Coordinacion de protecciones final _v1

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    26-Jan-2015

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<ul><li> 1. PROGRAMA NACIONAL DE FORMACIN EN ELECTRICIDADETAP PowerStation(Gua Bsica Coordinacin de Protecciones)Participantes:Pedro A. Torres C.Pedro L. Torres Ch.Facilitador:Ing. Carlos RondnUnidad Curricular: Protecciones Elctricas en Alta TensinValera, noviembre del 2011</li></ul> <p> 2. Anlisis de Sistemas Elctricos de PotenciaEn los procesos industriales modernos, se ha tornado imprescindibledisponer de un suministro de energa elctrica confiable y seguro. Un sistema depotencia industrial apropiadamente diseado y operado mejora el rendimiento delos procesos y de los servicios elctricos de planta. La creciente dependencia dela industria de la energa elctrica y la introduccin de nuevas tecnologas requiereque un sistema de potencia industrial sea planificado, diseado y operadoutilizando la mejor tecnologa disponible. El uso de las actuales herramientas desoftware disponibles comercialmente hace posible estudiar el comportamiento delsistema de potencia bajo distintas condiciones de operacin. Distintos tipos deestudios elctricos se requieren para evaluar el comportamiento del sistemaelctrico existente o bien de una expansin futura de la instalacin frente adistintas condiciones operativas. El objetivo de estos estudios es garantizar que elsistema elctrico de potencia industrial sea seguro, confiable, fcil de operar ymantener, al mnimo costo. El impacto que tienen distintos factores en el diseo yoperacin del mismo se puede cuantificar a partir de la realizacin de distintostipos de estudios elctricos estticos o dinmicos. Los avances logrados entecnologa computacional, plasmados en la disponibilidad de computadoraspersonales con poderosas capacidades grficas, as como el desarrollo desoftware basado en las ms modernas tcnicas de anlisis de sistemas elctricosde potencia a nivel del estado del arte, no solo han reducido los tiempos de clculosino tambin las horas de ingeniera necesarias para la utilizacin de estosprogramas.PROGRAMA DE SIMULACIN ETAP PowerStationEn el caso particular de la gua bsica desarrollada para la asignatura deProtecciones Elctricas en Alta Tensin, el programa utilizadoes: ETAP 3. PowerStation ver 6.0.0. A continuacin se presentan las caractersticas generalesdel programa.ETAP PowerStation es un programa computacional completamente grficoutilizado para analizar transitorios elctricos en sistemas de potencia. Para suejecucin se requiere de cualquiera de las siguientes plataformas operativas:Windows 2000, NT o XP, siendo esta ltima la ms recomendada cuando sesimulan sistemas de gran tamao. Los datos de los elementos puedenmanipularse en cualquier manejador de bases de datos que cumpla con elestndar Microsoft ODBC. La estructura de archivos de ETAP PowerStation estconstituida por dos tipos de archivo: uno correspondiente a una base de datos queincluye las tablas de datos de todos los elementos y otro que almacena los datosde informacin del usuario y de control del proyecto. Posee adems archivos delibreras que almacenan datos de cables, motores, protecciones, entre otros.ETAP PowerStation es una herramienta de anlisis y control para el diseo,simulacin y operacin de sistemas de potencia elctricos de generacin,distribucin e industriales.Es una herramienta integrada que ha sido diseada y desarrollada poringenieros para ingenieros que se desempeen en las diversas disciplinas de lossistemas de potencia.Esta herramienta dispone de una gran cantidad de mdulos como son: Redes AC o DC. Tendido y rutado de cables. Redes de tierra. Coordinacin y selectividad de protecciones. Diagramas de Control de Sistemas AC y DC. 4. Es una herramienta de anlisis totalmente integrada utilizada por miles deingenieros de diferentes compaas en todo el mundo para disear, mantener yoperar sistemas elctricos.Dentro del programa existe la opcin de ETAP Real-time, la cual utilizadatos en tiempo real para realizar estudios de sistemas de potencia y evaluacinde eventos.Dentro de las empresas e industrias, los operadores y gerentes utilizan elETAP para supervisar, controlar y optimizar, los sistemas de potencia propios dela actividad en la cual se desempean.Los tipos de anlisis permitidos por este programa son entre otros: Flujos de carga Corto circuito Arranque de motores Anlisis armnico Estabilidad transitoria Flujo de potencia ptimo Flujo de carga DC Corto circuito DC Dimensionamiento de bateras Sistemas subterrneosLa operacin del programa se basa en dos modos: un modo de edicindonde se construye el diagrama unifilar y se ingresan las propiedades de loselementos y un modo de estudio donde se dispone de todos los tipos de anlisispermitidos por el programa. 