensa los errores introducidos por
resistencia de falla en la presencia de flujo de carga.
Si el registro de eventos no contiene datos de prefalla seguros, el relevador da una
localización basado en una simple medición de la reactancia.
El localizador de falla depende de la precisión de los parámetros de la línea de
distribución y de las relaciones de transformador de instrumentos. Ponga especial
atención a las dificultades de estas fuentes de voltaje:
Errores en el transformador de instrumentos debido a sobreburden por causa de
otros dispositivos.
Valor del capacitor del TP capacitivo.
Error de los parámetros de la línea de distribución.
Aunque el cálculo de la localización de la falla lleva algunos segundos, el relevador
puede procesar algunas fallas en procesión rápida. El relevador almacena todos los
datos de falla, después procesa cada falla una por una. Por ejemplo suponga que
ocurren tres fallas en unos segundos. El relevador almacena los datos de ellas
mientras ocurren.
Los cálculos de la localización de fallas comienzan con la primer falla y continúan
hasta que los tres registros de falla son procesados. El relevador transmite cada
SUBTEMA 1
26
APLICACIÓN DE UN RELEVADOR SEL-251 EN SISTEMAS ELÉCTRICOS
ESPECIFICACIONES
índice del reporte de eventos cuando la correspondiente localización de falla esta
disponible.
El relevador no considera la capacitancia de la línea. La capacitancia causa que la
localización de la corriente de falla parezca más remota por un factor de
apróximadamente 1/cos (bl), donde bl es la longitud de la línea en radianes se
calcula:
(100/300) (2) (3.14159)= 0.2027 radianes.
La indicación de la capacitancia despreciada es aproximadamente cos (0.2027) =
0.98 veces la localización real o casi dos millas para una falla al final de una línea de
100 millas.
Cuando una estación usa reactor de compensación de derivación y el relevador es
conectado para medir el reactor más la corriente de línea, los reactores de derivación
reducen el error de la localización de falla debido a capacitancia de derivación.
1. Nomogramas.
El relevador localizador de fallas esta diseñado para circuitos con impedancia de
longitud por unidad constante. Esto es frecuente en el caso de líneas de transmisión.
Sin embargo, las líneas de distribución frecuentemente tienen cambios de conductor,
resultando en diferentes impedancias de longitud por unidad. Los nomogramas son
usados para compensar estos cambios. Los estudios de falla son hechos para
diferentes localizaciones de falla en los sistemas de distribución. La información de
voltaje y corriente de localización del relevador es tomada del estudio de falla y
aplicado al relevador.
La localización de la falla resultante del localizador de falla del relevador es mostrado
en el nomograma con respecto a la localización real.
SUBTEMA 1
27
APLICACIÓN DE UN RELEVADOR SEL-251 EN SISTEMAS ELÉCTRICOS
ESPECIFICACIONES
TAP
LOCALIZACION
DE
FALLA
FUSIBLE
Figura 1.14
Localización de fallas por nomograma
1.9 REPORTE DE EVENTOS
El reporte de evento despliega cantidades de corriente y voltaje en unidades
primarias. El relevador codifica los estados de los elementos del relevador, salidas y
entradas usando un proceso simple, haciendo el reporte compacto y fácil de
interpretar.
Use el comando EVENT para entrar al onceavo ciclo de reportes de eventos.
Use el comando HISTORY para enlistar el índice de reportes de eventos.
Accionando un reporte de evento. Ajuste la variable ER(1246) a cualquier
combinación OR de elementos en las filas R1, R2, R4 y R6 de la orden del relevador
para accionar un reporte de evento para cualquier combinación deseada de
condiciones que el relevador puede detectar.
Los reportes de eventos tambien se accionan por:
 Cualquier salida TRIP.
 La afirmación de una entrada asignada a la funcion ET.
 La ejecución del comando TRIGGER.
SUBTEMA 1
28
APLICACIÓN DE UN RELEVADOR SEL-251 EN SISTEMAS ELÉCTRICOS
COMUNICACIONES
SUB - TEMA 2 COMUNICACIONES
El relevador es ajustado y operado mediante interfases de comunicaciones seriales
conectados a una computadora y/o a un módem cuando se requiere realizar esta
programación a través de un medio de comunicación.
La programación se hace para:

Que el relevador responda a los comandos y realice todas sus funciones: Ajuste,
medición y operaciones de control.

Que el relevador genere un registro de evento al accionarse una salida de
disparo, por un comando de accionamiento de evento.

Que el relevador transmita mensajes en respuesta a cambios en el estado del
sistema.
No es posible deshabilitar cualquiera de las funciones de control del relevador, a
menos que estos sean manipulados con los comandos SET o GROUP.
2.1 PROTOCOLO DE COMUNICACIONES.
El protocolo de comunicaciones son las características del software y del hardware.
El protocolo del hardware incluye el control de las funciones
de línea descritas
anteriormente. El protocolo del software esta diseñado para comunicaciones
manuales y automáticas.
Todos los comandos recibidos por el rele tienen que ser de la forma:
<comando><CRLF>
Así, un comando transmitido al rele debe consistir del comando seguido por un
ENTER. Se puede operar comandos tecleando únicamente los tres primeros
caracteres. Así, EVENT 1 <ENTER> se teclearía únicamente EVE 1 <ENTER>. Se
pueden usar indistintamente caracteres en mayúscula o minúscula, excepto en los
passwords.
SUBTEMA 2
29
APLICACIÓN DE UN RELEVADOR SEL-251 EN SISTEMAS ELÉCTRICOS
COMUNICACIONES
Cada mensaje comienza con el carácter de inicio de transmisión stx y termina con el
carácter de fin de transmisión etx. Cada línea del mensaje termina con un retorno de
carro y alimentación de una línea.
El carácter CAN aborta una transmisión pendiente. Esto es útil para terminar una
transmisión no deseada. Los caracteres de control pueden ser enviados desde el
teclado, pulsando las siguientes teclas:
CAN:
CTRL + X
2.2 DESCRIPCION DE LOS COMANDOS
a) Comando Access nivel 0
Access
Este comando permite entrar al relevador, al nivel de acceso 1. Para ello es
necesario introducir el password el cual es la llave de acceso al relevador a menos
que se coloque el puente JMP103, con el cual se baypasea el password de acceso.
El primer password es ajustado en la fábrica como OTTER. El indicador => señala el
nivel de acceso 1. Si se introducen password incorrectos durante tres intentos
consecutivos, el rele pulsa el contacto ALARM cerrándolo por un segundo. Esta
característica puede alertar al personal sobre un intento de acceso no autorizado si el
contacto ALARM esta conectado a un sistema de monitoreo.
b) Comandos del Access Level 1 2ACCESS
Este comando permite entrar al nivel de acceso 2, paralelo es necesario introducir el
password de acceso al relevador si no esta colocado el puente JMP103. El segundo
password es ajustado en la fábrica como TAIL; Con el nivel de Acceso 2 se cambian
los passwords.
c) comando BREAKER
Con este comando BREAKER despliega la suma de los disparos del interruptor de
circuito debido a disparos internos y externos del rele y también la corriente
interrumpida en cada polo del mismo por disparos internos y externos del rele. Los
SUBTEMA 2
30
APLICACIÓN DE UN RELEVADOR SEL-251 EN SISTEMAS ELÉCTRICOS
COMUNICACIONES
disparos del rele están determinados por el cambio coincidente del estado de la
entrada del contacto auxiliar del interruptor (caída de 52 A o aserción de 52B) y la
aserción del contacto de salida de disparo del rele. Esta consideración debe estar
dada para el ajuste de TDUR (duración de disparo) para que la aserción del contacto
de salida de disparo siempre incluya el cambio de estado del contacto auxiliar del
interruptor para un disparo iniciado del rele. Esto se observa en la siguiente figura
52APU
52AT
52ADO
52BT
LECTURA DEL
RELEVADOR .
Figura 2.1
Funciones de tiempo de retraso
Los disparos externos están determinados por el cambio coincidente del estado de la
entrada del contacto auxiliar del interruptor de circuito (caída del 52 A o aserción del
52B) y la ausencia de la aserción del contacto de salida TRIP del rele. Durante los
disparos, el rele mide la corriente interrumpida en cada polo un ciclo después de la
elevación del extremo de la aserción del contacto disparo.
Durante los disparos externos, el rele mide la corriente interrumpida en cada polo
cuando cambia el estado de la entrada del contacto auxiliar del interruptor (caída del
52 A o aserción del 52B) y la aserción del contacto de salida TRIP del rele. Recuerde
considerar el retardo de tiempo entre el cambio de estado del contacto auxiliar del
interruptor y la apertura de los contactos principales del interruptor. Si la operación
del contacto auxiliar del interruptor se atrasa hasta después de la operación del
contacto principal del interruptor, la corriente puede ser interrumpida hasta cuando el
contacto auxiliar del interruptor ya haya cambiado de estado. Si esto sucediera no
seria medida la corriente interrumpida.
Este comando BREAKER también despliega la fecha y la hora cuando fue reseteado
a cero por última vez el contador de disparos y el sumador de corriente interrumpida.
La corriente acumulada aparece en kA (kiloamperes). Si se interrumpe la energía al
SUBTEMA 2
31
APLICACIÓN DE UN RELEVADOR SEL-251 EN SISTEMAS ELÉCTRICOS
COMUNICACIONES
rele, se pierde toda la información acumulada del interruptor. Si la función 52 A, !52
A; 52 AR, o !52 AR no es asignada a una entrada, los disparos del interruptor y las
corrientes interrumpidas no podrán ser acumuladas.
d) BREAKER R
Este comando BREAKER R ajusta a cero (resetea) los contadores de disparo del
interruptor y el totalizador de corriente interrumpida. El rele también almacena la hora
y la fecha del reset.
e) DATE mm/dd/yy
Este commando DATE despliega la fecha almacenada por el reloj/calendario interno.
