Clase#1 - ETAP Coordinacion.pdf

Curso de ETAP20 - Coordinacion de
protecciones:
Clase#1

CURSO DE ETAP COORDINACION DE PROTECCIONES: SESION#1
Ing. Manuel Colina
2
Clase#1:
• Reglas del curso
• Modelado de elementos de protecciones

Ing. Manuel Colina
3
¿Cuál es la utilidad de un estudio de coordinación de protecciones
eléctricas?
Un estudio de coordinación de protecciones define el comportamiento de los elementos del
sistema de protección para buscar la menor afectación de la continuidad de la operación del
sistema eléctrico ante el desarrollo de fallas por corto circuito, cuidando la integridad de las
personas y los equipos. El estudio da como resultado principal una cédula de ajustes de los
parámetros de comportamiento de los elementos de protección que se van a configurar en la
planta.

Ing. Manuel Colina
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¿Por qué debe realizarse?
Un estudio de coordinación de protecciones asegura que los sistemas reaccionen de manera
predecible ante una falla, así como saber cuánto tiempo estará presente antes de que se tome
una acción de protección. Este último dato es muy importante para un estudio de energía
incidental, y afectará enormemente la severidad de un arc flash.
Mantener la confiabilidad del sistema eléctrico es crucial para cerciorarse de que el servicio no
se verá interrumpido y que los accidentes podrán evitarse.

Ing. Manuel Colina
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¿Cómo se realiza?
Estos son los pasos que deben seguirse:
Estudio de cortocircuito: se hace un análisis de las corrientes de falla disponibles en un
sistema.
Recolección de datos: recoge información adicional sobre la configuración y clasificación de
los dispositivos de protección.
Datos del fabricante: cada dispositivo de protección cuenta con características de respuesta,
las cuales están documentadas en las curvas de tiempo-corriente del fabricante.
Análisis de computadora: si bien un estudio de coordinación de protecciones puede hacerse
manualmente, resulta más sencillo realizarlo con un software especializado. Estos programas
cuentan con una librería de curvas de tiempo-corriente para la mayoría de los dispositivos
presentes en los sistemas eléctricos. Los que no están en la librería pueden ingresarse para
usarse posteriormente.
Tabulación de resultados: la configuración y clasificación de cada dispositivo de protección
determinadas a partir del análisis se representan en una tabla para compararlas con las de
campo.
Reporte final: describe el alcance del estudio, todos los supuestos, el origen de los datos, los
resultados tabulados y las acciones correctivas recomendadas.

Ing. Manuel Colina
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¿Cuándo debe hacerse?
El estudio debe realizarse durante la fase de diseño de las
instalaciones; sin embargo, este tiene que revisarse cada
cierto tiempo, al menos cada cinco años. Así como con otros
estudios eléctricos, la protección debe verificarse si han
existido cambios en el sistema. Otro momento en el que debe
evaluarse es cuando los equipos han experimentado disparos,
los cuales pueden haber sido causados por corrientes
anormales o un relé defectuoso.

Ing. Manuel Colina
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Beneficios de un estudio de coordinación de
protecciones
• Reduce el tiempo de inactividad del sistema y evita la
interrupción del servicio.
• Previene del daño en equipos y la ocurrencia de cualquier
falla.
• Identifica puntos vulnerables en el sistema y corrige
segmentos con poca protección.
• Aísla circuitos defectuosos y asegura que no exista más
pérdida de energía en el sistema.
• Refuerza la seguridad del personal.

Contenido
• Programa ETAP
• Elementos
• Módulo de Coordinación de Protecciones -
STAR
• Ejemplo

Programa ETAP

ETAP (“Electrical Transient Analyzer Program”) es un programa gráfico
de análisis transitorio de sistemas eléctricos de potencia, que permite
desarrollar estudios de:
• Flujo de Carga.
• Cortocircuito.
• Arranque de Motores.
• Estabilidad Transitoria.
• Coordinación de Protecciones.
• Capacidad Amperimétrica de Cables.
• Flujo de Carga Armónico.

Potencialidades del Módulo STAR de ETAP:
• Totalmente integrado al módulo de edición de diagramas unifilares.
• Amplia librería de elementos de protección (relés, interruptores, O/L
y fusibles). Posibilidad de ampliar la librería por parte del usuario.
• Curvas de Coordinación de Protecciones en fase y tierra.
• Presenta curvas de arranque de motores.
• Curvas de daño de motores, transformadores y alimentadores.
• Verificación de márgenes de coordinación.
• Verificación de secuencia de eventos al simular fallas en elementos
del sistema.

Elementos

Para realizar estudios de Coordinación de Protecciones es
necesario contar con los siguientes grupos de elementos
dentro del diagrama unifilar:
• Elementos a proteger: motores, alimentadores y
transformadores.
• Elementos de medición: transformadores de potencial y
de corriente (fase y tierra).
• Elementos de protección y seccionamiento: relés,
interruptores, contactores, MCP, fusibles y O/L’s.
ELEMENTOS

Motores de inducción y sincrónicos:
ELEMENTOS – ELEMENTOS A PROTEGER
Toma la curva de arranque del motor
basado en voltaje constante aplicado
en terminales del motor. No requiere
estudio de arranque de motores.
Toma en consideración el arrancador y
alimentador.
Convierte los bordes de la curva de
arranque del motor en equinas “suaves”.
Toma la curva de arranque de motor de
un caso corrido en el módulo de
Arranque de Motores.

