ESCUELA POLITECNIC NACIONAAL · del primari eon el punto donde será aplicado.. Dar criterio y...
221
ESCUELA POLITECNICA NACIONAL FACULTAD DE INBENIERIA ELECTRICA N "UTILIZACIÓN DE LA RECONEKION EN LA PROTECCIÓN DE ALISENTADORES PRIMARIOS DE DISTRIBUCIÓN EN LA EMPRESA ELÉCTRICA QUITO" MAURICIO I VAN «JARAMILLO VILLACRESES TESIS PREVIA A LA OBTENCIÓN DEL TITULO DE INGENIERO ELÉCTRICO DE 19BB
Transcript of ESCUELA POLITECNIC NACIONAAL · del primari eon el punto donde será aplicado.. Dar criterio y...
ESCUELA POLITECNICA NACIONAL
FACULTAD DE INBENIERIA ELECTRICA
N
"UTILIZACIÓN DE LA RECONEKION EN LA PROTECCIÓNDE ALISENTADORES PRIMARIOS DE DISTRIBUCIÓN
EN LA EMPRESA ELÉCTRICA QUITO"
MAURICIO I VAN «JARAMILLO VILLACRESES
TESIS PREVIA A LA OBTENCIÓN DEL TITULO DEINGENIERO ELÉCTRICO
DE 19BB
Certificoha sidopor el Sr«
que ej >resenteen su
.ció Ja;
•fredo Mena Pachano
PROLOGO
La Ingeniería Eléctrica ha protagonizado^ en los últimosan el paSs5 sin los cuales ser£a
los sectores industriales y
servicio^ es necesario aprovechar al máximo la eneléctrica? y siendo la distribución el sector donde se
Este trabajo es un aporte más a los es-Fuerzos porla perdida de energía^ proponiendo la utilisacireconexión automática ©n los primariosEléctrico Quito? para el despeje de las las no
colaboraron con la realización de este trabajo y de manera
esa El©ctri ca Qui to por su i ncondi ci onal y val i osa
ÍNDICE
CAPITULO PRIMERO
INTRODUCCIÓN
Objetivos y Alcance.
CAPITULO SEGUNDO
EL RECIERRE EN LA PROTECCIÓN DE ALIHENTADORESPRIHARIOS DE DISTRIBUCIÓN
Introduce!ón,
2.2. La Función del recierre.
2.2.2.2.2.2.2B
2.2.2»
2,2.2.2.2.2.2.2.
2.2.2.2»2»2.2.
3.3.3.3.3.3.3.3.3.3.
4.4.4.4.4.4.4.4.
5.5.5.5.5.5.50
1.2,3.3.3.3»3.3.3.
1.2.3.3.3.3.30
1.2a
3»4.4.4.
1.i.1.1.2.2.
1 „1.2.2.
12-
123
1
1
1
El Reconectador Automático»Descripci ón.Api i caeiones.Sistemas de control.Control de operaciones hidráulico.Sistema hidráulico simple.Sistema hidráulico doble-Accesorias.Control de operaciones electrónico.Accesorios-
El Seccional izador»Descripción.,Apiicaciones.Sistemas de control,Sistema ni dráulico.Accesorios-Sistema electronico.Accesorios»
29
Criterios deApiicaci ón«Ubicaci ón.Factores deElección deElección de
selección, 39
selecci ón.los parámetros de funcionamiento.las secuencias de operación.
Elecci ón del tiempo de recierre.
2.6.2.6. 1.2.6.2.2-6.3.2.6.4,2.6.5.2.6-6,2.6.7.2.6-B,
Coordinación de la protección.Reconectador/fusi ble.Fusi ble/reconectador.Reconectador/secci onalizador.Reconectador/seccional izador hidráulico.Reconectador/seccional i zador electrónico.Reconectador/seccional izador/fusible»Reconectador/reconectador.Disyuntor con rele/reconectador.
2.7
2.7. 1.2.7.12. 7a 2.2.7.2 12.7.2.2.2.7.2.3
Esquemas de seccionamiento y transferenciaautomáticos de la carga con protección desobr acorriente.Esquemas de enlace.Esquemas de enlace con tres reconectadoresaEsquemas de seccionamiento y enlace.Con cinco reconectatíores*Con enlace contador.Con secci onal i zadores.
63
CAPITULO TERCERO
3. I.3.1. 1.3a1.2.
3. 1.3.3. 1.4.3.1.5.3. 1.6.3.1.7.
EL SISTEMA ELÉCTRICO QUITO
Descripción del Sistema.Beneraci ón.Transmisi ón.Subtransmisi ón.Subestaciones de Distribución.Esquemas de las Subestaciones.Áreas de concesi ón.Alimentadores Primarios.
72
3.2.
3.2. 1 -3.2.2.3,2.3.3. 2. 4.3.2.4* 13.2.4.23.2.4.33.2.4.4
Análisis de las fallas en el Sistema deDistribuci ón.Causas de las fallas.Tipos de fallas.El Registro de fallas del Sistema Quito.Análisis de los datos estadísticos de falla,Clasificación de las fallas.Análisis global del Sistema.Análisis por subestaciones.Análisis por primarios.
77
3.3.
3.3.1.3.3.2.3*3.3,.
Anal i sis económicoreconexi ón.Costos.Beneficios.Rentabi1idad*
de la utilización de la129
4.3.
4.4.
4-5
4.6.
SfiEHULQ QUS8IQ
EJEMPLO DE APLICACIÓN
Introduce!óru
Descripci ón»
Selección de las protecciones.
Ubicación de los equipos»
Coordinaci ón«
Calibraci ón.
136
137
147
148
148
156
CAPITULO QUINTO
CONCLUSIONES Y RECOHENDACIONES
BIBLIOGRAFÍA
ANEXOS
ANEXO "A"
De-f iniciones»
ANEXO "B11
Pruebas sobre reconectadores hidráulicos,,
atutrvn "P"fll^lE-, A t_f I*
Pruebas sobre seccionalizadores hidráulicos,
ANEXO "D"
Pruebas sobre reconectadores electrónicos»
Pruebas sobre seccionalizadores electrónicos.
Mantenimiento de los reconectadores-
ANEXO "S"
Clasificación de las desconexiones según origen y causas.
Características de los Reconectadores Hidráulicos MGE.
Características de los relésCDG 14 (34) GEC EIDMTCAS 17 (37) BEC InstantáneoVAR 71 GEC Reconexión
njn
Características de los Seccionalizadores Hidráulicos MGE.
El Sistema de Distribución de la EaE« Quito S0fí0? a causadel gran desarrollo urbanístico^ industrial y rural de suárea de servicio^ presenta problemas técnicos que sonafrontados a corto9 medio y largo plazos»
Uno de estos problemas es el de tener un lucro cesanteconsiderable? causado por la gran incidencia de fallas detipo transitorio o no-permanente sobre sus alimentadoresprimarios d© distribución»
Con la finalidad de ©vitar interrupciones innecesariamenteprolongadas del servicio ocasionadas cuando los equipos deprotección contra sobrecorrientes despejan estas fallasno-permanentes, este Estudio plantea la utilización delrecierr© automático en la protección de los equipos ylíneas en los niveles d© Distribución Primaria? y tienecomo objetivos los siguientes puntoss
un conocimiento adecuado de los diferentes tiposde Reconectadores y Seccional izadores Automáticos decircuítos9 para que de esta forma^ sea posibleescojer ©1 más adecuado en bas© a los requerimientosdel primario en el punto donde será aplicado..
Dar criterios y procedimientos para la coordinaciónde estos equipos de protección^ para que cada unoproteja select i vamente al si stema en conj unto conotros equipos ubicados a ambos lados de este en
lecer varios esquemas y procesos para larealización de pruebas en Reconectadores ySecci onalizadores- Además verti r cri teri os paradeterminar períodos de inspección que especificaráncuando y cuanto d© mantenimiento requiere un
las fallas no-permanentes dentro de laclasificación de las desconexiones sugerida por la
Determinar los primarios más a-fectados por -fallas detipo no-permanente del Sistema y recomendar lautilización de la reconexión automática en aquellos
la inversión.
minimizar
aplicaciones dede la carga en primarios con j un tos ¡, parala cantidad de abonados afectados por la
servicio debido al despeje de vallas
icar la reconexión automática en el primariode 22 KV de la Subestación San
de un considerable número de vallas de tipono-permanente en los sistemas d@ distribución eléctrica^la extremada longitud que alcanzan ciertos d© susprimarios^ la lejanía en la que éstos se encuentran de los
pronta restitución del servicio^ así como la topología delos primarios radiales^ cada vez mas ramificados., queinvolucra un mayor número de secc i criamientos y elementosfusibles^ biso necesario el empleo de un dispositivo deprotección automática que tenga la suficiente"inteligencia" para distinguir las fallas permanentes delas no-permanentes9 consiguiendo despejarlas con la mínimacantidad de usuarios afectados^ en el primer casoí y sinafectar a ninguno^ en el segundo., Este dispositivoreconectador9 fue inicialmente diseñado y construido afines de la decada de 193O en Estados Unidos por la KYLEPRODUCTS Co*, una de las compañias pioneras de la actualHe Sraw-Etíison* Este primer Reconectatíor era una unidadmonofásicas, pequeña y primitiva con pocas caracteristicasde los reconectadores modernoss pero demostró lassobresalientes ventajas del principio de apertura-cierre
En 1944$ el primer reconectador con"inteligencia"íl como es el tiempo dual de disparo? fuecolocado en el mercado por LINE MATERIAL Co* B Sellamaba Kyle tipo H y era una unidad monofásica concapacidad de corriente nominal de 5O A y capacidad deinterrupción máxima de 1*250 A bajo un severo ciclo detrabajo. Fue diseñado para uso con cualquier voltaje de
actualidad existe una gran cantilfabricantes d© reconectatíores* Los principales son
Limited y la
tener una larga trayectoria en diseño y construcciónde este tipo de di sposi ti vos? por presentar 1as másvariadas alternativas para la solución de problemas de la
reconexión9 así como por la relativa facilidad decomercialización en nuestro medio? los Reconectadores MeSratAí-Edison^ que han encontrado además la mayorposibilidad de aplicación en nuestro país yparticularmente en el Sistema Quito,, serán especialmenteconsiderados a lo largo del desarrollo de este trabajo*
Existen 34 tipos distintos de reconectadores producidospor He Sra^-Edi son que sati sfacen vi rtualmente voltaj esdesde 2» 4 KV hasta 34e5 Kv*? con capacidades de corrientenominal desde 5O a 3.*12Q A y niveles de interrupción bajoseveros ciclos de trabajo de recierr© que van hasta 16.0QOA de corriente simétrica a máximo voltaje <2O)«.
creado para complementar la protección con recierre»Este dispositivo de aspecto similar al Reconectadordifiere en cuanto a su operación , pues no esta diseñadopara interrumpir corrientes de -Falla9 aunque si los dscargag real i zando 1a apertura d© la 1 í nea 1uego decumplida la secuencia de canteo para la cual ha sidocalibrado y en instantes en que no s© encuentra energisadala 1íneae
El seccional isador esta' ubicado en serie con y a unadistancia remota de un reconectador sobre el lado de cargade este último- Cuenta cada vez que el Reconectadorinterrumpe una corriente de falla y después de unacantidad predeterminada de interrupciones delReconectado^ 1, 2 o 39 abrirá sus contactos^siempre sobreun circuito desenergisado-
Existen unidades con mecanismos de conteo hidráulico oelectrónico* Las capacidades de corriente van desde 5 Ahasta 4OO A y 6OO A y las clases de voltaje desde 2*4 KVhasta 34a5 KV (4)a
Los reconectadores y seccional isadores se coordinaránestrecha y confiablemente entre si y con otrosdispositivos de protección» Aislan automáticamentesecciones de línea permanentemente en falla y sonfácilmente aplicables en programas de control remoto^manuales o de supervisión*
estos dispositivos son sumamente duraderos yconfiables» Tienen largos ciclos de trabajo y requierende muy poco mantenimiento.
ón de las líneas primarias d© energía eléctrica1 recierre tiene como -fina3
i mi nar 1 as i nterrupe i ones del servi c i osactuación de las protecciones para despejar una fallatipo no-permanente» Considerando como -fallas no-
duraci ón í 1 e *? 3atmos-fericasj, ramas de árboles/ animales,» vientos -fuertes,
(13)»
Como consecuencia^ la protección con reconexión disminuyelos gastos por movilización de personal d© mantenimiento.,ya que se consigue despejar en -forma automática el 7O u8O% del número d© -fallas totales y que corresponden a las•fallas no-permanentes en circuitos aéreos d©desnudo (9)0
a de recaudación de lasctricas por disminución del ti i
ció por usuario al
esto se añade que los equipos reconectadores de líneasen tan mavores -f lexibil i dad de coordinación v(•f f «= M?«_f I «- t5»« > Mltil JT Wi %ü ¿J l d , < ^ V « d . U £ > . S i 4 . M G 5 1 M MS7 l_ WWt U A « !<=ai— i & W I f y
con-flabilidad de operación^ que los elementos -fusibles queencuentran rangos limitados de coordinación y desgaste enr— t tff *** •» «"» asn"» 4» ,»W- Í C í ^ í í — í » < — -ni r* austro r4«"«T -^i r-n-ni-i * »- mn «•>«.***(«-« í- « » -i 1 í-xí—sus c ar ac t er í s t i c as paso del tiempo con eventuales
Es un dispositivo interruptor automático de -falláis con lahabilidad de detectar una condición de sobrecarga^interrumpir el -flujo de corriente y luego d© una demora de
Si la -falla siguerepi te esta secuenci a deveces»
©1 Reconectador-reci erre hasta tres
tensar" i isaní" iT&yst I.UCTI tt— A r~nn Hl r^ns isart(— wl I U i wljutef U
El Reconectador "prueba" repetidamente la 1 ínea paradeterminar cuando la condición de
permanentes., Si luego de tres "pruebas"P la fallapersiste^ puede asumirse que espermsnente y por lotanto el Reconectador queda abierto*
Los reconectadores tienen también una característica dualde tiempo de disparo* Cuando un reconectador detecta porprimera vez una -Palla, cortará muy rápidamente^ @n apenas3 o 4 centécimos de segundo* Éste despeje muy rápidominimiza la probabilidad de cualquier daño en el sistema*
recerrará en 1 o 1-5 segundos? lo que significa unainterrupción de servicios* Frecuentemente esta
interrupción es más rápida que el tiempo de caída de
de 1? 2o posiblemente 3 de estas oprápidas^ el Reconectador automáticamente cambia a unaoperación de disparo lento* Este disparo lento permitemás tiempo para despejar fallas no-permanentes y lo que es
seguí das de operaci ones 1entas9 permi te la ef i cazcoordinación con otros dispositivos de protección del
Otra característica importante es la reposiciónautomática* Si un reconectador es ajustado para quedarabierto^ después de su cuarta operación de apertura^ perola falla ha sido despejada después de la primera., segundao tercera operación., el reconectador se repondrá
a su posición original y será capaz de
operaciones» Pera» si por el contrario,, el Reconectadorha sido sometido a una falla permanente y pasa por unasecuencia completa hasta quedar abierto^ este debe sercerrado manualmente para entrar nuevamente en servicio.
El hecho de que un reconectador haya quedado abierto5 esdecir haya cumplido la operación de bloqueoautomáticamente^ ©s una indicación muy confiable de queuna falla permanente ha ocurrido en el sistema»
La detección de fallas se realiza por bobinas en seriecolocadas dentro del tanque del reconectador,, El poderde cierre esta" provisto por resortes que son cargados porlas mismas bobinas en serie que detectan y disparan? en
los reconectadores pequeñosgr andes, se obt i ene elpotenciales que utilizan el volfuente (figura 2.K>, o de
En los reconectadores mesde cierre de bobinas
a línea del lado dea motor (22) .
Tamb i en es usua1 latransformadores de corrientetipo bushing (22)» Circuisólido proveen una se&al d©disparo ©s soltado por un
o destatio
sparo y ©1 pestillo de
cxerr/
accesorios especi<de los contactos principales en los
I ñfe©E'*fí"upfeor
de fa t 1 a
16 do O l í
fa l la a fc¡®rra
un con accesorio
Lossi stema
en cualquier parte de unn con valores
1 os reoueri míson s
En subestaciones de distribución como elementoprotector de sus slimentadores primarios.r©conectatíores trifásicos tipo subestación*
En alimentadores primarios de gran longitud^ entecc i onami enteinnecesarios
,o largo © de unao para
la protección sobre lositivo delími
respaldo <7>
En importantes derivaciones de grandes primarios.
producidos al despejar -fallas en estas tíericon recon©ctadores monofásicos o trifásicos tipoposte (10) <20>.
icados en sistemas aeraosgeneralmente en lineasición de las mi ©s un riego
interrupciones (7) E
accesorios.protección 5,
icaeion con otrostipo de
reconectadores trifásicos deaplicaciones especiales comocarga con protección d© sobr©corríente (1O) i2O)
comprender completamente la operación de losr©conectadores autómata eos de circuí to¡» ©s necesar i oconocer sus diferentes tipos d@ control y medios deinterrupción»
Existen dos formas de control de las operaciones desecuencia de los reconectadoress el control tipo
ico y el control tipo electrónico.
El control hidráulico,, es propio de todos losreconectadores monofásicos pequeños con distintos valoresde corriente normal que van desde 50 A hasta 56O A yvalores de corriente simétrica de interrupción desde 1.25OA hasta 8*000 A* También se encuentra este tipo decontrol en reconectadores trifásicos de vari<
El control electrónico es propio de reconectadorestrifásicos grandes con corrientes normales que van desde1os 56O A en adelante y corr i entes si métr i cas deinterrupción desde los XO.OOO A (12) (20)„
medio de interrupción tienen al aceite o el vacío oel SF6« En los reconectadores monofásicos el aceite quesirve de aislante de las partes vivas? se emplea en elmecani smo de control ni dráulico y como medí o deinterrupción en los contactos principales (12) (2O>*
utilizar el vacío para interrumpir las corrientes altas defalla a las que van a estar sometídos? siendo estosvalores mayores a los 12«OQO A de corriente simétrica (12)(2O)0
El exafluoruro de azufre (SF6) es también muy empleadocomo aislante y como medio de interrupción en grandes ysofisticados Reconectadores con unidad de control conmicroprocesador (11).
En reconectadores de control hidráulico que usan aceitecomo medio de interrupción de corriente^ el aceite secontamina poco a poco por la entrada de humedad al tanquey sobre todo por la formación de partículas de carbono encada interrupción» Por esta razón se hace necesario sureemplazo ocacional bajo comprobación de mínimos nivelesd@ rigidez dieléctrica^ viscosidad., concentración dehumedad,, todos recomendados por las normas.
En los reconectadores que tienen el vacío como medio deinterrupción se encuentran las principales ventajas comosons su poco peso., carencia de ruido y gases al momento de1 a apertura de 1os contactos^ la 1arga vi da úti 1 de 1osmismos y la necesidad de períodos de mantenimiento
menores» Por otra parte5 ©1 muy corto recorrido delcontacto permite un despeje de corriente de -falla de granvelocidado
El ciclo de trabajo de los reconectadores en vacío ha sidoestablecido ,en cuatro veces la cantidad de interrupcionesrespecto de los de similar capacidad que usan aceite como
.o de interrupción de la corriente
hidráulico se dividen en doscategorías s aquellos que tienen su sistema hidráulico©imple y aquellos con un sistema doble»
la interrupción de la corriente^ para el aislamiento delas partes vivas de tierra y para los sistemas de conteo^de temporisación al corte y operaciones de recierre*
usa unaceite para la interrupción de la corriente,, para
de conteo de operaciones y de rederre* Y otro tipodiferente de -fluido para el mecanismo de temporización delas operaciones demoradas <1>
isacos y enalgunos trifásicos de bajas capacidades de corrientenomínalo En cada -fase^ la corriente entra a travos delai si ador p pasa por una bobina serie de disparo? luego,, através de los contactos -fijos y móviles y sale por el otroaislador,. Cuando una sobrecorriente que sea superior al
•fluye por el reconectador9 un émbolo ©s impulsadoabajo dentro de la bobina,, que operaresortes que abre los contactos
Los contactos móviles del reconectador pueden cerrarselevantando una palanca operativa5, generalmente de coloramarilla? cargando también el mecanismo d© resortes de
CAP. II
El mecanismo hidráulico, esta completamente sumergido enaceitep controla la cantidad de veces que el reconectadoropera automáticamente, así como la velocidad de operación.En las -figuras 2.2. ? 2.3« , 2»4» y 2.5«p se aprecian loscortes transversales de un esquema -funcional del sistemahidráulico simple de los reconectadores (22)*
Pump Solenoid TripPistón • Piunger Pistón
Escape"" Port
1 x Sude ValveW, Timing Orífice
Timing Píate
•— Orífice
Sprinc-LoadedControl Valve
Solenoid Coil
0¡l underatmospheric pressure
Oí! underatmospheric pressure
Fig* 2.2.Mecanismo hidráulico simpleantes de primera operación»
OH underatmospheric pressure
Antes de la primeraoperación demorada»
Fig» 2.3.Durante la primera operaciónde disparo.
Oil underatmospheric pressure
Fig» 2*5»Durante la operacióndemorada.