Para ajustar la fecha se debe teclear DATE mm/dd/yy <ENTER>.
Para ajustar la fecha a 1ro. De Junio del 2001, meta:
=>DATE 6/1/2001 <ENTER>
f) EVENT n
Este comando EVENT n despliega un reporte de evento. Teclear Event n <ENTER>
para desplegar un reporte de evento del n-esimo evento. El parámetro n abarca
desde 1 para el evento mas reciente hasta 12 para el evento anterior almacenado en
la memoria del rele. Si n no es especificado, el valor default es 1 y el rele despliega
el reporte de evento mas reciente.
Las transmisiones del rele se pueden controlar con las siguientes teclas:
<CTRL>S
transmisión en pausa
<CTRL>Q
Continuar transmisión
<CTRL>X
Terminar transmisión
Los siguientes incidentes limpian los buffers de eventos:

Interrupción de la potencia de control

El cambio de algún ajuste del rele con el comando SET

El cambio de algún grupo de ajustes del rele con el comando COPY

Manipular los grupos de ajustes no limpian los buffers.
Todas las fechas de eventos se pierden cuando los buffers de eventos son limpiados.
SUBTEMA 2
32
APLICACIÓN DE UN RELEVADOR SEL-251 EN SISTEMAS ELÉCTRICOS
COMUNICACIONES
g) HISTORY
El comando HISTORY despliega la fecha, hora, tipo de evento, disparo del recierre,
corriente de fase máxima, grupo de ajuste habilitado, y tipo de indicadores de falla
(targets) de los últimos doce eventos. Si el evento es una falla, la localización de la
falla también aparecerá. Los reportes de eventos de once ciclos completos también
incluyen esta información (EVENT n a desplegar).
Si un reporte de evento es accionado y por lo menos uno de los pickups de los
elementos de sobrecorriente en Relay Word fila R1, el localizador de falla opera. Si el
localizador de falla opera exitosamente, la columna EVENT muestra la fase
involucrada.
El relevador determina la fase involucrada independiente desde los elementos del
relevador y lo marca con una selección desde la siguiente lista. La fase involucrada
es determinada únicamente usando descompensadores y magnitudes de corriente
de carga compensada.
El relevador mide estas magnitudes en el punto medio de la primera secuencia
continua del pickup del elemento del relevador en el reporte de evento (para detalles
algorítmicos:
AG:
Para fallas de fase A a tierra.
BG:
Para fallas de fase B a tierra.
CG:
Para fallas de fase C a tierra.
AB:
Para fallas entre fases A-B.
BC:
Para fallas entre fases B-C
CA:
Para fallas entre fases C-A.
ABG:
Para fallas entre fases A-B a tierra.
BCG:
Para fallas entre fases B-C a tierra.
CAG:
Para fallas entre fases C-A a tierra.
ABC:
Para fallas de tres fases.
SUBTEMA 2
33
APLICACIÓN DE UN RELEVADOR SEL-251 EN SISTEMAS ELÉCTRICOS
COMUNICACIONES
Si los contactos de salida de disparo son acertados durante el reporte de evento, un
“T” sigue la designación EVENT. Esto ayuda a determinar el tiempo de limpiado para
fallas que persista mas allá del fin de el primer reporte de evento.
Por ejemplo, si el relevador dispara para una falla BG después de completar el
reporte iniciar, el segundo reporte muestra “BGT" para EVENT.
Si un reporte de evento es activado pero el localizador de falla no opera, el reporte
de evento activado aparecen condiciones en la columna EVENT. Estas condiciones
son:
TR:
Variable programable (Tripping) de disparo.
DT:
Entrada de disparo directo.
OPEN: Comando OPEN.
ER:
Variable programable de accionamiento de reporte de evento.
ET:
Entrada de accionamiento externo.
TRIG:
Comando TRIGGER.
Si dos o más reportes de eventos accionan condiciones sucede que coincide cuando
el localizador de fallas no opera, el relevador usa la jerarquía previa y muestra el
reporte de evento accionando en la columna EVENT. La columna LOCAT muestra la
distancia equivalente a una falla. El reporte de evento de distancia aparece sin
unidades, la cual permite usar alguna unidad de medición para grupo de parámetros
para línea. El relevador calcula la distancia usando el algoritmo Takagi o una
medición de reactancia, dependiendo ya sea que los datos de prefalla son
aprovechables en el reporte de evento. Para algunas largas duraciones de falla el
localizador de falla no puede ser posible para todos los reportes generados cuando la
operación del rele es esporádica.
La columna DIST puede contar “999999” en casos semejantes. Por un rato este
procedimiento puede ser ideado bajo condiciones
de prueba, este es
extremadamente raro en la practica actual. La columna SHOT enlista los disparos
(shot) del rele de recierre cuando el reporte de evento fue iniciado.
SUBTEMA 2
34
APLICACIÓN DE UN RELEVADOR SEL-251 EN SISTEMAS ELÉCTRICOS
COMUNICACIONES
La columna CURR muestra las magnitudes de corrientes de fases máximas medidas
en el medio de la falla en amperes primario. Esta información puede ayudar a
identificar el par de las filas usadas por el relé para calcular localización de falla. Si el
localizador de fallas no es corrido para un reporte de evento, el reporte de evento
muestra la corriente máxima de fase cuando el reporte de evento fue accionado.
La columna GROUP tiene él número del grupo de ajustes activo en el tiempo que el
reporte fue activado. La columna TARGETS enlista el FAUL TYPE (tipo de falla) en
el panel frontal de indicadores en la iniciación de reporte de evento. Si los buffers de
eventos son limpiados, el sumario de eventos listado por el comando HISTORY son
perdidos (vea EVENT en esta sección).
h) IRIG
El comando IRIG directo del relevador lee el demodulado en la entrada de código de
tiempo IRIG-B (J201) en el panel posterior.
Si el relevador lee el código de tiempo exitosamente, pone al día el reloj/calendario
interno, tiempo y fecha al código de tiempo leído y el rele transmite un mensaje con
la ID del relevador, día y hora. Si la señal IRIG-B no esta presente o el código no
puede ser leído exitosamente, el relevador envía el mensaje de error: “IRIG B DATA
ERROR”.
i) METER n
Este comando METER muestra los valores presentes como sigue:
IA:
Corriente fase A (primaria en amperes).
IB:
Corriente fase B (primaria en amperes).
IC:
Corriente fase C (primaria en amperes).
IR:
Corriente residual a tierra (primaria en amperes).
3I2:
3 x corriente secuencia negativa (primaria en amperes).
P:
Potencia real trifásica (MW).
Q:
Potencia reactiva trifásica (MVAR).
VA:
Voltaje fase A (volts primarios).
SUBTEMA 2
35
APLICACIÓN DE UN RELEVADOR SEL-251 EN SISTEMAS ELÉCTRICOS
VB:
Voltaje fase B (volts primarios).
VC:
Voltaje fase C (volts primarios).
3V0:
3 x voltaje de secuencia cero (volts primarios).
VAB:
Voltaje fase a fase AB (volts primarios).
VBC:
Voltaje fase a fase BC (volts primarios).
VCA:
Voltaje fase a fase CA (volts primarios).
3V2:
COMUNICACIONES
3 x voltaje de secuencia negativa (volts primarios).
P es positiva cuando el flujo de potencia real trifásica sale desde el bus y entra a la
línea. Si P es negativa, los flujos de potencia real trifásica están en dirección
opuesta. Q es positiva cuando la potencia reactiva trifásica fluye desde el bus y entra
a la línea (la carga neta en la línea tiene un F.P. atrasado).
Si Q es negativo, la potencia reactiva trifásica fluye en sentido contrario (carga neta
en la línea tiene un F.P. adelantado). Si Q=0 la potencia reactiva neta no está
fluyendo por el relevador (carga neta en la línea tiene un F.P. = 1). El parámetro
opcional no selecciona el número de tiempos del relevador muestra datos de
medición. Muestra una serie de ocho lecturas de medición, typeé METER 8
<ENTER>.
j) METER D
Este comando METER D despliega valores de demanda y demanda pico de los
siguientes valores:
IA:
Corriente fase A (primaria en amperes).
IB:
Corriente fase B (primaria en amperes).
IC:
Corriente fase C (primaria en amperes).
IR:
Corriente residual a tierra (primaria en amperes).
3I2:
3 X corriente secuencia negativa (primaria en amperes)
P:
Potencia real trifásica (MW).
Q:
Potencia reactiva trifásica (MVAR):
Si la fuente de poder al relevador es interrumpida, los valores de demanda y
demanda pico se resetean a cero.
SUBTEMA 2
36
APLICACIÓN DE UN RELEVADOR SEL-251 EN SISTEMAS ELÉCTRICOS
COMUNICACIONES
k) METER RD
Este comando permite resetear los valores de demanda normal a cero.
l) METER RP
Con este comando se resetean los valores de demanda pico a sus valores normales
m) QUIT
Este comando QUIT regresa el control al nivel de acceso 0 desde nivel 1 o 2 y
resetea indicadores del relevador (TAR 0). El comando muestra el ID del relevador,
fecha y hora de ejecución de comando QUIT. Se utiliza este comando para finalizar
la comunicación con el relevador previendo un acceso no autorizado. El control
regresa al nivel de acceso automáticamente después de un intervalo ajustable de noactividad
n) SHOWSET n
Este comando SHOWSET n muestra el relevador y ajustes lógicos para grupos de
ajuste n (n=1, 2, 3, 4, 5 o 6). No puede entrar o modificar ajustes con este comando.
