Protecciones MT-AT

Coordinacin entre diversas Protecciones

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Protecciones MT-AT Coordinacin de fusibles El fusible es normalmente usado en la proteccin de transformadores, por este motivo interesa su coordinacin en este caso. Al proteger un transformador, el fusible podra estar coordinado con otros fusibles o con rels de tiempo extremadamente inverso, dado que para una buena coordinacin, las curvas tiempo corriente deben ser similares. En este caso, es necesario trabajar con las curvas caractersticas tiempo-corriente tanto para los rels como para los fusibles, con el fin de realizar el proceso de coordinacin Cuando se trata de coordinar solamente fusibles entre si, se pueden utilizar sus curvas de tiempo-corriente

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Sin embargo, es ms cmodo trabajar con tablas de coordinacin

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Protecciones MT-AT Estas tablas indican el valor mximo de la corriente de falla a la cual coordinan los fusibles respectivos y ellas estn basadas en las curvas de mximo tiempo de aclaramiento del fusible local y el 75% de la curva de tiempo mnimo de fusin del fusible de respaldo; es decir, se exige que el 75% del tiempo mnimo de fusin del fusible del lado fuente (de respaldo o protegido) sea mayor que el tiempo total de aclaramiento del fusible del lado carga (local o de proteccin).

Se indican las corrientes de carga de cada alimentador y el nivel de cortocircuito en cada punto de ubicacin de un fusible (barra)

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Protecciones MT-AT A partir de la Tabla 6.2, considerando fusibles de tipo T se tiene que: En A se puede elegir un fusible 15T que soporta en forma permanente hasta 23 A, mayor que la corriente de carga de ese tramo. Por lo mismo, en B se elige un fusible 25T (38 A mximo) y en C un 80T (120 A mximo). Segn la Tabla 6.4, los fusibles 15T y 25T coordinan hasta una corriente de falla mxima de 730 A, por lo tanto en B se debe elegir un fusible 30T que coordina con el 15T hasta 1.700 A (mayor que los 1.550 A de falla). Los fusibles 30T y 80T coordinan hasta 5.000 muestra en los 1.800 El resultado grfico de la coordinacin se A, mayor que la FiguraA de falla y por lo tanto las curvas con 80T. continua corresponden a las de siguiente, en donde en C queda el lnea tiempo mnimo de fusin y las segmentadas al tiempo mximo de aclaramiento.se puede apreciar que, por ejemplo, para 1.630 A., el tiempo mnimo de fusin del 80T es de 0,16 segundos y el tiempo mximo de aclaramiento del fusible 30T es de 0,051 seg., entonces, resulta que este tiempo es el 32% del tiempo de fusin del fusible 80T, por lo tanto, existe una buena coordinacin entre estos fusibles para esta corriente de falla mxima. Para la falla de 1.550 A, se aprecia que la curva de tiempo mximo de aclaramiento del 15T se ha cruzado con la de tiempo mnimo de fusin del 25T. Los tiempos correspondientes son: 0,021 y 0,0165 Figura 6.16.- Curvas tiempo-corriente para el ejemplo de coordinacin segundos; es decir, el tiempo mximo de aclaramiento del 15T corresponde al 127,3 % del tiempo mnimo de fusin del 25T y por lo tanto no hay coordinacin entre ellos. Al elegir el 30T en lugar del 25T, los tiempos son: 0,021 y 0,031 segundos, respectivamente (67,7 %).

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Coordinacin entre reconectadores y fusiblesSe pueden distinguir dos casos, reconectado-fusible y fusible-reconectador. En ambos, se usa el mtodo de trazado de curvas del reconectador y del fusible, con el fin de obtener el rango de corrientes de cortocircuito en que existe coordinacin.

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a.- Coordinacin de reconectador con fusible en el lado carga (reconectador-fusible)

En este caso el reconectador deber detectar las fallas ocurridas en su zona y tambin las de la zona del fusible. Por lo tanto, el fusible debe operar despus de la caracterstica rpida y antes de la lenta del reconectador, como se muestra en la Figura 6.17. Para ello se debe cumplir lo siguiente:

1. Para todo el rango de corriente de falla de la zona protegida por el fusible, su tiempo mnimo de fusin debe ser mayor que el tiempo de operacin del reconectador en su caracterstica rpida, multiplicada por el factor K1, dado por el fabricante, que se indica en la Tabla 6.5 y su valor depende de la secuencia de operacin y del tiempo de la primera reconexin. La interseccin de esta curva con la de tiempo mnimo de fusin del fusible determina el punto de corriente mxima de coordinacin.

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Protecciones a.- Coordinacin de reconectador con fusible en el lado carga MT-AT (reconectador-fusible) Coordinacin reconectador fusible caso el reconectador deber detectar las fallas En esteocurridas en su zona y tambin las de la zona del fusible. Por lo tanto, el fusible debe operar despus de la caracterstica rpida y antes de la lenta del reconectador, como se muestra en la Figura 6.17. Para ello se debe cumplir lo siguiente:1. Para todo el rango de corriente de falla de la zona protegida por el fusible, su tiempo mnimo de fusin debe ser mayor que el tiempo de operacin del reconectador en su caracterstica rpida, multiplicada por el factor K1, dado por el fabricante, que se indica en la Tabla 6.5 y su valor depende de la secuencia de operacin y del tiempo de la primera reconexin. La interseccin de esta curva con la de tiempo mnimo de fusin del fusible determina el punto de corriente mxima de coordinacin. 2. Para todo el rango de corriente de falla de la zona protegida por el fusible, su tiempo mximo de aclaramiento, debe ser menor que el tiempo de operacin del reconectador en su caracterstica lenta. Si estas curvas pasan muy cerca, el reconectador deber dejarse con a lo menos 2 operaciones lentas, para que pueda operar simultneamente con el fusible. De esta forma, el reconectador podr reponer el servicio al resto del sistema. Determina el punto de corriente mnima de coordinacin.