Cuando una corriente superior al 2OO% de la capaciicorriente nominal tíe la bobina serie fluye a través de lamisma^ el embolo que se mueve hacia abajo^ desplaza haciaarriba por un canal hasta la cámara debajo d© la válvulacorrediga. Esto hace que esta última se mueva haciaarriba,, abriendo el orificio d© temporigación y el deescape9 como en la figura 2*3-»
En la primera operación del reconectador y en lasoperaciones subsiguientes,, dependiendo de la secuencia
~> Embolo es eliminado libremente a travos del orificio de1 escape» Esto s© conoce como la operación rápida del
reconectador* puesto que no hay retraso intencional en elmovimiento del embolo y por lo tantos ninguna demoraintencional en la apertura de los contactos principales»Esta operación tiene una característica inversa tíe tiempo-
^ corriente,, que constituye la curva "A" del Reconectador«
El pistón de bomba de la figura 2*2» ? está mecánicamente
mueve hacia abajo? como en la figura 2«3»P que empuja unacantidad regulada tí© aceite por un canal (distinto delcanal del embolo) hacia una válvula de tipo bolilla^ através de la cual ingresa a una cámara situada debajo del
cantidad medida. El pistón d© bomba y el émbolo vuelven
a válvula de bolilla antes mencionada evita que el pistón© disparo se reponga puesto que es retenido ©n su
la circulación de corriente y desenergisa a la bobinaserie de disparo- Uno© resortes aplican fuersa al embolopara volverlo a su posición inicial y cerrar los contactospr i nci pales- Entonces el i ntervalo de rec i err© esdeterminado por @1 tiempo requerido para que el émbolo se
dentro d© la bobina serie» Este flujo de aceite escontrolado por un orificio en la válvula corredizaP qu© havuelto a su posición original y cerrado el orificio deescape y ©1 de temporisación. Este lento flujo de aceiteretrasa el retorno del embolo y demora el recierre tíe loscontactos principales del reconectador en alrededor de uno
o dos segundos.
Si la falla persiste cuando losla primera interrupción^ el reconectador se comportará demanera similar a la primera operaci ón* Si elreconectador esta' calibrado para realisar dos operacionesrápidas y dos lentas^ el aceite desplazado por el emboloque se mueve durante la segunda operación de disparo? eseliminado libremente a través del orificio de escape» Elpistón de corte se desplaza hacia arriba una segundacantidad específica en su cilindro hasta donde bloquearáel orificio de escape para las prójimas operaciones dedisparo^ como se muestra ©n la figura 2» 4» „
Si aún persiste la falla luego de la segunda interrupción
aceite no pu@de fluir más a través del orificio depor que el pistón de disparo lo esta' tapando. Figura2*5» o
Por lo tantOg el aceite debe fluir a través del orificiode temporizacións, que es un pequeño orificio en el disco
ación» Esto retarda el movimiento del emboloabaj o y demora 1a apertura de 1os contactos„
Ahora9 cuanto mayor sea la sobrecorriente que experimenta
y mayor presi ón en la cámara d© la valí vul acorredisag por lo cual existe una válvula adicional decontrol de alta corriente*, la cual provee una salidaadicional de aceite para obtener la característica deseada
Si la falla sigue existiendo después de las tres primerasoperaciones., el Heconectador se abre nuevamente* Lacuarta operación es igualmente demorada como la tercera*P©ro durante la cuarta operación la carga de aceite bajo©I pist&n de disparo9 lo eleva la distancia restantenecesaria para que la varilla d© disparo libere unp i caporte baj o la tapa del reconectador 9 que abredefinitivamente sus contactos principales. Los mismos
que permanecerán así hasta que manualmente sean cerrados através de la palanca operativa exterior,,
•falla puede despejarse en cualquiera de las operacionesReconectador y permanecer cerrado^ en tal caso el
pistón de disparo lentamente volverá a la parte inferiorde su cámara y repondrá el mecanismo de control hidráulicopara estar listo a otra secuencia completa de operaciones..
Igualmente la reposición se inicia tan pronto como elReconectador a abierto de-f i nativamente sus contactos»
Por lo general9 el tiempo de reposición para estosmecanismos de control hidráulico es aproximadamente unminuto por cada operación de disparo llevada a cabo (1)(12) <20>a
Este sistema es empleado para realizar ©1 control deoperaciones de reconectadores de capacidades grandes» Elaceite mineral? se utiliza para aislamiento^ interrupciónde la corriente y para los mecanismos de conteo y d©tempor i zaci ón del reci erre* Mi entras que un -fluí doespeci al hi dráuli cop con una vi scosi dad reíati vamenteconstante dentro de una escala de temperatura de operaciónnormal § se utiliza para el mecanismo que controla lascurvas características de operación demoradas» Pudiendo
( 10 5x ¿ v /
La operación d© estos sistemas es similar a la del sistemasimple» La corriente de línea en cada -fase entra através de un aisiador5 pasa por la bobina serie^ a travésde los contactos -fijos y móviles y sal© por el otroaislador. Una corriente superior al 2OO% de la capacidadde corriente nominal de la bobina serie? hace que loscontactos móviles se abran interrumpiendo así lacorriente» Después del intervalo de recierre deaproximadamente dos segundos^ los contactos se cierranpara probar la línea* Si la -falla persiste^ elreconectador continúa operando hasta la aperturadefinitiva. Si la -falla es despejada^ el mecanismohidráulico se repone en su posición original y luego estálisto para otra secuencia completa de operaciones de cortey recierre.
válvulascontrol
orificios, Í COo
definitiva91os mi smos
Un
n rapada^ quedel mecanismo contadorla apertura definitivade corte-j elaproximadamente un mi
o
no usan el mismo sistema depor las unidades pequeñas con
pistón de bomba,, un pistón decontrol y
»1 sistemad i sposi t i vo, 11amado
inmediatamente lael reconectador opera hastaunap dos o tres operaciones
de reposi ex ón si gu© si endo
orificioshidrául icoválvula dereposición
za con unpor un contactor.
Inicialmente,, la palanca operativa enterna amarilla eslevantada a la posición superior,, Esto cierra uncontactor i ntarno^ que conecta 1a bobina potenci al decierre entre dos fases o entre una fase y tierra*, en ellado de fuente del Reconectador»
La bobina energisadacerrando así loscontactos de cierre y
cierre tira hacia abajo su embolo,,móviles^ desconectando los
cargando los resortes de apertura,,
Estas bobinas tíe cierre también pueden estar conectadas afuentes externas de corriente continua o alterna..
recierr© automático es realizadola bobina potencial
o desde una fuente a
de una válvulamarco del solenoide»
de similardesde el lado de la
través del contactor„por el tiempo
para que el aceiteotencial de cierre
de chapa en la parte inferior del
En las figuras 2«&«ae 'de los componentes delhidráulico doble <2O) „
reconectador queapreciaremplea el
algunoscontrol
CAP. II
Fig. 2«6Bas Componentes internos de un reconectadorMGE*
1 Bobina serie de disparo
2 Bobina de cierre
3 Interruptores de vacio
4 Bomba hidráulica de conteo
5 Eje para cierre manual
CAP
RLg« 2.6,fc: Carta transversal del sistemahidráulico*
1 bomba hidráulica
2 varilla de válvula de reposición
3 pistón da bloqueo
Los reconectadores tienen una variaccesori os que aumentan aún más ©aplicación y facilidad de coordinación1os reconectadores hi dráuli eos Heaccesorios pueden aplicarse a cuareconectadores, sin embargo existen
de ellos.
1Q2. A H
En el caso delos
I iraitantes sobre
losreconectadores hidráulicos
son los siguientesstribásicos (control hidráulico
Se emplean para operar reí es 5, medir la carga o paraalimentar el accesorio de disparo a tierra. Se instalanen los bushings del lado de -Fuente y/o del lado de carga.Poseen un solo devanado primario y varios taps ©n ©1 ladosecundario^ ofreciendo relaciones varias,, dependiendo dela conexión empleada» Se obtienen relaciones desde 5Os5hasta &00s5 amperios»
Pueden ser de accionamiento hidráulico o electrónico,, Elico consi ste d@ una bobi na
por mecanismo hidráulico compuesta de dosposibles de conectarse en serie o paralelo para
a s©Kal de transformadores de corriente» Estoobtener variados rangos de corriente mínima de
como las de la
número total de operaciones de disparo es el mismo,brado en el sistema de control del reconectadorB
Pero el número d© operaciones rápidas de disparo (curvasse pued© calibrar independientemente de lasen ©1 control9 calibrando ©1 disco del mecanismo
hidráulico tíel accesorio,»
Las curvas que pueden obtenerse con este accesorio son deinverso y d© tiempo constante? tanto las
como las demoradas. Estas curvasdel disparo de fallas a tierra se obtienen
con solo calibrar su mecanismo accesorio.
T C
Corriente mínima de disparode secuencia cero
(A ©n los primarios de los TC>
en serie en parálalo
50
150200
3OO
5OO
5555555555
no aplicable ($)JL-T tsO<J>o ij
2503OO
no aplicable
<ifi> La salida en los secundarios de los TC no alcanzan a
(instantánea© y demoradas), con II valores
? disparo de saccesorio con
cero seas que
obtener val ores5 A hasta 56O
Las 9 curvas de demora?n con el resistencias
{¡5*3 el iíi
se obtienenHientras quenúmero de la
número de operacionesnúmero de operacionescontrol y es obtenido
rápidas podrá ser menor o igual alrápidas calibradas en el sistema de
.ando el disco de operaciones
Adicionalmente al accesorio de disparo de -fallas a tierra^ya sea de tipo hidráulico o electrónico^ se consiguenaccesorios para su bloqueo en caso de requerirlo en formamanual o remota»
abiertos y normalmente cerradosauxi1 i ares®
, que -funcionan con
finalidad de operar otro tipo de dispositivos oeléctricos a voltajes reducidos (de 24 a 25Oy corrientes de interrupción bajas (hasta BO A) 0existen interruptores indicadores de bloqueo
con corrientes
darque
existen accesorios que permitenoperar con tiempos d'o es el de "tiempo dual
al primer recierre un tiempo de O.5los subsiguientes recierres tienen el
al reconectador
mientrastiempo normal de
t~\a\JTS3
na de. as operaci onescondiciones de
únicamente elen la 1 £
r ec on ec t ador cerrar sus contactos
fogueodispai
nc?. palesEste
la bobina shunt de bloqueoy mantener sus contactos
los cuales pueden racerrarse solomecanismo se utiliza generalmente concierre9 que
que opera la bobina shunt de cierre paraa su ves conecte la bobina principal de cierre y
cierre los contactos principales del
reconectador9 la cual puede ser diseñadacuando el reconectador no esta" ©nergizatío o
Estos accesorios requieren para su acción remota de•fuentes independí en tes, que deben cumplir conrequerimientos de las bobinas para su accionar.
carga en circuí
•facilitan a los reconectatíoresseccionamiento y transferenciaradiales conjuntos» Ens conexiones d© algunos accesorioscontrol hidrául
1
2>7*sDiagrama de conexiones de los accesoriosectadores hidrául(Me Sran-Edison)0
T Ti i
Los Reconectadores He Sraw-Edison tienen el controlelectrónico "HE" conformado por ocho placas de circuitosimpresos* Todo el control esta ubicado en un gabineteindependientes conectado al reconectador mediante un cable
de bloques de este controlretrónica es el de la figura 2oS»D
Sistema Electrónico "HE" esté continuamente controlandocorriente de carga- Cuando la corriente excede elor preselecciañado para 01 disparo? ©1 control inicia
en su interior»
La corriente de línea es sensada por tres transformadoresde corriente conectados en "Y" con las relaciones deX-QOOsI o 2»OOOs1. También pueden emplearsetransformadores detectores de doble relación 1-OOO/SOOsl^que aumenten la utilidad tí© este tipo de reconectadores decontrol ©lectrónico (22)-
salida de los transformadores detectores de corrientetransmitida a la red de mínimo disparo de fallas des o tierra^ por intermedio de los resistores de mínimo
transformadores de ai siami ento y ci rcui tos
La temporización a lo largo de las curvas característicasseleccionadas comienza cuando la corriente a través de loscircuitos de detección de nivel de mínimo disparo excedeun valor específico» Los valores reales de mínimodisparo en términos de corriente d© línea están indicadosen cartuchos de resistencia fácilmente intercambiablesubicados en el panel frontal del control electrónico (22)„
con la curva característica3 un impulso es
el recuentOp la secuencia y la reposición (si lafalla es no-permanente)» La ©tapa d© salida conecta unabatería de níqu©l-catímio de 24 voltios a la bobina dedisparo que abre los contactos del reconectador» Almismo tiempo se energisa un contador para registrar laoperación de disparo y un rel^ d© secuencia es energisadooar a escocier el or i mer i nter val o de r eci err© y 1 oscircuitos de intervalo de disparo y recierresubsiguientes^ según sea necesario (22)c
Sensor
í Nivel
de
í Nivel
de
secuencia
Diagrama Funcional d©l Control Electrónico tipo
Después del primer intervalo d© recierres otra señal esenviada al dispositivo de recierre en ©1 reconectador paracerrar los contactos y probar la línea» Si la fallapersiste,, una segunda operación tí© disparo tiene lugar^seguida d© una segunda operación de recierr©»
El reconectador opera hasta cuatro veces antes tí© abrirpermanen tement©. Cuando queda ab i er to es necesar i ooperar un interruptor en ©1 panel frontal del control?para cerrar el reconectador. Una falla no-permanente es"olvidada" por ©1 control9 después de transcurrido ©1tiempo de reposición y ©1 relé de secuencia se reestablecea su posición original (22)„
1F La batería d© control es continuamente cargada desde uncircuito impreso conectado a un cuarto transformador decorriente. Cuando la corriente d© carga a través delreconectador ©s menor que 25 A durante más que medio día.,es necesar i o i nstalar un accesor i o cargador tí© bat©r í a
\o a una fuente externa de corriente alterna d© 12OW o 24O voltios- Con ©1 correcto dispositivo protector5 el
control electrónico puede ser conectado a una fuente d©corriente continua disponible ©n el lugar de lainstalación (22) „
Una ventaja del control electrónico es que todos losajustes para las características de operación están
©n el frent© del panel de control„
Por conveniencia^ los interruptores de operación estánubicados en ©1 área inferior del panel.» mientras qu© loscomponentes enchufables para las características deoperación y los interruptores s©l©ctores de secuencias©stán ubicados en las dos terceras partes del pan©l0 Enla siguiente figura constan los componentes del panel decontrol electrónico para reconectadores He Gra^-Edison
En ©1 panel tí© control encontramos los siguientescomponentes (2O)s
>ece los mínimos niveles de disparo para fallas d©fas© y de tierra^ los cartuchos están marcados con suvalor en amperios y pueden intercambiarse y colocarse en
CAP- II 24 -
13
12
10
6
Fig. 2»9g Panel de Control delElectrónico tipo HE-
Rec on ec t ad or
Programa el número total de operaciones de disparo rápidopara -fallas a tierra-
\a el número total de operaciones para llegar a la
;ini ti va.
Programa el número de operaciones de disparo rápido parafallas de fasee
,na el intervalo de tiempo en cada recierre., El.or de retardo es determinado por la posición del plug
en el hueco respectivo- El plug "instantáneo" es úti1solo para el primer intervalo de recierre9 mientras que1os subsi gui entes t i empos de rec i erre son de ti empos
Determina las curvas características de operación rápidasy lentas,, dos plugs para el disparo de fallas de fase ydos para ©1 disparo de fallas de tierra.
Determina el intervalo de tiempo antes de la reposicióncontrol luego de un recierre exitoso sin falla durantesecuencia de operaciones. El tiempo es determinadola posición del plug en ©1 hueco respectivo,,
Facilita el chequeo del voltaje^ del valor de cargala corriente de drenaje d@ la batería en
U
Provee una indicación visual del bloqueo del controltravés de una lámpara.
Calibra el control para un solo disparo al bloqueo,, sin
bloqueo todo disparo por circulación de corrientes decero en la posición BLOCK5 evita los disparos
COWTHOL HAHUAL B 12
En la posición TRIF% dispara ©1 reconectador dejando suscontactos principales abiertos mientras permanezca lamanija en esa posición. También desconecta la batería delos circuitos de control.» En la posición CLQSE mueve elrelé de secuencias a su posición inicial^ reconecta labatería y cierra el Reconectador»
TA00H DE ÜPEBACI0ME8* 13
Acumula el nOmero d© operaciones de disparo totales del
Ej ecuta 1os pasos de control d© 1as secuenci.operaciones de principio a fin»
Ees'i'o sn""f~eaíS;e"íf-'i *i esvf í" 4 canflfa 1 ¿a f"rM*ifíHÍ i nzne* í An rfsal s^car"nr»i2ar~fr Sirir^tr*^3 t.6tí eat t*- »wr & U crft tu ¿ vs9 itjtsr i ca \«wUlr fcJ A i tci-t. ¿un u E£ A « tsrl^Ul lorl» L. c^ULJicon dispositivos ubicados en el lado de fuente^ haciamayores niveles de corriente- Para magnitudes de fallasmayores que un predeterminado nivel de corriente,, eldisparo se realiza instantáneamente y sin ningún retardode tiempo. Para corrientes de falla menores a estenivel 3 el reconectador opera normalmente con la
últiplos d© 1corriente mínima de disparo calibrada en el panel. E
CAP0 IX - 27
primer rango cubre los múltiplos de 1*4 , 2 9 2«8 P 4 0la corriente mínima de disparo. Un segundo
tiene los múltiplos 5=6 9 8 , 11,2 , 16 y 22*4veces la misma corriente.
Permite al control acortar automáticamente su secuencia deoperaciones» Para fallas sobre un predeterminado nivelde sobrecorrient©^ el accesorio actúa ordenando al
el disparo y bloqueo inmediato sin ninguna
Para corrientes de falla menores a este nivelj, el controlopera tíeacuerdo con sus características y secuencias de
Este accesorio minimiza los efectos que pueden causar lasmagnitudes altas de corrientes de falla,, en sitios dondela probabilidad de fallas permanentes es alta y donde lacoordinación con dispositivos @n el lado de carga no se
Los niveles d© actuación s@ basan en múltiplos de lacorriente mínima de disparo calibrada en el control * Ylos dos rangos utilizados son de iguales cantidades quelos especificados en el accesorio de disparo instantáneo,,
Este accesorio provee disparos del reconectador ante bajascorrientes d© secuencia cero y consiste tí© resistenciasque reemplazan a las resistencias de disparo a tierraubicadas en el panel tí© control explicados en el numeral2«30302-o Actúan con circulación d© niveles bajos decorriente como 5o8 a 1O A y 11,6 a 2O A«
Cuando tíos o mes r©conectadores se encuentran en serie9este accasori o previ ene 1as operaci ones rapi dasinnecesarias en el reconectatíor de respaldo para despejarfallas delante del reconectador protector* Se usa cuandoel reconsctador de respaldo alimenta diversos ramalesimportantes con r©conectadores-
la señal de disparos delreconectador aunque su relé de secuencias esta" realizando
©1 conteo respectivo^ el recanectador no opera sobre sus
Cuando dos o más reconectadores se encuentran en serie,©st© accesorio previene las operacionesinnecesarias en ©1 r©conectador d© respaldo^ parafallas d©lant© del reconectador protector» S© usa cuantío©1 r©con©ctador de respaldo alim@nta diversos ramalesimportantes con r©con©ctador©s.
recon©ctador9 aunque su relé de secuencias está realizando©1 conteo respectivo^ ©1 recanectador no opera sobre sus
Para fallas ©n la línea entre su ubicación y la ubicacióndel r©conectador protector„ ©1 reconectador real isasus operaciones normalmente como ha sido programado»
La capacidad d© la máxima corriente d© falla ©stá limitadaa SO v©c©s la d© mínimo disparo d© -fas© o 120 veces la dedisparo de tierra» Estos valores son más bajos que ©1máxima niv©l d© interrupción de corriente de los contactosprincipales d©l r©con©ctador con ©1 cual el control ©stá
Est© accesorio extiende la capacidad d© corriente má>d© falla tí©l control electrónico*, hasta los valores
Consiste de cinco diodos que protejen los circuitosdisparo^ 3 d© los cuales corresponden al circuitodisparo por sobracorriente d© fas© y 2 corresponden
Con el fin tí© obtener coordinación de dispositivos den de la l£nea$ donde los niveles de falla
•ían causar disparos simultáneos^ el accesorio d©mínimo tiempo de respuesta? detiene ©1 disparo hasta un1apso pred©termi nado d© ti ©mpo* Con ©st@ accesor i opueden llegar a coordinarse hasta seis r©conectador©s ©n
la línea* Y puede elegirse para los disparos de fase ode tierra o para los dos tipos de disparos,,
conseguir una continuidad en el servicio enprimarios^ el accesorio tipo LS de los
reconectatíores He Brat^-Edisong pueden realisar el controlde transferencia automática de la carga entr© líneasadyacentes y también seccionamiento automático d© esquemas
El accesorio es úti 1 en cualquier -función ya sea deenlace o de seccionamiento,, En modo de enlace? mide elvoltaje del lado de carga y del lado d© fuente de unreconectador normalmente abierto^ el cual s© cierra cuandocualquiera de estos voltajes es cero.» En modo deseccionamiento;, mide el voltaje del lado de fuente delreconectador normalmente cerrado^ el cual se abreautomáticamente cuando se ha perdido dicho voltaje.