La descripción del comando SET provee información completa acerca de cambios de
ajuste y lógica. Despliega el grupo de ajuste activo, ejecute SHOWSET sin el
parámetro n.
o) STATUS
Este comando STATUS permite la inspección del estado de prueba interna. El
relevador automáticamente ejecuta el comando STATUS cada vez que una prueba
entra en peligro o un estado de falla. Si esto ocurre, el relevador transmite un reporte
de estado.
p) TARGET n k
Este comando TARGET selecciona la información que se muestra en los LED´s
indicadores. Cuando el rele se energiza por primera vez, el LED indica las funciones
hechas en el panel frontal.
Usando el comando TARGET, puede seleccionar alguno de las siguientes nueve
series de datos mostrados en los LED´s, esto se observa en la tabla 2.1
SUBTEMA 2
37
APLICACIÓN DE UN RELEVADOR SEL-251 EN SISTEMAS ELÉCTRICOS
COMUNICACIONES
1
2
3
4
5
6
7
8
0
INST
A
B
C
Q
N
RS
LO
1
51P
50L
50H
51QP
50Q
51NP
50NL
50NH
R1
2
51T
50LT
50C
51QT
50QT
51NT
50NLT
27
R2
3
79RS
79CY
79LO
79SH
52AT
52BT
IN6
IN5
R3
4
PDEM
QDEM
NDEM
TF
CF
TCMA
ST
TRIP
R4
5
A
B
C
D
E
F
G
H
R5
6
J
KT
! L
V
W
X
Y
ZT
R6
IN6
IN5
IN4
IN3
IN2
IN1
ENTRADAS
CLOSE
A1
A2
A3
A4
ALARM
LED
NUM
7
8
TRIP
TARJETA
FRONTAL
CONTACTOS
DE SALIDA
Tabla 2.1
Datos mostrados a través de led´s
Esta selección es fácil en pruebas, para chequeo de estado de contactos y lectura de
indicadores remotos. Presionando en el panel frontal el botón TARGET RESET
limpia los datos TAR 0 e ilumina todos los LED´s indicadores por un segundo
probando las lámparas.
Si localiza el relevador en servicio con otro indicador de nivel que nivel 0,
automáticamente regresa al indicador de nivel 0 cuando un mensaje automático
transmite a un puerto fuera de tiempo.
q) TARGET R
Puede resetear los indicadores del panel frontal con TAR 0 y limpiarlos remotamente
o localmente con el comando TARGET R.
r) TIME hh:mm:ss
El comando TIME despliega el reloj interno. Para ajustar el reloj tipeé TIME y el
ajuste deseado, y presiona <ENTER>. Separa las horas, minutos y segundos con
dos puntos, punto y coma, espacios, comas o diagonales.
SUBTEMA 2
38
APLICACIÓN DE UN RELEVADOR SEL-251 EN SISTEMAS ELÉCTRICOS
COMUNICACIONES
Un oscilador de cuarzo de cristal provee el tiempo base para el reloj interno. Puede
ajustar el reloj automáticamente por medio de la entrada del código de tiempo del
rele con una fuente de demodulación IRIG-B de tiempo.
s) TRIGGER
El comando TRIGGER genera un record de evento. Después de que entra, el
relevador responde “Triggered” (accionado) y despliega un sumario. Utilizar este
comando para inspeccionar las entradas de voltajes.
t) Comandos de acceso de nivel 2.
Todos los comandos estan disponibles desde el nivel 2, los comandos siguientes
son accesados solamente desde este nivel 2.
a) CLOSE
El comando CLOSE acierta la salida CLOSE del relevador cuando
el puente
JMP104 es instalado en el tablero principal, las entradas de circuito de estado de
interruptor (52 A, ¡52 A, 52 AR o ¡52 AR) indica un circuito de interruptor abierto, y las
salidas de disparo no son acertadas. La salida CLOSE del relevador permanece así
hasta que la entrada del estado del circuito de interruptor indica que el circuito ha
cerrado o hasta que el reloj de falla de cierre expire.
b) GROUP n
El comando GROUP n designa el grupo variable. Esta variable especifica cual de los
grupos de ajustes usar cuando la selección de grupo de ajustes en las entradas no
está asignadas o todas están desacertadas. De otro modo, la corriente en el grupo
de ajustes permanece activa, el grupo variable pone el grupo activo solamente
cuando la selección de grupo de ajuste en las entradas no están asignadas o todas
las entradas asignadas están desacertadas.
La ejecución del comando GROUP n no limpia el buffer de reportes de eventos. Sin
embargo, algunas veces el grupo de ajustes activos es cambiado. El rele pulsa los
contactos de la salida ALARM.
SUBTEMA 2
39
APLICACIÓN DE UN RELEVADOR SEL-251 EN SISTEMAS ELÉCTRICOS
COMUNICACIONES
c) OPEN
El comando OPEN cierra los contactos de la salida de disparo cuando el puente
JMP104 es instalado en el tablero principal. Los contactos de la salida de disparo
permanecen cerrados por un minuto de duración de TDUR, iniciando con el punto
alto de la salida de disparo. La salida de disparo cae solamente si ninguno de los
elementos de sobrecorriente tiene pickup en la fila 1 del Reley Word.
d) PASSWORD (1 ó 2) password
Este comando PASSWORD permite inspeccionar o cambiar los password existentes.
El password puede ser de hasta
6 números, letras o cualquier impresión de
caracteres, excepto caracteres como espacio, coma, punto y coma, dos puntos,
diagonal. En letras mayúsculas y minúsculas son tratadas como caracteres
diferentes.
Nota: después de tipear cada uno de los comandos aparecerán en la Forma indicada
en los anexos al final de esta tesina.
2.3 CARACTERISTICAS DE LOS COMANDOS.
El rele responde a comandos enviados “either” a través de una interfase serial de
comunicaciones. Con un sistema password de dos niveles provee seguridad contra
acceso no autorizado. Cuando se enciende el rele por primera vez, estará en el nivel
de acceso 0 y solo acepta el comando ACCEES. Para cualquier otra entrada este
responderá comando inválido o Nivel de acceso invalido. Se puede entrar al Nivel de
acceso 1 con el comando ACCESS y el primer password.
El password del Nivel 1 es ajustado en la fábrica como OTTER y puede ser
cambiado con el comando PASSWORD en el nivel de acceso 2. La mayoría de los
comandos pueden ser usados en el Nivel de Acceso 1. Los comandos críticos tal
como SET (ajustar) operan únicamente en el nivel de acceso 2. Se puede entrar al
nivel de acceso 2 con el comando 2ACCESS y el segundo password. El password
del Nivel de acceso 2 ajustado en la fábrica como TAIL puede ser cambiado con el
comando PASSWORD.
SUBTEMA 2
40
APLICACIÓN DE UN RELEVADOR SEL-251 EN SISTEMAS ELÉCTRICOS
COMUNICACIONES
1. Comando Format (Formato)
Este comando consiste de tres o más caracteres; únicamente se requieren los
primeros tres caracteres de cualquier comando. Pueden utilizarse caracteres en
mayúscula o minúscula indistintamente, excepto en los passwords. Se puede separar
los argumentos de los comandos con espacios, comas, diagonales, dos puntos o
punto y coma. Se puede meter comandos en cualquier momento después de que la
terminal despliegue un indicador apropiado. Los comandos a tipear aparecen en letra
mayúscula y negrita. Las teclas a presionar aparecen en mayúscula negrita:
<ENTER>. Algunos parámetros tienen parámetros opcionales; estos aparecen
después del comando en minúscula y negrita.
2. Configuraciones y conexiones del puerto serial.
El puerto 1 y el puerto 2 son interfaces de datos seriales EIA RS-232C.
El puerto 1 esta en el panel posterior y generalmente es usado para comunicaciones
remotas vía módem. El puerto 2 tiene conectores en el panel posterior y el panel
frontal, se designan como PORT 2R y PORT 2F, respectivamente. El puerto 2F tiene
prioridad sobre el puerto 2R. Esos puertos generalmente se usan para
comunicaciones locales. El puerto 2R típicamente se conecta a una impresora, El
puerto 2F típicamente se usa para comunicaciones temporales vía LAP TOP.
Cuando un dispositivo es conectado en el puerto 2F, el rele automáticamente
comienza a dirigirse al puerto 2F, y corta la comunicación con el puerto 2R. Cuando
se desconecta el dispositivo del puerto 2F, el rele automáticamente establece otra
vez la comunicación con el dispositivo conectado al puerto 2R. La velocidad de
transmisión (baud rate) de cada puerto es ajustado mediante puentes que se
encuentran cerca al frente del tablero principal. Se tiene acceso a esos puentes
quitando la cubierta superior o el panel frontal. Las velocidades de transmisión
disponibles son: 300, 600, 4800, o 9600.
El formato de datos seriales es:
Ocho bits de dato
Dos bits de paro (-Modelo E2) o un bit de paro (-Modelo E1)
SUBTEMA 2
41
APLICACIÓN DE UN RELEVADOR SEL-251 EN SISTEMAS ELÉCTRICOS
COMUNICACIONES
No-paridad.
Este formato no puede ser cambiado.
La figura 2.2 muestra la configuración del conector dB 9 para la conexión de los
puertos datos EIA-RS-232-C.
Figura 2.2
Conector hembra dB 9
Pin
1
2
3
4
5
6
7
Puerto 1,
Puerto 2F
Puerto 2R
+5 Vcd
N/C
RXD
RXD
TXD
TXD
+12 Vcd
N/C
GND
GND
-12 Vcd
N/C
RTS
RTS
8
CTS
CTS
9
GND
GND
Descripción
+5 Vcd disponibles si JMP12 esta instalado.
Recepción de entrada de datos
Transmisión de datos de salida
+12 Vcd disponibles si JMP13 esta instalado.
