4. PARTES DE LA EXPOSICION
•4
• Objetivo
• Problema en Sistema puesto a tierra
• Problema en Sistema No puesto a tierra
• Problema común de las protecciones
• Problema de la sensibilidad
• Problema de la detección
• Problema de recierre
• Nuevos Procedimientos
• Conclusiones
5. OBJETIVO
•5
• Se analiza tensiones y corrientes en el
caso de presencia de la falla tanto en
sistemas puestos a tierra, como en
sistemas no puestos a tierra. A fin de
buscar una alternativa que supere los
problemas técnicos de la
• PROTECCION POR CAIDA DE CABLE AEREO
ENERGIZADO
6. Problema En Sistema Puesto A
Tierra
• La protección dependera de
ZO que incluye resistencia de
falla de tierra y resistencia de
arco
•6
•Z1=Z2
•ZO
•Resistencia de falla de tierra
7. Este Circuito Se Formara Una Vez Que El
Cable Toque Tierra
• Sobre tensión fases sanas
• Sobre corriente fase a tierra (KA) = 3 Ia0
• Sobre temperatura = cteT x KA2
• Sobre esfuerzos mecanicos = cteM x KA2
• La tensión de paso = cteP x KA
•7
•Z1 •Z2 •Z0
•V •Ia1
Vxa²
Ia1[Z1-Z0]
Vb
Vxa
Ia1[Z1-Z0]
Vc
•ZO>Z1
Ia1=Ia2=Ia0
8. Problema En Sistema No Puesto
A Tierra
• La protección dependera de la resistencia de
falla de tierra y resistencia de arco
•8
•Resistencia de falla de tierra
XC de
sistema
•Resistencia de falla de tierra
Resistencia
9. Este Circuito Se Formara Una Vez Que El
Cable Toque Tierra
• La protección depende de la resistencia de falla
a tierra
• Se presenta la sobretensión en sistemas
aislados con estrella
• El problema de la detección es acentuado
debido a que circula baja corriente de falla
•9
10. Problema Común de Las
Protecciones Actuales
•10
• Esperan Que El Cable Toque Tierra
• Luego Se Cree Una Ruta Por Tierra
• Luego Comenzara La Detección
• Dependen de la resistencia de falla a tierra
• A continuación se presenta la corriente en una falla y
respuesta actual de la protección, como la ruta de tierra
11. Sistema Puesto A Tierra
•Cargas
•Cargas
•IxL
•11
• Reles de distancia, reles diferenciales
• Rele de sobrecorriente de tiempo inverso
• Elemento direccional por corriente inductiva
12. Sistema Puesto A Tierra Con
BOBINA
•Cargas
•Cargas
•XL •IxL
•12
• Rele de sobrecorriente de tiempo inverso.
• Rele direccional de sobre corriente homopolar.
• Si XC>XL elemento direccional por corriente inductiva
• Si XC=XL elemento direccional por corriente resistiva
13. Sistema Puesto A Tierra Con
RESISTENCIA
•Cargas
•Cargas
•R •Ir
•13
• Rele de sobre corriente de tiempo inverso.
• Rele direccional de sobre corriente homopolar.
• Elemento direccional por corriente resistiva
14. Sistema NO Puesto A
Tierra (XC<<)
•14
• Rele direccional de sobrecorriente homopolar
• Elemento direccional por corriente capacitiva
• Elemento direccional por corriente resistiva
• Rele de sobrecorriente de tiempo inverso
•Cargas
•Cargas
15. Sistema NO Puesto A
Tierra (XC>>)
•Cargas
•Cargas
•15
• Rele direccional de sobrecorriente homopolar.
Se ingresa en el momento de falla una
resistencia a tierra
• Elemento direccional por corriente resistiva
• Rele de sobrecorriente de tiempo inverso
16. El Problema De La SENSIBILIDAD
• La capacitancia, las pérdidas por fuga en
aislamientos, el efecto corona, el desbalance de
cargas permiten una baja corriente homopolar, en
condiciones del sistema sin falla.
