proteccion deferencial en lineas aereas
PROTECCIÓN DE LÍNEAS DE TRANSMISIÓN CORTAS.
Introducción
Para poder entender de manera sencilla la protección de líneas cortas empezaremos de modo general viendo el concepto de línea corta y cual los parámetros que debe cumplir para estar dentro de esta clasificacióny los problemas relacionados a este tipo de líneas y su protección mediante la protección de distancia y algunos esquemas útiles en la aplicación
DEFINICIÓN DE LÍNEA CORTA
Una línea corta es aquella que tiene entre su principio y final una distancia como indica su nombre relativamente pequeña, con una longitud menor a diez millas. Actualmente muchos de los problemas asociados a las llamadaslíneas cortas se relacionan a la impedancia fuente a la línea.
O SIR por sus siglas en inglés "Source to line Impedance Ratio");la cual al aumentar su magnitud incrementa la complejidad en el tratamiento de la línea, es en este sentido que una línea de diez kilómetros con un SIR bajo podrá considerarse como línea "larga" mientras una línea de 200 kilómetros con una relación de SIR de granmagnitud podrá presentar muchos de los problemas asociados a líneas "cortas".
Figura.1 Sistema de Potencia reducido.
De la Figura.1 al presentarse una falla en el punto F de la línea, el relé en su punto de ubicación tiene las lecturas de tensión y corriente y de esta forma este obtiene una lectura de la impedancia de falla también llamada impedancia aparente vista por el relé la cual será:
Larelación entre la impedancia de falla referida al primario y la impedancia de falla referida al secundario viene expresada en la siguiente relación:
Para el sistema de la Figura.1, si se presenta un cortocircuito y asemejando la fuente a un valor de tensión y obteniendo un valor de impedancia de la fuente e impedancia de línea se puede reducir la representación del sistema a un circuito de lasiguiente manera:
Figura.2 Circuito equivalente para el Sistema de la Figura.1
Sin tener en cuenta el valor de resistencia de falla, el valor de tensión medida por el relé es fácil de calcular, bastara con aplicar un divisor de tensión al circuito en la posición donde se ubica el relé, de esta manera la tensión será igual a:
Para fallas entre fases el voltaje Vs es fase-fase fuente ZS/ZL es laimpedancia de secuencia positiva de la fuente a la línea, VR es el voltaje fase-fase del relé y IR es la corriente fase -fase del relé para fallas de fase.
Para fallas a tierra, V es el voltaje fase-neutro fuente y ZS/ZL es una composición que relaciona las impedancias positiva y de secuencia cero. VR es el voltaje fase-neutro del relé e IR es la corriente del relé para fallas de fase.
Parael caso en que se considere que la impedancia de la fuente pudiera estar en relación a la impedancia de cortocircuito del punto en el cual se conecta al sistema se pondrá utilizar la siguiente expresión:
PROBLEMA ASOCIADO CON LÍNEAS CORTAS
El problema en la aplicación de líneas cortas, es el sobrealcance en la primera zona de protección, el cual puede ser causado por los siguientes factores:- Falla de precisión de TC䳠y TP䳠o incremento de errores.
- SIR (Impedancia fuente a línea).
- Sensibilidad del relé.
- Problema relacionado a transitorios en TP䳮
- Velocidad de Operación lenta.
- Perdida de direccionalidad cuando se comprara (I*Z - V), el voltaje (V) resulta ser mayor que (I*Z).
- Los bajos valores de impedancia secundaria hacen difícil el uso de elementos de la zona 1.
-Sobrealcance en la Zona 1 cuando se utilizan elementos de medida CVT (Capacitor Voltage Transformer).
ESQUEMAS TÍPICOS DE PROTECCIÓN DE LÍNEAS CORTAS.
Protección de distancia
Este tipo de protección se la realiza mediante el relé de distancia, el cual recibe valores de impedancia, admitancia o reactancia vistas por el relé mediante relaciones entre tensiones e intensidades, estos...
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