5. Barras de HerramientasBarra de herramientas de modo de simulacin.A continuacin se describen cada uno de los iconos de los cuales estcompuesta la MODE TOOLBAR o Barra de Herramienta de Modo de Simulacin.1. Simulacin de Flujo de Carga.2. Simulacin de Flujo de Carga Desbalanceada.3. Cortocircuito. Estndares ANSI &amp; IEC.4. Simulacin de Aceleracin de Motores.5. Simulacin de Armnicos.6. Simulacin de Transientes.7. Coordinacin de Dispositivos de Proteccin.8. Flujo de Carga ptimo.9. Realibity Assesment.10. Ubicacin ptima del capacitor.11. Flujo de potencia en DC.12. Cortocircuito en DC.13. Bateras.Cada uno de los modos de simulacindescritos anteriormente, tienen supropia barra de anlisis con opciones comunes, tales como las que se muestranen forma siguiente.1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 6. La barra de anlisis tienen las siguientes acciones:Adems, el programa cuenta con una Barra de Herramientas de Edicin,la cual contiene tres partes: Edicin para anlisis en corriente alterna. Edicin para anlisis en corriente directa. Instrumento y medidores. 7. La siguiente figura muestra los iconos correspondientes a los anlisis encorriente alterna:En la figura a continuacin, se muestran los iconos correspondientes a losanlisis en corriente directa. 8. En la figura siguiente, se muestran los iconos correspondientes a losmedidores e instrumentos (incluyendo dispositivos de proteccin).Las barras de herramientas anteriormente descritas, son las que se utilizanpara los diferentes anlisis de sistemas de potencia que se realizan en el softwareETAP.EJEMPLO BSICO DE APLICACIN Creacin de un nuevo proyecto Elaboracin del diagrama en ETAP Coordinacin fusible fusiblePaso 1Para la creacin de un nuevo proyecto tenemos que tener en cuenta lossiguientes datos de inicio: 9. Cuando iniciamos un nuevo proyecto aparece la siguiente ventana enla cual podemos dar nombre al proyecto e indicar donde puede serguardado por lo general c:ETAP600 podemos definir el sistema deunidades con las que podemos trabajar y luego de dar clic en ok aparecer unapantalla como la que se aprecia ms abajo en la figura. 10. Paso2Elabore el siguiente diagrama en el ETAP: 11. Paso3Introduccin de parmetros caractersticos:POWER GRIDV MVA X / R KASC13,8 200 45 8,367 12. BUSESELEMENTO %V KV ANGLE MIN% MAX% NOM. KVBUS 1 100 13,8 0 80 125 13,8BUS 2 100 13,8 0 85 140 13,8BUS 3 100 13,8 0 85 115 13,8 13. CONDUCTORESLINEA SURTIDOR CALIBRE DESIGNACION LONGUITUD1 EPRI 2 IRIS 3 Km2 EPRI 2 IRIS 7,2 Km 14. CARGASCARGA MVA %PF KVLump 1 0,71 85 13,8Lump 2 0,24 85 13,8 15. FUSIBLESFUSE FABRICANTE MODELO TAMAOF1 S&amp;C SMU - 40 65EF2 S&amp;C SMU - 40 30E 16. IMPLEMENTACION Y SIMULACION DE LA COORDINACION DEPROTECCIONES.Paso 4Seleccione el botn para Coordinacin de Dispositivos de Proteccin (Star ProtectiveDeviceCoordination). Es un mdulo que posee el ETAP para eluso de las protecciones, donde podemos analizar los sistemas de potenciaobteniendo de la simulacin los parmetros experimentales y grficos.Seleccione parte del diagrama que contenga las protecciones (Fuse 1 Fuse 2). Una vez seleccionado, en este caso, cambia a color rojo. 17. Luego en la barra de anlisis, a la derecha, haga Clic en el botnCreateStar View y se mostrara la grfica Tiempo - Corriente de las protecciones(Fusibles) as como tambin, la corriente de falla establecida. 18. Finalmente a partir de estas grficas es posible establecer el Intervalo deCoordinacin o Time Difference (aparece un puntero para marcar las curvassobre las que se quiere establecer el intervalo) con relacin a la corriente de falladada, con la posibilidad tambin, de desplazarse sobre otro valor y hacer ajustesde ser necesario. 19. Segn sea el caso y de acuerdo a la Filosofa de Coordinacin que seeste manejando, si el intervalo de coordinacin no es posible establecerlo con lascurvas caractersticas ya seleccionadas, se pueden conseguir rpidamente nuevascurvas correspondientes a otras calibraciones de la misma familia de la proteccin(en este caso Fusibles). Esto se logra haciendo Clic sobre la curva enobservacin y desplazndola bien sea a la izquierda o a la derecha. 20. Paso 5Para visualizar la Secuencia de Operacin de las protecciones:NOTA: El software ETAP 6.0.0 es una herramienta computacional para lasimulacin y anlisis de sistemas elctricos muy poderosa, por lo tanto, lo que seha mostrado en la presente gua constituye apenas unos primeros pasos bsicospara la iniciacin en el manejo de tan bondadosa herramienta. </p>