UNIVERSIDAD DE ORIENTE

UNIVERSIDAD DE ORIENTE

NCLEO ANZOTEGUI

DEPARTAMENTO DE ELECTRICIDAD

PROTECCIONES Prof. Hernn Parra

EJERCICIOS DE PROTECCIONES

1. A que se denomina Burden?

Es la mxima carga expresada en ohm o VA que se puede conectar en el secundario de un Transf. De corriente para que mantenga la precisin requerida.

2. Cuales son las cargas normalizadas para transformadores de corriente segn las Normas ANSI?Las cargas normalizadas son: 0.2; 2; 4; 6; 8 ohm.3. Como se definen las caractersticas que deben poseer los sistemas de proteccin.

Seguridad:

-La proteccin no debe operar cuando no sea requerida, por ejemplo: Fallas en otras partes del sistema u oscilaciones estables.

Respaldo: - Si al producirse una anormalidad, la proteccin encargada de aislar la zona no opera, los daos a los equipos seran mayores y la falla se propagara por el resto del sistema con las consecuencias previsibles.- Para que esto no ocurra se utiliza el respaldo, es decir, otra proteccin deber ser capaz de detectar la falla y aislarla, an a costa de dejar fuera de servicio equipos o sectores en condiciones normales.

- Segn la ubicacin de la proteccin que da respaldo, este puede ser local o remoto.

4. En cuantas funciones se pueden dividir los sistemas de proteccin e indique en que consiste cada una.

Funcin reductora: Miden los parmetros de corriente aslan los sistemas, ejemplo: Transformador reductor.

Funcin detectora: Determina condiciones anormales de operacin en el sistema de potencia, da rdenes de actuacin a otros dispositivos, ejemplo: Rel.

Funcin interruptora: su funcin es interrumpir la alimentacin a los circuitos bajo falla.

Funcin auxiliar: se encarga de proporcionar la energa elctrica a todos los dispositivos para que operen bajo cualquier condicin del sistema de potencia.

5. Cundo se dice que un sistema de protecciones no es selectivo?

Un sistema es selectivo cuando Detecta un determinado tipo de anomala en un determinado componente o equipo del sistema de potencia y no operar ante otro tipo de anomala o ante anomalas en otros equipos. Por lo tanto un sistema de proteccin es no selectivo cuando el sistema puede detectar anomalas de otros tipos en otros componentes.6. Cul es la importancia de la zona de proteccin en un sistema de potencia?

Las zonas de proteccin son las areas del sistema de potencia limitado entre 2 o ms transformadores de medidas o interruptores. La importancia de estas zonas radica en que si uno de los extremos del sistema de potencia no posee estos elementos de proteccin queda expuesto a una falla o avera, la cual no ser detectada ni habr interruptor que pueda hacer de contingente. Las zonas que no poseen proteccin son llamadas zonas muertas.

7. A que se llama proteccin de respaldo local y respaldo remoto?

Respaldo remoto: Las protecciones de respaldo remoto se ubican en las estaciones adyacentes o remotas, estn como su nombre lo indica , respaldan a los respaldos locales en caso de no accionarse.

Respaldo local y falla interruptor: El respaldo local est ubicado en la misma estacin, son aquellas de ben accionarse de inmediato, ya que se encuentran justo en el lugar de la falla.

8. Grafique la conexin de los transformadores de corriente en un sistema trifsico.

9. Investigue como se puede obtener un sistema de medicin de voltaje trifsico a partir de dos transformadores de tensin bifsico.

Se puede hacer una lectura de tensin trifsica con dos Transf. De medicin monofsica colocando estos en serie de la siguiente manera:

Evidentemente se pueden medir los voltajes Vab,Vbc,Vca.10. Cuales son las corrientes normalizadas para TC`s en el primario y en el secundario?, De acuerdo a las normas ANSI.

Las corrientes normalizadas para los transformadores de corriente son:

Primario: 300A, 600A, 800A, 900A, 1200A,200A,4000A.Secundario: Medicin 0,5A; proteccin: 1A y 5A.

11. Como se conectan los transformadores de medida al sistema de potencia.

Los transformadores de corriente se conectan en serie al sistema de potencia, generalmente estn compuestos por un ncleo de forma circular(toroidal), por el cual pasa la lnea que se va a medir, esta se mide por medio de un arrollado secundario, mientras que el transformador de medicin de tensin se conectan en paralelo al sistema de potencia.12. Qu identificacin llevan los terminales de alta y baja tensin de los TC`s y TT`s?13. Para los Transformadores de Tensin los terminales de alta tensin se identifican como P1 y P2; los de baja tensin se identifican como S1, S2 y S314. Para los Transformadores de Corriente los terminales de alta tensin se identifican como H1 y H2; los de baja tensin se identifican como X1, X2 y X3.15. A que se llama multirelacin tipo ANSI, de ejemplos?La multirelacion ANSI es la relacin que existe con respecto al primario y al segundario de los TCs , la cual varia dependiendo de los terminales utilizados en el secundario, esto ocurre cuando el TC posee varias bobinas en el secundario, lo que permite variar las transformaciones de los valores interpretados del primario a partir de las lecturas del secundario. Estas bobinas se les llaman taps.16. Es posible hablar de multirelacin en los transformadores de tensin. Explique su respuesta.Esto no es posible, debido a que los valores de voltaje en serie no pueden ser modificados con varios embobinados en el secundario, lo ms cercano a un transformador de voltaje multirelacion es un autotransformador, el cual no cambia de bobinas, si no que mueve un contacto a lo largo de la bobina para cambiar el valor de voltaje de la salida.17. Se tiene un circuito en 4,16 kV con transformadores de corriente para proteccin de relacin 400/5, su hoja de caractersticas es la anexa, si su precisin es C400 cual es la mxima corriente de cortocircuito que puede circular en el primario.Si la corriente de cortocircuito aumenta 1,5 veces en cuanto tiene que reducirse el burden para que el transformador no sature.

