PRÁCTICA NO. 1:

1 2 3

PRÁCTICA NO. 1PROCEDIMIENTO

PARTICIPACIÓN

RELEVADOR DIGITAL DE BAJO VOLTAJE Y DE

SOBREVOLTAJE

COMPRENSIÓN

CONCLUSIONES

CALIFICACIÓN DE LA PRÁCTICA

OBJETIVO

El objetivo de este ejercicio es entender los principios teóricos para el uso de un relevador de sobre voltaje o de bajo voltaje.

ACTIVIDADES

- La respuesta y los voltajes de operación del relevador serán medidos en relación con diferentes valores de ajuste de éste.

- La razón de reajuste o cociente (R), será calculado.- El tiempo de operación del relevador será establecido.- El consumo interno de potencia del relevador será determinado.- El disparo de un interruptor disyuntor será accionado a través del relevador.

MATERIAL UTILIZADO

- 1 Unidad de supervisión de voltaje AC (SO3301-4N).- 2 Multímetros.- 1 Interruptor de corte (SO3212-1W).- 1 Cuadro de montaje de panel.- 1 Interruptor Disyuntor (SO3301-5P).- 1 Set de cables de conexión.- 1 Fuente de voltaje trifásica con interruptor automático de sobrecorriente y

FI corta circuitos (ST7007-4M2).- 1 Fuente de DC 24V/5A (SO3538-8C5).- 1 Unidad de conexión principal (SO3211-1B).

PRÁCTICA NO. 1:

TEORÍA FUNDAMENTAL

Los relevadores de bajo y sobre voltaje son usados para monitorear voltajes en AC y alimentadores primarios o principales. Las caídas de voltaje y las fallas en los conductores de alguna de las fases de un sistema trifásico causan sobrecarga en máquinas eléctricas. Por otro lado, los sobrevoltajes transitorios causan daño al aislamiento de los componentes del sistema y, por lo tanto, estos podrían presentar fallas o daños posteriores.

Un ejemplo de su aplicación es la protección de generadores asíncronos en operaciones aisladas. Los decrementos del nivel de carga ocasionan incrementos peligrosos en el voltaje, lo que causa que el relevador opere; la perdida de excitación del generador se previene usando protección de bajo voltaje.

PRÁCTICA NO. 1:

DIAGRAMAS ELÉCTRICOS

Circuito 1.

Circuito 2.

PRÁCTICA NO. 1:

DIAGRAMAS ELÉCTRICOS

Circuito 3.

Actividad I.

Medir la respuesta en la protección para bajo voltaje al momento de su operación de disparo.

Procedimiento:

Construir el circuito 1. Ajustar en el relevador el rango de bajo voltaje <U y el de sobrevoltaje U>, a

los valores especificados en la primera columna de la Tabla I. Usando la perilla de la fuente de voltaje 7007-4M2 incrementar el voltaje de

la línea 1 a neutro (L1-N) hasta 200 V. En estas condiciones, el LED verde se enciende indicando que el voltaje principal se encuentra en alguno de los rangos de ajuste mostrados en la primera columna de la Tabla I.

Reducir lentamente el voltaje de la fuente y anotar en la segunda columna de la Tabla I el voltaje en el que el relevador opera por bajo voltaje (el LED verde se apaga cuando se hace esta operación).

PRÁCTICA NO. 1:

Incrementar el voltaje de la fuente hasta que el relevador vuelva al rango de ajuste establecido y se encienda nuevamente el LED verde y anotar este valor de voltaje en la segunda columna de la Tabla I.

Calcular el coeficiente de reajuste del relevador y anotar los resultados en la tercera columna de la Tabla I.

R se refiere al coeficiente de reajuste, UDO se refiere al bajo voltaje y URE se refiere al alto voltaje.

NOTA: los rangos de “t” y “DIFF” en el relevador deben de estar en condiciones iniciales (“0s” y “2%” respectivamente).

R= UDO / URE

TABLA I. AJUSTE DEL RELEVADOR Y CAPTURA DE DATOS.

Actividad II.

Medir la respuesta de la protección para sobrevoltaje al momento de su operación de disparo.

Procedimiento:

Construir circuito 1. Ajustar en el relevador el rango de bajo voltaje <U y el de sobrevoltaje U>, a

los valores especificados en la primera columna de la Tabla II. Usando la perilla de la fuente de voltaje 7007-4M2 incrementar el voltaje de

la línea 1 a neutro (L1-N) hasta 200 V. En estas condiciones, el LED verde se

PRÁCTICA NO. 1:

enciende indicando que el voltaje principal se encuentra en alguno de los rangos de ajuste mostrados en la primera columna de la Tabla II.

Incrementar lentamente el voltaje de la fuente y anotar en la segunda columna de la Tabla II el voltaje en el que el relevador opera por sobrevoltaje (el LED rojo enciende cuando se hace esta operación).

Reducir el voltaje de la fuente hasta que el relevador vuelva al rango de ajuste establecido y se apague nuevamente el LED rojo y anotar este valor de voltaje en la segunda columna de la Tabla II.

Calcular el coeficiente de reajuste del relevador, y anotar los resultados en la tercera columna de la Tabla II.

R se refiere al coeficiente de reajuste, UDO se refiere al bajo voltaje y URE se refiere al alto voltaje.

NOTA: los rangos de “t” y “DIFF” en el relevador deben de estar en condiciones iniciales (“0s” y “2%” respectivamente).