Un Seccional i 2ador es un dispositivo d@ protección queaisla automáticamente las secciones que han fallado en elalimentador primario de un sistema de tíistribuciónsNormalmente se lo utiliza en coordinación con unreconectador de respaldo o con un relé de reconexión condisyuntor de respaldo» Un seccional i2ador no interrumpelas corrientes de falla.» Cuenta las operaciones deldispositivo de respaldo durante las condiciones de falla.
interrupción de corriente qu© ha de contar y mientras eldispositivo de respaldo ha abierto la línea., elseccional isador abr© sus contactos aislando la sección dela 1ínea con fal la» Esto permite al dispositivo derespaldo recerrar las secciones restantes del circuito^restableciéndoles el servicio-
Si la falla ha sido no—permanente^ el mecanismo delseccional izador se repondrá automáticamente-, preparándosepara otro ciclo completo de operaciones cuando una nueva
a que el seccional isador no tiene curvascaracterísticas tí© tiempo-corriente^ puede aplicarse
Entre dos di sposi ti vos de protecci ón que tengancurvas de operación de tiempo-corriente^ la© cualespueden estar juntas* Esto es vital en unalocalización donde un paso adicional de coordinaciónno es posi ble0
Puede usarse también ©n derivaciones donde la alta.tud de la f al 1a i mp i de coordi naci ón con
as de la flexibilidad de aplicación., ofrecen granDespués de una falla permanente^ la capacidaduna f al i a que t i en© el secc i onal i 2 ador,
.ifica considerablemente la prueba del circuito y sila -falla está todavía presente la interrupción de lamisma será realizada seguramente por el dispositivo derespaldo (1O) <22)»
El control hidráulico se encuentra en todos losseccional izadores monofásicos y en los más pequeñostrifásicos* En la figura 2-1O» se ilustra un corte delmecanismo de control hidráulico de un seccionalizadormonofásico o de una de las fases de un trifásico» Elmecan ismo i nc1uye una bobi na solenoi de9 un embolosolenoide^ un pistón d© disparo^ un resorte y dos válvulasd© control„
Cuando la corriente qu© fluye a través del seccional i 2ador©xcede del 160% d© la capacidad de corriente nominal d© labobina,» ©1 émbolo aolenoid© es tirado hacia abajo y ©1resorte ©s comprimido- Al mismo tiempo el aceite pasahacia arriba a través del pasaje central del embolo delsolenoi.de al espacio vacío dejado por este» Figura 2*11.
CAP. II
Check Valve
Solenoid.Plüriger
SpringSolenoidCoil
Fig« 2»lOs Componentes del Mecanismo Hidráulico deControl de un Seccional izador*
Cuando el reconectador de respaldo interrumpe la corrientede -falla, la corriente a través de la bobina delseccionalizador es interrumpida y el resorte empuja alémbolo hacia arriba a su posición original. Puesto queel aceite no puede regresar hacia abajo a través delémbolo debido a las dos válvulas de control, esta cantidadfija de aceite eleva un pasa ©1 pistón de disparo como seput?dBí vbír un 1.a figura 2« 12» . Dw ubt* munura, wlmecanismo hidráulico ha contado la primera interrupción decorriente» . Esta operación de conteo tiene lugar,entonces, cuando la línea está desenergizada-
Cuando el reconectador de respaldo se cierra y si la -fallapersiste, el émbolo es nuevamente tirado hacia abajo y elaceite pasa hacia arriba a través del émbolo, al espacio
CAP- II
dejado por éste. Cuando el reconectador cortap elresorte reestablece el émbolo y el aceite empuja al pistónde disparo hacia arriba* como se ve en la -figura 2« 13. *Entonces, el Seccional izador ha contado una segundainterrupción de la -falla»
TripPistón
Check Valve
SolenoidCoil
Trip Shaft
Trip Rod
SolenoidPlunger
SpringCompressed
Check Valve
Trip PistónRaised OneStep
Fig.2.11 12
Si la -f al la persiste para una tercera operaci ónreconectador de respaldo, el pistón de disparo elevavari 1 la de disparo su-f i cien temen te para liberarpicaporte de disparo y abrir las contactosseccionalizador. Figura 2*14.-
dellael
Si la -falla es no~permanentep el pistón de dispara serepone lentamente a su posición original» El tiempo dereposición para seccianalizadores con control hidráulicoes aproximadamente un minuto por cada conteo realizado»
Después que el Seccional izador queda abierto-, 1cumplida la cantidad seleccionada de conteos? ésteser cerrado manualmente-
dedebe
CAP. II
El Seccional izador puede colocarse para uno? dos oconteos hasta su apertura^ únicamente cambiando la alturade la varilla de disparo¡, como se ve en la -figura 2« 14- „
Puesto que la corriente mínima de conteo es lé>O% de lacapacidad de la bobinas» se obtienen diferentes valores decorriente mínima de conteo cambiando la bobina CÍO) (22).
Trip PistónRaised TwoSleps
For OneOperationFor TwoOperationsFor ThreeOperationsTripPistónRaisedThree Sleps
Trip SiíaltTrip Rod
SolenoidPlunger
Solenoid
Fig.2.13 FÍQ-2.
El accesorio de restricción de voltaje? evita que elseccional izador abra sus contactos^ mientras existavoltaje en su lado de -fuente. Consiste de una bobina devoltaje conectada a un transformador de potencial ubicadoen el lado de -fuente y que, aunque permite el conteo deoperaciones? ! interrumpe la operación de apertura de loscontactos del seccionalizador, mientras esté energisada.
Su aplicación mejora la coordinación con reconectadores enel lado de cargaP pues si existe una falla más abajo delreconectador, este es el que opera primero pero en caso depersistir la fal la» no corresponde al seccionalizadoraislarla;, sino al reconectador o al dispositivo abajo deéste más cercano a la falla (21)»
Combinado con el accesorio de restricción de voltaje9pueda proveer de una indicación remota de la posición de1os contactos del Secci onali z ador. Consi ste de doscontactos,, el primero normalmente abierto y el segundonormalmente cerrado^ que se acciona con el movimiento delos contactos principales del Seccionalizador (21).
Los seccional izadores tribásicos más grandes tienen sucontrol de operaciones electrónico^ que reemplaza a labobina serie y el resto del mecanismo de canteo*
El diagrama de bloques funcional del control electrónicose muestra a continuación en la figura 2- 15-- «,
La corriente que fluye a travos del Seccionalizador esdetectada por transformadores de corriente tipo bushing.Tres transformadores conectados en estrella detectan lascorrientes de fase- Otros tres transformadores decorriente conectados en paralelo detectan la corriente atierra» Estas señales son rectificadas y se ajustan alni vel de mí ni ma corri ente de act i vado medi ante 1 aselección de la apropiada resistencia a colocarse.,
y regí strar 1os pul sos de conteo^ esnecesario que fluyan a través del seccionalizadorcorrientes mayores al mínimo de activado (por efecto defalla en el lado de carga) y que después la sobr©corrientedescienda a cero^ por interrupción de la falla por eldispositivo de respaldo. El contador de pulsos proveehasta tres pul sosP que dependiendo del número de conteoscalibrados <19 2 o 3) para la apertura, originará que elci rcui to de di sparo complete 1a carga sobre 1oscondensadores de disparo^ que a su vez harán que se activela bobina de disparo de baja energía,, la misma quedisparará el mecanismo del Seccionalizador para abrir suscontactos»
¡CT sensores!
n
mo
¡CT sensores!
í corriente i
tierra
corriente
inrush
corrí .m
onivel
de
!—>! nivel de S—>!
a
tierra
Análisis
de
la
corriente
inrush
¡ Señar ador ¡—->! Al macenamto i—>•!
Ci rcui t o
i de
¡
¡ de pulsos !
!
de
¡ pulsos
!
! de
!Reposición
conteo
pulsos
üi
Diagrama de Bloques Funcional del Control Electrónico de un Seccional isador (22)
- 36 -
Selector de corriente deencendido a tierra
Resistencia de corrientede activada de fase
Selector del múltipla delnivel de actuación de co-rriente de fase para res-tricción de corriente deencendidos (x)
Selector da la reposiciónde la restricción de co-rriente de encendido defase. y^.
Ntímera de canteas,,
Selector del tiempo de re-posición»
Fig. 2«1Ss Cabina operadora de un seccionalizadarelectrónico MGE8
El mecanismo de interrupción consiste de tres contactossumergidos en el aceite del tanque del seccional i 2ador$
simultáneas tanto de cierre como de apertura» El cierrede los contactos puede realizarce manualmente o si elseccional izador es especial^ mediante la acción de unpequeño motor» Pero en los dos casoss la acción delcerrado esta acompasado por el almacenamiento de energíaen unos resortes que sirven para provocar una vigorosaacción de apertura cuantío el control ha dado la señal0
El control electrónico de operaciones del seccionalfacilita su calibración en la cabina operadora sinnecesidad de interrumpir el servicio»
En la figura 2»16. se tienen las perillas y resistenciasque calibran el funcionamiento del Seccional i2adorelectrónico de la He Bra^-Edison tipos GV y G&Jj, en el cual
Los ni veles de corr i ente mí ni ma de act i vado ?elegirse para sobrecorrientes tanto d© fase como detierra¡, mediante la selección de tíos resistencias,, una porcada tipo de sobrecorriente., que deberán colocarse dentrode la cabina operadora» Figura 2*16». formalmente estacorriente debe ser el BO% de la corriente mínima dedisparo del dispositivo de respaldo (10).
número puede calibrarse en lg 2 o 3 en el selectorrespectivo* Y debe ser uno menor que el número deoperaciones d@l dispositivo de respaldo <1O).
Los tiempos empleados son de 3.5$ 3O5 6O y I2O segundos*Dentro del tiempo de reposición se pueden realisar elnúmero de conteos establecidos. Pero si la corriente(desde mínima de falla hasta de falla) fluye tiemposmayores al calibrado^ los conteos realisados antes seborran de 1® memoria del cicuito electrónico^ reponiéndosea cero numero de conteos realisaoosB Para una apropiadacoordinación con el dispositivo de respaldo? el tiempo dereposición elegido debe ser mayor que el tiempo de
reposición de respaldo*
a un múltiplo "X"9 <qu@puede ser 13 2» 49 é>? 8 vec©s) y compara con el tiempo deduración que puede -fluir esta corriente para periodos "Y"
ser 59 10? 13» 2O@ 25¡» ciclos) y establee© si lass o no de tipo transitorio d©
la ves debe elegirse también un parámetro"2** d© tiempo que debe esperarse qu© dure la corriente desecuencia cero <Z puede ser O«39 O«79 1059 3 o 5segundos). En todo caso los valores de WX", "Y" y "Z"deben elegirse para valores magnitud tiempo mayores que
s de las corrientes de
se muestran en la -figura 2» 16,
accesorios que amplían lasizadores son los siguientes
aplicaciones de los
esen
2ador para contaritivo del lado devoltaje no está
línea después de la interrupci
Jn seccional izador puede contar erróneamente cuandosmpiesa a circular la corriente de encendido de la linea?
§sta como falla» Este accesorio es diseñadoqu© ©1 secc i onali z ador no si enta este t i po d©
iste accesorio asegura el conteo de todas las corrientes
de falla a tierra interrumpidas por los equipos d©protección contra fallas»
"n un seccional izador standard^ ©1 tiempo d© reposiciónde una falla transitoria depende del número d©y del tiempo seleccionado? el mismo qu© puede
encontrarse entre 5 y 22 minutos» Este accesorio eliminala pérdida de coordinación y la posible © innecesariai nterrupci ón del servi ci o cuando fal1as transí tor i asocurren durante el tiempo en qu© ©1 seccionalizador se
La selección de los dispositivos de protección debeconsiderar factores tecnico-económicos9 que satisfagan losrequerimientos del sistema y cumplan con las actividades
i cadas por 1as empresas electri cas» Por otrala elección debe considerar los costos d© estos
dispositivos qu© al compararlos con los costos d© losequipos que se van a protegers encuentren justificada lainversión*
elegir ©1 tipo de reconectador qu© ha de instalarseun sistema d© distribución se deben considerar los
l_os reconectadores están diseñados primordial mente paraser aplicados ©n sistemas aéreos de distribución radial.SinembargOg con r ©conectadores controlados©1ectroni camente se pueden real i sar var i as api i cae i onesespecializadas como transferencia automática de carga enláneas radiales conjuntas o seccionamiento automático encircuito en lazo»
la aplicación de los reconectadores ofrec© unacontinuidad en el servícíop menores gastos de
operación y mantenimiento y reduce al mínimo las perdidasde ingresos por consumo? entonces se optará elegir estetipo de protección ©n sistemas que requieran estas
reconectadores es la d© determinar las ubicaciones físicas
Una de las ubicaciones obvias es en la subestación dedi str i buc i ón $ proteg i endo el al i mentador pr i mar i o,ai si andol o en caso d© valla permanente. Además ¡,dependí en ció de 1 as condi c i ones i ndi vi dual es de cadasistema^ otros reconectadores adicionales pueden ubicarseen seri © a 1o 1argo del al i mentador en puntosseccionadores lógicos.» con el fin de limitar cualquierretiro de servicio al menor s©qniento del sistema,,
otra parte,, la facilidad de acceso a ciertas seccionesde la linea juegan un papel importante al determinar laubicación real» Las ubicaciones que estén muy expuestasa efecto de los rayos o estén cercanas a árboles o a
la Iínea9 también merece
P©ro la decisión definitiva sobre el grado de protección aimp!ementarse esta sujeta a una justificación que se tengaa partir de una evaluación económica de la inversióninicial en los equipos^ frente a los ahorros en costo más
. c i os a
Después d@ haber tomado las decisiones preliminares conrespecto a 1as ub i caci ones f í si cas deseadas debenconsiderarse varios factores principales que involucran alo© recaneetadores y seccional i2adores* Estos sons
El voltaje fase-fas© del sistema debe ser conocido y©1 reconectador o seccional isador debe tener unvoltaje de diseño igual o mayor a éste.
La capacidad nominal de corriente del reconectadordebe ser igual o mayor que la corriente de cargamáxima (22)*
El valor de corriente continua del seccional isadordebe seleccionarse igual o mayor que la carga máximaprevista del circuito (10).
Haxima corriente
Esta corriente debe conocerse o calcularse. Lacapacidad interruptiva del reconectatíor debe serigual omayor qu© la corriente máxima de falla posibleen la ubicación del reconectador (22)*
de corriente delseccional izador deben ser iguales o mayores que lamáxima corriente de valla* El tiempo máximo defalla del dispositivo de respaldo no debe exceder altiempo máximo de cortocircuito del seccional izador
Hínima corriente de -falla,
cor r i ente d@ f al 1 a ou@ ou@d@ ocur r i P~A ^PWIJS rís& nvní"fiae"*"" í An risal »•'. ca t£ ul lea \Jw Ktr w t-ísa-t— A Olí Uer JL i
la operación de este dispositivo(22)»
Cogrdi.ngci.on con otros di.sgosi.ti_vgs de
1 los cuatro anteriores. Las curvas tiempo-corrientey 1as secuenci as de operaci ón tí©I reconectadorseleccionado^ deben permitir coordinación con otrosdi sposi t i vos de protecci ón a ambos 1ados delreconectador (1O)»
En los seccional iEadores debe darse la coordinacióncon los dispositivos a ambos lados de la lineaconsiderando ei número de operaciones de conteo y eltiempo de memoria del control del seccional izador(21)*
^
Para elegir ei reconectador adecuado., se requiere tener unconocimiento de las características de los distintos tiposqu© los fabricantes ofrecen- En este trabajo se estudialas características de los tipos de reconectatíores que la
Tipo de
monofásicos
no
Un reconectador
tr i fasico
CQNTÍNUX-
P i
T/D
servicio^ las otras dos
permanecen conectadas»
Sin embargo^ la fas© con
-Falla,, puede
mantener
el
arco a tierra^
debido a la presencia de
voltaje aun cuando el
reconectador este abie?—
tura definitiva incluso
con fallas no-permanentes
servicio monofí
Hay riesgo de
de retroceso y voltaje
inducido desde
elsecundario DELTA
una fase queda
ceso a trav3s de la fase
interrumpida y el neutro
puede ser bastante alta
como para 1
de distribucidn,
culan por
tan
cna
arco
nr
t*, £ I
as es
Ho es posi
servicio
. e ni
ceso después d@l
del
quemado del T/D
li
fases no puede fl
uii
la corriente de
Se dispararán todas
las fasesp por lo
tanto no hay
el arco
in11 £ va
por
transitorio.
es posible ningün
"ció monofásico,,
existe el problema
quemado del
T/D
que no hay
riesgo de corriente
y
a 2
=
Tipo de
Conside-
raciones
Tre
s mo
no
-fy
sico
sn
o
i nte
rco
necta
do
s
Un reconectador trifásico
/BlQQntri f
iy
Blo
q«
trif
as<
FA
SE
FA
SE
Las
d
os
fase
s d
e fa
lso
nserv
icio
m
on
o-f
ásic
ola
serv
icio
m
ono-
par a
fa
lla
s p
erm
a-
CO
mi ti
va
ex
i
• la
va
no
serv
icio
saco
*
No es
serviciposible ningan
sico*
Una fase energisada a
tierra despu3s
de la
apertura definitiva
de
hay riego despu3s
riesgo.
En los Sistemas Estrella-Triángulo^ las fallas trifásicas hacen que los reco-
nectadores interrumpan prácticamente al mismo tiempo todas las fases9 bajo
condiciones normales.
Sin embargo9 existe la posibilidad de que las corrientes
de las tres lineas estén desbalanceadas^ lo que puede hacer que dos fases li-
beren la falla antes que la tercera se abra»
En este caso? los reconectado-
res pueden comportarse tal como se indica ©n las condiciones d© falla FASE-FASE
y los reconectadores trifásicos abrirán definitivamente todas las fases? como
durante las fallas FASE-FASE.
CAP. II
Empresa Eléctrica "Quito" ha utilizado principalmente yque son los reconectadores He Graw-Edison; aunque tambiénexisten instalados algunos de origen inglés., marcaReyrollePtipo OYT .
En general debe evitarse utilizar más de una marca dereconectadores en un mismo sistema y mucho menos para laprotección de un mismo alimentador primario., a -fin de•facilitar tanto el diseño y la coordinación como lainstalación y el mantenimiento»
Para elegir entre un reconectador trifásico o tresmonofásicosj se debe tener en cuenta las siguientesconsideraciones que dependen del tipo de puesta a tierradel sistema» Así por ejemplo en un sistema eléctri cocualquiera en donde se tenga la conexión de lostransformadores en estrella-triángulo con conexión atierra., se debe considerar la posibillidad daño en susbobinados por la presencia de la corriente de retroceso.,la misma que es explicada en 1 a tabla 2.2..
En sistemas puestos a tierra,, la eleción de unreconectador trifásico brinda menor riesgo . ante elproblema del quemado de los transformadores dedistribución provocado por el flujo de corriente deretrocesoj el cual se elimina completamente con laapertura simultánea de las tres fases de estosreconectadoresg sacrificando así la ventaja de manteneruna alimentación parcial monofásica posible a obtenerseluego del despeje de una falla en la cual no involucratodas las fases»
En sistemas con transformadores monofásicos,, este problemano se presenta^ puesto que cada uno está en conexión con 1o 2 fases, dependiente del tipo de transformador y al serabierta cualquiera de ellas., el transformador quedacompletamente desenergizado y sin poder provocarcorrientes de retroceso.
2.5o 4.1- ELECCIÓN DE LAS SECUENCIAS DE OPERACIÓN,,
El operar de un reconectador en determinada secuencia deoperación9 tiene sus ventajas y también sus desventajasfrente al grado de coordinación con los otros equipas deprotección. Asís
Una secuencia de operación 2A2B (dos rápidas dos
demoradas)? es ampliamente aplicada para coordinar tantocon fusibles como con seccionali2adores o con relés dedisyuntor de respaldo» Se consigue el despeje del 90% de1 as fal1as durante 1as tíos operaci ones rápi das y 5%durante la tercera operación cuando ©1 fusible protector
ia falla al fundirse* Sin embargo se obtiene unacoordi naci ón con 1a conex i ón en ser i e con
seccional i2ador y fusible? puesto que el seccional izadorcontaría el despeje del fusible como tercera interrupciónde falla y operaría abriendo la falla innecesariamente.
el accesorio de restricción de voltajedisponible para seccional i2adores tanto hidráulicos comoelectrónicos., También puede que esta secuencia deoperaciones provoque la "cascada limitada"9 es decirs quepuede ocurrir el disparo simultáneo durante lasoperaciones rápidas de dos reconectadores de tamaño
que se encuentran conectados en serie en la
La secuencia de operaciones 2A2C¡, debido a que la curva Cse encuentra más arriba que la curva B5 ofrece más ampliorango de coordinación con fusibles en ©1 lado de carga»Pero en serie con otro reconectador calibrado con igual
las operaciones rápidas sobre la curva A* En conexióncon relés de disyuntor de respaldo puede ofrecer problemasde coordinación ya que los tiempos de falla con la curva Cson más largos con la curva C y provocarían ©1 disparoinnecesario del disyuntor de la subs&ación»
Con la secuencia de operaciones 2A2E se tiene mayor demoraen el extremo de corrientes bajas^ pero más rapidez en elextremo de altas corrientes^ haciendo posible una mejorcoordinación con fusibles* En conexión con otroreconectador en serie9 sigue existiendo la posibilidad deoperación de cascada limitada.
Las secuencias^ una rápida y tres demoradas., ofrece unaexcelente coordinación reconectador «• seccionalisador -elemento fusible^ ya que el fusible s© funtí© durante laprimera reconexión con la curva demorada9 mientras que elsecc i anal i zador cal i brarfo con tres conteos permanececerrado» Esta secuencia despeja únicamente un BO% de lasfallas durante la operación rápida* El tiempo total deoperación es más extenso que con las secuencias dosrápi das - dos demoradas di f i cultando aún más 1acoordinación con relés de disyuntor de respaldo0
todas I as reconex i oríes P tía una máx i ma protecci ón alsistema contra danos de arco» Por el contrario^ s©presenta la desventaja de imposibilidad de coordinación co'elementos -fusibles^ por que estos no tendrían tiemposuficiente en ninguna de las reconexiones para -fundirse y
La secuencia d@ cuatro operaciones demoradas? da unaexcelente coordinación entre reconectadores en serie,siempre que el protector utilice una secuencia más rápida
el protejido* Debido a que no hay curvas rápidas.,la cascada limitada» Tiene la desventaja d© no
poder encontrar coordinación con -fusibles y tampoco conrelés de disyuntor de respaldo? además de poder provocar
por arco.
