Protección de fusibles de media tensión, reconectadores y relés de distancia: coordinación y ciclos de operación

Explique la razón de velocidad de un Fusible de Media Tensión y exprese cómo se calcula.

La razón de velocidad de un fusible permite determinar si el fusible es de operación rápida, tipo K, o de operación lenta, tipo T.

Razón de velocidad = (Corriente de fusión a 0.1 seg)/(corriente de fusión a 300 seg para fusibles de 6 a 100 amp, y corriente de fusión a 600 seg para fusibles de 100 a 140 amp).

Razón de velocidad entre 6 y 8 para fusibles tipo K y entre 10 y 13 para tipo T.

Exprese qué elementos deben tenerse en cuenta para especificar un fusible de protección de media tensión.

-Característica del sistema eléctrico: aéreo, subterráneo, 3 Fase, 1F, 2F, conexión D o Y aterrizada o no aterrizada.

-Voltaje nominal del sistema.

-Máxima corriente de corto circuito en el punto de instalación del fusible.

-Razón x/R en el punto de instalación.

-Corriente máxima de carga.

-Crecimiento futuro de la carga.

Explique de qué forma se debe proceder para la correcta determinación y coordinación de la protección fusible de MT con la protección por interruptor termomagnético del lado BT en un trafo de distr. secundaria.

Para ello se debe tener en cuenta las siguientes características del trafo: Curva de daño térmico y mecánico (esquemas electrodinámicos), curva de energización (Inrush), curva de restablecimiento de carga fría.

La selección del fusible debe ser tal que su curva de operación se encuentre entre la curva de energización y carga fría y la curva de daño del trafo, de tal modo que no opere durante la energización y proteja al trafo contra cortocircuitos.

El interruptor termomagnético se selecciona según la corriente máxima en el secundario y criterio de sobrecarga, con una capacidad de cortocircuito mayor que el valor de la máxima corriente de corto circuito en la barra de BT (bornes secundarios del trafo).

Explique cuál es el ciclo de operación de un reconectador

Explicación del ciclo de operación:

El reconectador se programa para operar en un ciclo de 4 aperturas y 3 recierres, según sea necesario, operando con característica de curva rápida y lenta combinadas, de tal forma que pueda detectar la presencia de fallas transitorias y en tal caso el reconectador no completa su ciclo, volviendo a su estado inicial para reiniciar un nuevo ciclo de operación, esto ocurre cuando la falla se autoextingue en alguno de los 3 intervalos de recierre.

Si la falla es permanente el ciclo se completa, tal que al producirse la última apertura (nº4), el reconectador queda en estado abierto (lock out) y se debe reponer localmente una vez que se ha resuelto la falla.

Explique cuál es el procedimiento que se debe seguir para la correcta coordinación de un seccionador con un reconector.

***El reconectador funciona según el ciclo anterior*** de tal forma que se programa dicho ciclo fijando el nº de aperturas que realiza el reconectador.

El seccionalizador no tiene capacidad de interrupción, por lo que se programa su apertura para cuando el reconectador se encuentra abierto en alguno de los tres intervalos de recierre, intervalos en que el reconectador se encuentra abierto. Por lo tanto, el seccionalizador se programa en su registro de operaciones de apertura del reconectador aguas arriba igual a n-1, de tal forma que el seccionalizador abrirá su contador antes de la última apertura programada del reconectador, en el intervalo de recierre donde no hay corriente pasando por sus contactores. De esta forma, el reconectador se repone y queda habilitado para realizar otro ciclo de operación.

Explique cómo se coordina la operación de protección de un reconectador en la cabecera de un alimentador con un seccionalizador ubicado aguas abajo

El seleccionador no tiene capacidad de interrumpir la corriente, por lo que se programa en función del reconectador, por lo que el seccionalizador opera cuando el reconectador está abierto. Si el reconectador tiene 4 aperturas, el seccionalizador se programa n-1, es decir 3. Debe operar en vacío.

Explique qué es el fenómeno INFEED en un sistema de protección con relés de distancia y qué consecuencias presenta.

El fenómeno INFEED se da cuando existen fuentes de voltaje aguas abajo. Como se indica en la figura.

Dicho generador aportaría a la corriente de falla si hubiera en algún lugar del sistema. El relé 21 no podría ver los aportes del generador, por lo que se observarían corrientes con mucho margen de error, para este caso se puede solucionar instalando un relé detector de fallas.

Exprese y explique las ventajas y desventajas que presenta un relé de distancia tipo reactancia para la protección de un sistema de protección.

Ventajas:

-El relé de reactancia es insensible a la medición de resistencia, por lo tanto, frente a la condición de cortocircuito con resistencia de arco, esta condición no saca al relé de la zona de operación.

Desventajas:

-El relé de reactancia es no direccional, por lo que requiere de control direccional mediante un relé direccional, que para protección de distancia se usa el relé de admitancia.

-El relé de reactancia puede operar erróneamente cuando el flujo de potencia por la línea protegida mejore su factor de potencia, ya que en tal circunstancia el valor equivalente de x medido disminuye y puede caer dentro de la zona de operación. Para evitar esta condición se requiere de un relé detector de falla, que puede ser un relé de admitancia.

Defina un esquema de protección de distancia de tres zonas para un sistema interconectado de modo que opere selectivamente y con respaldo, aplicado a una línea, en el que se utiliza relés de impedancia y admitancia.