Electricidad

64

CAPITULO III

SISTEMA DE PROTECCIONES EN LA SUBESTACIÓN.

3.1.

INTRODUCCIÓN.

Las subestaciones forman parte indispensable de los sistemas eléctricos de potencia pues son centros de transformación de energía que enlazan las líneas eléctricas de alta tensión con las líneas de media tensión o viceversa dependiendo del tipo de subestación que se esté analizando, ya que una subestaciónes un conjunto de aparatos de maniobra y circuitos instalados en un lugar determinado que tienen la función de modificar los parámetros de potencia eléctrica (tensión y corriente). De ahí la importancia que tiene la protección en la subestación ya que cada elemento está sujeto a una falla o corto circuito y otro tipos de eventos que afectarán a la subestación, para lo cual se utiliza relésnuméricos que detectaran las fallas, e iniciarán la operación de los dispositivos de interrupción en los circuitos y aislar los equipos o aparatos con falla, de manera que se minimice el efecto de la falla y se mantenga la continuidad del servicio en el resto del sistema.

Para dar la importancia que tienen las protecciones en la subestación, se puede establecer una distribución de probabilidad deocurrencia de fallas [10].

Fallas de naturaleza eléctrica Fallas de operación de relés y otros dispositivos. Fallas debidas a errores de personal

73% 12%

15%

65

3.2.

PROTECCIÓN DEL TRANSFORMADOR DE POTENCIA.

3.2.1. GENERALIDADES. El transformador de potencia es uno de los elementos más vitales e importantes del sistema de eléctrico de potencia. La elección de la protecciónapropiada puede estar condicionada tanto por consideraciones técnicas, de confiabilidad, económicas y por el tamaño del transformador. En la protección del transformador se están utilizando técnicas de procesos avanzados a través de señales numéricas y recientemente introducciones de inteligencia artificial, lo cual facilita tener una protección más rápida, segura y confiable para el transformador3.2.2. CRITERIOS GENERALES DE EQUIPAMIENTO. La protección que se dará al transformador de la subestación será contra fallas internas y contra sobrecalentamientos, causados por sobrecargas o por fallas externas prolongadas. Para los transformadores conectados a barras de alto voltaje se instalará una protección diferencial total, con eso se trata de cubrir las fallas en las acometidas [12]. Para elcaso de de bancos monofásicos se debe instalar protecciones diferenciales en cada bobinado, evitando así que las mismas estén condicionados por el cambio de regulación efectuado por la Regulación bajo carga (RBC)

3.2.3. PROTECCIÓN DIFERENCIAL. El relé diferencial de corriente es el tipo de protección usada más comúnmente para transformadores de 10 MVA en adelante. La protección diferencial esmuy adecuada para detectar las fallas que se producen tanto en el interior del transformador como en sus conexiones externas hasta los transformadores de corriente asociados con esta protección.

3.2.3.1.

Tipos de Relés Diferenciales para Protección.

A continuación se describe los diferentes tipos de protección diferencial aplicables al transformador de potencia.

66

3.2.3.1.1.Protección diferencial usando relés de sobrecorriente temporizados. Estos relés de sobrecorriente sin restricción, son poco usados en aplicaciones actuales debido a que son susceptibles a operar mal por causas tales como corriente de magnetización “inrush” cuando se energiza el transformador y errores de saturación o errores de disparidad de los transformadores de corriente.

3.2.3.1.2. Proteccióndiferencial usando relés diferenciales porcentuales. Ésta es una protección que dispone de una restricción para evitar disparos indeseados ante fallas externas debido a la disparidad en los transformadores de corriente. Esto permite incrementar la velocidad y seguridad de la protección con una sensibilidad razonable para corrientes de falla bajas.

3.2.3.1.3. Protección diferencial usando relés...