Con la -finalidad de tener un mánimo de tiempo de disturbioservicio a los consumidores industriales,, es
inducción y otro gran numero de equipos que necesitancontinuar la carrera de trabajo sin interrupción cuando
a transitoria sucede en los primarios de
Por otra parte^ éste no es el caso de motores sincrónicos^que necesitan de un tiempo suficiente para que sus
.ones de perdida de voltaje y baja frecuencias, loque se produzca la reconexión
En algunos casos ut i 1 i zar un ti empo de rec i erre dealrededor de O»4 segundos (24 ciclos) ha tenido bastante&xito¡, pero es necesario un estudio detalladocomportamiento de los motores -frente a la pérdidavoltaje y a su restitución en determinado intervalocomo de las protecciones^ controles de desceñeni<
.ciones de la carga qu@
Tiempos de recierre entre 3 y 1O segundos son extensamenteusados en primarios que alimentan grandes -fábricas o minas
requieren de varios minutos mientras los controlesmanuales y dispositivos de seguridad son reseteados-
Un br©v© corte d©l servicio no produce demasiados• inconvenientes a los abonados para usos domésticos. SinP embargo para evitar llamadas tele-fónicas d© los mismos,,
interesa a la Empresa que los cortes sean tan cortos comose puetía^ para que los abonados no tengan tiempo tí© llegaral tele-fono para quejarse.,
7 Así mismo., el r©©stabl©cimi©nto en tiempos largos ©n la' iluminación de calles y avenidas^ -puede causar accidentes
de tra-fico en vías d© alta velocidad vehicular^ por tanto©1 tiempo d© reposición constituye un centrado compromiso,,
En ©1 uso d© relés tí© reconexi ón y con modernosdisyuntores^ al tiempo total d© interrupción s© alcanza acortos valores entre 0»05 y O*1 segundos (3 a 6 ciclos).
Sin embargo^ luego de una operación d© disparo losmecanismos de algunos disyuntores necesitan un tiempoapr©ciabls para llegar al sitio de disposición a cerrarlo© contactos- Con ©stos mecanismos^ es entoncesnecesario un contacto de chequeo d© esta demora (latch-
que provea d© una señal de la disposición del
Lu©go d© qu© una corriente d© -falla ha sido interrumpída?un cierto tiempo d@be permitirse para que el air© ionizadoen el sitio d© la -falla s© disperse y no provoque elreencendido d© la -falla cuando la energía se reestabl©zcanEste tiempo depende del voltaje del sistema5 d© la causad© la -falla;, de las condiciones climáticas y de humedad?©tc«9 pero 1O ciclos <1«7 s> ©s usualmente adecuado paracualquier -falla transitoria en sistemas con voltajes bajolos 66 KV Oft).
Cuando se aplican a un sistema dos o mes dispositivos deprotección5 el dispositivo mas cercano a la falla es ©1dispositivo "remoto" o "protector % mientras que eldispositivo más cercano a la -fuente de alimentación es el
o
r-i-»n<3L 4 eíeay sur oca rifles n#~i rai—í ni fies,i* Wi lia i SjBff oat -Se. uuis jj t j. i ti. j. J_F¿ u;9
El dispositivo protector debe el iminar una -íal lapermanente o temporaria antes de que el dispositivoprotegido interrumpa el circuito (en el caso de ques© trate de un -fusible) u opere hasta la aperturadefinitiva (en caso de que s© trate de un
Las interrupciones del servicio causadas por -fallaspermanentes deben ser restringidas a una sección lo
pequeña posible del sistema por el tiempo más
El estudio de coordinación requiere del conocimiento ycomprensión de las curvas tiempo-corriente d© cada uno delos dispositivos de protección» En el caso del -fusiblestas son3 la curva mínima de -fusión ímt-f) y la curva
máxima de despeje (HT0>«, Un reconectador ti en© una-familia de curvas características de tiempo-corriente? unacurva rápida, que tiene un retraso de tiempo muy pequeñono intencional y un grupo de curvas demoratíasj, que serequieren para una coordinación satisfactoria con otrosdispositivos de protección en serie.
En la protección de sobrecorriente con reconexiónrequieren de cinco tipos principales d© coordinaciéstos son g
2*- Fusible - reconectatíor.
3«- Reconectador - seccional izador (controlados tantohidráulica como electrónicamente).
40- Reconectador - seccional i zador - -fusible»
5*- Reconectador - reconectador (controlados tanto
hidráulica como electrónicamente)
obtener coordinación entre un reconectatíor y losfusibles instalados en su lado de carga., el reconectadordebe percibir todas las corrientes de falla en la zonaprotegida por ©1 reconectatíor y los fusibles» Engeneral, se obtiene máxima coordinación ajustando elreconectador para dos operaciones rápidas seguidas poroperaciones demoradas. Con la primera operaciónse consigue despejar del 80% al 85% de las fallas no-permanentes.. La segunda operación rápida permit©despejar un 5% a 1O% adicional. Durante las operacionesdemoradas del reconectador«, el elemento fusible se fundeginterrumpiendo las fallas permanentes»
Ideal mente;, las curva© características del elementofusible deberían caer entre las curvas rápidas y lentas
intersección que forman un rango de coordinación^ fueracual no existe coordinación de la protección»
Dos regías generales gobi ernan 1a selecc i ón de 1oselementos fusibles de protección ubicados ©n el lado decarga de un reconectadors
Para todos los valores de corriente de falla en lasección de línea protegido por el fusible^ el tiempo
nsnf ¿a, IIP* •£ ,ai~i" F\P~ RUI* 1 í" i ni ü í™.—srífw*¡Jíai es UlI Tot_ <UUi liluai t-i (J i A L-^UUr
con el número de operaciones rápidas y con losintervalos de tiempo de recierre entre operaciones
Los factores de multiplicación "k" se indican en 1.2 TO *J D B
Para todos los valores posibles de corriente de fallaen la sección de línea protegida por el elementofusible no debe ser mayor que el mínimo tiempo dedespeje demorado del reconectados
50
y unel 1
coordinación, fija el punto mínimo de la
FACTORES DE MULTIPLICACIÓN ("k"> PARA
ciclosoperD rápi
3O
12O
2,2
2«O1.51,51 sl o w
es aquel valor de corrintersección de la curva de fusión mínima del elementofusible con la curva obtenida levantando la curva detiempo rápido de despeje del reconectador por el factor demultiplicación "k" apropiado.» El punto mínimo decoordinación es aquel valor de intersección de la curva dedespeje máxima del fusible con ©1 tiempo de despejemínimo del reconectador en su curva demorada- Si lacurva máxima de despeje del fusible no se cruza y quedapor debajo de la curva demorada del reconectado^ el puntomínimo de coordinación es la corriente mínima de actuaciónd© la bobina del reconectador^ es decirp 2OO% el valor dela corriente nominal de la misma»
Así se llega ha estableceruna particular seleciónsecuencias de operación deldel fusible» Este rango
un rango de coordinaciónde curvas característicasreconectador y característipuede variarse seleccionando
y
otras características ya sea del reconectadoo de ambos a l a
del fusible
- 51
E-1 caí" <"\oi i™ p" í 4* OP* í ncs rica fnftf ri i rt jar* í An1—.S) UQa U-r A (_(S?f £ Usa LJC- t_UWr U J. I ÍCaL- ¿ Ul I
i camente comocios
Sin ©fíibar^o^ seapi icando los
reconectadores electrónicos., son posibles muchasde coordinación^ facilitadas por más de 3O
fusibles con reconectadores controladosmantenerse dentro de tolerancias muy cercanas debido
d© tiempo-corriente fija ante unade condiciones ambientales y durante
odos de tiempo d© funcionamiento (11) <22).
La coordinación de un reconectador con un fusible en elSe alimentación difiere en el hecho de que ahora1as operac i ones del reconectador deben ser más
rápidas qu© la curva mínima de fusión del fusibie,Debiendo considerarse importante la secuencia de operación
áe recierre
de una falla interna del transformador de una subestación,o de una falla en el lado de alimentación secundaria de le
que no puede ser
d© coordinación se basa ©ncorrientes d© falla en el lado de baja del transformadorde la subest ac i ón es necesar i o aj ust ar 1 ascaracterísticas de ios elementos fusibles por la relaciónde transformación d@ voltajes fase-fase del transformador»
Con las curvas de ios fusibles y del reconectador sobre labase d© baja tensión^ tiene aplicación la siguientes
Para la máxima corriente de falla en la ubicación delreconectadorp el tiempo mínimo d© fusión del elementofusibi© en el lado de alimentación del transformadorg
la curva demorada del reconectado^ multiplicada porun factor específico,,
Esto introduce otro grupo de factores "K'%los tiempos de recierre y con las secuencias de
reconectador9 como se muestra en la tabla 2=
con
FACTORESCOORDINACIÓN CON
<s 2«
DE MULTIPLICACIÓN ("K")FUSIBLES EN EL LADO DE
Tiempo r
s
O.40*51 0 Q
1 «ii a w
2. 04.0
1O.O
•©cierre
ciclos
I/i¿.t*^f\v
6090
12024O600
Factores c
C
2 rap/ 2 dem
2-72.62 ?0 1
1 „ 85« -7¿ o /
i .41.35
le multiplicac
3p@r aciones
1 r&p/ 3 dem
o o 23 10 i
2o 52 1a J.
1.81 41.35
:idn "K"
4 demoradas
3.73.52*72=21.91.451.35
calentamiento y"K" involucran
enfriamiento del
En ©1 rango de coordinación^corriente será aquel valor dsactuaci ón del reconectador,corriente nominal de la bobina.
el límite mínimo de? mínima corriente deosea« el 2OO% de la
ídor9 se suele ecojer uncorrientesn 300
elementodel
e 2 a3 veces de la corriente de plena carga del transformador,
criterios son apiicables a losados ni dráuli camente y electróni carnéate. Un
icio adicional con los reconectadores electrónicos^obtiene al poder simplificarse la coordinación con
en el lado de fuente con la introducción de unaccesorio de corte instantáneo. Con lo cual se hace que
CAP. II - 53 -
cualquier curva de operación,, se convierta en instantáneaa partir de cierto valor de coorrient© elevada^ mediantemúltiplos específicos del valor de corriente mínima dedisparo de la bobina (1=4 9 2«O s 2*8 3 4»O , 5»&>0 Esteaccesorio provee una protección asegurada del conductor yde los equipos ante posibles quemaduras o daños provocadospor excesivas corrientes de cortociscuito«
La aplicación básica de los seccional i2adores requiere quese reúnan las siguientes cuatro condiciones generaless
Los seccionalizadores deben usarse en serie y en ellado de carga de un reconectador o de disyuntorprovisto de un relé de recierre5 en el
El reconectador de respaldo debe ser capaz depercibir una fala mínima en cualquier parte de lasona de protección d©l seccional izadorQ
La corriente mínima de falla en la zona de proteccióndebe exceder la corriente mínima de actuación del
No deben excederse los regímenes momentáneos o decorto tiempo de los seccional isadores especificadospor el fabricante-
Debido a que el Seccional izador no tiene curvascaracterísticas de tiempo corriente;» esta coordinación norequiere ©1 estudio de curvas» La cantidad de conteos deun seccionalizador es uno menos que el número total deoperaciones para la apertura definitiva del reconectadortíe respaldo. V cada seccional i z ador adicional en serie,,se ajusta para una cuenta menos cada vez para el corte o
Como los seccional i2adores controlados hidraulicamentetienen la corriente mínima de actuación a un valor 16O%del valor de régimen de la bobina^ se asegura lacoordinación con un seccional i2 ador hidráulico tambiéncuando se emplean bobinas con el mismo valor de racontinuo.
Un factor adicional que d©be siempr© considerarse paraasegurar esta coordinación9 es ©1 tiempo de retención o de
proceso de reposición del seccionalizador empieza en elmismo instante en qu© concluye la primera cuenta§ para
recierre del reconectador experimentados por elseccional i¿ador9 no deben exceder el tiempo de memoria delseccional i 2ador0
De otro modo? ©1 s©cci onali sador podrá a real i zaroperaciones de conteo adicionales? lo qu© provocaría queel reconectador de respaldo corte innecesariamente la
. 1 a«
hidráulicos ambos9 los tiempos acumulados y d© memoriarespectivamente» no presentan problemas para lacoordinación^ debido a el tiempo acumulado tí© losreconectadores hidráulicos es suficientemente cortón Sinembargo^ ©s necesario mayor análisis cuando elreconectador hidráulico posee el accesorio de corte atierra.» ya qu© sus características inversas d© tiempo -corriente son muy lentas con corrientes de -falla bajas»
Por lo tanto5 ©1 tiempor©conectador podría exceder ©1 tiempo tí© memoria d©lseccionali2ador, dependiendo d© la secuencia operativa delreconectador y del nivel de -falla.,
Cuando ©1 reconectador de respaldo es de controlelectrónico^ la coordinación con ©1 seccional i 2adorhidráulico, puede obtenerse cuando la corriente mínimaactuadora del secci onali 2 ador es menor qu© 1a corri entemínima de corte del reconectador. Ademas tí© que ©1tiempo de memoria del seccionalizador9 sea mayor que ©1tiempo total acumulado d© las operaciones contadas delreconectador.
La coordinación entre un reconectador y un seccional izadorelectrónico^ se obtiene cuando la corriente actuadora delseccional i2ador está por debajo del valor mínimo d© corte
acumulado del reconectador no excede el tiempo de memoria
usar dispositivos en seri© d© igualfabricante para obtener la coordinación standard con lacual son di senados„ Los valores específicos d©corri©nt©s actuadoras del seccionalizador electrónico HeSraw-Edison <8O? 112$ 1&OP 2249 32OS 448 y 64O A),coordinan directamente con los valores mínimos de cortestandard ya sea del reconectador hidráulico o electrónico*Cada ajuste del seccionalizador es 8O% del mínimo valor decorriente d© corte del recon©ctador standard* Asís unseccional izador con una corriente actuadora de 160 A9coordina con un reconectador hidráulico con bobina© seriede 1OO A (corte mínimo 2OO A) o con un recon©ctador©lectrónico con resistores de cort© mínimo de 200 A«
Los ti ©rapos de memor i a prolongados en 1 osseccional izadores electrónicos^ facilitan la coordinaciónampliándala sustancialmente con reconectadoreselectrónicos también o con los relés del disyuntor., losmismos que generalmente poseen largos intervalos d©recierr©9 con ©1 resultado de qu© su tiempo totalacumulado es demasi ado 1argo como para permit i r sucoordinación con seccional i zadores hidráulicos..
es qu© un seccionalizatíor trifásico nopuede usarse si es qu© el reconectador de respaldoconsiste de tres r©conectadores monofásicos o d© unotrifásico operado con bobinas s©rie independientemente ©ncada fase y d© corte independiente ©n la fas© o fases defalla. Por la tanta9 ©n caso d© una falla monofásica ouna fas© - fase*, el seccional izador podría abrirse con unao dos -fases ©nergizadas* Esto podría no causar ningúnproblema puesto qu© el seccional izador está diseñado parapoder abrir la corriente d© carga* Sin embargo^ existela posibilidad d© qu© una falla puede ocurrir ©n la fas© ofases energizadas en el mismo instante ©n que se abr© ©1
i;
aplicación de seccional izadores ajustados para una sola©1 cort©» En el caso d© suceder una falla»
el seccional i saciar realiza el conteo y luego cuando elreconectador interrumpe la falla^ corta el circuítogsiendo ésta la operación que se desea obtener. Perocuantío la corriente de encendido de la línea excede al
mínimo de la corriente de corte del reconectador, elseccional izador puede contar y cortar cuantío la corrientetí© encendido caiga por debajo de la corriente actuadoradel seccional izadora Existiendo dos posibles soluciones^
La primera obviamente sería seleccionar un seccional izadorcon una corriente actuadora por sobre cualquier corriented© encendido posible en el circuito» Pero si esto no esposible^ la segunda solución^ consiste en agregaraccesori os de control del secci anali zador que evi teninterrupciones innecesarias ante corrientes de encendido
Esta coordinación requiere consideración especial *Primero^ el reconectador y el elemento fusible debencoordinarse normalmente como se ha descrito anteriormente
ubicación del fusible en el lado de carga*
en este cap]
1
veces en su curva rápida^ mientras el seccionali;dos veces también y el fusible no se fundiré sino
hasta que la tercera operación., que es en la curvademorada se inicie» El ©acciónal izador contará la fusión
fusible como la tercera interrupción de la corrientea y abrirá sus contactos* En consecuencia no se
habrá mantenido la coordinación adecuada.
.ucionarse mediante el uso del.ceion de voltaje para el
Pues9 la operación del fusible mé@ aliéÁ que ©st© corte el circuito o
cuente la operación3 debido a la presencia de voltajeen el lado d© alimentación
Pero la manera más sencilla de realisar esta coordinación
Con lo cual9 al ocurrirreconectador operará una
ves y despejará en 80 alpersiste;, el fusible seprimera operaci ón demorada
concluir lay ©1
secuencia completa de operaciones*
de los reconectadores en seri© varia conón. La c
con sene
Reconectadores operados con bobinas serie debobina potencial de cierre.
C3 Reconectadores operados con control electrónico*
Hay tres métodos principales para coordinar los
Usar diferentes tamaños d© bobinas y con las misecuencias de operación (Figura 2«i70a0>0
Usar los mismos tamaños desecuencias de operación (Figura
Usar unadistintas secuencias de operación (Figura 2«,l?.c0)
deacuerdo al orct©n de la lista» Todos se basan en lasuposición de que sobre una base de 60 ciclos^ dosreconectadores en serie con curvas de tiempo - corriente
con menos
con separad
dos ciclos deCon curvas ©ntre 2 y
PUEDEN operar simultáneamente,ion d© más d© 12 ciclos» los
I ciclos d©V con curvas
Ca)
Figs» 2.17,
Elbobinasprovee
qu© combina la seleccióny de las secuencias d© operación (Figura üm©j ores posi bi1 i dades de coordi naci ón y
— iminar el corte simultáneo o ©1 ©£©cto d© cascada1 imitada y puede mantener una buena coortíinación confusibles en ramales*
B3 Para coordinar reconectadores con bobinas serie d©corte y bobina potencial de cierre5 se aplican los métodosbásicos de coordinación recién descritos»
Pero,, como e'stos utilizan una bobina potencial conectadaal lado de alimentación para cerrar sus contactos^ el
respaldo debe estar cerrado antes o al mismo tiempo que ©1
desde O,reconedreal noproducirésecuencié
ae r©ci@rrela demora de tiempo entre un
y ©1 cierresegundos.» Entonces,, no se
mismaconsecuencí
al coordinar con reconectadores delsi puede ser necesario
reci
Los reconectadores controlados electrónicamente ofrecen unamplio rango de características de operación para cumplircon los requerimientos de los sistemas^ lo cual amerita
Para que todos los reconectadores estén coordinados^ debeconsi dararse cada i ntervalo de reci erres intervalo dereposición^ nivel mínimo de corte para -fallas a tierra ypara fallas d© -fases, secuencia y ©lección tí®tiempo - corriente y aplicación de accesorios.
debe seguirse para unacoordinación adecuada d© los reconectadores electrónicos
nar lasada de niveles d©- corriente d© forma
i eos o
de una seleccióncorte mínimo y curvas desimilar a la empleada con
nu
Seleccionar ios intervalos de reposición d© modo quecada reconectador cump1a con i a secuenc i apreseleccionada para todas las condiciones de falla.