-12 Vcd disponibles si JMP14 esta instalado
Los relevadores aciertan esta linea bajo condiciones
normales. Cuando estos reciben datos el buffer esta
lleno, la linea es desacertada, y acierta otra vez cuando
el buffer tiene suficiente espacio para recibirnos datos.
Los dispositivos conectados deben estar en el monitor
RTS (usualmente con sus entradas CTS) y parar la
transmisión cuando la linea desacierta.
Si la transmisión continua, los datos se pueden perder.
El monitor CTS del relevador, y transmite los caracteres
solamente si CTS es acertado.
Alambrado blindado de tierra a tierra.
Tabla 2.2
Asignación de pines en el conector dB 9
SUBTEMA 2
42
APLICACIÓN DE UN RELEVADOR SEL-251 EN SISTEMAS ELÉCTRICOS
APLICACIONES
SUB – TEMA 3 APLICACIONES
Esta seccion es incluida con el fin de proporcionar una herramienta para la aplicación
del relevador SEL-251; de antemano se advierte que la información no representa
ajustes indicados o estandares establecidos. Se tendran que realizar los ajustes de
acuerdo a las necesidades de aplicación basados en las especificaciones generales
y funcionales de operación del SEL-251, asi como tambien las comunicaciones,
temas ya abordados en las secciones anteriores para asi estar seguro de que los
ajustes que se elijan sean los mas apropiados para una mejor aplicación del mismo.
3.1 ESQUEMA AHORRA FUSIBLES.
En un esquema de este tipo, el SEL-251 debe disparar instantáneamente para fallas
en el lado de carga de los fusibles de derivación cerca de la subestación procurando
salvar el fusible si la falla es transitoria. Si la falla es permanente, el fusible
eventualmente operará. El elemento de sobrecorriente instantánea a tierra 50NL de
la figura 3.1 está incorporado a esquemas
ahorra- fusibles de los siguientes
ejemplos.
FUSIBLE
t
SEL251
50N
L
FUSIBLE PEQUEÑO.
COLISION DE CURVA
|
50N
L
50NL
AJUSTE DEL PICKUP
I
Figura 3.1
El elemento de sobrecorriente instantánea a tierra 50NL
Es posible implementar al menos dos esquemas ahorra-fusibles. Un esquema usa el
bit 79SH de la orden del relevador mientras que el otro esquema usa el bit 52 AT de
SUBTEMA 3
43
APLICACIÓN DE UN RELEVADOR SEL-251 EN SISTEMAS ELÉCTRICOS
APLICACIONES
la orden del relevador . En los siguientes ejemplos, el objetivo es habilitar el
elemento 50NL para el primero o el segundo disparo y deshabilitarlo para los
disparos restantes. Con el 50NL deshabilitado, los fusibles de derivación operan si la
falla es permanente.
3.2 ESQUEMA SALVA-DISPARO.
El salva-disparo es lo opuesto del salva-fusible. En un esquema salva-disparo, los
elementos de sobrecorriente de tiempo definido del SEL-251 tienen una coordinación
total con los fusibles de derivación cerca de la subestación. Con este esquema no se
hace ningún intento para salvar el fusible en una situación de falla. Para una falla en
el lado de carga de un fusible de derivación, el fusible limpiará la falla y el SEL-251
no operará. Los beneficios de los esquemas salva-disparo son:
El interruptor de la subestación no dispara para fallas mas allá de otros dispositivos
de protección, si se tiene una coordinación apropiada; las fallas son aisladas
localmente, minimizando el número de usuarios afectados por la suspensión del
suministro.
Otros circuitos de distribución alimentados desde el mismo banco del transformador
de la subestación ven menores distorsiones del voltaje debido al Inrush magnetizante
o corriente de falla durante el recierre. Menos disparos significan menos recierres
consecuentes, dando como resultado menores disturbios de voltajes en otros
circuitos de distribución.
I
FUSIBLE
SEL251
50NLT
SUBTEMA 3
44
APLICACIÓN DE UN RELEVADOR SEL-251 EN SISTEMAS ELÉCTRICOS
APLICACIONES
FUSIBLE
SEL
251
50NLT
50NLT (HABILITAMIENTO POR DISPARO)
50NLT
COLICION DE CURVAS
LIBERACION DE CURVAS
TIEMPO DE AJUSTE
DE RETARDO
50NL
50NL
AJUSTE DEL PICK-UP
Figura 3.2
Esquema salva disparo
3.3 ESQUEMAS DE BLOQUEO PARA INRUSH Y CARGA FRIA.
Los elementos con ajustes bajos de pickup y retardo de tiempo pueden operar
desintensionalmente durante el inrush de carga fría. Estos elementos de
sobrecorriente necesitan ser bloqueados de disparar por un periodo de tiempo
después de que el interruptor cierra si existe el potencial debido a corriente de carga
fría inrush. Se pueden implementar dos esquemas de bloqueo de elemento de
sobrecorriente. Un esquema usa el bit 50C de la orden del Relevador, el otro usa el
52AT.
3.4 DESHABILITACION DE ELEMENTOS DE SOBRECORRIENTE A TIERRA.
Los relevadores de falla a tierra son con frecuencia deshabilitados temporalmente
durante operaciones de circuito de distribución en paralelo. Esto es con la finalidad
de evitar disparos de los relevadores de falla a tierra a consecuencia de corriente
desbalanceada residual.
SUBTEMA 3
45
APLICACIÓN DE UN RELEVADOR SEL-251 EN SISTEMAS ELÉCTRICOS
APLICACIONES
Los elementos de sobrecorriente a tierra en el SEL – 251 pueden ser deshabilitados
por entradas funcionando como disparo permisivo, disparo bloqueado, entradas de
torque de control.
Usted puede aplicar los principios en los siguientes ejemplos para otros elementos.
1. Deshabilitar elementos de sobrecorriente a tierra con entrada de disparo
permisivo.
Cuando una entrada de disparo permisivo es energizada, los elementos de
sobrecorriente seleccionados son habilitados para disparar. Las entradas IN5 e IN6
están disponibles en la orden del relevador y pueden ser usados efectivamente como
entradas de disparo permisivo.
2. Deshabilitación de elementos de sobrecorriente a tierra con entrada de
disparo bloqueado.
Cuando una entrada de disparo bloqueado es energizada, los elementos de
sobrecorriente seleccionados son deshabilitados para disparar. Esta función es la
opuesta a una entrada de disparo permisivo.
Algunas aplicaciones pueden requerir que la entrada de disparo bloqueado supervise
un bajo ajuste del elemento de sobrecorriente instantánea a tierra 50NL en un
esquema ahorra – fusible.
3. torque.
Cuando una entrada
de torque es energizada, los elementos de sobrecorriente
seleccionados son habilitados para operar. Cuando una entrada de control de torque
es desenergizada, los elementos de sobrecorriente seleccionados son deshabilitados
de operar.
En tal estado, los elementos de sobrecorriente no “levantan” si su corriente excede
sus ajustes de pick up.
Los elementos de sobrecorriente de tiempo definido y los de sobrecorriente no
empiezan a contar cuando la corriente excede los ajustes de pick up.
SUBTEMA 3
46
APLICACIÓN DE UN RELEVADOR SEL-251 EN SISTEMAS ELÉCTRICOS
3.5
TIEMPO
DE
RESPUESTA
APLICACIONES
MINIMA
PARA
ELEMENTOS
DE
SOBRECORRIENTE.
Para problemas de coordinación de elementos de sobrecorriente en altos niveles de
corriente de falla, se puede incorporar un tiempo de respuesta mínima en los
elementos de sobrecorriente. Tal elemento de sobrecorriente no puede operar hasta
que pase un tiempo mínimo de ajuste.
t
51NT * 50NLT (HABILITAMIENTO POR DISPARO)
50NLT
51NT
50NL
51NP Y 50NL
AJUSTE DEL PICK UP
TIEMPO DE AJUSTE DE RETARDO
-TIEMPO MINIMO EFECTIVO
DE RESPUESTA
I
Figura 3.3
Gráfica de tiempo respuesta mínima utilizando tierra residual
SUBTEMA 3
47
APLICACIÓN DE UN RELEVADOR SEL-251 EN SISTEMAS ELÉCTRICOS
APLICACIONES
CALCULAR LA Icc EN UN CIRCUITO DE DISTRIBUCIÓN (13.8 KV) QUE TIENE
LAS SIGUIENTES CARACTERÍSTICAS.
IMPEDANCIA Z % = 10.93
TRANSFORMADOR 12/16/20 MVA
BUS
E=115/13.8 KV
115 KV
Según normas de C.F.E.
ESF-72010
Ejemplo del circuito en
Media tensión: ESF – 4010
Ejemplo del circuito en
Alta tensión: ESF – 72010
XXX: Codificación de la S.E.
(4) : Voltaje de 13.8 Kv.
(0) : Interruptor de B.T.
(1): Numero consec. del circuito
(0): Adjunto 3er digito de interruptor
del num. consec.de cto.
12 MVA
115/13.8 KV
Z%=10.93
(7) : Voltaje 115 Kv
(2) : Linea Subtransmison
(0): interruptor de A.T.
(1): Numero consec. del circuito
(0): Adjunto 4to dig.en interrup.
(4): Voltaje de 13.8 Kv
ESF-42010
Dispositivos de
protección
(relevadores)
conectadoes a
TC´S)
Interruptor
1.- Z (P.U) =
2.- I cc =
4010
4020
Z%
=
Pot. transf.
13.8
1
Z (P.U.)
3.- I base =
KVA
10.93 %
12 MVA
=
=
4030
= 0 . 9108
1
= 1 .0978 P.U.
0.9108
100 000 KVA
3 X E
3 X 13.8 KV
=
4040
Obtener la impedancia en P.U. del
Transformador.
