ETAP - Curso etap

1. INTRODUCCIÓN Y CONCEPTOS BÁSICOS EN ETAP
ELECTRICAL POWER SYSTEM SOFTWARE
Ing. Luisa Fernanda Barrera Escobar
Universidad Nacional de Colombia
2013
SESION N°1

2. I. OBJETIVOS
 Utilizar el software de simulación ETAP para estudios de sistemas de
potencia.
Conocer los diferentes modos de simulación y casos que pueden ser
simulados en ETAP.
 Identificar las barras de herramientas que tiene el programa de
simulación
Realizar simulaciones para comprender el funcionamiento y uso de
este software.
Construir y simular sistemas de potencia típicos.

3. QUE ES ETAP?
Es una herramienta de análisis y control para el diseño,
simulación y operación de sistemas eléctricos de
potencia de generación, distribución e industriales.
 Herramienta integrada utilizada por ingenieros
alrededor del mundo para diseñar, mantener y operar
sistemas eléctricos.
Permite utilizar datos en tiempo real para realizar
estudios de sistemas de potencia y evaluación de eventos.
Se utiliza para supervisar, controlar y optimizar los
sistemas de potencia propios de la actividad de la
empresa.

4. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
BARRA DE HERRAMIENTAS EN MODO SIMULACIÓN
1. Análisis de flujo de carga
2. Análisis de flujo de carga desbalanceado
3. Análisis de Corto Circuito
4. Análisis de aceleración de motores
5. Análisis de armónicos
6. Análisis de transitorios
7. Coordinación de dispositivos de protección
8. Análisis de flujo de carga óptimo
9. Evaluación de confiabilidad
10.Ubicación óptima del capacitor
11.Análisis de flujo de potencia en DC
12. Análisis de corto circuito en DC
13.Baterías

5. BARRA DE HERRAMIENTAS DE EDICIÓN
Compuesta por tres secciones:
1. Análisis en corriente alterna
3. Análisis en corriente directa
2.Instrumentos y medidores

6. 1. Análisis en corriente alterna
Bus
Transformador de 3 devanados
Línea de transmisión
Impedancia
Generador
Motor Síncrono
MOV
Capacitor
Filtro Armónico
Adaptador de Fase
HVDC Línea
Red Compuesta
Contactor
Interruptor de Bajo Voltaje
Relé de Sobrecarga
Seccionador de doble Posición
Malla de Tierra
Manejo de Reportes
Puntero
Transformador de 2 devanados
Cable
Reactor
Red Eléctrica
Generador Eólico
Máquina de Inducción
Cargas Agrupadas
Carga Estática
Panel
Conector Remoto
SVC (Compensador de Vars)
Motor compuesto AC
Fusible
Interruptor de Alto Voltaje
Reconectador
Interruptor Termomagnético
seccionador de una sola posición
Barra de Instrumentación
Mostrar Opciones

7. 2.Instrumentos y medidores
Transformador de Corriente
Voltímetro
Multímetro
Relé de Voltaje 27/59
Relé de Frecuencia 81
Guardamotor
Relé Diferencial 87
Tag
Transformador de Potencial
Amperímetro
Relé de Potencia Inversa
Relé de Estado Sólido
Relé de Sobrecorriente
Relé Multifuncional

8. 3. Análisis en corriente directa
Bus
Impedancia DC
Carga Estática DC
Carga Compuesta
Red Compuesta
Fusible DC
Seccionador de Doble Posición DC
Unidad de Frecuencia Variable
Inversor
Bus
Cable DC
Convertidor DC/DC
Batería
Motor DC
Cargas Agrupadas DC
Red Compuesta
Fusible DC
Seccionador de Doble Posición DC
Unidad de Frecuencia Variable
Inversor

9. BARRA DE ANÁLISIS
Cada modo de simulación tiene su barra de análisis con las siguientes
características:
1
2
3
4
5
1. Correr flujo de carga
2. Mostrar opciones
3. Mostrar alertas
4. Ver reportes
5. Fin de cálculos

10. EJEMPLO # 1. Flujo de Carga Balanceado.
El flujo de carga determina las condiciones operativas de un sistema eléctrico.
Se determinan los perfiles de tensión en las principales barras, los flujos de
potencia activa y reactiva por los cables, líneas y transformadores de la red, su
porcentaje de carga y las pérdidas a través de los diferentes componentes del
sistema.