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Protecciones MT-AT b. Coordinacin de reconectador con fusible en el lado fuente (fusible-reconectador) Coordinacin fusiblereconectador El fusible en este caso, protege el sistema de fallas internas en el transformador, oen la barra de la Subestacin, que no pueden ser detectadas por el reconectador.

Para el estudio de coordinacin en este caso, es necesario considerar las fallas en el lado carga del reconectador, para lo cual se deben referir las curvas de tiempo mnimo de fusin del fusible ubicado en el lado de alta del transformador, al voltaje del lado de baja tensin, donde est ubicado el reconectador. Para una adecuada coordinacin se debe cumplir que: La curva de tiempo mnimo de fusin del fusible debe estar por sobre la curva de operacin lenta del reconectador en todo el rango de corriente de cortocircuito. Esta ltima debe ser modificada, por un factor de correccin K2, dada en la Tabla 6.6, antes de comparar ambas curvas ya referidas a una tensin base comn. El factor K2 depende de la secuencia de operaciones elegidas en el reconectador y los tiempos de calentamiento y enfriamiento del fusible.

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Protecciones MT-AT Coordinacin entre reconectador e interruptorEsta coordinacin es muy comn en subestaciones donde el nivel de cortocircuito en la barra de alimentadores primarios es de 250 kVA o mayor, cuando se usan interruptores en el origen de alimentadores, con reconectadores en el troncal o en arranques importantes. Los alimentadores son protegidos mediante interruptores, comandados por rels de sobrecorriente de tiempo extremadamente inverso. El rel debe ser ajustado de manera que detecte y de orden de aclaramiento para todas las fallas que ocurran dentro de la zona del alimentador, hasta la ubicacin del primer reconectador, pero, no obstante, debe tener un retardo suficiente de manera que no operen simultneamente. El factor crucial para coordinar la operacin entre estos elementos de proteccin, es el tiempo de reposicin del rel de sobrecorriente durante la secuencia de operacin de reconectador. Si se utiliza un rel electromecnico en lugar de uno de estado slido, sucede que mientras se cumple el tiempo de operacin del reconectador durante una falla, el rel comienza a integrar el tiempo, avanzando su disco en el sentido de disparo. Si la reposicin del disco es lenta, cuando el reconectador est en el perodo de reconexin (abierto), el rel ir acumulando avance en la direccin de disparo, de manera que puede suceder una orden de apertura falsa durante las sucesivas operaciones de apertura y cierre de reconectador. Los tiempos tpicos de reposicin de los rels de sobrecorriente electromecnicos, para la curva de operacin de mayor nivel, son de alrededor de 6 segundos para rels de caractersticas extremadamente inversas. Una regla prctica que se puede aplicar para determinar si hay o no coordinacin entre estos elementos, es la siguiente: Es posible que no se logre una selectividad adecuada, si 5/3/12 valor cualquiera de corriente de falla, el tiempo de operacin del rel, es para un

Protecciones MT-AT Coordinacin entre reconectador y seccionalizador Para coordinar un reconectador con un seccionalizador no se requiere hacer anlisis de curvas de tiempo-corriente debido a que el seccionalizador no tiene este tipo de curvas; slo cuenta pulsos de corriente de falla y se ajusta para que abra luego de un determinado nmero de pulsos, como mximo, uno menos que el nmero de operaciones del reconectador ubicado aguas arriba y en el momento en Coordinacin entre que ste est abierto reconectadores nominales a. Por corrientesEn este mtodo se coordina de acuerdo a las corrientes nominales de los equipos, considerando que dichas corrientes disminuyen a medida que se aleja de la fuente. Con este mtodo, existir coordinacin an cuando los reconectadores tengan el mismo ajuste, que normalmente corresponde a 2 operaciones rpidas y 2 retardadas. Es prcticamente imposible que no haya operacin simultnea cuando operan en curva rpida, sin embargo se debe mantener una diferencia de a lo menos 12 ciclos, entre las operaciones en curvas retardadas para asegurar en estos casos una buena selectividad

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Protecciones b. MT-AT Combinando el nmero de aperturas Es posible coordinar reconectadores en serie, que tengan la misma corriente nominal, siempre que sus secuencia de operacin sean diferentes, de tal manera que el reconectador ubicado ms cercano a la falla, tenga una operacin menos en curva lenta que el reconectador ubicado aguas arriba, de tal manera que se produzca el despeje de la falla selectivamente. Con esto se logra que ambos operen simultneamente, pero uno de ellos agotar su secuencia de operacin antes, cuando an al otro le quede una operacin ms.

Coordinacin entre reconectadores combinando el nmero de aperturas 5/3/12

Protecciones MT-AT c. Combinando en curvas de operacin retardadas En este mtodo las corrientes de operacin son idnticas, slo que adems de tener programadas diferentes secuencias de operacin, tambin realizan las aperturas con retardo en curvas diferentes. Esto se puede apreciar en el sistema mostrado en la Figura

Coordinacin entre reconectadores combinando curvas de operacin retardada 5/3/12