cumplir que la corriente de corte mínimo del-tadoilar 1,
Con reconectadores que utilicen bobinas de cierre devaltajes una selecci ón i napropi ada de i ntervalos derecierre;, puede dar como resultado el disparo del fusible©n el circuito de cierre de 24 voltios c»d« del controlelectrónico y consecuentemente la pérdida tí® lacoordi naci ón«,
se necesita una operación de cierre^ ©1 circuito decierre de 24 voltios c-d», común al control y alreconectadorg se energiza por medio de una batería en elcontrol. El circuito permanece energizado hasta que elreconectador completa una operación de cierre. Si elreconectador no cierra? el fusible del control salta ©n 5segundos o menos para evitar la descarga d© la batería»
1 fusi bl© del control se reemplacep elno opera y la coordinación se pierde
momentáneamente. Así, los intervalos de recierre deben
Con reconectadores que utilizan mecanismos de operacióncon comando de motor para obtener el cierre^ un relé demínima tensión en el circuito de cierre^ evita elfuncionamiento de este circuíto*, a menos que se disponga
control no salta,, pero una demora larga en el recierrepuede dar como resultado que se produzca una operación dereposición antes de que el reconectador pueda completaruna secuencia de operación normal. Esto podría resultaren pérdida de coordinación,,
Los intervalos de reposición deben ©star coordinados conla secuencia de operación de cada reconectadorelectrónico», para ©vitar reposiciones durante unasecuencia de operaciones en o cerca de la corriente decorte mínimo. Como las curvas características de tiempocorriente tienen una tolerancia operativa entre -s-10%y -1O% y los intervalos de recierre y de reposición
tienen una tolerancia ©ntre -s-15% y -ISSCg el valor teóricoarse de la sigui
Ti empo dereposicidr TTT 1I. 1 i J
particular de curvas de -fase y de corte a tierra» Eltiempo de reposición real puede elegirse entr© los valores
de 1S34* Para asegurarse de que el reconectador derespaldo no s@ reponga mientras ©1 reconectador protectorestá operando^ el intervalo de reposición del reconectadorde respaldo debe ser igual o mayor que el del reconectador
co dicon
un di syuntor en acei te en lasubestación y un reconectador adelante en ©1 alimentador
El disyuntor abre y despeja varios ciclos después que
i.os relés
despeje del reconectador. Osea?©maica
punto de corte desde el punto de reposición
La inercia del discoconsidere su avance 3
losde los
Para encontrar la adecuada coordinaciónp 1a del reconectador debe compararse con
4. st i c¿& del d i svunt or Scruzan y si la del reconectador estdi spositi vos coordi nan„ Si nacumulativa se le incluye el tiempo para que else abra? las dos curvas notiempo aproxicorte del relé
curvaa curvano se
curva
necesario establecer que la coordinacivarios £ac teres 0 como sons
-función
os tiempos de recierre y de despeje^de operac i on 9 reposi c i 6n © i
al reí É?e
is 1 os
El rango de coordinación también esté limitado por el tipode curva del relé- Con relés extremadamente inversos.,existe mayor dificultad debido a que estas curvas son muypronunciadas y se cortan con las del reconectador» Estascurvas del reconectador estén menos afectadas por relésmuy inversos o inversos que tienen curvas casi paralelas alas de los
En el Capitulo Cuarto^ se encuentra en forma detallada elproceso necesario para obtener coordinación entre losdistintos elementos que forman parte de la protección delprimario ejemplo de aplicación de este trabajo» Uno de
La gran variedad d© condiciones que se presentan ©n lossistemas de distribución es virtualment© ilimitada» Asímismo? las combinaciones posibles de r©con©ctador©s5seccional i zadores y seccionadores -fusibles son muy
ventajas d© los accesorios disponibles para estos equipos*Me SratñiHEtíison ha desarrollado accesorios que hanexpandido grandemente la funcionabilidad para satisfacer
seccional isador©s para proporcionar protección contrafallas y seccional i2ación automática con transferenciaautomática de carga en sistemas radiales conjuntos concapacidad de formar esquemas en lazo«
i cae i ones i nvolucran controles Me Graw-Etí i sontipo US (supervisión local)? usados ©n conjunto con elcontrol electrónico para reconectadores tipo ME» Elcontrol LS percibe la presencia o ausencia del voltaje de
y emite señales al control electrónico del
««- «.««« de fuente y un control de acople ©1 cualreacciona con la ausencia de voltaje d© cualquiera d© los
Los esquemas d© enlace se han desarrollado para mejorar laconflabilidad y mantener la continuidad de servicio a la
En un esquema d© enlace? dos alimentadores primarios d©distribución^ están unidos por un reconectador normalmenteabierto equipado con un control de acople. Para ayudarla mejora d© la continuidad de servicio., un reconectadornormalmente cerrado equi pado con un control des@ccionami©nto es instalado ©n un punto cercano a la mitadd© la líneao
En el esquema de enlace más simple^ tres reconectadorescontrolados electrónicamente se emplean como en la -figura*? i jps
USContr o I
,cop I
2»18-s Esquema de enlace formado por tres
están normalmente cerrados (NO ytíe "seccionamiento" tipo LS
perder el respectivo voltaje de
equipados.os abren
y estécierra despu
de sus ladosel tiempo señal
con els de la
un
el voltaje en Flp Rl y R3 períl voltaje no se ha reestablecido
ni abre el circuito»demora. el R3 cierra,,
CAP,
el ramal entre Rl y R3 es alimentado ahora por la -fuente
retorno a la condición normal s© realiza
Si una -falla permanente ocurre en el lado de carga de Rl
voltaje y luego de un tiempo cierra durante la -falla yopera también para despejarla» La sección fallosa esaislada y el servicio mantenido en el resto del sistema.
Un accesorio de "no-recierrecontrol de enlace tipo LS5 puede ponerse en R^proveer el despeje en un solo disparo en el caso decierre de R3 se realice durante la presencia de la falla.Este accesorio energisa el interruptor de "no-recierre"del control electrónico tipo HE durante un tiempo entre 1y 30 segundos^ cuando el control LS ha cerrado alreconectador en condiciones de ausencia de voltaje.Entonces^ si el reconectatíor de enlace cierra una falla*,
disparares pero no recerraré durante un tiempo
£n el esquema de la figura 2«19* , cada circuito dedi str i buc i ón está di vi di tío en dos secci ones de i gualcarga,, mediante reconectadores normalmente cerrados (S\SC>.Cada circuito esté conectado en el punto terminal de unióncon un reconectador de enlace normalmente abierto (WA)«Los r©conectadores están cal i brados para ai siarselectivamente una falla permanente y transferir lasección sin falla a su circuito adyacente.
R3. y R2 están normalmente cerrados y estén equipados concontrol de seccionamiento tipo LS» Ellos abren una vez
.taje de fuente se pierde^ luego de un cierto
R3 y R4 son reconectadores normalmente cerrados^ equipadoscon controles de seccionamiento LS., Y abren el circuitouna vez perdido el voltaje en su lado de alimentación^
de una espera d@ tiempo adicional al tiempo de
R3 y R4 pueden cambiar su valor mínimodisparo y su número de disparos totales»
corriente de
R5 es un reconectador normalmente abiertocon un control de enlace tipo LS0 Esteque se pierde el voltaje ©n cualquiera de(alimentación o carga)„ luego de ©sperar und© calibrarse? que será mayor a los tiemposR3 y R4«
una vezlados
posiblepor
A c o p i e
2.19s Esquema de seccionamiento-enlace concinco
Cuando s© pierde el voltaje en F13perdida del voltajes si no sedurante un tiempo elegido9 eDespués de un tiempo adicionáis,su mínimo valor de disparo de 56Osola operación de dreconectador de enlace R
ece el voltaje
a 280 A y reduce a unacoordinar con el
- 67 -
de unel circuito y toda la linea desdepor la fuente F29 como en la figura
g* 2a20-s Acciónde carga por perdida de una tí© las dos
retorno a las condiciones normales se efectúan
una falla^conectador
el lado de alimentación,
ocurre en Kt (Figura 2»19*)9 ©1hasta despejarla* Los
la pérdida de voltaje enEl R3 cambia su nivel mínimo de
28O A y cambia el número de operacionesa una» Después de un tiempo
el reconectador R5 cierra la falla y R3falla está aislada y se mantiene el
rvicio a las tres cuartas partes del laso total»
©n cambios una falla?«) 9 el
permanente ocurre en X2 (FiguraR3 la despeja normalmente» El.a perdida del voltaje y después
retardo de tiempo cierra laLa falla está aislada y se
servicio a las tres cuartas partes
de protección utiliza tres tipos deconectadores^ para prevenir que el reconectador de
se cierre cuantío hay -Falla en cualquiera de los
noR2 son reconectadores o interruptores d© respaldo y.rectamente involucrados en el sistema analizado*deben9 sin embargo,, estar calibrados para menos de
3 D1©parosControl
Fig« 2* 21„g Esquema de seccionamiento y enlace
Los r ec on ec t ad or esson controlados el
R3 y R4 están ñor malmen te c ©r r ados y
opsraci ones totales. Estén equi pados con controles deseccionamiento tipo LS que harán abrir luego tí© un tiempode haber perci bi do 1a perdí da de voltaje en laalimentación.
El R5 está normalmente abierto (NA) y es un reconectadorcontrolado electrónicamente^ con control US de enlace¡, elcual también contaré cada ves que el voltaje se pierda encualquier lado- Si 4 conteos estén registrados en unintervalo de tiempo preestablecí do¡j el R5 no serápermitido ha cerrarse- Si en cambio^ 3 o menos conteosson registrados dentro del intervalo d© tiempo^ el control
(F3. o F2)« es la misma del esquema con
Si una -Falla permanente ocurre en Ki (Figura 2.21->9 el Rlopera en sus tres disparos hasta el despeje. Los R3 y R5perciben la pérdida de voltaje y el control de R5 cuentatres disparos» Después de un tiempo de demora el R3 seabre y 1uego de un ti©mpo adicional el R5 ci erra elcircuito^ puesto que contó solamente tres veces.Quedando la -falla aislada y manteniendo el servicio en laspartes no £allosas.
Si una -falla permanente ocurre en X2 (Figura 2^21. )5 ©1 R3opera ©n su© cuatro disparos hasta el despeje* El R5percibe la pérdida de voltaje y durante las operaciones deR3g llega a contar 4 veces5 por lo qu© R5 es impedido decerrar el circuito.
Si la -Falla en X2 es trifásica^ el R3 opera sus cuatrodisparos hasta bloquearla- Y en todo casog el voltaje no©e recupera cada ves qu© el reconectador opera9 así elcontrol del reconectador de enlace R5 registra una solacuenta y luego de un retardo d© ti©mpog R5 cierra la-falla» Y RS opera para despejarla. Quedando tambiénenergisadas las tres cuartas partes del enlace,,
Sustituyendo los reconectadores del punto medio de cadalínea por seccionalizadores electrónicos con accesorias de
n de voltaje. El esquema es el de la figura
CAP. II - 7O -
y R2 están normalmente cerrados*, son reconectatíoresk» equipados con control
una ves que se haperdido el voltaje después de un tiempo d© retardo.
SI y S2 están normalmente cerrados y son seccional isadoresequipados con su accesorio de restricción de<VR>. Están calibrados para una cuenta y su
minima corriente de actuación esté elegida para coordinar
es un reconectador controladocon control de enlace
tipo LS- Este cerrará luego de un retardo tí© tiempo dehaberse perdido el voltaje en cualquierretardo de tiempo será mayor que los ti© RX y
Cuando s© pierde el voltaje en F19 Rl y R3Si no se reestatolece el voltaje
perciben ladentro de un
tiempo determinado^ Rl se abre» Después de un tiempoadicional el R3 cierra y el enlace es alimentado desde la•fuente F2»
Si una -falla permanente ocurre en XI <Figura 2-22->s el Rlopera dos veces y la despeja» El R3 percibe la perdidade voltaje y luego de una demora d© tiempo^ R3 cierra lafalla. Pero durante la primera operación del R39 el SIcuenta y se abre. El S2 es impedido de realisar el mismoconteo por que tiene el accesorio de restricción devoltaje <el voltaje de su alimentación no se perdió)« La
la está aislada y R3 recierra una línea sin falla- Yservicio permanece en 1as tr©s cuartas partes del
En líneas que son estrictamente radaales, unseccional izador podría requerir un accesorio derestricción de corriente de encendido para prevenir deerróneas aperturas debido a fallas en ©1 lado de fuente*Sin embargo cuando se use un esquema de enlace,* como el dela figura 2.22*9 ©1 accesorio de restricción de corrientede encendido NO debería usarse.
í3aeií"js ásnl i fjafi fin oes n car" ese jai" i ¿a t i n — s mieawA r*nnrfi f íG?J» t.cí o u ¿ i. u.ot*- A ui i stTa i icsri—£=5301 i. es, ui íes i luit—v & t»ui fu¿ i— j.
dispositivo de protección del lado de fuente d© Rl ysea un disyuntor en la subestación o un reconectadorsubestación o un reconectador de líneag debe
calibrarse para igual o menor número de disparos para eldespeje que el conteo calibrado en el seccional izador0Esto es para prevenir conteos y aperturas erróneas de elseccional isador para una falla en el lado d© fuente de Ri
Si una falla permanente ocurre en K2 (Figura 2.22*),» el SIy el Rl perciben la sobrecorriente* El Ri opera per o 5,durante su primera operaciónel SI cuenta y se abre y Rlrecierra una línea sin falla»
El R3 percibe la perdida de voltaje y luego de un tiempoespecífico de espera, cierra la 1ínea con falla-Entonces^ opera los dos disparos para despejar la falla»Y en estas operaciones ©1 S2 percibe la© interrupciones decorriente^ pero no realiza el canteo^ por que estábloqueado por su accesorio de restricción de voltaje»
EL Sí ST^HA ELCPTRICH "DI ITTf!*l_ ^j ¿ C? 1 &1 lí"4 EvtMbü^K» I F» Jt Wu ts&J J. I W
La Empresa Eléctrica "Quito" cuenta con generación propi,hidráulica y térmica»
La generaci ón hi dráuli ca está consti tuá da por 1 asCentrales de Nayón y Cumbayá, que Ínterconectadasalimentan a la Subestación de maniobra y seccionamientoNort@s> mediante dos líneas de doble circuito a 46 KV y ala Subestación Tumbaco al mismo voltaje* Además lasCentrales Chillos y Pasochoas quindependientemente a la Subestación San Ra-fael a 23 yKV respecti vamentes para i r luego a laGuangopolo,, la misma que alimenta a la Subestación Sur deseccionamiento a través de líneas a 46 KV0
La Central de Buangopolo Hidráulica.» alimenta también a lala ves que se interconecta con la Subestación de.o* Otra central hidráulica? es la ubicada en
Machachi y que se interconecta con la Subestación Santaa 46 KV.
La generación térmica está constituida por la CentralGuangopolo 2 <a díesseí>? que alimenta a 13,8 KV a laSubestación de maniobra y seccionamiento de Guangopolo»También por la Central de Luluncoto qu© alimenta a lasubestación Sur»
Adi ci onalmente9 1 a generaci ón del Si stema Qui to estáreforzada por dos centrales pertenecientes a IWECELs laCentral a Diessel Buangopolo que alimenta la SubestaciónVi cent i na a través de líneas a 138 KV¡» a la vez que subarra está conectada a la Subestación Buangopolo de laEmpresa» Y la Turbina a Bas de 1NECEL9 que igualmenteeleva su voltaje a 138 KV para alimentar a la barra de laSubestación Santa Rosa INECEL.
El Sistema Quíto^ también recibe energía del SNí en lasSubestaciones de Santa Rosa <£Et2> y Vicentina <EE0> de lasSubestaciones de Santa RosadNECEL) y Vicentina (INECEL)respectivamente^ a un voltaje de 46 KVa Estas últimas sonalimentadas por la Subestación Santo Domingo y la CentralPisayambo respectivamente a 138 KV«
El Sistema de transmisión comprende entonces las líneas de138 KV que unens la Subestación Santa Rosa (ÍNECEL) con laVicentina CINECEL)» la Subestación Santa Rosa (INECEL) conla Subestación Selvalegre de la £mpresas -formando unanillo todavía no cerrado alrededor de la zona urbana de
El Sistema de Subtransmisión está conformado entre ochosubestaciones! Santa Rosa (EEQ>3 Epiclachima^ Selvalegre,,Worte9 Vicentina EEQ)9 Surs Buangopolo y San Rafael9 lascuales -forman un anillo doble a 46 KV alrededor de laCiudad d© Güito- El mismo que está constituido por la"Barra Oeste"s que es la línea de subtransmisien que une1as Subestaci ones Epi c1achí ma y Selvalegre» Tambi en•forma parte la "Barra Este"s que es la línea que une lassubestaciones £piclachima¡, Sur y Vicentina (EED) „ Ademáspor las líneas que unen las subestaciones Epiclachima.,Santa Rosa (EED)9 San rafael y Buangopolo que cubren lazona Sur y parte de la sona Este de la Ciudatía
En la sona Norte se cierra el anillo de subtransmisión conla interconexión de las subestaciones Vicentina^ Norte ySelvalegre. Además forma parte., la línea Selvalegre -Santa Rosa- reforsando el nivel de subtransmisióna
SUBESTACIOMES DE DISTRIBUCIÓN*
l_a distribución de la energía se lo hace a través dealrededor de 3O subestaciones que cubren toda el Área deservicio de la Empresa» De las cuales,» como se ha vistoocho son del Sistema de Subtransmisión de tiposeccionamiento y maniobra»
- 74 -
Desde ©1 anilio de subtransmi si ón o desde 1 assubestaciones de seccionamiento y maniobra partenderivaciones hacia las subestaciones de distribucióng queestán repartidas a todo lo largo de la Ciudad en susextremos Oriental y Occidental^ debido a la dificultad dellegar con líneas de 46 KV a los puntos centrales de la
La "Barra Oeste" está alimentando a las subestaciones 3¡7$ 9 y 11, que abastecen la mayor parte de la franja
De la Subestación Norte parten líneas a 46 KV hacia lassubestaciones de distribucións Olímpico? 13$ 153 l&j, 17PIB y 19s, que abastecen la parte Norte y la sona rural del
o¡, como es el caso de las subestaciones 18 y
La Subestación Vicentina provee energía a las dedistribucións Carolina^ 10 NuevaP 1O Vieja y 12, queabastecen la parte oriental del centro y Norte de la
Subestación Sur9 a través de las subestaciones 29 49 65 proveen energía a la mayor parte del Distrito Central-
Las zonas rurales del oriente,, Sur y Sur - oriente sonabastecidas por las subestaciones de San Ra-fael 9 SantaRosa, Hachachi y Epiclachima a través de sus primarios quellegan a sectores de gran acentamiento industrial»
Las subestaciones de seccionamiento y maniobra tienenesquemas de barra principal y transferencia^ como es elcaso de la Norte y la Sur- Mientras que las restantesseis tienen el esquema de disyuntor y medio» Son lasocho subestaciones sobre las cuales se extiende el anillodoble de subtransmisión de 46 KV0
La mayoría de las subestaciones de distribución^ presentanesquemas d© barra simple con un solo trans-for madorprotegido por interruptor automático en las de mayorpotencia o por seccionador - -fusible en las más pequeñas-
3* 1
Concesionj» Cap» Instalada yDe las Subestaciones del Si
de Primariosi to0
Capacidad Instalada (OA/FA)
!A/P! Distr.¡CENTRO íDistr,SUR
3
7
13
5
5/6,2!
8/1O5/6,25
S/1O •
15/2O
8/10e/io
2x15/20-
I C f f / O A __._.-. — —__-.._..¿ ¿J/ £.\J "~~
Rural Estes 3» O3.0
6/7.5
PRIMARIOS A 13-8 KV
23! X924! EMKADOR
3! Sector Rurals5 1 1 es yo/\_I ¿ w/ j£.V/
8/10
OD 2 ¡3
PRIMARIOS A 22 KV
25
SWTA.ROSA
15/2O2x15/20
Los Chillos 15/2OSur de Quito 15/2O
17
TOTAL
en i
Fia*
3.1; El
Sistema
Eléctrico
Quit
CAP. III 77
Hay otras subestaciones que poseen un esquema de barrasimple con seccionara!ento como es el caso cíe la 3, 13,,Caroí i na 9 10 Nueva y 01í mp ico D
A n O o ÁREAS DE CONCESIÓN.
la Ciudadie concesión de lasndi es en 1 a tabla 3*
@ Quito en sus Distritos,, las áreassubestaciones corresponden como se
Sistema tieney alrededorpuntos de l¿
20 subestaciones que sirvende 1O al sector rural9Provincia de Pichincha
al sector
Alrededor de 116 primarias componen la alimentación en elSan José de
Quinche;,o« Pedro
la misma que llega a abastecer hastaMinas al Nortei Aloasá y Chaupi al SurgP*í -íjrt Pí irí"*afi í-ííiirní n¿amh.a sil P<saí'isio~ ¿ r íj $ t . L i i c c a v f i } Tvoiiij. gÉjcaiiiuei c* i ic.9 u w §
Vicente Maldonado^ San Miguel de los Bancosla Ciudad de Quito.
En la zonason de menor
netamente
con un nivel de 6-3 KV5algunos de los cuales
como es @1 casocéntrico de la
residenciales de la misma
primariosde tipo
para servirsectores
En la sona ruralcon ni1
realísado parasana en 23 Kv\s primarios recorren distancias más
de voltaje de 23 y 13» 2 KVa
o de nivel de voltaje se han©1 nivel de voltaje en
En un sistema de potencia las fallas sonniveles de distribución que en los nivelestransmisión» Los factores que contribuyen
frecuentes en? oenerc&ci ón oa ello sons
CAP. ÍII - 78 -
El alto grado relativo de exposición en las redes dedistribuci ón»
Los esquemas de protección empleados.
El tipo de construcci ón usado*
Por tal razón-, la Ingeniería Eléctrica de Distribución,,que se esfuerza por minimizar tanto el número como laduración de las desconexiones,, mejora sus esquemas deprotecci ón y el tipo d© construcci ón con el propósito deconseguirá
ón de interrupciones del servici o alconsumidor0
Protección de daños de los equipos durante fallas.
Ahorro de gastos y tiempo en la localización yreestablecimiento del servicio.
Las fallas o condiciones anormales pueden producirse porfallas en las líneas,, sobrecargas o por fallas en losequipos» Las fallas en las líneas se producenprincipalmente por descargas atmosfericas,, por vientos queponen en contacta los conductores o que lanzan ramas oárboles a las líneas^ por animales^ por movimiento detierras* etc..
Las sobrecargas se producen por existencia de cargas noprevistas3 fallas en el diseño o mala planificaci ón delsistema. Las fal las en los equipos pueden ser productode descargas atmosféricas¡, deterioro del aislamiento? maldiseño., mala instalaci ónp mala f abricaci ón<,api icaeion o por fallas en el sistema (9)«
.os real izados por el EEI y por la AIEE sobrecircuitos ae ss de E« U0 y Canadá de la clase de 5 Kv% hanobtenido resultados sobre las causas principales para queel sistema f al le 9 siendo estos resultados los siguientes(9) :
III - 79 -
Vientos y árboles 49 %
Por descargas atmosféricas 19 °/0
Fallas en el equipo y en las líneas 11 %
Por error humano 9 %
Por falla del aislamiento 6 %
Ni eve 1.5 %
Objetos extraKos 1.5 %
Otras cusas 6 7.