• La corriente de excitación de los transformadores
de corriente puede ocasionar una falsa operación
de la protección
•16
17. El Problema De La DETECCIÓN
• El problema de la sensibilidad no permite bajos
valores de setting del rele
• En el momento de falla la detección dependera
de la resistencia del terreno. Una alta
resistencia podria hacer lento la operación del
rele
•17
18. Problema De RECIERRE
• El intento de recierre cuando la ruptura de cable
a ocurrido, indica que la protección actual no lo
diferencia de una falla temporal a tierra. Y
podria causar lo siguiente:
• Podría repetir las sobretensiones escalonadas
por interrupción de baja corriente inductiva
magnetizante o por desconexión de lineas con
alta capacitancia
• Aumentar la oscilacion de potencia, se podria
perder la estabilidad, se retrasa la protección y
se dejaria a mas usuarios sin energía eléctrica
•18
23. PRUEBA DE ROTURA DE
CONDUCTOR EN MT
• t2 - t1 = 166.6mseg
• Fuente Revista Electricidad y Desarrollo
•23
24. Nuevos Procedimientos
• El autor después de los analisis realizados
concluye que:
• La protección debe detectar la ruptura física de
cable y no esperar que toque tierra
• En base a esto presento dos procedimientos:
• INT-PERU seccionador remoto
• SEC-PERU seccionador local
•24
25. Procedimiento SEC-PERU
• 1 El punto de contacto estará sometido a la tensión
del cable, a la cual esta sometido todo el dispositivo.
• 2 A la ruptura de cable el dispositivo ante la perdida de
tensión, apertura ubicándose el contacto móvil sobre
el aislamiento del contacto fijo.
• 3 En los casos de requerir mayor rapidez, se ubicaran
los contrapesos sobre el contacto móvil.
• 4 Este procedimiento permite que ante la ruptura de
cable, desde el punto soporte sea aperturado el cable
que a sufrido ruptura. Con la finalidad de evitar que el
cable toque tierra
•25
29. Procedimiento INT-PERU
• 1 Si el sistema cuenta con interruptores unipolares, de
tal forma que en el caso de la falla monofásica, debe
de abrir esta fase. Si se desea ganar unos
milisegundos a fin de mantener la estabilidad. O el
sistema esta preparado para trabajar con dos fases. En
el caso de no contar con interruptores unipolares
mandara abrir el interruptor tripolar. Bloqueara el
recierre.
• 2 Una señal permanente es enviada de Sub Estación
Eléctrica a Sub Estación Eléctrica, la recepción de la
señal indica que el cable no a sufrido ruptura. Una Sub
Estación Eléctrica puede ser Emisora - Receptora
•29
30. Procedimiento INT-PERU
• 3 Esta señal es permanente y constante, la presencia
de señal indica que el cable no a sufrido ruptura, la
falta de señal indica que el cable a sufrido ruptura,
entonces la falta de señal ordenara abrir el
interruptor unipolar (o tripolar) . Y bloquear el
recierre.
• 4 La señal deberá ser enviada únicamente y a través
del cable de energía, si son tres cables serán
transmitidas tres señales diferentes a través de cada
uno de los cables.
• 5 Dependiendo de los niveles de tensión, como de las
corrientes de falla, esta señal deberá estar libre de
interferencias electromagnéticas
•30
32. CONCLUSIONES
• La proteción debe comenzar a actuar desde el
momento de ruptura de cable otorgando las
siguientes ventajas
• Aumento de la selectividad ya que solo actua
ante la ruptura de cable
• Sensibilidad a detectar la falta de continuidad
física de cable o pérdida de fuerza de tracción
• Aumento de la rapidez ya que empieza a detectar
antes que toque tierra
• Se mejora la seguridad, al ser mas selectivo,
mas rapido y al evitar los recierres no exitosos
•32
33. CONCLUSIONES
• Se evitaran las sobre corrientes
• Se evitaran las sobre tensiones
• Se evitara sobre calentamientos
• Se evitara la tensión de paso
• Se disminuira la interrupción por recierre
• Se evitara la oscilación de potencia por recierre
• Se evitara las sobre tensión por recierre
•33