Obtener la impedancia en P.U. del
BUS que sera igual para los circuitos
de 13.8 KV.
I Base = 4183.7 AMPERS
estandarizado por C.F.E
a 100 MVA; valor en el BUS de 13.8 KV.
y Circuito en referencia ESF-4010.
4.- COMO ULTIMO PASO , OBTENDREMOS LA I cc EN AMPERES COMO SIGUE:
ICC . = I BASE X I (P.U.) =
4183.7 AMP X 1.0978 P.U. = 4592.86 AMPERES
.
I CC
SUBTEMA 3
= 4592.86 AMPERES
48
APLICACIÓN DE UN RELEVADOR SEL-251 EN SISTEMAS ELÉCTRICOS
APLICACIONES
DETERMINAR LOS AJUSTES DEL RELEVADOR CONTRA SOBRECORRIENTES
PARA LAS CONDICIONES DE DISPARO DEL CTO. ESF-4010 .
13.8 KV
ICC = 4592.85
AMP´S
S.E.
I
I MAX
=110 AMP´S
R.T.C.
1.-
A) POR CORRIENTE DE CORTO CIRCUITO :
RTC = Icc = 4592.85Amp = 229.64 A Ajuste: se apróxima al RTC inmediato superior de
20
20
250/5=50; De acuerdo a normas para construcción
de TC´S estos deben soportar 20 veces su corriente
nominal sin que se sature por lo que se divide la
RTC= 250/5= 50
corriente de corto cto. Entre 20.
Ajuste: se apróxima al RTC inmediato superior de
B) POR CARGA :
250/5=50; aquí apreciamos que los TC´S van a
RTC = 2 X Imax = 2 X 110A = 220A soportar el doble de su carga lo que significa que van
a estar a un 227.27 % de holgura sobre la demanda
máxima que requiere nuestro circuito en mencion.
RTC= 250/5= 50
2.-
TAP` S PARA 51
Ajuste: Se tomara el tap 4.4 por
Para fases
51F (tap) = 2 IMax = 2 (110 A) = 220 A = 4.4 Amp. la exactitud del relevador 51 de
RTC
50
50
fases
Para Neutro
5IN (tap) = 30 a 70% (I max ) = 0.7 x 110 = 1.54 Amp. Ajuste: Se tomara el tap 1.54
RTC
50
para el relevador 51 Neutro
3.-
PALANCAS PARA 51
Para fases
MT =
ICC
=
Tap * R T C
4592.85 A
(4.4)(50)
ICC
=
Tap * RTC
4592.85 A
(1.54)(50)
= 20.87
CON: MT =20.87 Y t = 0.25 Seg.
Para Neutro
MT =
SUBTEMA 3
= 59.64
CON: MT = 59.64 Y t = 0.3 Seg.
49
APLICACIÓN DE UN RELEVADOR SEL-251 EN SISTEMAS ELÉCTRICOS
4.-
APLICACIONES
INSTANTANEO = 50 H Y 50NH
70% ICC
RTC
= (4592.85 A) X (0.7)
50 A
DISPARO D/RELEVADOR SEL 251 =
4 OPCIONES PARA DISPARO
=
= 3214.96 x 0.7 = 64.29Amp como lectura de TC´S
50
51F
5 IN
4.4 ó 1.54 ó
50 H
64.29
50 NH
ó 64.29
RESUMEN DE DATOS PARA LAS CURVAS DEL RELEVADOR SEL-251 Y OPERACION
EN CORTO CIRCUITO:
REFERENTE A:
R.T.C.
TAP´S
PALANCAS
FASES
NEUTRO
50
50
51F = 4.4
51NT =1.54
MT=20.87
MT=59.64
Dial de
Tiempo
2.0
3.0
INSTANTÁNEOS
50H = 64.29
50NH = 64.29
VALORES DE LOS TIEMPOS CON RESPECTO A LAS CORRIENTES PARA 51F Y
51N HASTA QUE SE PRESENTA EL DISPARO DE TIEMPO.
Icc
MT
1.5
1.6
2
4
6
8
10
14
18
20.87
59.64
SUBTEMA 3
“entre fases”
t (SEGUNDOS) 51F =
7.0
6.0
3.5
0.8
0.45
0.35
0.3
0.28
0.26
0.25
0.25
MT (R.T.C. X TAP)
330
352
440
880
1320
1760
2200
3080
3960
4592.85-Intersecta a Curva 51N
--------
Icc
“al neutro”
51N=
MT (R.T.C. X TAP)
115.5
123.2
154
308
462
616
770
1078
1386
1606.99
4592.85- Intersecta a Curva 51F
50
APLICACIÓN DE UN RELEVADOR SEL-251 EN SISTEMAS ELÉCTRICOS
APLICACIONES
Programa sel-5010 en el que se da click para acceder a la base de datos de la subestación y
circuito de distribución por computadora y control remoto según las pruebas o modificaciones
que se requieran, como sigue:
SUBTEMA 3
51
APLICACIÓN DE UN RELEVADOR SEL-251 EN SISTEMAS ELÉCTRICOS
APLICACIONES
Se escoge la subestación y circuito para acceder al sistema MS2 como a
continuación se aprecia para posteriormente ver la base de datos ya instalados en el
programa y proceder a realizar los ajustes correspondientes:
SUBTEMA 3
52
APLICACIÓN DE UN RELEVADOR SEL-251 EN SISTEMAS ELÉCTRICOS
APLICACIONES
Presentación de los ajustes dados al circuito ESF-4010 “Puerto Pesquero” para un
voltaje de13.8 kv suministrados por CFE.
SUBTEMA 3
53
APLICACIÓN DE UN RELEVADOR SEL-251 EN SISTEMAS ELÉCTRICOS
SUBTEMA 4
INSTALACION
INSTALACION
4.1 MONTAJE DEL BLOCK CONVENCIONAL
El relevador esta diseñado para montarse en forma frontal o vertical en un bastidor
de 19”
a) Conexión a tierra del chasis.
La terminal 46 de la tablilla de interconexión, localizada en la parte posterior del
relevador, debe conectarse a tierra física por seguridad y mejor funcionamiento.
b) Conexiones de potencia
Las terminales 44 y 45 de la tablilla de interconexión, localizada en la parte posterior
del relevador, deben conectarse a una fuente de voltaje, con protección fusibles y un
interruptor.
c) Circuitos de control
Las salidas de control son contactos secos del relevador para disparar a alta
velocidad. “UN METAL” – El oxido del varistor protege cada contacto.
d) Los circuitos de comunicaciones
Los dos puertos seriales de comunicaciones utilizan dos conectores dB 9. Los (PIN5)
y (PIN9) están conectados directamente a la base estructural del chasis
Vea la tabla 4.1 para PIN asignado.
1
2
3
4
5
6
7
Puerto 1 y
2R
+5 Vcd
RXD
TXD
+12 Vcd
GND
-12 Vcd
RTS
8
CTS
CTS
9
GND
GND
Pin
Puerto 2F
N/C
RXD
TXD
N/C
GND
N/C
RTS
Descripción
+5 Vcd disponibles si JMP12 esta instalado.
Recepción de entrada de datos
Transmisión de datos de salida
+12 Vcd disponibles si JMP13 esta instalado.
-12 Vcd disponibles si JMP14 esta instalado
Los relevadores aciertan esta linea bajo condiciones normales.
Cuando estos reciben datos el buffer esta lleno, la linea es
desacertada, y acierta otra vez cuando el buffer tiene suficiente
espacio para recibirnos datos.
Los dispositivos conectados deben estar en el monitor RTS
(usualmente con sus entradas CTS) y parar la transmisión cuando la
linea desacierta.
Si la transmisión continua, los datos se pueden perder.
El monitor CTS del relevador, y transmite los caracteres solamente si
CTS es acertado.
Conexión alambrada de aterrizamiento a aterrizamiento.
Tabla 4.1
Tabla de asignación de pines.
SUBTEMA 4
54
APLICACIÓN DE UN RELEVADOR SEL-251 EN SISTEMAS ELÉCTRICOS
INSTALACION
Se puede minimizar las dificultades de comunicaciones en los circuitos por la
extensión de los cables como sea posible.
Se recomiendan extensiones de 12 pies o menos y la longitud de cable nunca debe
exceder de 100 pies. Se usara en las comunicaciones cable blindado
para
longitudes mayores que 10 mts. Se requerirán MODEM´S para comunicaciones de
largas distancias.
Los cables de comunicaciones deben colocarse lejos de los circuitos secundarios y
de control para evitar interferencias o ruidos en las comunicaciones, los cuales
pueden producir errores en la operación del relevador.
4,2 SELECCIÓN DE PUENTES DEL BLOCK CONVENCIONAL
Los puentes JMP103, JMP104 y J6 están en la parte frontal de la tarjeta principal.
Son fácilmente accesados quitando la cubierta frontal del panel.
1. Puentes eia-232
Con el puente J6 se selecciona la velocidad de transmisión, la cual puede ser de
300, 600, 1200, 2400 y 9600 baudios.
2. Contraseña de protección del puente
Colocar el JMP103 en el lugar protegido por la contraseña. Este aspecto es útil si las
contraseñas no son requeridas o cuando son extraviadas.
3. El puente abrir/cerrar
Con el puente JMP104 indicado, los comandos ABRIR y CERRAR son permitidos. Si
usted retira el puente JMP104, la ejecución del comando ABRIR y CERRAR resultan
en el mensaje “ABORTADO”.
4. Puente de contacto de salida a4
Con el puente JMP3 en la posición de ALARMA, el contacto de salida A4 opera el
contacto de salida ALARMA.