Estos resultados*, a pesar de provenir de un sistema de unnivel relativamente bajo de voltaje.» como es la clase de 5KV, determinan que agentes externos al mismo comovientos^ árboles y descargas atmosféricas representanalrededor del 68% de las fallas^ las cuales son de tipono-permanente o transitorio en su mayoría. En talsentido^ y con mayor rasón será mayor el número de fallasprovocados por ©stas causas mencionadas en sistemas conlargos recorridos en los primarios en zonas rurales y conmayor riego de falla.
3.2*2* TIPOS DE FALLAS,
Las fallas en sistemas de distribución son de naturalezapermanente o de naturaleza no-permanente-
Una no-permanente es una falla que puede autodespejarse9 opuede despejarse luego de una interrupción momentáneacircuito. Fallas no-permanentes son causadas por
rayos.» por el balanceo de conductores^ por ramas de árbolque hacen contacto momentáneo con los conductores o entre©I 1 OS q ©tC a o
Si una fa l la que inicial mente es no-permanentes no esdespejada rápidamente ya sea por autodespeje o por laoperación del dispositivo d© protección^ la característicade la f a l l a puede cambiar y convertirse ennaturaleza permanente.
CAP. III 80 -
Una -falla permanente se define como una -falla quepersistirá independientemente de la velocidad de operacióndel dispositivo de protección de sobrecorriente o delnumero de veces que ste abra y recierre el circuito»Una i al la permanente es causada por rotura de conductorespor la caída de árboles o quemaduras por arcos? porcontactos con objetos extraños atravesados sobre losconductores^ por la caída de las líneas debido a rotura depostes y por -fallas en equipos»
Debido a esto? las fallas no-permanentes son mucho mesusual es,, representando el 70 al SO % de las fallas enredes de distribución afereas. Los estudios realizadospor la EEÍ y la AIEE5 llegaron a establecer que alrededordel él % de las fallas eran de naturaleza no-permanente y
del 39 % de las fallas reportadas como de naturalezauna tercera parte fueron inicialmente de
característica no-permanente (9)-
El Departamento de Operación y Mantenimiento de la EmpresaEléctrica "Ouito" S«A»5 que labora las 24 horas de todoslos días del ano,, registra las fallas sucitadas en elSistema Eléctrico en planillas como de la figura 3«,200
En esta planilla se especifican los siguientes parámetros;
La subestación afectada por la desconexión
El alimentador primario que ha fallado*
La hora de la desconexi ón y la horareestablecimiento del servicio»
tipo de la desconexión,, pudiendo ser ésta de tipo.co si operaron los relés de protección de la
subestación^ o manual si el operador encargadodisparó el o los disyuntores»
El amperaje que circula por el primario,, medido uno odos minutos después de haberse reestablecido elservicio.
CAP* III - 81 -
- El nivel de voltaje del primario.
Los relés de protección que abrieron el disyuntor^pudiendo operar uno o mes relés para una misma -falla»Las operaciones de los relés están registradas en lossiguientes numerales de la planillas
de sobrecorrlente de la -fase A
2 Relé de sobrecorriente de la -fase B
3 Relé de sobrecorriente de la fase C
4 Relé de sobrecorriente a tierra
5 Relé instantáneo
6 Relé temporizado
7 Relé de mínima tensión
.é de baja frecuencia
1O
La descripción de la causa de la falla.
Los códigos-, tanto del origen como de la causa de 1
Los códigos se han establecido en base a defi naciones,conceptos y clasificaciones que la Comisión de IntegraciónEléctrica Regional (CIER)5 que a través del Subcomité deOperación y Mantenimiento de Sistemas Eléctricos (SOMSE)ha publicado y que es citado en la referencia 13 de éstetrabajo»
La clasificación y codificación de las desconexiones segúnsu origen y causas se encuentran en el Anexo G de éstaTesis y corresponde a una clasificación sugerida por la
EMPRESA ELÉCTRICA "QUITO S
BA-"
REGISTRO DE FALLAS DEL SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN
Fecha;
N°
S/E
A/P
HO
RA
DE
A
DE
SG
ON
EC
.
AU
T,
MA
N,
AM
P.
k"\
IWR
ELÉ
S
DE
OP
ER
AC
IÓN
12
WS8
&
3 &&4
56
rna
910
11C
AU
SA
CÓ
DIG
O
EM
gfcn
Üau
sa
o> na
Figura
3-2*
CAPD III - 83 -
3*2.4. ANÁLISIS DE LOS DATOS ESTADÍSTICOS DE FALLA,
La muestra constituyen los registros diarios de falla detodo el Sistema Eléctrico "Quito11, obtenidos durante losanos 1985,, 1986 y 1987. Básicamente se han consideradolas fallas cuyo origen están en las líneas de distribuciónprimaria con los niveles de 235 13..2 y 6.3 KVP y quecorresponden al código 4.1, 4.2 y 403 del Anexo G. Se hadesechado la información proveniente de fallas originadasen el S.N.I., en la generaci ón propi a y en los ni veles desubtransmisión9 por tratarse &ste de un estudio parauti 1 izar la reconexi ón únicamente a ni veles dedi stribuci ón primará a.
El análisis de la muestra se ha efectuado por etapas,,primero globalmente las fallas en las subestaciones dedi stri buci ón5 1uego en cada una de el las y finalmente encada uno de 1 os pri mari os del Si stema. En cada etapa sehan vertido criterios por los cuales se eliminan elementosde la muestra con la finalidad de llegar a resultados másel aros y objetivos0
CLASIFICACIÓN DE LAS FALLAS,
En el Anexo G se han clasificado a las desconexionesdeacuerdo al nivel de orí gen y a la causa de 1 as mi smas.Además, en base a este anexo se ha veni do elaborando alRegí stro de Fal 1 as de 1 a EEQ. Por tanto., como paranuestro estudio», se requi eren datos sobre la inci denci a defal 1 as de tipo no-permanente o transitorio, es neceasri oel asi -f i cari as de este modo basándonos en 1 as descr i pci onesde 1 as causas estableci das en dicho anexo*
La tabla 3H 2* determina el detal1 e de 1 as el ases de causasde~ 1 as desconex i ones por f al 1 as no-permanentes.
- 84. -
DETALLE DE LAS CLASES DE CAUSAS
SEC DCCE c r*O w p c i nI W a. U
He»u G;
1 as no-
(FFNP)
CONDICIONES CLIMÁTICASO
5
Vibración o choque mecánico(sin rotura d© lineas)
2
19
202122
3O
Materiales llevados por ©1 viento ICO
PájarosInsectosOtros animales
TERCEROSDaños o interferencia intencio-nal (botar varrillas u otrosmateriales sobre las líneas).Dantís o interferencia accidental(volquetas o grüas que topanlineas de alta tensión)-Choque de vehículos contra pos-tes (sin que éstos sufran un
total)•o interferencia por terce-
ros no identificados.
ICO
50
3O
au
—
r
CD CO
¿i.
UG
usn
CAP. IIJ 89
Esto dé©xi sienprimario,,de 13.2primario»
KVuna estimación de que en el nivel de 6B3anual mente alrededor de 13 desconex i onesmientras que en ©1 nivel de 23 KV hay 35 y en elKV existen 28 desconexiones por alimentador
Este comportamiento casi similar entre los niveles de 23 y13.2 KV9 se debe a que los extensos recorridos de losprimarios tienen características semejantes^ como son através de zonas rurales con alto riesgo de falla, por eltipo de vegetación y por la mayor exposición a descargasatmosfericas^ características que también determinan ladiferencia del número de desconexiones con los primariosde 6.3 KV., que ubicados en zonas urbanas^ con recorridosmas bien de longitud pequera tienen menor probabilidad de•falla por descargas atmosféricas o accidentales contactosentre líneas*
En la figura 3.3. se puede ver que las causas de mayorincidencia de fallas en los primarios^ se deben al estadode la propia red,, como lo demuestran las barras sobre elcódigo de la causa 4 que alcanzan a un valor promedio de869 desconexiones totales al año y que en la figura 3.4.corresponde al 437. del número total de desconexiones.,
Dentro de estas causas comprenden los motivosproblemas en trabajos en las líneas energi2adas3interferencia accidental9 circuito incorrectamentei dentif icadog pero así mismo3 estáin también incluidas lasfallas por motivos de instalación o mantenimientodeficientes sobre los equipos de protecci ón del pr i mar i o,,como reconectadores., seccional izadores.» fusiblespseccionadores etc=, también por su aplicación yutilización ii
En general9 estas fallas se producen por envejecimiento yobsolescencia del equipo a lo largo del primario., porconsiguiente se debe tomar especial atención sobre laactualización del equipamiento y la protección de losprimarios^ con la finalidad de que tienda este número dedesconexiones., en lo futuro a no alcanzar niveles tanaltos.
Con el fin de tener únicamente datos que correspondendesconexiones provocadas por fai las en el sistemabásicamente en los primarios se omiten ensi gui ente 1as desconex i ones por causas(código 9) y por causas de otros sistemas (código 7)
ay
CAP. III - 90
TABLA 3.4,
PROMEDIO ANUAL DE DESCONEXIONESPOR FALLAS
EN LOS PRIMARIOS DEL SISTEMA "QUITO1
Pftrli ttr\n
O Con. Ci i matoi Heda Amblen.2 Animales3 Terceros4 Propias Red6 Fabricación78 Otras Causas9
T o t a l
% del Total
Prom0 por Prima
C 1 as© de Pr i mar i o
22 KU£-^ iN V
cant
2020026240O0
174O
4BO
32
%
3304
41O029O
r?d£.<Q
13» 8 KV
cant
341
1O1230O63O
204
14
y.
i
045OOO25O
23
6.3 KV
cant
16432765O60O
178O
821
55
yla
1i
4O6430015o
9
Total
cant
39673
1128690O
415O
1505
1OO
%
23O6430O21O
En las -figuras 3.5» y 3.6., 9 se ve que adicionalmente lascausas del código 8 (otras causas)3 que contienen aquellosmotivos adicionales y que no constan en el listado., asicomo también aquellas desconexiones de las cuales no sepuede encontrar la -falla o el daño o que tuvieron una
fugaz y qu© en la tabla 3,20 son clasificadas como,as de tipo no permanente? provocan un valor
considerable de desconexiones.» alcanzando porcentajesentre 1& y 30% del número total de éstas? siendo
la incidencia en los primarios de 23 y 13.2 KV.
Así mismo,, las fallas(código O> ¡, por el mediopor animales formandesconex i ones. Si nse consideran dentro de 1análisis poque representanno permanente y porque sonde energía9protección d
por condiciones(código 1)
r del 57B delbajo valor
el imáticasprovocada
de 1 asporcentual9
muestra para losuna parte de lasrasan de pérdidas
las cuales pueden evitarse consobrecorriente con reconexi ón-
subsiguientesas de tipo
por no ventauna
- 91 -
t/iO
Itf
oí!3
10tñ
\
—
ooil'l
Uíl!
OLT5
(M 01
O —,. 8 3a O G I?
- 93 -
Otro factor importante a considerarse es aquel quedetermina las perdidas económicas a la Empresa y que es laenergía que no se ha podido consumir y -facturar por unadesconexión innecesariamente prolongada a causa deldespeje de una -falla transitoria o no permanente sinreconexión,.
TABLA 3.5*
Energía anual no-vendida en los Primarios de Diatribución,
O R I G E N
Código ¡Voltaje1 <KV>
4a2 ! 13-84.3 ! 6.3
T O T A L
Energía totalno vendida
(E)(MUIH)
9284252239
3592
Energ. no vend»por -f al 1 as nopermanentes (E? >
388117618
1123
(E/E? )
41 0 827.527.6
31«3
Se encuentra que del total de energía no vendida que es de3592 HWHS 1123 MWH corresponden a las provocadas por•fallas de tipo no permanente» Esta energía que serárecuperada en gran parte con la implementad ón de lareconexi ón9 determinará un ingreso a la Empresa dealrededor de 11 millones de sucres al año (9* 5sucres/KWH> „
y si se realiza la reconexión únicamente en primarios dede 23 KV3 la recuperación comprendería el 357. de lacantidad antes mencionada., pues a este nivel de voltaje setiene el más alto índice de pérdidas por primario por-fallas transitorias y que comprende un valor tí© 23 MWH
17prim.).
El valor también alto de energía no vendida en elnivel de 6.3 KV3 se debe al gran número de primariosde este voltaje <9O A/Ps)9 alcanzando a los 7 MWH (618MWH/90).
CAP. III - 94
En este análisis también se toman los datos estadísticosde fallas de los años 19B5S 1986 y 19879 pero esta ves detodas y cada una de las 29 subestaciones de distribuciónprincipales del sistema»
Para calcular la energía total no vendida correspondientea los MWH que se perdieron de vender a causa dedesconexiones con duraciones d© tiempo "t" por cualquiertipo de f al la clasif i cada en el Anexo GP se emplea lasiguiente ecuacións
- -J3 . KV 0 I . fp . t / 1OOO (MWH)
Donde s KV es el nivel de voltaje f ase-f ase delprimario.
I 9 ©s la corriente medida en el primario luegode uno o dos minutos de real izada la conexi ónmanual del di syuntor „
t-, es el tiempo transcurrido desde el momento dela falla y operación de los relés de protecciónpara abrir el di syuntor , hasta la reconexiónmanual exitosa*, Expresado en hora©»
es el factor de potencia de la car^a estimadopor 1 a Empresa en un val or de O» 9.
Se establece que la energía no vendida (E7) pordeconexiones por fallas de tipo no permanente cumple conlos porcentajes de la energía total3 dados por la tabla3*2*«, Entoncess
Dondes E es la energía no vendida total expresada en
PO
R
! A
S m
i U
F\w
W
(
(vj
ü fll 'e r o <$
) 1 2 3 4 5 6 7
<íÜ
>8 9 10
11
12 13
14(*
)1S 16 17 4
I~
Y18
19
20
<íü
)21
T
0
Subes t
SLC i on
2 3 4 6 7 8 910 N
ueva
10 V
ieja
11
1 *
5¿
i
13 15
16 17
Arg
elia
Caro
lina
Cum
b/T
um
bG
uang/Ilu
mH
achachi
01 im
pic
o
TA
LE
S
Ca
nt.
de
A/P
s
4 4 4 4 6 o 4 6 5 4 4 5 6 7 5 1 A 5 1 1 3 5
90
En
erg
ía r
<W
To
tal
/ p- \ R
I
M i
51.9
194.4
20
3.2
69.2
87.5
39
.4142.8
207.2
98.5
27
7.6
139.6
230.8
151.3
34
9.9
162.8
59
B
/*"
5°^
r?
CS
2.8
7.3
27
.6165.7
2847.9
>Q
ve
nd
ida
4H>
Por
i al las
Tra
nsí to
r.
(E"
)
^ R
I O
S
10.8
19.8
35
.21O
.89
.75
.82
0.4
^ X
« o
8.5
26
.819.4
54
.94
0.4
1 Q
-r
i O
. /
22
.42
7D /
34
.14
OB6 0
19.7
384.9
4
Ey
/cr
/E
( %
>
A
6
20
.8X
0.2
17.3
15.6
11
1
i. S
, B
i
14.7
14.3
1O
.48
.69
.713.9
23. 8
26.7
5.3
13.8
45
.814.7
21
.435.6
0.0
11
O
I a
Y
Dem
anda
M&
K i
ma
(D)
(HH
)
.3
!
3.9
12.6
10.7
8.0
12.2
5.8
4.0
1 *
5
"7L
¿a f
4.4
8.4
7.2
9.5
11.0
21.5
9.8
Íes
a «
J
12.7
1. 1
2.0
6.0
9.7
E' /D
o
MW
H'/G
WH
C V
31
6.1
179.4
375.5
154.1
9O
08
114.2
582.2
19
4a2
220,5
364 .
2307.6
659.7
419.3
99
.326O
.9205.5
3O
6.9
62
.3J
148.4
O.O
23
1.8
E '/
Do
por
Pr i m
ar i o
MH
H"
/Bfc
JH
79. 0
44
.89
3.9
38.5
15.1
19.0
145.5
32
.44
4.1
91
.176.9
131.9
69.9
14.2
52.2
205.5
61
.46
2*3
148.4
0.0
46
.4
E7
por
Pr i m
ar i o
(HW
t-T )
2.7
5.0
8.8
2.7
1.6
1.0
5.1
3.6
1.7
6.7
4.9
11.0
6.7
2.7
4,5
2.7
6.8
0.6
2,6
0.0
3o
Q V
.continuación,
N ü ÍTÍ e r o
C*
(_
¿- —
'3
.au
Des
u a
c i
onC
an
t.
de
A/P
s
Energ
ía no v
endid
a<H
l*JH
>
To
tal
¡ P
or
f al 1
as
! T
ran
sí to
r „
(E)
! (E
")
E9 /C
/ e.
< %
)
Dem
anda
Máx
ima
<D>
<HÍ*J
>
EV
Do
HN
H? /B
I^H
'E
VD
o_
_„_
por
Pr I
mar i o
MW
H*
/GH
H
E? „
por
Pri
ma
rio
(HW
H3
)
TLES
PI O S
K V
(*)2
2(#
>2
324
San
R
afa
el
19E
nk
ado
r
3"
¿~~7
">
'
Oí
Q
i "T
*?
jC.
1 O
/ a Z
i
¿t &
» 7
i
O¿£ .
O
3
1
wO
w a
r
1
O*3 a
WÍ
t &
/ e O
1
! 6
.7
\3
¡ 1
9.4
6*
13o 3»
2 7 6
4O3*
543.
41.
2 !
3 !
2
!
134.4
!
108.7
!
41
.2
¡
7.
13.
1.
3 0 3
PR
IM
AR
IO
S
A
23
K
V
OC
=
I¿
-W
t
( % >
26
! Ep
27
í
< t ) 2
8 !
Ss
1EÍ C
l c3 a
ch
ima
Tum
baco
n
R¿(f
>2
9
í Santa
T
0
TA
L
a-f a
el
Ros
a
Ec w
4 4 4 3 2
17
¿£ /
wo
467.
271.
¿£¿£2
o •
6 9 2 6
i -r
ao
¿ w
Oí£
.
83
.62
03
.982.6
46.1
30
.7
44
6D 9
28. 3
43
.630.5
2O
. 425.2
14.5
!
658.2
í
164.5
21.6
í
10
77
06
¡ 2
69
.41 A
A
' O
Af?
O
'
*7*T
Eñ
"7¿
Vo
V i
V^jf
c.V
1
^O
><.J
D /
6.3
í
835.3
!
278.4
5.8
!
60
4.2
!
302.1
20
.95
1.0
20.7
15.4
15.4
Subestaciones vigiladas permanentemente.
(MWH/aito)
o
WE:O"
ri-Dno'318
jj^j^' • . X X X X X X X X\ X\. VX X X X '. \ X VXl
^"^¿¿^^^¡¡¿^^¿^^ ~^
- 98 -
03'
UO
Í.1
- 99 -
i
Kwv-SvXxw|s>&^£\V^^
o rwvWs^x^^
c'--^_
K'l
üa
J3ní.1
- 100 -
ii—
o'uD
o o o o o o o o o o o o o o o o o o oT" o gi ü) f- . !fí u5 -*t 10 r | i- O a» «O h- «3 S!i -^ ro
o oT"
1 T— o <r- I
102 -
T
ttl
uO
.o3
"3 O D
Fiq
.3.1
O.o
: EE
PR
OM
ED
IO P
OR
PR
ÍMA
RÍ0
o
I —±> a i
OH
DE
- 104 -
p.r
fi,
Cfl
O o uft
T
O
CD'uO
n.¡X)
in oc - U
S 3» O
10 oQ
^
.3.
G
'••-.
c Q
w
^2:
X § X'
I _b a i
isu f
a s st
^ij
rí"O
O3mwa.rs
*CB
tji oO O o O
* \. • ^ • % • ^ "• • • S • S • -i • • - * • ^ • • • • • "• • "» \ S TI • • ^ • • ' ^* • * \ • "
- eoi- -
CAP. III - 109
FFNP es el -Factor de -falla no permanente de latabla 3-2. .
E' es la energía no vendida por desconexionesdebido a -fallas de tipo no permanente.
En la tabla 3-6. se expresan estos resultados promediosanualesp para cada subestación* También se expresan lascantidades que servirán de base para el análisis como sonla energía no vendida por -fallas no permanentes en losprimarios de las subestaciones respecto de la energía novendida total y respecto de la energía total sumunistradapor estas (Do)9 la cual es calculada del valor de demandamáxima de la subestación, es decirs Do = D x 24 x 365.
Por otra partep en la tabla 3-7. se tienen el número dedesconexiones debido a los dos tipos de -fallas. Se haconsiderado que los valores del -factor de -falla (FFNP)evaluado en la tabla 3.2. es el mismo y se ha aplicadoigualmente para encontrar el número de desconexionestotales por el despeje de -Fallas no permanentes.
ND* « FFNP . ND
Dondeg FFNP es el factor de -falla no permanente,
ND es el número total de desconexiones.
ND7 es el número de desconexiones por -fallas detipo no permanente.
Para representar más objetivamente todos estos valores.,las -figuras 3.79 3.8? 3.93 3. 1O¡, 3.11 y 3.12 se hanobtenido de la tabla 3.6.» Y las figuras 3« 133 3.14 y3.15 corresponden a la tabla 3.7.,
En la figura 3.8P las subestaciones 43 133 15., Carolina.,San Rafael (23 KV>9 19., 183 Epiclachima3 Tumbaco y SantaRosa son 1 as que presentan 1 as más al tas canti dades deenergía no vendida como consecuencia de fallas nopermanentes., sobrepasando los 30 MWH al aña,, lo cual nosda una referencia de las subestaciones que requieren deimplementación de la reconexión en sus primarios*
NUHERQ DE DESCONEXIONES EN LAS SUBESTACIONES DEL SISTEHA OUÍTQ
¡ N
Numero Desconexiones
&
Cante
m
Subestación
e
de
Totales ! Por fallas
ND*
ND'/ND
por
r
¡ Transitor.
o
A/Ps
<ND)
!