Recuerde el concepto de la precisin para transformador de corriente de proteccin para la resolucin de este problema.

18. Un transformador de corriente alimenta a un ampermetro que indica a plena escala 600 amperios. Cuando en el secundario del transformador de corriente circula 3,5 amperios indique:

Qu lectura da el ampermetro?

Cul es la relacin de transformacin del TC`s?

19. Cual es la diferencia entre un transformador de corriente para medicin y uno para proteccin?El transformador de corriente para medicin tiene la cualidad de disminuir los valores de corriente para ser utilizado como referencia en mediciones, siendo mucho ms exacto que el de proteccin, mientras que el transformador de corriente para proteccin tiene la caracterstica de que su ncleo est compuesto de una aleacin que le permite saturarse cuando la corriente es muy grande. Cuando el ncleo se satura la corriente en el secundario es 0, es decir que no conduce, mientras que el transformador de medicin no tiene esa cualidad, es decir no se satura, por lo cual en momento de una falla, puede daarse si no se toman las debidas precauciones.

20. Qu precisiones existen segn la Norma ANSI e IEC?

Se considerar que la precisin de los ncleos de medicin ser de 0,5%, segn la norma IEC 60044.21. Cul es la nomenclatura para la representacin de la precisin de los transformadores de corriente segn las Normas ANSI e IEC?De acuerdo a las normas ANSI por las siguientes siglas: XBY donde

X: indica el error de la medicin.

B: es la inicial de la palabra Burden.

Y: la mxima carga conectada al secundario.

De acuerdo a la IEC los niveles se expondrn de la siguiente manera:

%S es decir un porcentaje del secundario.

22. Se tiene un TC de medicin con relacin 600/5 con curva de magnetizacin como la anexa.

23. Cual debe ser el mximo Burden a conectar en el secundario para que la corriente de excitacin sea 0,04 Amperes?

24. Se tienen tres (3) transformadores de corriente de medicin con relacin 600/5 colocados en un alimentador de distribucin de 13,8 kV.

Cual debe ser la carga en el secundario para que cuando circulen 300 A en el primario, la corriente en el secundario sea 2,495 A.

25. Si a un TC`s para proteccin de relacin 1200/5 y clase C200 se le coloca en el secundario una carga adicional en serie de 1,8 Ohmios. Determinar cual es el valor mximo de la corriente de cortocircuito que debe circular en el primario para que no se sature el ncleo.

26. Se tiene un transformador de corriente para medicin de relacin 800/5 con resistencia interna igual a 0,065 Ohmios. Cuando la tensin en sus terminales X1-X2 tiene un valor de 200 Voltios se detecta que la precisin es de 1,2. Calcule hasta que valor debe reducirse el burden para que la precisin mejore a 0,3 cuando circule la corriente nominal.

27. Se tiene un transformador de corriente para medicin de relacin 800/5 con resistencia interna igual a 0,065 Ohmios. Cuando la tensin en sus terminales X1-X2 tiene un valor de 200 Voltios se detecta que la precisin es de 1,2. Calcule hasta que valor debe reducirse el burden para que la precisin mejore a 0,3 cuando circule la corriente nominal.

28. Se tiene un circuito en 4,16 kV con transformadores de corriente para proteccin de relacin 400/5, su hoja de caractersticas es la anexa al examen, si su precisin es C400 cual es la mxima corriente de cortocircuito que puede circular en el primario.

Si la corriente de cortocircuito aumenta 1,5 veces en cuanto tiene que reducirse el burden para que el transformador no sature.

Recuerde el concepto de la precisin para transformador de corriente de proteccin para la resolucin de este problema.

29. Un transformador de corriente de relacin 600/5 tiene conectado en sus terminales X1 y X2 un ampermetro, un vatmetro, un contador de energa.

Estos equipos se encuentran ubicados en una casa de mando que dista del transformador 50 m y estn conectados con conductor calibre # 10 AWG.

Cual debe ser la resistencia interna del TC para que su precisin no sea mayor de 1,2?

La curva de Vs-I Magnetizacin esta dada por la siguiente ecuacin.

0 para I Magnetizacin = 0

Vs = 10 para I Magnetizacin = 0,06

10 para I Magnetizacin >0,06

30. Se tiene un transformador de corriente para medicin de relacin 800/5 con resistencia interna igual a 0,065 Ohmios. Cuando la tensin en sus terminales X1-X2 tiene un valor de 200 Voltios se detecta que la precisin es de 1,2. Calcule hasta que valor debe reducirse el burden para que la precisin mejore a 0,3 cuando circule la corriente nominal.

E

E = (200 / I(1)* I(

200 V

I(1 = ( * 5 / 100

I(

0,0

10

0,06

I Magnetizacin

Vs