TABLA II. AJUSTE DEL RELEVADOR Y CAPTURA DE DATOS.

Actividad III.

Determinar el consumo interno de corriente en la línea del relevador.

Procedimiento:

Construir el circuito 2. Ajustar la fuente de voltaje a U = 210V. Medir y anotar el consumo de corriente y voltaje que hay en la línea 1:

ULL = 210 V. IL1 = 0.02 mA.

Calcular la potencia aparente:

PRÁCTICA NO. 1:

S = 3.93 VA.

Actividad IV.

Verificar el disparo del relevador en conjunto con el interruptor disyuntor.

Procedimiento:

Construir el circuito 3. Conectar la fuente de voltaje, U=200V. Ajustar los valores del relevador a <U = 180V y >U = 210V.

a) Abrir la conexión de una de las fases con el interruptor de corte.

El relevador de protección debe detectar la falla de fase y disparar el interruptor disyuntor.

Cuando el voltaje es conectado otra vez, el interruptor disyuntor debe ser activado por el operador después de un tiempo.

b) Ajustar la fuente de voltaje a U = 200V (El LED verde debe estar encendido).

La conexión del relevador al accionamiento del “Remote Control” a la posición “12” de accionamiento del relevador.

Reducir el voltaje de la fuente.

Cuando el relevador responda por causa de un bajo voltaje, el interruptor disyuntor debe disparar.

c) Ajustar la fuente de voltaje a U = 200V (El LED verde debe estar encendido).

Cambiar la conexión del relevador al accionamiento del “Remote Control” a la posición “14” de accionamiento del relevador.

Aumentar el voltaje de la fuente.

PRÁCTICA NO. 1:

Cuando el valor de la fuente excede el valor de ajuste superior del relevador, el interruptor disyuntor debe dispararse.

PREGUNTAS

1.- ¿Qué es un relevador de bajo y sobrevoltaje, para qué sirve y en dónde se

utiliza?

El instituto de Ingenieros Electricistas y Electrónicos (IEEE) define al relevador

como "un mecanismo eléctrico que está diseñado para interpretar condiciones

específicas, se encuentra para responder a la operación de cierre a causa de un

cambio abrupto o hechos similares asociados con circuitos eléctricos de control".

La función de la protección por relevadores es originar el retiro rápido del servicio

de cualquier elemento de un sistema de potencia, cuando se presenta una falla o

cuando se presenta un funcionamiento anormal que pueda ocasionar un daño o

interfiera de otra forma con el funcionamiento eficaz del resto del sistema.

El relevador de sobre y bajo voltaje es utilizado para monitorear voltajes en

fuentes.

Un relé de bajo voltaje opera cuando este fluye a través de una bobina de

relé por debajo de un valor predeterminado. Un relé de bajo voltaje protege

cargas contra la caída de voltaje que puede llevar a cortes de energía y a

apagones. Los contactos del relé viajan por el interruptor de circuito cuando

el voltaje disminuye a cierto nivel.

Un relé de sobrevoltaje opera cuando la corriente producida por una

carga o equipo conectado a la salida de un circuito excede un valor

predeterminado. El relé de sobrevoltaje se conecta al transformador o al

equipo que transfiere energía eléctrica de un circuito a otro. El relé está

calibrado para operar al mismo nivel o a superior de voltaje preestablecido.

2.- ¿Qué es un interruptor disyuntor, para qué sirve y en dónde se utiliza?

PRÁCTICA NO. 1:

El interruptor disyuntor es el encargado de cortar el suministro eléctrico cuando la

diferencia de potencial entre la fase y el neutro superan los 30 mili amperes (en

monofásica), en otras palabras, la corriente de la casa se cortará cuando haya una

falla en el circuito eléctrico que conduzca la corriente a tierra, así mismo se cortara

si el que conduce la corriente a tierra es una persona o un artefacto electrificado.

Con el objetivo de evitar daños a los equipos eléctricos,

3.- ¿Cuál es el objetivo de conectar el relevador con el interruptor disyuntor?

El propósito de los relevadores de protección y sistemas de relevadores, es hacer

funcionar correctamente los circuitos para desconectar o parar la falla del equipo

tan rápido como sea posible minimizando de éste modo el problema y el daño

causado por la falla.

Es decir, cuando hay una sobrecorriente, manda una señal para hacer funcionar

correctamente el interruptor disyuntor. Ya que los interruptores disyuntores se

caracterizan por tener diferentes sensibilidades. Y debe asegurar la apertura del

circuito cuando la intensidad derivada a tierra alcanza un valor superior a la

sensibilidad del aparato, y el no disparo para una intensidad menor de la mitad de

su sensibilidad.

CONCLUSIONES

Para la práctica se identificaron todos los elementos de la lista de material como lo

fue la unidad de supervisión de voltaje AC (SO3301-4N), multímetros, interruptor

de corte (SO3212-1W), cuadro de montaje de panel, interruptor Disyuntor

(SO3301-5P), set de cables de conexión, fuente de voltaje trifásica con interruptor

automático de sobrecorriente y FI corta circuitos (ST7007-4M2), fuente de DC

24V/5A (SO3538-8C5) y la unidad de conexión principal (SO3211-1B).

Posteriormente se analizó la respuesta y los voltajes de operación del relevador,

medidos en relación con diferentes valores de ajuste de éste. Con el propósito de

entender los principios de funcionamiento de un relevador de sobrevoltaje o de

bajo voltaje, y de esta manera poder prevenir fallas.