(ND?)
( % )
Primario
PRIMARIOS
A
6.3
KV
(*)1 3 4 5 6 7
(#)89 10 11 121314
($) 15
16 1 "7
1 /
1 O
lo 19 20
<*>21
2 3 4 6 7 8 91O Nueva
10 Vieja
11 12 1 ~Z
¿ o 15 16 17
Argelia
Carolina
Cumb/Tumb
Guang/Ilum
Machachi
Olímpico
TOTALES
4 4 4 4 6 6 4 6 5 4 4 5 6 7 5 1 5 i 3 5
90
3676 81 "8" CE
OvJ
3823619436626O787O86 94 657 427 5
IOS
1137
1416 23 12
11 5 1920 1116 181723 i *t
i o15 3 212 5 0 19
283
39 21 283429223121 31 26 30 oo
£,£.
33 15 16503750 19 0 18
25
4 4 6 3 2 1 5 3 2 4 5 3 4 2 3 3 4 2 5 0 4
o I
0continuación.
N ü m e r o <*>22
<*>23
24
T 0 25
(#>26
27Cí
H>28
<$)29
T 0
Subestación
P R I M
¡San
Ra-fael
¡
19
í Enkador
TALES
P R I M
18Epiclachima
Tumbaco
San Rafael
Santa Rosa
TALES
Cantn
de
A/Ps
A R I
í 3
í 5
!
1
! 9
A R I
4 4 4 3 2 17
Numero Desconexiones
ND7
Totales í Por
-fallas
por
• Transitar»
(ND)
í
(WD*)
< % )
Primario
OS
A
13.2
KV
!
52 !
16
1
31 í
5!
205 ¡
69
í
34 ¡
14
!
4 í
1 !
25 !
1
!
261 í
86 !
33 i
OS
A
23
K V
139
59
42
15
316
185
59
46
55
33
6O
B132
58
44
19
159
57
36
29
801
392
49
Subestaciones vigiladas permanentemente.
I tM
I
xN Q
íCH
^kX
XJ
1- X
! ¡
/*"%
L X
.
xS
K>)
"'""
K>
^V I
f
• Í
I
"'
•-.
'•-!
k
N
fN '
XI
X¡
IXxl
K i
K
Xj
^
h\N l
"'
hX
;>1
tx••„
X]
K
X•-
i %
•-. x 1
fc
^-l-
- N
J
jn~
X !
w
• Xj
x. '
N "1
x?-
v N
,XI
•"• i
'••"."'"i
. --.
\^>
euv
"-V
x>
v\\
'--.
'"•
\"~
"X x
•X >x -•- X
-. X
X.
N^
% x :\ N..
x\"
x X "x. -.. x X
x\>
C"x \ K X X,
X Si w~—
fc-
9 i-
KM í x K V
N X i
X ;
x "••!
xl
x N
rXi
N tx 'i
x i
K]
kN
'•'•r" "
•"••'
si.
,\x
X"
X"í
'\ '$.
>^.
0 %. X.
"'-.
'"
\v
X C*
LE.
í-
LN
jí
Xt 1
kX N L\ [x 1
!x-
iL
xl
r---
-i w í X 1 vr
X X
*
Xj
--v
""1.
,\ N,
x ''"••
¡\-
í-
i x
¡X
"
L X
r-X
fx. "
kN
AC
4
—X xx -X x •-.
X
x x '"• $: . '*-.
X •-,
-. X
X rS
iX
. ""•-.
':
*"".
X—
E—
"HxT x
^v
XX
.
x,X
% kx c\X
i %
, K K rfr „.
,'••:
6
X
'
X"
**v
'
B
""
X
"''
xx% X
XXx
x •
. X
X
'"•.
X
%
x> .l.l';-,
,
-,x xX
"s
-A.
X
x-'
2=™
i9
x . \
N
-X X x •
x X^"
x X x S: x x "l X
X.
"
f
TC
-TT
^V
i"" u
L X
¡ L
Xj
I *'*
v !
í *""
* '
I X
i
I X
!
,p"
'k
•••
' k
Xh"
WC
.
kN
JS
J w
kXj (.\J
~ "
*"X
j S p
OF
i X i
| x, j
k N
—
O9
i X |
~ íj¿
.N
- "'1
^
1- m
1 L £5
I
IN
>"'"
4 S%
3 1
v 'JL
J.JL
>^3
!M*J i
M, *
íx! i.
,1. .'
•jsí.j
• ™ v
L v
* *3
i«
wcfX
ri-On
Crf
ttÜ-!
"K1
O O OCn E"3 f-3 $* CBO O O O O
C"3 M I*. CSl (33 O h_1O O O O O £.3 O
J L~J I I I L J. I_J I L_L
w
/ / / / / / / / / / / / / / / /' / / / / / / / / / / / / / / / A~~f,.,,..,i.,,,....t:.,..~iL. i. ^—.~TL.,-l,,,f LM J:..-.. ,t. L. -,T- .t c~,—i-j
_•_—?—?—?—^f—?—7—^—y—£i—?—?—i/ / / / / / / / / / / / ,-'
' / / / / / / / / / / S // .' / / / / / / f" / y / .'£¿_/L¿^Z¿i
wrt-
Tj
¡ñ'Oí..J,
pjÉr
Onií¿»u
2^
Lies
s 3 n
s si
'Vj
"x |
-. '"'
jX
,
V.
*%
! *X
I
k N
i '••
K
X'x
i •
' '""•
rx -
i JL/
D r
x^
x\
a b^
19
0-j
iso H
•i T
/"*!
1 f
lAi
u*W
1 S
-A"*'
l -...f
i-t
1 4.
0
i %^_
í'
12Q
•i /
10 H
"¡.«-i.
---'W
=u.
e=*'ü 7O H
-±U
i¿
i^'o
fjJI
L
UÍ
M
™
,
,
ÍX
'•_
i
-•.
1 5
r\ K x •
K>x
^
'•-.
'•-,
¡
NX
1
tx\
"Os
*x,
x.
'"L
X
X,
ÍX X
'
! ••_
r\ 1 x.
xK
.\-
X.
X
x
xK
x
•-
k\
í i | i I j !h\\
i '''-
. "'•
'
Z¿
t~Í!3
T*
""£*^*
F'5*!*
" i* n
K
~X
"*
'%-*
-n
---—
-jrm
r--in
-.--
. ¡
CN
N
hXN
[-X
NX
-.
E
-7"
i
i -V
, "•
\•
~--.
X
Xj
i urn
b
i x
X
J -.
X,
Xj
K\
K \
i x
xL
"'".
"',
t\NC r
xxl
^x%
vk"
\*'x
x\\
S'N
%'-
I -i» —i
03 I
de
46
/13
.2
y
4.8
/2,3
KV
i CD
V
*H
Pv
^ f
\ fx
^
X
'1 X
'1 X
. "
X
'1
X
1 X
L \
k \ L
NI
k N
K N
k '"
-•ix
i
r--,
r -
i r--
. *
ix
N.J
LN
. IX
! IX
•J
K,
v.
K
-^
K
'•.,
|
ua*»
i -.
»•'
: x
5
3 X
x^J
C
M
kX
Jk
N
- 117 -
-J, ., ., y^^y^, .¡. ..y, ^ .». -y..—y,.—..,-.—^ -.)»«—.y—.
f / / / / / ,/ / / / / / / / ./ ,-'/ / ,-• / / / / / / y / .-•' / / /? /' / / / / / / / / / / / / /,-'
QU
cg'ua
XI
o
Sin embargo este no es todavía un parámetro determinante,,puesto que9 la cantidad de energí a no vendida por cadasubestación depende también del tamaño de la misma y delnúmero de primarios que posea-
En tal sentido analizando la figura 3.1O que corresponde ala cantidad de energía no vendida por primario al año., seencuentran a las subestaciones^ 43 11, 13P 15,, Carolina^
<130 2 KV),, 19? 189 EpiclachimaP Tumbaco9 San(23 KV) y Santa Rosas con índices más altos de
dicho parámetro.
mismo., de las -figuras 3*11 y 3» 12 que incluyen un•factor referencia! 3 en base a la cantidad de energía quela subestación distribuiría anualmente si alimentara a sudemanda máximas expresadas en gigavatios-horakOo)- !assubestaciones adicionales posibles a considerarse son LaArgelia;, 11 y Guangopolo-Ilumbicí.
Pero5 el -factor también importante de considerar es el delnúmero de desconexiones que los primarios sufren comoconsecuenci a de la operaci ón de sus reíes desobrecorriente ante la presencia de una -falla nopermanente.
Puesto que en 1 as subestac i ones que t i ©nen oper adorencargado permanentementes se acortan los tiempos dedesconexión por las citadas fallas en comparación con lassubestaciones no vigiladas^ la figura 3»14 determinaaquellas que tienen sus primarios más expuestos a estetipo de fallas^ encontrándose con mayor índice lassubestaciones 19, 189 Epiclachima^ Tumbaco9 San Rafael? ensus primarios de 23 KV y la subestación Santa Rosa»
Adicional mente;, las -figuras 3«9 y 3-15 que determinanrespectivamente el porcentaje de energía y el porcentajede desconexiones que suceden anualmente por efecto defallas no permanentes., establecen que las subestacionescon mayor i nc i denci a son 1as que t i enen un ni vel devoltaje secundaria de 23 KV*
Por consiguientes se necesita realisar un análisis muchomas profundo de las subestaciones más afectadas 4? 119
13, ISg Carolina5 San Rafael (en los niveles de 13-2 y 23KV) 9 199 1B3 Epiclachima? Tumbaco¡, y Santa Rosas con elfin de establecer la implementación de la reconexión enlas alimentadores de dichas subestaciones-
- 119 -
Para este análisis^ los datos estadísticos de fallas sehan tomado c 1 asi *f i cándol as para cada uno de 1 osalimentadores primarios de las subestaciones anteriormenteseleccionadas como las más afectadas por -fallas de tipo no
tabla 3n8 contiene los datos de energía no vendida^ deprimario de las subestaciones y determina el gré-fico
d© la -figura 3- 16. En donde es notable la gran di-ferenciade los valores de energía no vendida por -fallas no-permanentes E7 existente entre los primarios de 23 KV ylos de menor voltaje.
Como primera observación los siguientes primarios tienenuna elevada incidencia de fallas de tipo no permanentes
Subestaci ón A/Primario
19 A OfO19 D <*>
18 C18 E
Ep i c1achi ma A < *)Epiclachima C < $ )Ep i c1ach i ma D ($ >
Tumbaco BTumbaco C
San Ra-fael (23 KV> C <#')
A (U)
Subestación con vigilancia permanente,
- 120
ENERGÍA NO VENDIDA POR PRIMARIOS DEL SISTEMA GÜITO
me
o
Al im*Energía no vendida
Total Por -fallas
< y, >
10
12
17
T O
P R I M A F
4
1 1i
13
15
Carolina
T A L E S
R Í O S
ABCD
ABCD
A
DE
A
DFa
A
CDE
24
A 6 ,
13,850» 241.6
í~j r «y
-y 4 4w J. o .3.
33a 9
35a 9
TO OO*¿£o tj
29^ 910,74O.4
28*7
69.43 ~zo O
0.4Oa2
30,9t &. T¿^•B O
14»41502
642.2
3 K V
3.414, 11 1 a 5
3 "7a /
8= 19*29 o« ¿£
2 1
¿ ¿ a ¿J
1 /i Oi 1- n C3
8.92» 65 =
e %J
11,4
23°01109
OO
6. e6.8
192
18282824
3O3O276
35"tOO r
2414
4O>3O&f-*jr
58O0
431 =;¿D274733
3O
Subestaciones vigiladas permanentemente»
.continuación,
- 121 -
wa
ero
<*>22
ÍÜO23
T 0
25
<ÜO26
27
(Ü028
(íü>29
T 0
Subes tac i 6n
P R I H A F
San Ra-fael
19
T A L E S
P R I H A
18
Epiclachima
Tumbaco
San Ra-fael
Santa Rosa
T A L E S
Al Í (TU
Prim.
? I O S
ABC
ABCDE
8
R Í O S
ABCE
ABCD
ABC
HCJB
ABC
AB
17
Energía r<m
Total
<E>
A i ;
120 122.123 a 1
1O1.119»955» 147« 1
1 n 4
281.9
A 2
9. 643o 156. 187= 1
157. 12O. 2
10O.1
9.258.294.3
117 1i i f a &
1 A. =ñlOo -D
4O.5AO 1*íCÍ a J.
65.650.1
1029. 1
)o vendidaáH)
Por fallasTransitor „
(E7)
5 . 2 K \1
4.49.2
39.67o o
11.227.5
O» 2
104» 8
3 K V
3*814. 123.143el
92» 88 "70 /
79 7f f a £-
16o 3
9« 1
18.148.211.3
8.113o224,1
9.4
443.9
E y Je/b.
( % )
/
42204O
39382O5814
37
40334149
59437929
99315110
49335O
3219
43
Subestaciones vigiladas permanentemente.
- 122 -
' * ^ " "!ín¡1
u.s
r-T~r^'3">~r^^-TT~>*y-y-y~3ry-:t—Ty-"^i~:n-~jry~.r^~f-"'p~y-~,iVi l,'./y/ y y.-1 ."V .-* y j1' .•' .•* .*' .•' / f / .• -*".-' / -*' .-* ••' / .•* v* -*' t-*r y./y ..*'y.(- .yy/V'y y yV/ y / y/V y y.-'" y y .f y ¿y //i
trT-"^^"'O' ^ ' ~T^"3~:r"i'":t™t™'i'~i"y"?"T '"!y*.-i
< ^^^¿¿^^¿¿^^^¿¿
.Ol|ü_ i . „ p /*^-iy*y17'*1 'yy'yyy'íUi''í"^y"/!7
M K / y/' / -J / .fV"' •** -*"' «'*""/' y y y y' y* y*-.-1
ilJt f* y^ ,*' y y .y y f ,•' y y jf y y / y y ^ y ./r"' __
•JCí
EUT~
iTjT~
r*ft O K) O •nt ni
ü"C
Fie
?.3
.IS
.b:
E1 A
NU
AL P
OF:
PFS
IkW
SIQ
Q £ OI -i.
l\ CO
Prim
arios
13.2
y
2-3
KV
- 124 -
Considerando que las subestaciones vigiladaspermanentemente tienen reducidos intervalos de tiempo dedesconexión y por tanto tienden a que sus perdidas por noventa de energía sean menoress es necesario analizar elnúmero de desconexiones experimentadas por ©1 primario a
del despe j e de 1 as f al 1 as.,
La tabla 3-9 y la figura 3. 179pr i mar i os en subestac i onescantidades bajas de energía nonúmero de desconexiones.
denotan claramente que losvigiladas pueden tenervendida a pesar de su alto
Entonces., los primarios adicionales que deben considerarseuna implementaci ón de la reconexión son los
Subestación mar a o
San Ra-FaelSan Rafael
(13.2 KV>(13«2 KV) < * >
19 (*>< * >
€?n í *"• 1 .a h íI—(J i. L. ¿ cal-. 1 1 i I
San Ra-fael(23 KV)(23 KV)
($)
Subestación con vigilañei a permanente,
Se reafirma que los primarios de nivel de voltaje tanto de23 como 13,2 KV están mucho más afectados por fallas detipo no permanente^ concordando con el análisis hecho en3*2.4-3 y con los criterios vertidos en las referencias 7y 8 en cuanto a que estos primarios por ser aéreos conextensos recorridos^ ©n gran parte por zonas ruralestienen un alto riesgo de fallas de tipo no permanente.
- 125 -
TABLA 3.9*
NUMERO DE DESCONEXIONES EN LOS PRIMARIOS DEL SISTEMA
N Harnero Desconexiones
e Prim. Totales Por fallasr Transitor.o (ND) < N 0 ' > ( % )
P R I M A R I O S A 6 . 3 K V
3
1O
12
13
17
4
i 1<L i
1 X¿O
15
Carol i na
T O T A L E S
ASCD
ABCD
A
CDE
A
DFS
A
CDE
15292211
1419131 1•L *
910152512
1 RJ. O
4 ~71 /
40411
141 1i ¿121S11
352
e93
355
43
4
7
1OO
4
463
IOS
33284127
2 1263827
443O272033
39
3025
0O
291 ra¿ o
3327
31
($) Subestaciones vigiladas permanentemente.
a o e o continuación,
126 -
m©ro
Al im*
Prim0
Numero Desconexiones
Totales Por fallasTransitor,
I O S A K V
<$>22
í*>23
T O 1
San Rafael
19
P A L E S
ABC
A
CDE
272o24
69
5452B
29O
91012
381 Alo12301
12B
333850
55
225813
44
M 23 K V
<*>26
27
<íü>2B
($> 29
T O 1
IB
Epiclachima
Tumbaco
San Rafael
Santa Rosa
P A L E S
ABC
AB
D
ABC
HCJB
ABC
AB
122BTC:JíO
103466169
2142910
369512
7679
756
61O14
71264O37
28212
16488
3126
396
50364O
69576654
100577220
445167
4133
52
;> Subestaciones vigiladas permanentemente.
: D
'£S
CQ
Nn.
KIQ
HE
S H
üR F.T
R&
.HS
iT
11
r* O
13
K \
B
X,
i i
r
!' g "O03 I
2-3
K1-/
- 129 -
La utilización de reconectadores en la protección decalificadas primarios del Sistema Quitop producirá sobrela Empresa costos y beneficios»
Estos costos son por concepto de inversión^ operación ymantenimiento? mientras que los beneficios se obtendránpor conceptos de incremento de facturación de energía^mayor disponibilidad de cuadrillas de mantenimiento^ahorro en gastos sobre las unidades de transporte porconsumo d© combustible y mantenimiento d© las mismas^ asícomo por un aumento del prestigio d© la
Adicionalmente producirá beneficios sobre los distintossectores consumidores y sus interrelaciones productivas^ através de estimaciones del costo social d© la restricciónde la energía eléctrica^ las mismas que consideran loscasos siguientes?
Cort© o restricción de energía de pequeña magnitud yduraci ón»
De gran magnitud y duración-
Y por programaci ón a 1argo plaso*
En ©1 primer grupo están aquellas desconexiones queafectan durante pocos instantes y parcialmente elservi ci oe El costo i nmedi ato que este tipo derestricción pueda tener3 ya sea en el aspecto deproducción o bienestar de la población es pequeño. Sinembargo^ si la frecuencia de estas fallas es alta^ elcosto futuro puede llegar a ser altos ya que el consumidorse protegerá del mal servicio efectuando inversionesineficientes en equipo auxiliar9 protecciones^ etc.
Para determinar cuantitativamente las repercusiones quetiene las restricciones o cortes tí© energía de pequeñaduración y magnitud9 es necesario que en nuestro país serealice un estudio económico sobre el tema.
- 130 -
El costo total de la utilización de reconectadorescontempla 1os rubros de i nversi ón 5 operaci ón ymantenimiento de los mismos. En este análisis asumiremosa la inversión como único elemento^ puesto queg disminuirel costo de operación de un primario es uno de lasventajas que se consiguen con la implementación de estos©quiposg y el de mantenimiento sobre los reconectadoressucede en intervalos de tiempo bastante amplios^ de forma
su vida útil este costo no es. VQ-»
El costo de la inversión tomado para el análisis estábasado en ofertas presentadas a la Empresa por las firmasElectroecuatorianaj, representante de equipos He Graw-
, son y Eteco representante de la Brush S^itchgear de
Los reconectadores trifásicos tienen un costo al tipo decambio de Diciembre de 1987 de alrededor de dos millonescuatrocientos mil sucres (274OO-OOO sucres) y cuatromillones de sucres <4POO?OOO sucres)- Siendo el primeroun reconectatíor hidráulico tipo RV de la Me Bran-Edison y©1 segundo de control por microprocesador y aislamiento enSF6 tipo PMR38 de la Brush Smtchgear.