SUBTEMA 4
55
APLICACIÓN DE UN RELEVADOR SEL-251 EN SISTEMAS ELÉCTRICOS
INSTALACION
5. Contactos de salida soldados con puentes
Todos los contactos de salida pueden ser configurados como “a” o “b” soldados con
contactos a los puentes JMP4 a través del JMP11. (Cada puente tiene las posiciones
A y B). Las salidas de los contactos soldados con los cables de los puentes tienen
correspondencia como se indica en la siguiente tabla:
SALIDA DE CONTACTO
PUENTE
DISPARO (Terminales 1, 2)
JMP11
DISPARO (Terminales 3, 4)
JMP10
CIERRE
JMP9
A1
JMP8
A2
JMP7
A3
JMP6
A4
JMP5
ALARMA
JMP4
Tabla 4.2
Correspondencia de salidas de contactos soldados con cables de puentes.
6. EIA-232 e instalación del irig-b
Los siguientes listados de cables muestran varios tipos de cables EIA-232. Estos y
otros cables están disponibles con el relevador SEL.
CABLES EIA-232
CABLE 234A
PIN-9 * DISPOSITIVO DE DTE
SEL – 251
GND 5
5
GND
TXD 3
2
RXD
RXD 2
3
TXD
7
RTS
8
CTS
1
DCD
4
DTR
6
DSR
CTS 8
PUENTE
Tabla 4.3
SUBTEMA 4
56
APLICACIÓN DE UN RELEVADOR SEL-251 EN SISTEMAS ELÉCTRICOS
INSTALACION
CABLE 222
SEL – 251
**DISPOSITIVO DE DCE
GND 5
7
GND
TXD 3
2
RXD
RXD 7
20 DTR
RXD 2
3
CTS 8
8 ++CD
GND 9
1
TXD
GND
Tabla 4.4
CABLE 231
SEL – PRTU
SEL - 251
GND 1
5
GND
TXD 2
2
RXD
RXD 4
3
TXD
CTS 5
7
RTS
+ 12 7
8
CTS
GND 9
9
GND
Tabla 4.5
Cable 239 para datos e irig - b
SEL – 251
SEL – 2020
RXD 2
3
TXD
TXD 3
2
RXD
GND 5
5
GND
RTS 7
8 CTS
CTS 8
7
PUERTO 2R/J203
RTS
+ IRIG 4
2 +IRIG
+IRIG 6
3 -IRIG
ENTRADA AUXIAR/J201
Tabla 4.6
SUBTEMA 4
57
APLICACIÓN DE UN RELEVADOR SEL-251 EN SISTEMAS ELÉCTRICOS
INSTALACION
CABLE 272 Solo para datos
SEL – 2020
SEL - 251
RXD 2
3
TXD
TXD 3
2
RXD
GND 5
5
GND
RTS 7
8
CTS
CTS 8
7
RTS
Tabla 4.7
DTE = Equipo Terminal de Datos (Computadora, Terminal, Impresora, etc.)
DCE = Equipo de Comunicaciones de Datos (Modem, etc.)
IRIG – B DESCRIPCION DE ENTRADAS
El puerto indicado como J201/ENTRADA AUXILIAR recibe demodulada la entrada
IRIG-B. La definición de los pines aparecen en la tabla 4.8
PIN
NOMBRE
DESCRIPCION
1
+5
*
2
IRIGIN HI
IRIG-B Entrada positiva
3
IRIGIN HI
IRIG-B Entrada negativa
4
+ 12
*
6
- 12
*
5, 9
GND
Tierra a tierra alambrada y
blindada
Tabla 4.8
Descripción de los pines
4.3 MONTAJE DEL PLUG
Conector de enchufe
En el modelo de conector de enchufe el montaje es el mismo que para el modelo de
terminales convencionales, así como también deberá ir conectado a tierra para
SUBTEMA 4
58
APLICACIÓN DE UN RELEVADOR SEL-251 EN SISTEMAS ELÉCTRICOS
INSTALACION
protección y seguridad del equipo y también buen funcionamiento, se deberá instalar
una fuente de control de voltaje, el control de potencia es a través de fusibles y un
interruptor, además de todas las características del modelo anterior son las mismas
en este modelo,
4.4 SELECCIÓN DE PUENTES.
En este punto veremos que la ubicación de los puentes son los mismos que en el
modelo de terminales convencionales así también como accesarlos quitando la tapa
superior del panel, para su utilización en caso de perdida de los password. De la
selección de puentes y sus diferentes funciones como el EIA-232 que provee de
diferentes velocidades de transmisión y que no se deberán seleccionar dos
velocidades de transmisión para el mismo puerto.
Figura 4.1
El Relevador SEL-251 montado en forma frontal sobre un bastidor o panel.
SUBTEMA 4
59
APLICACIÓN DE UN RELEVADOR SEL-251 EN SISTEMAS ELÉCTRICOS
INSTALACION
Figura 4.2
Vista de varios relevadores SEL-251, cada uno para un circuito diferente.
SUBTEMA 4
60
APLICACIÓN DE UN RELEVADOR SEL-251 EN SISTEMAS ELÉCTRICOS
INSTALACION
Figura 4.3
Cableado, puentes y contactos de relevadores auxiliares conectados a varios
relevadores SEL-251.
SUBTEMA 4
61
APLICACIÓN DE UN RELEVADOR SEL-251 EN SISTEMAS ELÉCTRICOS
PRUEBAS Y MANTENIMIENTO
SUBTEMA 5 PRUEBAS Y MANTENIMIENTO
5.1 PROCEDIMIENTO DE PRUEBAS
Prueba auxiliar provista por el relevador.
Las siguientes características le ayudan durante la prueba y calibración del
relevador:
Comando METER. El comando METER muestra los voltajes y corrientes que
llegan al relevador en valores primarios. El relevador calcula los megawatts (MW)
y los megavars (MVAR) a partir de esos voltajes y corrientes. Esas cantidades
son útiles para comparar la calibración del relevador con respecto a otros
medidores de exactitud conocida.
Cuando pruebe el relevador, primero verifique su calibración. Si el relevador esta
descalabrado invalide todas las demás pruebas. Cada relevador es calibrado en
la fabrica antes del envío y no debe requerir ajuste adicional.
Comando TARGET. El relevador le permite reasignar los indicadores del panel
frontal para señalizar los elementos y la lógica intermedia resultado de la orden
del relevador además de los estados de contactos de entrada y salida.
5.2 PRUEBA FUNCIONAL COMPLETA.
Este procedimiento permite probar las funciones de control y protección de forma
mas completa que en el procedimiento de inspección inicial. Para Realizar esta
prueba se requiere del siguiente equipo:
Terminal de comunicaciones con interfase Serial EIA RS-232-C.
Cable de datos para conectar la terminal y el relevador.
Fuentes de voltajes trifásicos sincronizados y al menos dos corrientes.
Ohmetro o dispositivo censor de apertura / cierre de contacto.
Cronómetro con entradas de contacto para arranque y paro.
SUBTEMA 5
62
APLICACIÓN DE UN RELEVADOR SEL-251 EN SISTEMAS ELÉCTRICOS
PRUEBAS Y MANTENIMIENTO
¿ Que debe ser probado?
Una prueba funcional completa incluye el procedimiento de inspección inicial y los
pasos adicionales descritos abajo. En general, estas pruebas aseguran que los
ajustes del relevador se adapten a su aplicación.
Prueba de ajustes.
Procedimiento
Asegurar que el relevador acepta los ajustes.
a) Entre el acceso al nivel 2, vea las facilidades de los comandos ACCESS y
2ACCESS.
Cambie un ajuste del grupo de ajustes 1. Por ejemplo, cambie el pick up del
elemento de sobre corriente a tierra de 1.5 amperes secundarios a 2.0 amperes
secundarios.
b) Tipee SET 1 51NP y presione (ENTER).
c) Adelante del indicador 51NP. Tipee 2.0 y presione (ENTER).
d) Para completar el procedimiento de ajuste, tipee END y presione (ENTER). El
relevador procesa los ajustes internos y los compara con los límites fijados.
e) Si todos los ajustes están dentro de los rangos aceptables, el contacto ALARM
cierra momentáneamente cuando los nuevos ajustes son habilitados a menos que
una condición de alarma ya exista, por ejemplo falla de auto-prueba.
f) Use el comando SHOWSET para verificar que los ajustes se realizaron
correctamente
5.3 PRUEBA DE MEDICION.
Esta prueba únicamente requiere una fuente de prueba de un voltaje y una corriente.
Procedimiento:
Poner en paralelo todas las entradas de voltaje conectando las terminales 37,
38 y 39 con un puente, como se observa en la figura 5.1.
Ponga en serie todas las entradas de corriente como se muestra en la figura
siguiente.
SUBTEMA 5
63
APLICACIÓN DE UN RELEVADOR SEL-251 EN SISTEMAS ELÉCTRICOS
PRUEBAS Y MANTENIMIENTO
CVA
+
12
1A
2N
3N
3N
3D
V
B
VC
N
VA
+
1R
3N
34
CC+
C VA
Figura 5.1
Conexiones del medidor de prueba.
Aplique un voltaje de 50 Vca entre las entradas de voltaje en paralelo con el
punto neutro y una corriente de cinco amperes a través de las entradas. El
ángulo de fase del voltaje y la corriente deberá ser ajustado a cero grados.
Use el comando METER para inspeccionar los voltajes, corrientes y potencia.
Medidos los voltajes VA, VB y VC deben ser igual al número de veces el voltaje
aplicado del ajuste de la relación de transformación de voltaje del TP. Con los
ajustes de alimentación de distribución de 13.8 KV de ejemplo, usted debe
obtener:
VA = VB = VC = (50 V) (180)
= 9000 V (+0.5%)
Los voltajes VAB, VBC y VCA deben leer menos de 135 V primarios.
