Protecciones alta tensión

1. EXPOSITOR: Danny Escobedo Flores
PROTECCIÓN DE
SOBRECORRIENTE
CURSO

2. • Filosofía de la protección de sobrecorriente.
• Protección de sobrecorriente instantáneo.
• Protección de sobrecorriente de tiempo definido y tiempo inverso.
• Protección de sobrecorriente direccional instantáneo.
• Protección de sobrecorriente direccional de tiempo definido y tiempo
inverso.
• Ajustes de sobrecorriente.
• Esquema de comparación direccional.
• Direccionalidad de una falla mediante vectores.
• Coordinación de la protección de sobrecorriente.
Protección de sobrecorriente

3. • La filosofía de la protección de sobrecorriente se basa principalmente
en la señal análoga de corriente, esto no quiere decir que no tome en
consideración a la señal análoga de tensión sino que la corriente tiene
cierta “prioridad”. Ante un valor determinado de corriente el relé de
protección se alarma y de acuerdo a los tiempos de apertura
esperados el relé opera. Estos ajustes pueden variar en función del
tiempo y el nivel de corriente. En adelante detallaremos la
clasificación de la protección de sobrecorriente.
IN
Relé TC
Filosofía de la protección de sobrecorriente

4. Función de sobrecorriente
Función de sobrecorriente no direccional Función de sobrecorriente direccional
Instantáneo Temporizados Instantáneo Temporizados
Inverso
Tiempo
definido o fijo
Tiempo
definido o fijo
Inverso
Filosofía de la protección de sobrecorriente

5. • Es parte de la protección de sobrecorriente direccional que solo se
ajusta en función a la señal análoga de corriente y no considera el
tiempo debido a que lo considera instantáneo, esto se aplicaría a
elementos a proteger que no se tolera corrientes de falla, cargas
criticas por ejemplo.
Protección de sobrecorriente instantaneo

6. • Protección de sobrecorriente no direccional en la cual se considera un
ajuste del valor de la corriente y un tiempo determinado fijo, estos
valores corresponden a simulaciones de un estudio de coordinación
de protección; sin embargo, para fines prácticos de laboratorio se
pueden dar valores típicos dependiendo del sistema a proteger.
Protección de sobrecorriente de tiempo definido

7. • Protección de sobrecorriente no direccional en la cual se considera un
ajuste del valor de la corriente, un dial(unidad que no tiene
dimensión) y tipo de curva ya sea IEC o IEEE. Se detalla a continuación
los valores típicos para esas curvas.
𝑡𝑠 = 𝑇𝑀𝑆
𝐾
𝑀𝛼 − 𝐵
+ 𝐿
TMS : Time multiplier setting (Dial time)
M = I / Ip : I = Corriente de falla // Ip = Corriente ajustada en el relé
Protección de sobrecorriente de tiempo inverso

8. 𝑡𝑠 = 𝑇𝑀𝑆
𝐾
𝑀𝛼 − 𝐵
+ 𝐿
Norma Tipo de curva k 𝛼 L B
IEC
60255
Normal Inverse 0.14 0,02 0 1
Very Inverse 13.5 1 0 1
Extremely Inverse 80 2 0 1
Long-Time Inverse 120 1 0 1
Short-Time Inverse 0.05 0.04 0 1
𝑡𝑠 = 𝑇𝑀𝑆
𝐾
𝑀𝛼 − 1
IEC
Norma Tipo de curva k 𝛼 L B
IEEE
C37.112-1996
Moderate Inverse 0.0515 0,02 0.114 1
Very Inverse 19.61 2 0.491 1
Extremely Inverse 28.2 2 0.1217 1
Curvas IEC e IEEE

9. Protección de sobrecorriente de fases

10. • Este tipo de clasificación de la protección de sobrecorriente toma en
consideración el flujo de potencia es decir solo la dirección de donde
proviene la corriente de falla y emite un disparo instantáneo. Se
ayuda del vector de tensión para determinar la dirección.
IN
Relé TC
TT
Protección de sobrecorriente direccional instantaneo

