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COORDINACIÓN DE RELÉS DE SOBRECORRIENTE EN SISTEMAS RADIALES UTILIZANDO PROGRAMACIÓN LINEAL
RESUMEN Este artículo presenta la aplicación del método de programación lineal en la coordinación de relés de sobrecorriente de tiempo inverso en sistemas radiales. PALABRAS CLAVES: Protecciones eléctricas, relés de sobrecorriente, coordinación de protecciones. ABSTRACT This paper presents the applicationof the linear programming method for the coordination of inverse time overcurrent protective relays in radial systems. KEYWORDS: Protective relaying, overcurrent relays, protective relaying coordination. GERMAN E. MEJÍA Ingeniero Electricista Universidad Tecnológica de Pereira gemejia@utp.edu.co CARLOS J. ZAPATA Profesor Escuela de Tecnología Eléctrica Universidad Tecnológica de Pereiracjzapata@utp.edu.co

1.

INTRODUCCIÓN

I CT Si I > Iajuste

aquellas condiciones para las cuales está pensado para operar y aquellas para las cuales no debe operar. El proceso de ajustar la selectividad se denomina “coordinación de protecciones”.
Disparo

Figura 1. Esquema lógico de un relé de sobrecorriente Un relé de protección es un dispositivo lógico cuya función es la comparación de una ovarias señales de entrada con respecto a una referencia. Si los valores de entrada se desvían de la referencia por encima de un valor de ajuste (Setting) entonces se realiza una acción como disparo (apertura), cierre o alarma. La Figura 1 muestra el esquema lógico de un relé de sobrecorriente. La corriente es la variable más utilizada en la detección de anomalías en los elementos del sistemaeléctrico, dado el elevado incremento que se registra en su valor cuando se presentan fallas. Se define como sobrecorriente a cualquier valor que excede la corriente normal de operación de un dispositivo. Entre los dispositivos de protección de sobrecorriente más utilizados en sistemas eléctricos están los relés de sobrecorriente y fusibles en todos los niveles de tensión y los interruptorestermomagnéticos en baja tensión. Es de aclarar, que los relés no realizan directamente las maniobras de conexión y desconexión del sistema eléctrico, estas las realiza el equipo de corte y maniobra.

Para un sistema radial, la coordinación de protecciones de sobrecorriente selecciona los ajustes de los relés temporizados de tal manera que operen rápidamente para fallas en su zona y den respaldo a los relésde las zonas ubicadas aguas abajo de su punto de ubicación. Tradicionalmente, la coordinación de protecciones en sistemas eléctricos ha consistido en la aplicación de procedimientos o algoritmos mediante los cuales se busca empíricamente la optimización. Estos algoritmos se ejecutan en forma manual o con software comercial que asiste en forma gráfica el proceso manual. Por lo tanto, no existe elplanteamiento de un conjunto de ecuaciones que describa el problema de coordinación para obtener la solución óptima mediante técnicas analíticas o numéricas. Tampoco se conoce si la solución obtenida mediante los procedimientos tradicionales es óptima, puesto que no se analiza todo el espacio solución posible del problema. Este artículo presenta cómo el procedimiento de coordinación de relés desobrecorriente de tiempo inverso en sistemas radiales se puede describir como un problema de optimización matemática mediante la técnica de programación lineal y así obtener una solución óptima.

La selectividad o discriminación es la cualidad de un sistema de protección que le permite distinguir entre

SCIENTIA ET TECHNICA No. 22
2. RELÉS DE DE TIEMPO INVERSO
t t Zona de disparo

OCTUBRE2003

DIAL

tx Iarranque Ix I
1.0 5.0 10.0 15.0 20.0 30.0 M

Figura 2. Curva de operación de un relé de tiempo inverso 2.2 Dial En los relés de sobrecorriente temporizados de tipo “tiempo inverso” el tiempo para operación es inversamente proporcional a la magnitud de la corriente observada. Ver la Figura 2. Existen varios tipos de curvas de tiempo inverso las cuales, por lo general, se...