13. Observe el “Alert View”

14. Observe el “Report Manager”

16. Selección de los Cables

18. Observe el “Alert View”

19. EJEMPLO # 2. Flujo de Carga
Utilizar el Example-ANSI

20. Seleccionar el modo “Análisis de flujo de carga balanceado”
Seleccione en “Display Options”
las siguientes opciones

21. Haga click en “Run Load Flow”

22. ANÁLISIS DE CORTOCIRCUITO Y COORDINACIÓN
DE PROTECCIONES DE SOBRECORRIENTE EN
ETAP ELECTRICAL POWER SYSTEM SOFTWARE
Ing. Luisa Fernanda Barrera Escobar
Universidad Nacional de Colombia
2013
SESION N°2

23. En esta sesión se introducirá el módulo Short-Circuit Analysis
de ETAP y se proporcionarán instrucciones sobre cómo correr
cálculos de cortocircuito ANSI e IEC. Además, se hará un breve
repaso a los editores de estudio de caso y a la función Alert
View.
Análisis de Corto Circuito

24. Contruya el siguiente diagrama, asegúrese de que el flujo de carga
funcione correctamente y verifique continuidad en las conexiones.

25. Generadores 1 y 2:
Generadores en modo “slack”

26. Generadores 3 al 8: Modo “Control de factor de potencia”
Generador 3 Generador 4 al 8

27. Transformador TR_1 :

28. Transformador TR_2 :

29. Transformador TR_3 :

30. Transformador TR_4 :

31. Transformador TR_5 :

32. Transformador TR_6 :

33. Transformador TR_7 :

34. Transformadores TR_8 y TR_9 :

35. Interruptores de Alta Tensión (HV Circuit Breaker):
Para seleccionar el interruptor del tipo y marca requeridos entrar en la
pestaña Library y seleccionar el modelo de acuerdo al nivel de tensión.
CB_1 ,CB_2,CB_5:

36. CB_4:

37. P2_CB1 a P2_CB6 :

38. P2_CB7 a P2_CB9 :

39. P2_CB10, P2_CB11,CELDA 2:

40. CELDA 5, CELDA 6, CELDA 7, CELDA 10:

41. CB_R2_TR1:

42. Carga en barra de 34.5 kV:

43. Seleccione la barra donde quiere simular la falla:

44. Seleccione las unidades de los resultados en display options y
haga una falla trifásica a tierra:

46. Modo Falla Máxima: Seleccione la opción “Max” y las unidades del tipo
de falla que desea ver.

48. COORDINACIÓN DE RELÉS DE SOBRECORRIENTE
Agregue los siguientes relés multifuncionales y de sobrecorriente al
esquema anterior.

49. CRITERIOS DE AJUSTE:
Se ajustarán funciones de fase y tierra para las cuales se utilizarán los
siguientes criterios en el calculo de sus ajustes:
Función de Fase:
•Sobrecorriente: Valor de la corriente nominal de la rama multiplicado por
un factor de 1.25 y dividido por el primario del CT asociado.
•Instantáneo: Valor de la corriente de corto trifásica multiplicada por un
factor de 0.5 y dividido por el secundario del CT asociado.
Función de Tierra:
•Sobrecorriente: Valor de la corriente nominal por un factor de 0.3 y
dividido por el secundario del CT asociado.
•Instantáneo: Valor de la corriente de falla monofásica por un factor de 0.5
y dividido por el secundario del CT asociado.

50. •Seleccione los CT´s correspondientes a cada relé.
•Ajuste los interruptores con la orden de disparo para cada relé.
•Calcule los ajustes según los criterios y empiece a coordinar simulando
una falla trifásica desde la barra mas baja teniendo especial cuidado de
que la diferencia de tiempo de los disparos debe estar alrededor de los
250 ms.
•Elija el tipo de curva que mas se ajuste de acuerdo a la degradación de
tiempo requerida.
•Asegúrese de que los relés asociados a transformadores de potencia
no sobrepasen o se crucen con la curva térmica de este y que estén por
encima de la corriente de Inrush.
TENGA EN CUENTA…

51. Curvas de los relés asociados al transformador TR_1

53. Observe los tiempos de actuación de cada relé justo cuando alcanza el
valor de corriente de corto circuito en el “Sequence Viewer”.

54. Finalmente, los relés pertenecientes a una misma rama deben quedar
coordinados con un desfase de tiempo entre ellos de aproximadamente
250 ms y sus curvas no deben cruzarse en ningún punto.

55. PRESENTACIÓN DE RESULTADOS ESTUDIO DE
COORDINACIÓN DE PROTECCIONES DE
SOBRECORRIENTE DE LA MINA ANIMÓN.
Ing. Luisa Fernanda Barrera Escobar
Universidad Nacional de Colombia
2013
SESION N°3