protecciones

Protección de Sistemas
Eléctricos

Protección de Sistemas Eléctricos

Samuel Ramírez Castaño
Profesor Asociado

Primera Edición.

Universidad Nacional de Colombia
Manizales

Agradecimientos

Al estudiante
Edwin Alejandro Becerra Hernández quien realizó el trabajo de
levantamiento del texto, la elaboración de tablas y gráficas en
medio magnético, página web y diseño de carátuladel libro, para
obtener una edición final de excelente presentación. También
colaboró el estudiante Arley Marino Contento Castaño.

A Luz Mary, Valentina y Geraldine por su paciencia y comprensión.

Protección de Sistemas Eléctricos

Introducción

Un sistema de suministro y transporte de Energía Eléctrica debe cumplir con
varios requisitos indispensables para prestar un servicio conniveles altos de
calidad y seguridad. Esto en parte se cumple mediante la aplicación de
normas y procedimientos muy precisos durante las etapas de planeamiento,
diseño, construcción y operación de los Sistemas de Potencia. Dichos
sistemas quedarán expuestos a fallas cuyas causas son múltiples, que además
de provocar daños severos son muchas veces impredecibles, por lo que es
necesarioproporcionarle a dichos sistemas los esquemas de protección
debidamente calibrados con el fin de minimizar los efectos de las fallas, los
tiempos de interrupción y mejorar la continuidad del servicio a los
consumidores asi como disminuir el número de usuarios afectados.
Un sistema de protección bien diseñado y adecuadamente coordinado es vital
para asegurar que el sistema eléctrico de potencia operedentro de los
requerimientos y parámetros previstos. Al brindarle seguridad a redes y
costosos equipos, también se está protegiendo una inversión de capital muy
grande y se protege también a las personas. La operación automática permite
aislar las fallas tan rápido como sea posible para minimizar los daños. Los
costos económicos y los beneficios de un sistema de protección deben ser
tenidosen cuenta con el fin de obtener un adecuado balance entre los
requerimientos del sistema y los recursos financieros disponibles.
Ante la ocurrencia de una falla o de una condición anormal, el sistema de
protección debe ser capaz de detectar el problema inmediatamente y aislar la
sección afectada, permitiendo así que el resto del Sistema de Potencia

Protección de Sistemas Eléctricospermanezca en servicio y limitar la posibilidad de daño a los otros equipos.
La protección debe ser lo suficientemente sensible para que opere con
rapidez aun bajo fallas incipientes.
Esta obra presenta de manera didáctica y secuencial el contenido del curso
“Protección de Sistemas Eléctricos” para los estudiantes de Ingeniería
Eléctrica, pretende además que sirva de texto guía para dicho cursoy texto
de consulta para los Ingenieros que trabajan en el área de protecciones.
El capítulo 1, muestra el cálculo de los diferentes tipos de fallos, aplicando
métodos tradicionales e incluye ejemplos ilustrativos. El capítulo 2,
presenta los conceptos generales y la filosofía de protección. En los
capítulos 3 y 5 se discuten las técnicas de los relevadores de protección y
los principiosfísicos y matemáticos que determinan los diferentes tipos de
relevadores así como las características de funcionamiento. Se habla
también de relevadores computarizados.
En el capítulo 4, se indican las características y diferentes tipos de
transformadores de Corriente y de Potencial, a través de los cuales se
alimentan los sistemas de control, medida y protección del Sistema de
Potencia.
En loscapitulos 6, 7 y 8, se describen las condiciones que tipifican las fallas
y los sistemas de protección correspondientes aplicables a generadores,
transformadores y barras colectoras de una subestación dentro de las cuales
se destaca la Protección diferencial como la más empleada. Se incluyen
ejemplos de aplicación que ayudan a comprender la metodología empleada.
El capítulo 9, presenta...