Igualmente las corrientes IA, IB y IC deben ser igual al numero de veces la corriente
aplicada de la RTC del transformador de corriente. Con los ajustes del alimentador
de distribución de 13.8 KV, se debe obtener:
IA = IB = IC = (5 A) (120)
= 600 A (+1%)
La diferencia de corrientes IAB, IBC e ICA debe ser menor de 12 amperes.
La potencia leída, P(MW), debe leer:
(VA)(IA) + (VB)(IB) + (VC)(IC) = 16.20 MW
La lectura de la potencia reactiva Q (MVAR) debe ser menor que 0.3 MVAR.
SUBTEMA 5
64
APLICACIÓN DE UN RELEVADOR SEL-251 EN SISTEMAS ELÉCTRICOS
PRUEBAS Y MANTENIMIENTO
5.4 PRUEBA DE SOBRECORRIENTE.
Estas pruebas consisten en verificar el umbral de pick up de los siguientes elementos
de sobrecorriente:
51P
pick up del elemento de sobrecorriente de fase.
50L
pick up del elemento de sobrecorriente de tiempo definido de fase.
50H
Elemento de sobrecorriente instantáneo de fase.
51QP
Pick up del elemento de sobrecorriente de secuencia negativa.
50Q
Pick up del elemento de sobrecorriente de tiempo definido de sec. (-).
51NP
Pick up del elemento de sobrecorriente a tierra.
50NL
Pick up del elemento de sobrecorriente de tiempo definido a tierra.
50NH
Elemento de sobrecorriente instantáneo a tierra.
Procedimiento:
Usando el comando SET, ajuste la salida programable deseada (A1 – A4) para
seguir el elemento de sobrecorriente apropiado.
Deshabilite todos los torques de control externos e internos de los elementos
de sobre corriente.
Aplique corriente a una fase y observe el pick up y el dropout de cada
elemento. Registre los resultados.
5.5 INSPECCIÓN INICIAL.
El procedimiento de inspección inicial debe familiarizarlo con el relevador y
asegurarse que todas las funciones están operando apoyándonos con la descripción
y especificaciones Funcionales, los comandos y reporte de evento para comprender
completamente las capacidades del relevador.
Equipo requerido.
El siguiente equipo es necesario para la inspección:
Terminal con interfase serial EIA RS-232-C
Cable de interconexión entre la terminal y el relevador.
SUBTEMA 5
65
APLICACIÓN DE UN RELEVADOR SEL-251 EN SISTEMAS ELÉCTRICOS
PRUEBAS Y MANTENIMIENTO
Fuente de potencia de control.
Fuente de voltajes y corrientes trifásicos.
Ohmetro o dispositivo censor de apertura / cierre de contacto.
5.6 PROCEDIMIENTO DE INSPECCIÓN.
En este procedimiento se deben usar algunos comandos del relevador.
Los comandos a tipear aparecen en letra mayúscula negrita: por ejemplo, OTTER.
Las teclas a presionar aparecen en letra mayúscula, negrita y encerrada con los
símbolos <>, por ejemplo, <ENTER>.
Paso 1
Inspeccionar el instrumento para ver si no hay daño físico (abolladuras, sonidos
extraños en el interior, etc.).
Paso 2
Verificar los requerimientos para las entradas lógicas del relevador, el nivel del
voltaje de potencia de control y las entradas de voltaje y corriente.
Verificar los datos de placa en el panel posterior del relevador. Leer la información de
esta placa antes de aplicar potencia al relevador o comenzar las pruebas.
Paso 3
Verificar el ajuste de la interfase de comunicaciones.
Procedimiento: Conecte una terminal de computadora al puerto 2F del panel frontal
del relevador. La terminal debe estar configurada a 2400 bauds, ocho bits de datos,
dos bits de paro, y no paridad.
El relevador es enviado de la fabrica con el puerto 2F ajustado a 2400 bauds y el
puerto 1 ajustado a 300 bauds. La figura 5.2 muestra la interfase de comunicación
típica ajustada para propósito de prueba.
SUBTEMA 5
66
APLICACIÓN DE UN RELEVADOR SEL-251 EN SISTEMAS ELÉCTRICOS
Puerto serial
PRUEBAS Y MANTENIMIENTO
Cable de comunicaciones
Figura 5.2
Interfase de comunicaciones
Paso 4
Propósito: Establecer conexiones de la potencia de control.
Procedimiento:
Conecte una tierra a la terminal 46 del panel posterior y conecte la potencia de
control a las terminales 44 y 45. La polaridad no es importante.
Los relevadores alimentados con 125 o 250 V pueden ser conectados a un enchufe
de pared de 115 Vca para realizar una prueba.
En la instalación final, recomendamos que el relevador reciba potencia de control de
la estación de baterías de CD para evitar la pérdida de los eventos almacenados en
la memoria volátil, si el servicio de la subestación se pierde.
Paso 5
Propósito: Aplicar voltaje de control al relevador y empezar las comunicaciones al
acceso al nivel 0.
SUBTEMA 5
67
APLICACIÓN DE UN RELEVADOR SEL-251 EN SISTEMAS ELÉCTRICOS
PRUEBAS Y MANTENIMIENTO
Método: Encender el relevador. Todos los indicadores del panel frontal deben
iluminarse cuando presionemos el botón TARGET RESET (Reset de indicadores). Si
no es así, se deben verificar los fusibles.
Paso 6
Propósito: Establecer comunicaciones de acceso al nivel 1.
Método: Tipee ACCES y presione (ENTER) en el indicador, meta el password de
acceso al nivel 1 OTTER y presione (ENTER). Debe aparecer en el indicador =.
Indicando que se ha establecido comunicación por medio del nivel.
Paso 7
Propósito: Verificar el estado de la auto-prueba del relevador.
Método: Tipee STATUS y presione (ENTER) apareciendo en pantalla los datos de
falla a tierra o trifásica.
Paso 8.
Propósito: Conectar las fuentes de voltaje y corriente al relevador.
Procedimiento: Apague el relevador y conecte las fuentes de voltaje y corriente a
las terminales del panel trasero del relevador como se muestra en la figura 5.3
Figura 5.3
Conexiones de la fuente de voltaje y corriente
SUBTEMA 5
68
APLICACIÓN DE UN RELEVADOR SEL-251 EN SISTEMAS ELÉCTRICOS
PRUEBAS Y MANTENIMIENTO
Aplique 69 volts por fase (línea-neutro) en rotación de secuencia positiva.
Ajuste la fuente de corriente de la fase A a 2 amperes, al mismo ángulo que el
voltaje de la fase A.
Ajuste la fuente de corriente de la fase B a 2 amperes, con el mismo ángulo que
el voltaje de la fase B.
Ajuste la fuente de corriente de la fase C a 2 amperes. Con el mismo ángulo que
el voltaje de fase C.
Paso 9.
Verificar las conexiones y niveles correctos de corriente y voltaje.
Procedimiento: Use el comando METER para medir los voltajes y las corrientes
aplicadas en el paso 9. A manera de ejemplificar se tomaran voltajes aplicados de 69
volts por fase y una RTP de 180:1, los voltajes línea a neutro desplegados deben ser
12420 V. Con corrientes aplicadas de 2.0 amperes por fase y una RTC de 120:1, las
corrientes de línea a neutro desplegados deben ser 240 amperes. Todas las
cantidades de línea a línea deben estar balanceadas, diferentes de las mediciones
línea a neutro por un factor de 1.73. La potencia real P debe ser aproximadamente
8.94 MW; la potencia reactiva Q debe ser de aproximadamente 0 MVAR.
Paso 10.
Establecer comunicaciones al acceso al Nivel 2.
Procedimiento: Tipee 2ACCES y presione (ENTER). En el indicador meta el
password de ACCESO al nivel 2: “TAIL” y presione (ENTER). El indicador = (debe
aparecer, indicando que se ha establecido comunicación al acceso al Nivel 2.
Ajuste uno de los pick ups de fase (51P, 50L o 50H) debajo de 10.00 A secundarios y
habilite este mismo pick up para generar un reporte de evento [ajuste ER (1246)].
Para ver el reporte de evento completo de la ultima falla, tipee el EVENT 1
y
presione (ENTER). Cada reporte de evento provee un registro de once ciclos de las
corrientes, voltajes, estados de los relevadores, y todos los estados de las entradas y
salidas de contacto. El relevador graba los últimos doce reportes. Este procedimiento
de
inspección
SUBTEMA 5
muestra
solamente
unas
características
del
relevador.
69
ANÁLISIS CRITICOS DE LOS DIFERENTES ENFOQUES
Los
sistemas modernos con base
en microprocesadores contienen no solo el
sistema de relevo instantáneo y de retardo de tiempo que se acaba de describir, sino
que
además
pueden
integrar
medios
de
reconexión,
instrumentación
y
almacenamiento de datos y fallas. Vemos que a través de la consulta de diferentes
fuentes bibliográficas en la elaboración de este trabajo, se observo que la teoría
básica de este
tema en libros y trabajos y conforme el control programable
encuentra una mayor aplicación exitosa; los diferentes autores de dichas obras
muestran una clara ventaja de los sistemas de control automático basados en
Controladores Lógicos Programables debido a la amplia funcionalidad, confiabilidad,
versatilidad y gran gama de aplicaciones de estos, sin embargo, la creciente
demanda de sistemas que manejen mas entradas, salidas y mas variables de
estado, hacen necesario que la mayoría de los ingenieros y científicos posean un
buen conocimiento de este campo.
Todo esto nos da una idea de que en actualidad con las mejoras en los dispositivos,
componentes y la creación de más herramientas de programación han logrado una
mejora significativa en cuanto al desempeño de estos y la reducción de precios en
comparación a los primeros sistemas en especial los PLC o Controladores Lógicos
Programables. Es por eso que debido a la creciente demanda de sistemas de
producción más avanzados y de más servicios automatizados.