Al seleccionar la opción
“Motor Acceleration Study”
se debe escoger uno de los
reportes de estudio de
arranque de motores
previamente corridos. Esto
sólo aplica si previamente
se ha corrido al menos un
arranque para dicho motor.

Factor multiplicador a ser aplicado a la
corriente de rotor bloqueado que será
representada en el gráfico tiempo-
corriente.
Límites térmicos del motor para
arranque en caliente y frío y la opción
de ser representados en el gráfico
tiempo-corriente.

Cables:
Opción para presentar en el gráfico tiempo-
corriente la característica de daño del
alimentador así como la temperatura de
utilizada, base u operación, sobre la cual se
realizará el cálculo de la característica de
daño.

Transformadores de 2 devanados (Modo
ANSI):
Se especifica si el nivel de cortocircuito
trifásico en los terminales del primario
y secundario del transformador son
calculados (en el módulo STAR) o
definidos por el usuario.
Nivel de cortocircuito trifásico,
impedancia del sistema (sin TRX),
relación X/R de impedancia del
sistema (sin TRX), impedancia del
sistema + TRX, relación X/R del
sistema + TRX.

ANSI):
Desactiva la actualización de niveles de
cortocircuito, impedancias y relaciones
X/R provenientes del módulos de
Coordinación de Protecciones - STAR.
Opción para presentar o no la curva de
daño del transformados en el gráfico
tiempo-corriente.
Curva de daño frecuente o poco
frecuente.
Opción para aplicar el factor ANSI a la
curva de daño del TRX.
Corriente de energización en múltiplos
de la corriente nominal del primario y su
duración.

IEC): Sólo se muestra una característica I2t

Generadores sincrónicos:
Opción para mostrar una característica
I2t y su valor.

Transformadores de Corriente:
ELEMENTOS – ELEMENTOS DE MEDICIÓN
Escoger tipo de TC (Fase o Tierra).
TC Fase.
TC Tierra.

Transformadores de Corriente:
Relación de transformación del TC.

Transformadores de Potencial
Relación de transformación del PT.
Conexión del transformador de potencial
(L-L) ó (L-G).

Fusibles:
ELEMENTOS – ELEMENTOS DE PROTECCIÓN Y SECCIONAMIENTO
Características del fusible, proveniente
de la librería.
Acceso a la librería de fusibles ETAP.

Fusibles:
Librería de fusibles ETAP.

Fusibles:
Se especifica si el nivel de
cortocircuito trifásico y monofásico
en la barra donde se conecta el
fusible es calculado (en el módulo
STAR) o definido por el usuario.
Opción para presentar o no los
niveles de cortocircuito trifásicos o
monofásicos en el gráfico tiempo-
corriente.
Opción para presentar corrientes de
cortocircuito simétricas o asimétricas.
Desactiva la actualización de niveles
de cortocircuito.

Sobrecarga (OL):
Características del elemento de sobre carga,
proveniente de la librería.
Acceso a la librería de elementos de
sobrecarga ETAP.

Sobrecarga (OL):
trifásico y monofásico en la barra donde se
conecta el fusible es calculado (en el módulo
STAR) o definido por el usuario.
Opción para presentar o no los niveles de
cortocircuito trifásicos o monofásicos en el
gráfico tiempo-corriente.
cortocircuito.

Contactores:
Características del contactor.
Las capacidades de corriente en
régimen permanente y de interrupción
aparecerán en el gráfico tiempo
corriente.
El tiempo de desenganche (Dropout
Time) es utilizada en la verificación de
secuencia de eventos.

Interruptores de baja tensión:
Tipo de interruptor (Molded Case, Power CB,
Insulated Case).
Acceso a la librería de interruptores de baja
tensión ETAP. Opción excluir elemento de
disparo.
Características del interruptor de baja
tensión.

Librería de interruptores de baja tensión
ETAP.

Características de elemento de disparo
seleccionado

trifásico y monofásico en la barra donde se
conecta el interruptor es calculado (en el
módulo STAR) o definido por el usuario.
cortocircuito.

Elemento de disparo de estado sólido de
media tensión:
Asignación de TC’s de fase y tierra.

media tensión:
Asignación de dispositivos de
seccionamiento a abrir.

media tensión:
Características de elemento de disparo
seleccionado

media tensión:
Se especifica si el nivel de cortocircuito trifásico y
monofásico en la barra donde se conecta el fusible es
calculado (en el módulo STAR) o definido por el
usuario.
Opción para presentar corrientes de cortocircuito
simétricas o asimétricas.
cortocircuito.

Relés de Sobrecorriente, Motor y
Multifunción:
Asignación de TC’s de fase, tierra y
tierra sensitiva.
Asignación de TP’s

Multifunción:
Asignación de dispositivos de
seccionamiento a abrir.

Multifunción:
Librería de Relés.
Austes del Relé

Multifunción:
Se especifica si el nivel de cortocircuito trifásico y
monofásico en la barra donde se conecta el
fusible es calculado (en el módulo STAR) o
definido por el usuario.
Opción para presentar corrientes de cortocircuito
simétricas o asimétricas.
cortocircuito.

Ing. Manuel Colina
GRACIAS POR
ASISTIR

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