Protección direccional de A.F

Tercer parcial 2da opción

1. Haga el esquema simplificado de una protección de distancia con tres escalones y explique su funcionamiento con fallas en cada una de las tres zonas de operación.

[pic 1]La protección de distancia es selectiva en redes de cualquier configuración, debido a que la protección más cercana a la falla es la que opera primero. El principio del funcionamiento de la protección de distancia consiste en establecer generalmente 3 zonas de operación, El tiempo de disparo de la primera zona es instantáneo, la segunda tiene un retardo entre 0.1 y 0.2 seg, la tercera zona tiene un retardo mayor pero casi no se usa ya que es una zona de respaldo de la 2da línea y se calibran de la siguiente manera La primera 80% de la impedancia e la línea de la primera zona, la segunda zona del relevador de calibra para que cubra confiablemente un 50% de la segunda zona, y la tercera zona debe alcanzar el 20% de la longitud de la tercera línea

1. Tipos de características de disparo de los relevadores de distancia. muestre las diversas características en el plano complejo y explique cada una de ellas con cada detalle.

[pic 2]

1. Protección direccional de alta frecuencia. Haga los esquemas requeridos, explique su funcionamiento, ventajas, desventajas y campo de aplicación.

Protección direccional de A.F.

En las protecciones direccionales de alta frecuencia se aprovecha el hecho de que con la falla externa una de las corrientes en los extremos de la línea es negativa, es decir, va de la línea al bus, para mandar bloqueo al otro extremo de la línea y evitar el disparo en falso

[pic 3]

Fig.12.9.-Funcionamiento de la protección direccional de A.F.

Técnicamente las protecciones de A.F. son muy confiables, rápidas y seguras, de tal manera que se pueden aplicar en las líneas de mayor responsabilidad de los sistemas de potencia, siendo su principal desventaja el alto costo.La protección de distancia a pesar de tener muchas ventajas no es aplicable a las líneas de extra alta tensión como protección primaria, debido a que no asegura el disparo instantáneo por ambos extremos de la línea. La protección de distancia normalmente tiene tres zonas de operación, de las cuales solo la primera produce disparo instantáneo, las otras tienen retardo para permitir la coordinación con otras protecciones.

1. Se tiene un motor de 2800 HP Vn=4.16 KV, factor de potencia= 0.85; eficiencia =0.96, 5.6KVA/HP. Se debe proteger con una protección de sobre corriente 50/51. La corriente de corto circuito es de 9280 A. seleccionar la relación de transformación del TC, los TAP del 50 y 51verificar que la 50 tenga suficiente sensibilidad.

Primero se calcula la In

In=   [pic 4]

Se selecciona el TC 500/5

Se calcula la Iarranque

Iarr=   S=(HP)*(kVA/HP)     S=(2800)*(5.6)=15680kVA    Iarr==2176.16 A[pic 5][pic 6]

 Se calcula la Imag

Imag=Iarr*(1.5 cuando Iarr<1000 ó 1.75 cuando Iarr>1000)

Imag=2176.16*1.75= 3808.29

Se determina el TAP del relevador 51 (en este ejemplo se recomendó al 50% de Iarr)

Iarr(50%)== 1088.08 A   TAP51=  TAP51==10.88 A[pic 7][pic 8][pic 9]

∴se selecciona el TAP 12

Se determina el TAP del relevador 50

TAP50=    TAP50==38.08 A ∴se selecciona el TAP 39[pic 10][pic 11]

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