Protecciones

Resumen.
Unidad 1. Sistemas de protección y distribución de energía.
1.1 Estudios de coordinación de protección.
Por lo general, cuando se piensa en los sistemas eléctricos de potencia se visualiza siempre las partes más impresionantes del mismo, como son:
* Los generadores
* Los transformadores
* Las torres
* Las líneas de transmisión
* Interruptores de potenciaMientras que otros elementos básicos como son los elementos de medición y protección, por su tamaño pequeño, no son considerados como importantes, lo cual es totalmente falso.
Los aspectos más importantes, que son considerados durante el funcionamiento de los sistemas eléctricos de potencia, para que tenga este un correcto desempeño son:
* Funcionamiento normal
* Previsión de una falla
*Reducción de los costos
Consideraciones para lograr un funcionamiento normal:
* Para el funcionamiento normal se supone que no hay fallas del equipo, ni errores humanos ni hechos fortuitos.
* Se considera que se hizo una buena selección de los componentes del sistema, así como una localización excelente de los mismos.
* Se tiene buena regulación del sistema.
* Un estudio previode las características de la carga y la planeación necesaria para un crecimiento futuro.
* Transmisión correcta de potencia a la carga y buen sistema medición.
* Se realiza un adecuado mantenimiento del sistema.
* Todo esto conlleva un costo considerable.
* Por lo que es más conveniente permitir ciertas fallas, pero reducirlas y controlarlas, ya que no se justificaeconómicamente impedirlas todas.
Esto solo se logra con un adecuado estudio de coordinación de protecciones, que toma en cuenta:
1. Las características de la carga.
* Tipo de carga.
* Potencias de consumo.
* Horarios de mayor consumo, etc.
2. Los ajustes necesarios de las protecciones en caso de falla.
3. Los tiempos de disparo, etc.

1.2 Filosofía de la protección de sistemaseléctricos.
Los sistemas de protección contra sobrecorriente, deben desconectar rápidamente cualquier elemento de un sistema eléctrico que sufra un corto circuito, o que empiece a operar en una forma anormal que pudiera causar daño o interferir con la operación efectiva del resto del sistema.
Clasificación de las operaciones de los dispositivos de protección.
* Correcta y deseada.
*Correcta, pero indeseada.
* Disparo incorrecto.
* No opera cuando debía hacerlo.

1.3 Principios de la coordinación de protecciones
El dispositivo de protección más cercano debe eliminar una falla permanente o transitoria, antes que el dispositivo de respaldo interrumpa una mayor parte del circuito en forma definitiva.
Las interrupciones de servicio causadas por fallas permanentes,deben ser restringidas a una pequeña sección del circuito y durante el menor tiempo posible.
El dispositivo de protección no debe operar por corrientes de arranque o de energización, ni tampoco por “carga fría”.
Debe de haber un margen de seguridad para las protecciones que operen antes de que ocurra daño en los componentes del sistema de sobrecarga o por corto circuito.

1.4Características de las redes aéreas de potencia
De acuerdo a estudios estadísticos en los sistemas de distribución aérea, se ha encontrado que hasta un 95% de las fallas que se presentan en estas son transitorias.
Esto significa entonces, que las fallas son pasajeras y, por lo tanto, no son fallas firmes en el sistema, lo cual es una ventaja para el mismo y que debe ser aprovechada esta situación.
Fallastransitorias.
Son de corta duración y son creadas por sobretensiones transitorias.
Causas:
* Conductores que se tocan entre sí por acción del viento.
* Descargas atmosféricas sobre las líneas o sobre los aisladores.
* Ramas de árboles caídas, antenas receptoras, láminas, etc.
* Sobrecargas momentáneas que provocan ondas de corriente que pueden hacer operar los dispositivos...