11. • Este tipo de clasificación de la protección de sobrecorriente toma en
consideración el flujo de potencia es decir solo la dirección de donde
proviene la corriente de falla y de acuerdo al tiempo requerido emite
el disparo. Se ayuda del vector de tensión para determinar la
dirección.
Protección de sobrecorriente direccional de tiempo definido

12. • Este tipo de clasificación de la protección de sobrecorriente toma en
consideración el flujo de potencia es decir solo la dirección de donde
proviene la corriente de falla y con las características de dial y curva
emite un disparo en el tiempo resultante. Se ayuda del vector de
tensión para determinar la dirección.
𝑡𝑠 = 𝑇𝑀𝑆
𝐾
𝑀𝛼 − 𝐵
+ 𝐿
TMS : Time multiplier setting (Dial time)
M = I / Ip : I = Corriente de falla // I = Corriente ajustada en el relé
Protección de sobrecorriente direccional de tiempo inverso

13. Protección de sobrecorriente de tierra

14. Determinación de direccionalidad

15. Determinación de direccionalidad

16. Determinación de direccionalidad

17. Determinación de direccionalidad

18. Determinación de direccionalidad

19. Determinación de direccionalidad

20. Ajuste de sobrecorriente - ABB

21. Ajuste de sobrecorriente - ABB

22. Ajuste de sobrecorriente - ABB

23. Ajuste de sobrecorriente - Siemens

24. Ajuste de sobrecorriente - Siemens

25. Ajuste de sobrecorriente - SEL
Ajuste de sobrecorriente - Siemens

26. Ajuste de sobrecorriente - SEL

28. • El esquema de comparación direccional se emplea en la protección de
líneas ante fallas de alta impedancia y se basa en lo que detecta
ambos extremos y la comunicación que existe entre ambos. Es decir,
si la falla se da en la línea ambos extremos superan su umbral de
sobrecorriente direccional ajustado y emiten una orden hacia el otro
extremo; entonces de haber un traslape de envió y recepción durante
un delta de tiempo ajustado se emitirá el disparo. En el caso de que
sea la falla externa solo un extremo emitirá la orden de envió; en ese
caso no se emitirá ningún disparo de ningún extremo. 67NCD
• Este esquema se tocara con mayor detalle en la clase de
teleproteccion de la función distancia.
Esquema de comparación direccional

29. • En el SEIN el COES publica un documento llamado criterios mínimos
de protección, en este establece la coordinación de protección de los
devanados de alta y baja y una radial aguas abajo en una subestación.
• Además, cada 4 años recomienda ajustes (ECP2018) de 67N para las
líneas de transmisión; sin embargo, para los ajustes de una
subestación de transformación solo recomienda en los devanados de
alta y baja de un transformador, no se realiza la coordinación con las
radiales aguas debajo de la barra de distribución.
Coordinación de la protección de sobrecorriente

30. Fuente: Criterio de ajustes y coordinación de protección 2018
Coordinación de la protección de sobrecorriente

31. a) Falla en bornes de AT del transformador
La protección mide las corrientes de falla que
proviene del sistema y deberá actuar en 250ms.
b) Para fallas en el borne de BT del transformador
La protección de alta ve la falla en barra de BT y
emite un disparo máximo en 750ms y este valor es
superior a los 500ms que se ajusta en el devanado
de BT del transformador para permitir una
coordinación optima.
De contar con protección direccional el devanado
de BT vera la falla en sentido contrario al flujo
normal y emitirá un disparo de 250ms
Coordinación de la protección de sobrecorriente

32. e) Fallas en bornes del terciario del transformador
La protección en alta vera la corriente de falla y
actuará máximo en un tiempo de 1000ms.
El lado de BT vera la falla contrario al flujo normal y
emitirá un disparo en 500ms, esto acelerará el
disparo en el lado de AT.
f) Para fallas en barra del terciario del transformador.
La protección del lado terciario actuara en un tiempo
máximo de 500ms, el devanado de BT actuara en
500ms, esto acelera el disparo de alta que como
máximo actuara en 1000ms.
Coordinación de la protección de sobrecorriente

33. Gracias