Sistemas de potencia

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PROTECCION DE SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA

REPORTE DE LA UNIDAD I y II

FILOSOFÍA DE LA
PROTECCIÓN DE SISTEMAS
ELÉCTRICOS

Filosofía

La continuidad y la calidad del servicio son dos requisitos íntimamente ligados al funcionamiento satisfactorio de un Sistema Eléctrico de Potencia (SEP).

La continuidad hace referencia al hecho de que el SEP debe garantizar que la energíaproducida en los centros de generación sea suministrada de forma ininterrumpida a los centros de consumo. Esta característica adquiere especial importancia si se tiene en cuenta que la energía eléctrica, a diferencia de otros tipos de energía, no puede ser almacenada en forma significativa, por lo que una interrupción del suministro tiene repercusiones directas e inmediatas sobre los procesos que sedesarrollan a partir del consumo de energía eléctrica.

El requisito de calidad se refiere a que la energía debe ser suministrada en unas determinadas condiciones, con el fin de garantizar que los diferentes equipos conectados a la red van a operar en las condiciones para las que han sido proyectados. Los márgenes de variación admitidos en cada magnitud (valores de onda, frecuencia, equilibrio,contenido en armónicos, etc.) son función de la sensibilidad de la instalación alimentada pero, a nivel general, se puede asegurar que el nivel de exigencia se esta incrementando en los últimos años para todo tipo de instalaciones.

Cuando se produce una falla las magnitudes asociadas al SEP alcanzan valores situados fuera de sus rangos normales de funcionamiento y determinadas áreas del sistemapueden pasar a operar en condiciones desequilibradas, con el riesgo que ello conlleva para los diferentes elementos que lo integran. En caso de no tomar ningún tipo de medida en contra, la falla se propagaría a través de la red y sus efectos se irían extendiendo. Como consecuencia de todo ello, importantes zonas de la red podrían llegar a quedar fuera de servicio y la calidad del suministro seresentiría, incluso en zonas alejadas del punto en que se ha producido la falla. Tanto por razones técnicas come económicas, es imposible evitar que se produzcan fallas.

El diseño de un sistema eléctrico debe contemplar el hecho de que van a producirse fallas de manera aleatoria e inesperada, por lo que es necesario dotarlo de los medios adecuados para su tratamiento. Por esta razón, los SEPincorporan un sistema de protección que tiene por objetivo minimizar los efectos derivados de los diferentes tipos de fallas que pueden producirse. La actuación del sistema de protección va encaminada, por tanto, a mantener tanto la calidad como la continuidad del servicio, intentando que ambas características se resientan mínimamente durante un tiempo mínimo. Para ello es necesaria que la red seaplanificada de manera que permita ofrecer alternativas de operación que posibiliten la adecuada alimentación de todos los puntos de consumo aunque se produzcan fallas que afecten a elementos de la generación, transmisión o distribución.
Aunque una falla puede aparecer en cualquiera de los elementos que lo componen, los estudios realizados al efecto ponen de manifiesto que alrededor del 90% de las fallasse producen en las líneas aéreas, siendo las del tipo fase-tierra las más comunes. Este dato es fácilmente justificable por el hecho de que las líneas aéreas abarcan grandes extensiones de terreno, se encuentran a la intemperie y están sometidas a acciones exteriores que escapan de cualquier tipo de control, mientras que otro tipo de elementos como generadores, transformadores, etc., operan bajocondiciones más fácilmente controlables.

Protecciones primarias

Las protecciones primarias son aquellas que tienen la responsabilidad de despejar la falla en primera instancia. Están definidas para desconectar el mínimo número de elementos necesarios para aislar la falla.

Con el fin de optimizar sus prestaciones, el SEP se divide en zonas de protección primaria definidas en torno a cada...
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