La implementación de los sistemas de control programable se vuelve la opción más
acertada y en muchos casos indispensable u obligada así como una demanda de
actualización del personal en la programación de
los sistemas de control por
relevadores de estado sólido.
70
CAPITULO III
CONCLUSIONES
En la actualidad con el acelerado avance tecnológico se han desplazado
muchos de los sistemas mecánicos que se aplicaban en los sistemas de control
por relevadores y que aun así fueron muy seguros y confiables; se han sustituido
por sistemas electrónicos de control programables ya que brindan ventajas muy
pronunciadas
debido
a
su
velocidad
de
operación,
dimensiones
considerablemente reducidas, funcionamiento, instalación y bajo mantenimiento.
Esta evolución tecnológica hace necesaria la implementación de sistemas de
protección y control por relevadores, de hecho por la introducción de
semiconductores una buena parte de dichos procesos es precisamente el
mencionado control automático, cuyas funciones se han facilitado gracias al uso
de los Controladores Lógicos Programables, ya que éstos pueden realizar
funciones combinatorias y de rutina o secuencia, además de su fácil instalación en
cualquier máquina manual, o automática.
Entre otras ventajas esta su bajo consumo de energía, contrario a la lógica de
relevadores electromecánicos, los cuales necesitan de un gran número de éstos
para desarrollar la secuencia de control de algún proceso industrial, con lo cual por
otra parte produce un aumento de la temperatura de operación con el riesgo de
ocasionar fallos en el funcionamiento del sistema.
71
BIBLIOGRAFIA
 Fundamentos de Protección de Sistemas de Potencia por reelevadores
Autor: Gilberto Enríquez Harper
Editorial Limusa.- Noriega Editores
 Análisis de Sistemas Eléctricos de Potencia
Autor William D. Stevenson, Jr.
 Técnica de las Altas Tensiones Volumen 1
Editorial Limusa.- Noriega Editores
 SEL-251 DISTRIBUTION RELAY
Schweitzer Engineering
Fullman Washington USA
 Manual de Ingeniería Eléctrica
Donald G.
Zink H. Wayne Beaty
 WWW.Simens.Com
 Coordinación de Protecciones a Sistemas de Potencia de C.F.E.
 Curso de Subestaciones Eléctricas
 Diccionario de Tecnicismos Ingles-Español Editorial Larousse
 Coordinación de Protecciones mediante el programa ASPEN
72
ANEXOS.
Las ecuaciones del reset de retardo de tiempo son dadas a continuación:
tM= Tiempo de operación de la curva en segundos.
tr = Tiempo de reset en segundos (para el reset de retardo de tiempo).
TD= Ajuste del dial del tiempo.
M= Múltiplos de pickup. Para el tiempo de operación de la curva (tM), M>1.
ANEXO 1
Curva 1: moderadamente inversa, esta se observa en la grafica 1
tM
TD 0.157
0.668
M 1
73
Gráfica 1
ANEXO 2
La curva 2: inversa se observa en la gráfica 2
tM
TD 0.180
5.95
M2 1
Gráfica 2
74
ANEXO 3
La curva 3: muy inversa se observa en la gráfica 3
tM
TD 0.0963
3.88
M2 1
75
Gráfica 3
ANEXO 4
La curva 4: extremadamente inversa se observa en la gráfica 4
tM
TD 0.0352
5.67
M 2. 1
Gráfica 4
76
APÉNDICE
51P
Pick up del elemento de sobre corriente de fase
50L
Pick up del elemento de tiempo definido de fase.
50H
Elemento de sobre corriente instantáneo de fase
51QT
Pick up del elemento de sobre corriente de secuencia negativa
50Q
Pick up del elemento de sobre corriente de tiempo definido de
secuencia negativa
51NP
Pick up del elemento de sobre corriente residual a tierra
50NL
Pick up del elemento de sobre corriente de tiempo definido residual
a tierra.
50NH
Elemento de sobre corriente instantáneo residual a tierra.
51T
Elemento de sobre corriente de fase
50LT
Elemento de sobre corriente de tiempo definido de fase.
50C
Elemento de sobre corriente instantánea de fase (puede invalidar el
control de voltaje mediante el 27)
51Q
Elemento de sobre corriente de secuencia negativa
50QT
Elemento de sobre corriente de tiempo definido de secuencia
negativa
51NT
Elemento de sobre corriente residual a tierra de tiempo
50NLT
Elemento de sobre corriente de tiempo definido residual a tierra.
27
Elemento de bajo voltaje por fase para control del torqué interno y
detección del fusible fundido
79RS
Relevador de recierre esta en estado de RESET.
79CY
Relevador de recierre esta en el estado de ciclo de recierre.
79LO
Relevador de recierre esta en estado de bloqueo.
PDEM
Umbral de corriente de demanda por fase excedido
QDEM
Umbral de corriente de demanda de secuencia negativa excedido.
NDEM
Umbral de corriente de demanda residual a tierra excedido.
TF
Condición de falla de disparo.
77
CF
Condición de falla de cierre.
TCMA
Alarma del monitor del circuito de disparo, acierta por apertura
anormal o corto circuito en el circuito de disparo del interruptor o
entrada de estado del interruptor.
ST
Salida del temporizador TS, accionado por cualquier combinación
OR de elemento en R1 a R3 asignado el ajuste S.
TRIP
Estado siguiente de los contactos de salida TRIP.
ABCD
Selección de cualquier combinación OR de elementos en R1 y R2.
EFGH
Selección de cualquier combinación OR de elementos en R3 y R4
J
Selección de cualquier combinación OR de elementos en R1 y R4
KT
Salida del temporizador TK, accionado por cualquier combinación
OR de elementos seleccionados en R1 a R4 asignado al ajuste L.
¡L
Salida de un inversor, accionado por cualquier combinación OR de
elementos seleccionados en R1 a R4 asignado al ajuste L
VWXY
Selección de cualquier combinación AND de elementos A a ¡L
ZT
Salida del reloj T2 accionado por cualquier combinación AND de
elementos A a ¡L asignado al ajuste Z.
5IT
Elemento de sobre corriente de fase.
51QTD
Dial de tiempo de secuencia negativa.
51NH
Elemento de sobre corriente instantáneo residual a tierra
52ATC
Corto circuito o “atorado”
SS1
Selección de grupo de ajustes de entrada 1 (asignada a In1).
SS2
Selección de grupo de ajustes entrada 2 (asignada a In2).
SS3
Selección de grupo de ajustes entrada 3 (asignada In3).
TCP
Control de torque externo (elementos de secuencia (-) y fase).
TCG
Control de torque externo (elemento de sobre corriente residual).
! TCG
Sentido inverso de TCQ.
52A
Estado de interruptor (contacto de entrada 52A)*
! 52A
Estado de interruptor ( contacto de entrada 52B)*
52AR
Estado de interruptor (contacto de entrada 52A) recierre iniciado.*
DC
Cierre directo (requiere el estado de interruptor del circuito.
78
RE
Recierre habilitado (requiere estado de interruptor).
ET
Accionamiento externo retorno de evento.
DT
Disparo directo.
ST
Salida del temporizador TS, accionado por cualquier combinación
OR de elementos en R1 a R3 asignado al ajuste S.
ABCD
Selección de cualquier combinación OR de elementos en R1 y R2.
EFGH
Selección de cualquier combinación OR de elemento en R3 y R4.
!L
Salida de un inversor, accionado por cualquier combinación OR de
elemento seleccionado en R a R4 asignado al ajuste l.
A1,A2
Selecciona cualquier combinación OR de elemento R1, R2, R3 y
R4.
A3
Secciona cualquier combinación OR de elemento en R1, R2, R3 y
R4 y R6.
A4
Selecciona cualquier combinación de elemento en R2, R3, R4 y R6
opcionales a 4, puede operar como una alarma mediante la
colocación del puente jmp3.
79SH
Supervisor de elementos de sobrecorriente y para cancelar
condiciones de recierre.
TGR
Periodo de tiempo ajustable del relevador para entradas con la
finalidad de estabilizarse antes de cambiar el grupo de ajustes
activos.
52APU
Desarrollo de la función de 52AT a pick up
52AD0
Desarrollo de la función de 52BT a drop-out
LED
Diodo emisor de luz
CD
Cierre directo
52AT
Contactos en estado de cerrado
52BT
Contactos en estado de abiertos
IRIG B
Señal demodulada en el relevador SEL 251 como código de tiempo.
TFT
Reloj de falla de disparo
CFT
Reloj de falla de cierre-
79
SOBRECO-
Corriente anormalmente alta ordinariamente resultante de un
RRIENTE
cortocircuito
DIAL
Simula el viaje del disco de inducción electromecánica con ajustes
de tiempos de múltiplos de disparo por medio de las palancas .
TDUR
Duración de tiempo de disparo
SEC ( + )
Es un sistema eléctrico trifásico balanceado energizado tanto de la
red como de la carga y generación en el que las componentes de
secuencia negativa y cero quedan desenergizadas.
SEC ( - )
El sistema eléctrico esta desenergizado y bajo condiciones
desbalanceadas con corrientes y voltajes igual a cero, e indican
fallas entre fases sin involucrar tierra.
SEC ( 0 )
El sistema eléctrico esta desenergizado y bajo condiciones
desbalanceadas con corrientes y voltajes igual a cero, e indican
fallas que involucran tierra.
ANSI
Instituto Nacional de Estandarizacion de Normas Americanas
ASERCION
No en relacion a sus condiciones de verdad, sino en relacion a sus
condiciones.
INTERFASE Puerto USB de cable sencillo para computadora y relevador para
las conexiones a alta velocidad de sus elementos y su cordinación.
80
Descargar