Protecciones Eléctricas

i

PROTECCIONES ELÉCTRICAS
NOTAS DE CLASE
Gilberto Carrillo Caicedo
Ingeniero Electricista UIS
Master of Engineering, RPI, Troy, New York, USA
Especialista Universitario en Técnicas de Investigación, UPCO, Madrid
Doctor Ingeniero Industrial, Área Ingeniería Eléctrica, UPCO, Madrid

Bucaramanga, Octubre de 2007

PROTECCIONES ELÉCTRICAS

G ILBERTO CARRILLO CAICEDO

ii

TABLA DECONTENIDO
LISTA DE FIGURAS .................................................................................ix
LISTA DE TABLAS................................................................................. xix
1

FILOSOFÍA GENERAL.........................................................................1
1.1Aplicaciones..............................................................................1

1.2

Fallas en sistemas eléctricos ......................................................1

1.2.1

Cortocircuitos .....................................................................1

1.2.2

Sobrecargas. .......................................................................4

1.2.3

Insuficiente capacidad de generación ..................................5

1.2.4Sobrevoltajes. .....................................................................5

1.2.4.1 Permanentes...................................................................5
1.2.4.2 Transitorios ....................................................................6
1.3

Requisitos de la protección........................................................6

1.3.1
1.3.2

Rapidez..............................................................................6

1.3.3
2

Confiabilidad. .....................................................................6

Selectividad.........................................................................7

DISPOSITIVOS SENSORES ................................................................10
2.1Introducción............................................................................10

2.2

Transformadores de corriente .................................................10

2.2.1

Relación de transformación ideal. ......................................10

2.2.2

Saturación y error. ............................................................12

2.2.3

Conexión de los TC’s y lo Relés.........................................23

2.2.3.1 Conexión de los TC’s en Y y los relés en Y ....................23
2.2.3.2 Conexión estrella incompleta........................................23

PROTECCIONES ELÉCTRICAS

G ILBERTO CARRILLO CAICEDO

iii

2.2.3.3 Conexión con los CT’s en delta y los relés en Y. ............24
2.2.3.4 Conexión de dos CT’s y un relé.....................................25
2.2.3.5Conexión de los CT’s como filtros de secuencia cero.....26
2.3

Transformadores de potencial .................................................27

2.3.1

Relación de transformación ideal.......................................27

2.3.2

Errores..............................................................................28

2.3.3Conexiones.......................................................................30

2.3.3.1 Conexión entre los transformadores de potencial..........30
2.3.3.2 Conexión delta abierta..................................................30
2.3.3.3 Conexión de los transformadores de potencial como filtro
de secuencia cero. .........................................................................31
2.3.3.4 Conexión de los transformadores de potencialtrifásicos
como filtro de secuencia cero ........................................................32
2.3.4

Divisores de tensión capacitivos ........................................32

2.3.4.1 Relación ideal de tensiones ...........................................33
2.3.4.2 Errores .........................................................................33
2.4

Otros transformadores...