Se considera además que los reconectadores al seradecuadamente empleados bajo recomendaciones específicasde coordinación y bajo parámetros expedidos por elfabrican te 9 e'stos pueden prestar eficientemente unservicio continuo durante 3.8 a 25 arios (22) 0 Esta vidaútil s© estará garantizando además con una adecuadaeleción de la frecuencia de inspecciones y mantenimientoproporcionado a estos equipos-
Los beneficios que se obtienen con la utilización de lareconexión sons
Por el incremento de facturación de la energía^ el cual esdeterminado a partir de las consideraciones tomadas en losnumerales 3.2.4. y que ha sido fijada asumiendo la tarifacorrespondiente de 9-5 sucres por el costo de cadaki lovatio-horaj, aplicado como un valor promedio a losdiversos sectores consumidores*
TTT — 1 .i i i i
Por prestar un margen de disponibilidad de las cuadrillasde manten i miento 9 de sus herramientas y unidades detransporte^ a consecuencia de la operación automática delos reconectadores^ que ante -fallas de tipo no permanente(que corresponden al BO7. de las -f al las) ahorranactividades d@ trabajo como el recorrido d© revisión delas líneas y/o traslado a la subestación para intentar lareconexión manual j, lo cual determina también un ahorro engastos sobre las unidades de transporte expresado sobre elconsumo de combustible y sobre el mantenimiento de lasmismas e
Por otra parte ©Kiste el ahorro que se obtiene al norequerirse el reemplazo de la protección a través defusibles., que en derivaciones es nesesario realisar aúncuando la falla no ha sido permanente y no se ha empleadoreconenión automática»
Existen también parámetros no cuantificables pero tambiénapreciables como es el caso de constituir un aporte másal prestigio de la Empresa,
vez determinados los costos y los beneficios9 elobjetivo es establecer aquellos primarios del Sistema enlos cuales existe rentabilidad con la utilización de lareconexión.
tendo ©1 tiempo d© vida útil de 18 añosp elReconectador "A" de 2 400'OOO sucres ofrece unadepreciación de 133-333 sucres anuales y el Recon©ctador"E" de 4'QOoOOO de sucres una depreciación de 22Q.OQOsucres al anuales también,,
Al considerar el costo real (más no el social )kilovatio-hora de 9,5 sucres^ se está especificandovalores d© energía de 14 HWH para el uso del reconectador"A" y de 23.4 MWH para el del "B"-
Comparando estos valores con los correspondientesobtenidos a partir de las estadísticas de falla durantelos ano 859 86 y 879 se tiene la figura 3* 1BS en donde seve que los primarios que permiten la i mpl ©mentación de porlo menos un reconectador tipo hidráulico son lossiguientes:
CJ ro
13
Pri
ma
rio
s
8.3
K
V
i S
O
5Q
UO
UJI
JH
I
CQ
<r- 1
- 134-
mario
13
1515
Caroí ina
A
18
liclachimaEpiclachima
Tumbaco
San Rafael (23 KVJSan Rafael (23 KV>
CE
AC
C
mismo? los al imentadoresreconectador electrónico sons
que permiten un
Subestación imari o
19
C
EpiclachimaEpiclachima
Tumbaco
San Rafael (23 KV)
C
C
C
- 135 -
los primarios que tienen posibilidad para sui mplementaci ón con más de un reconectador son 1 ossiguientes?
Subestación A/Prim. CantidadHidráulicos Electrónicos
1919
EpiclachimaEpiclachima
D32
3
6
oo
o
oo
o 2
La implementación de reconectadores se debe realisar enprimarios establecidos según lo analizado tanto en 3.2como en 3«,39 puesto que hay algunos de ellos que constanen uno de los grupos de análisis y no en el otro yviceversa.» Sin embargo^ se debe recordar que aspectos
.cionales y dados en los capítulos anteriores como elde cargas, su importancia., su crecimiento^ la zona de
recorrido de las lineas y su extensión! tienenconsiderarse en -Forma particular en cada uno de ellos»
CAPITULO CUARTO
EJEMPLO DE APLICACIÓN.
Alimentador Primario "B" a 22 KV de la Subestación "SanRafael"» Este primario ha sido elegido como ejemplo deaplicación de este trabajo por la siguientes razoness
1) Tiene un recorrido extenso alrededor de 12 KM en suramal principal y un total de 13 KM adicionales en susderi vaciones;, que abastece a una carga disceminada en elValle de Los Chillos en los sectores de Conocoto y a lolargo de la Autopista desde el sitio del Peaje hasta SanRafael .
2) La carga contiene actualmente 15 a 18 barriosresidenciales de diversas características., acentadossobre zonas de un alto crecimiento urbanística*
Contiene además siete -fábricas de productos de granconsumo,, así como también de varias instalaciones deimportancia para el sector como son las bombas de agua delos pozos de la EMAP que abastecen a los sectores deConocoto y San Ra-fael y varias urbanizaciones aledañas.
Las instalaciones de la Estación Terrena en el Valle y deRadio -faro también están alimentadas por este primario.
3) De los análisis realizados en el Capítulo Tres9 esteprimario requiere de la reconexión tanto por la altaincidencia de fallas de tipo no permanente como por larentabilidad que ofrece con su aplicación.
4) El esquema de protección actual del primario en lasubestación contiene adicionalmente relés de reconexión noutilizados de tipo VAR 71 de la GEC. Y a lo largo delprimario un reconectador hidráulico MGE tipo RV empleadocomo seccionador manual bajo carga.
CAP- IV - 137 -
DESCRIPCIÓN.
La protección del primario en la subestación contienes
Transformadores de corrientes
Relación 30Q/150s5 (A)
Protección de Fases
Relé de sobrecorriente extremadamente inverso (EIDMT)tipo CDB 34 (BEC)B Anexo I.
Relé instantáneo tipo CAB 37 (BEC). Anexo I.
Protección de Tierras
Relé de sobrecorriente extremadamente inverso tipoCDG 14 (GEC).
Relé instantáneo tipo CAB 17 (BEC)»
Reconexi óns
Relé de reconexión tipo VAR 71 (BEC)9 accionado porlos relés instantáneos de fase o tierra. Anexo I.
Disyuntors
Clase 23 KV9 800 A3 500 MVA.
El esquema de protección es como se indica en la lámina 2,
Urb
, A
CO
GÍA
CO
MO
C07
0'
135
K
VA
Ürb
.F
ab
f.
v> í» PJ
705
Coe>
@.
15
257?
&to
erl
£>
. Urb
. L
A
..KVA
S
IS
KV
A
E o
fe.
£2
25
Hl
CU
^VA
C
UL
I
co 03
S. A
. -
Tpp~
rt »
PV
r\í~
TE
SIS
D
EIL
LO
V
.
"B"
- 2
2 K
V -
S/E
"S
an
Raf
a©*"
DIC
/87
ID t
FQ
OU
FM
A
DF
P
RO
TF
PC
Tti
s? v
i V(_
11 M
u*
d
rr\v
ic.^
wA
CAP. IV - 140 -
Las estructuras a lo largo del ramal principal son deltipo RVA y en los tramos de las derivaciones son deltipo RVB¡, según Normas de la Empresa.
El cuadro siguiente determina el tipo de estructura yconductor con su longitud en cada uno de los tramos delalimentador«
Nodos Estructura Conductor Longi tud
122446779101012131315161610192020222323252527272929
234567891011121314151617IB19202122232425262728293O31
RVA
RVBRVA
RVB
RVA
3x4/0 ACSR + 1/ON Al
3x1/0 ACSR + 2N Al3x4/0 ACSR •*• 1/ON Al
3x1/0 ACSR +3x4/0 ACSR +
u
3x2/0 ACSR +3x1/0 ACSR 4-
H
2X 2 Al +3X1/0 ACSR +
3X2/0 ACSR +ti
3X1/0 ACSR H-3X2/0 ACSR +
tt
3X1/0 ACSR +3X2/0 ACSR +3X 2 Al •*-3x2/0 ACSR •*•3x 2 Al •*•3x2/0 ACSR •*
2N Al1/ON Al
2N Al2N Al
4N Al2N Al
2N Al
2N Al2N Al
2N Al2N Al4N Al2N Al4N Al2N Al
885459681353OO19351656307515057O765603601875345225150735150
1215175590
132012O4207524060
1695
En el cálculo de cortocircuitos se han considerado todoslos nodos de la lámina tres9 obteniéndose los valores decorriente de -Falla tanto para máxima generación (I-fmáx)como para mínima generación (I-fmín) -
a/s
-
A>I
•A
OT
IÍ
toe)
{9
3}3»S
T
UJ
t—t
C-3
C3
3^
555
•—
ce
es
Qu
eo UJ
r- o
•*a
oo
-o
o» f
1»(y
* «s
í»-O
f-
*í
es--
r-
es-
er-
-o
o er-
es*
8 UJ
•íK i—<
ca
esa
r-
cs<
•«*
•» O
o o
P-. tM
cg*
EI-
.33»
c-j
S O
o o
esa
tr-4
u-
es»CK
l C
*in*
i«>
IT-J
c-i
css o
co r
*-o o
o o
c-
«?f-
J
C-J
cr-
r-9
1 (M
5S •3S
|aM
es fr-
en í—4
í¿¡
ene»
*
en
IU3
•SE
UJ
ess
tn UJ
os
Cr- f-
-r^
s ...i
^~i
o r
O4
¡V
3r-
. &
-tn
M>
o o
C3
O12
3 —
*O
O
•»
"cf
!-
f.J
—i
C-j
CQ
LU
SC
r-
tu (S3
est— Ü
3
^1
S_
4
U.
to
Lb'WZl
8£*U9TUM
?rmrí.7? rT'f1?/?Ib bü6l SI lILl
9I'fr££I ?£'£££!£9'2í)¿í 90'£9£I
¿S*8I£Í ¿á'té
£?9¿é£! SS'éEBlSg°¿ó¿I OS'éfOI
? ! *P*?T? íiC •f17í'7<,t ¡3U,6 fS blií.
¿S'SiSI
tOl'£U
$01"09Oí
IWUOI
28'ííSfcI §9S'6Z9? XI
6fr'££tl WOSft li
Bfi'tfSI
S9'£S£100'8861
I £
szsiM9SZ
OO'SÍZZ
9PÍOSI 8£¿M£n
uan m tm mi m m un n n n
SO'SZfl 367801 *I'2SZ
2B'9tó B/'OilIOS'WTI B9'9£U
69 '6*6 OPS6U IR
So ZZ'SOZIZ9MST!
99'ZUI
Ifl
Ji? 786 1S'EO'WTI SO1
Z*f9Hl $91*6821 KH i fr
«*C)7TÍ &£C*AflC7 ?13 ? 7 r?7CH ibi, UUií SM E 6 ai,
S¿*B8SI
S8'W£
«*UIÍ M'OSSIZi'TOI £9*1
¿£"1801
i'WI Z6'2£6 !»í'26« f6ea£S¿I Kll I
í»?IC,
SI'tóEl U'EZZl
6¿B
08"^I£?
'OTST 89¿"£W?
£0"H8 II!8*r2«frl XII J £
0¿'á08 ¡U
K'SEé
¿27SOI ¿B"¿SS H48ZZ'S£9T KEI í
- 17H -
oo
m
mcooo;o-4on
o
c?
U
X-a%
03%
I
ro
OJN
mz:mx
o«I
I—Ion
rnmoO)
j>
im
rr-o
<í—
/ /Í5
5£>
cr> i
Ice
p
ara
fa
lla
s
a tie
rr
EE
Q
S.
- £
2
KV
- S
/E "
¡
CO
RR
IEN
TE
S
CO
RT
OC
IRC
. Y
LL
O
M,
5
CAP. IV - 147 -
Las láminas 4 y 5 contienen la corrientes de cortocircuitomáximas y mínimas para -falla entre -fases y para -fallas atierra. Además contienen las corrientes de máxima demandaproporcionales a la carga instalada en cada nodo en base ala lectura de demanda máxima en la subestación de 62 A ymuítipli cada por un factor de crecimiento de 1.5(62 x 1.5 = 93 A).
SELECCIÓN DE LAÓ PROTECCIONES.
En el numeral 3.3.3. se encontró la rentabi1 idad alimplementar un reconectador tipo hidráulico en esteprimario»
Por otra parte, como se ha dicho9 se encuentra instaladoel reconectador hidráulico tipo RV como secionadorautomático bajo carga» Esto nos permite analizar dosposibi1idades9 la primera adquirir adicionalmente unreconectador y proteger el primario con reconexión usandolos dos dispositivos» Esta posibi lidad o-f recerentabi1idad9 pero no es la mejor alternativa por lassiguientes razoness
- El tamaño del primario no es suficientemente extensocomo para encontrar técnicamente necesario un reconectadoradicional«
- El primario tiene relé de reconexión en la subestacióncomo respaldo del reconectador existente y son suficientespara obtener una adecuada protección con reconexiónautomática del primario.
Sin embargo^ con la finalidad de extender el alcance y laconfiabi1idad de la protección^ se presenta la segundaposibilidad y que es implementar al primario con unseccional izador hidrául ico., el mismo que tiene un costomenor3 alrededor del 50% del costo del reconectadorhidráulico.
Esta segunda alternativa ofrece la mejor oportunidad deprotejer adecuadamente el primario con un gran alcance dela reconexi ón y con un mínimo de di sturbios y sectoresafectados ante fallas no permanentes? así mismo ofrecemayor seguridad de operación y selectividad de laprotección con fallas permanentes en cualquier sitio delprimario.
CAP. IV 148 -
UBICACIÓN DE LOS EQUIPOS.
La ubicación del reconectador en el nodo 6 hace que protejagran parte del primario desde este nodo hasta los nodos 17y 18 del primer ramal y hasta el nodo 31 del ramalprincipal.
Con la -finalidad de que ante una -falla en las derivacionesmás allá de los puntos 21, 249 263 28., 3O y 31 se despeje9•Fusibles rápidos tipo K son instalados en dichos puntos.,permitiendo la -fusión antes de que opere el reconectadoren su curva rápida "A".
El seccional izador en su ubicación permite que para -fallaspermanentes en el ramal principal desde el punto 22 9 selogre despejarlas sin interrumpir el servicio en losramales 7-8,, 10-11., 10-12 y 20-21 y que las -fallas nopermanentes sean despejadas por la acción rápida delreconectador .
Los relés de la subestación despejarán instantáneamentelas fallas hasta un punto anterior del de la ubicación delreconectador j, dentro de este rango se obtendrá lareconexión por el relé VAR 71 de un solo disparo.
Para -fallaspermitiendosecuencia de
delante del reconectador 5 habrá coordinaciónque el reconectador actúe antes en su
operaciones rápidas y demoradas-
Es necesaria la reubicación del reconectador con la-finalidad de encontrar la coordinación tanto con el relécomo con el seccionalizador. El cambio es desde el punto6a hacia el punto 6b dibujados en la lámina 69 la mismaque muestra la ubicación de todos los elementos deprotección del primario. En la nueva ubicación delreconectador9 la corriente máxima de falla es de un valormenor a 2000 amperios^ es decir en un punto cualquieradentro de los 50 metros antes del nodo 7 de la lámina 3.
COORDINACIÓN.
El Y.
El reconectador tipo Rv? hidráulico tiene sus curvasdemoradas B o C disponibles5 escogeremos la curva másrápida para poder encontrar coordinación con el relé desobrecorriente del disyuntor de la subestación-
- 149 -
De las reglas de coordinación dadas en el numeral 2.6.1,se debe cumplir que para todos los valores de corriente de-Falla en la sección de la línea protegida por el -fusible9el tiempo mínimo de -fusión del elemento debe ser mayor queel tiempo de despeje de la operación rápida delreconectador ajustador por un -factor K de la Tabla 2.3que para dos segundos de recierre y una operación rápidaes de 1*3 . Ademásp el tiempo máximo de despeje del-fusible no debe ser mayor que el mínimo tiempo de despejedemorado del reconectador.
Los -fusibles Fí y F2 debían ser 15T y 25T en base a lascorrientes de carga5 pero para encontrar coordinación conel reconectador se debe ponerlos de un valor mayor.
En la lámina 7 el -fusible 50T coordina con el reconectadoren las curvas A y B en un rango de corrientes de -fallaentre 600 A y 2000 A. Este rango contiene las corrientesmáximas de cortocircuito en los puntos de ubicación de Fly F29 por tanto este fusible 50T es el adecuado en estospuntos.
En los seccionamientos adelante de los 50T se ponen-fusibles más rápidos que la curva rápida del reconectador 9
de modo que la protección con reconexión alcanza hastaestos puntos;, como se puede ver en la lámina 6.
Coordinación Relé / Reconectador,
La coordinación del relé CDB 34 y el Reconectadordependerá del recorrido acumulado del disco del relémientras suceden los tiempos de despeje y de recierre enlas secuencias rápidas A y demoradas BB Además de que lacurva del relé escogida este sobre la más lenta delreconectador para valores de corriente en la zona deprotección de éste.
Primeramente es necesario encontrar la relaci ón decorriente con que los trans-farmadores de corriente debenoperar. La corriente de carga máxima del primario es 93(A)y por tanto la relación 150s5 puede ser la adecuada.
Para comprobar veamos que el tap adecuado del relé paraestas condiciones será el de mayor valor a 93x(5/150)=3.1,es decir 3.5 o 4.0 . Con cualquiera de los dosdisponibles se tiene en el primario de los TC corrientesmáximas de carga menores al de su capacidads
«3—
J~"L
"L.T
6<X
—1>
Sí
Ul o
S.A
, -
TE
SIS
DE
ILL
O
V,
- S
/E "
Sa
n
Ra
fae
l"
CO
RR
IEN
TE
S
CO
RT
OC
ÍRC
- Y
- 151 -
Lámina N° 7¡ Curva tiempo corriente en coordinación,
- 152 -
3,5 x 150/5 se 105 (A) menor que 150 (A)4.0 x 150/5 = 120 (A) menor que 150
Entonces la relación de transformación de los TC5 15Os59es la correcta» Mientras que los taps posibles serán 3»5y 4 en el relé.
La corriente pick-up del relé está en un valor de 130% dela corrinete calibrada^ esto es, para el tap 3-5 es1.3x105*= 136 (A) y para el tap 4 es 1 = 3x120=156 (A).Entonces con el propósito de que dicha corriente no estémuy próxima a la d© carga máxima y por otra partedesplazar la curva del relé hacía la derecha de la hoja decoordinación y así obtener menores avances del discodurante las operaciones del reconectado^ s© escoge el tap4 para @1 relé C0G 34 y por tanto la corriente calibradaes Iset = 12O (A)«
Para escoger el lever del relé protegido e'ste debe tener 3curva sobre 1a demorada del reconectador protector¡entonces el lever en las posiciones O.59 0.6, O>7P 0B8SO..9 o 1.0 son posi bles* Pero para mantener 1 acoordinación con el reconectador la curva del reí© tieneque ser suficientemente elevada, posibilitando únicamentelas posiciones 0*9 y 1,0»
Entonces la acumulación de giro del disco del relé para ellever O.9 es la siguientes
Iset 120 (A)Ice en ubicación reconectador 2000 (A)I « 20OO/12O « 16*7 veces
CDS 34st- de operación 0-34 sta de reposición 45 st. de inercia (a 20 Iset) 0*05 st. de inercia (a 16*7 Iset) OoO42 s
Reconectador RVstA (a 2000 A) O.O4 stB (a 2OOO A) O*16 s
153 ~
Avances del discos
2(0*04 / O.<O.16 / 0,34) =
3(0*042 / 0.34) =
Reposiciones del discos
2(2 / 45)
23-5 %47.O %37*1 %
9 %
2 operaciones A1 operación B3 avances por inerci
2 recierres
Avance netos menor que el 1OO
Entonces si hay coordinacii
pisantío para la mínima corriente de -falla vista por elreconectatíor de 602 <A)s
IceI = 6O2 / 120 = 5 veces
120 <A>6O2 CA)
t» de operaciónt» de reposiciónt,, de inercia (a 5 Iset)
0.18£5000125
sss
Reconectador RVstA <a 60O A)tB <a 60O A)
0*0540. 77
ss
Avances del discos
2(OaO54 / US)(0.77 / 1.8)
3(O*O125 / 1.8)
Reposición del disco;
2(2 / 45)
6 % 2 operaciones A42»B % 1 operación B2- 1 7a 3 avances por inerci.
2 recierres
Avance netos 42,, O "Á menor que el 1OO
- 154 -
Entonces la coordinación si existe dentro del rango decorrientes de -fal la en el punto de ubicad ón del
Coordinaci ón Reconectador / Seccionalizador
se ha visto en el numeral 206«409 esta coordinaciónse consigue cuando se cumplen las condiciones siguientes!
- El seccional izador operara con un coríteo menos que elnúmero de operacioens del reconectador de respaldo5 eneste caso el seccional izador hidráulico tipo SM3V operarácon dos conteos.
- Se asegura la Coordinaci ón entre reconecyador yseccional izador hidráulicos^ escogiendo bobinas de igualcorriente nominal , pues el nivel de corriente de actuaciónde este último es 16O% del valor de régimen de la bobina.
- El tiempo de memoria del seccional i zador debe ser mayorque el tiempo total acumulado de operaciones delreconectador percibidas por el seccional i E ador antes deabrir* Y el tiempo total de -fallas no debe ser mayor al7O% del tiempo de memoria del seccional izador»
£1 seccional isador SN3v" percibirá -fallas despejadasrápidamente por la curva A del reconectatíor , por tantocumple -fácilmente con esta condicións
Tamb» = 3O grados centígradasIcarga - 2é>
Del Anexo J5 en la tabla 11$ la elevación de temperaturaes 2-2 grados centígrados al valor de la cargaaproximadamente 25% del valor de la bobina,,
En la figura 11 a la temperatura de 3O •*• 2*2 = 32=2 gradoscentígrados <9O grados £arenheit) ., el tiempo d© memoriadel seccional izador es 30 segundos el mismo que es mayoral TAT (tiempo total acumulado) de las operaciones delreconectador que ve el seccional isadors
155 -
-^
< 30 sO.15 + 2 + O»15 < 3O s
2-3 < 30 s
Y además
30 > 0«15 + 0-1521 s > O»3 s
- La curva acumulada de operaciones del reconectador nodebe sobrepasar la capacidad de corriente momentánea delseccionalizadoro En ©1 Anexo J9 la curva acumulada deoperaciones del reconectador percibidas por elseccionalizador permite la coordinación hasta unacorriente de -falla de 70OO (A).
p Qái.ÍfeC§£Íáü Ú&L C€lÉ Í.Q§t3QtáG€9
La protección instantánea debe darse para corrientesmayores a las del punto de ubicación del reconectador.
sl$
S© calibra el relé CAS 17 para corrientes mayores a 193BA
1938 x 5 / 150 = 64,6 (A)
Entonces calibramos en 7O (A)9 es decir una corriente de•falla de 210O (A) .
El relé de -fase CAS 37 se calibra para valores mayores ala corriente máxima d© falla entre -fases en el puntoubicado el reconectadorg es decir 2OOO (A)„
200O x 5 / 150 = 66D7 (A)
Entonces calibramos en 72 <A>, es decir una corriente defalla de 2160 (A)«
CAP. IV - 156
Calibración del relé de reconexión,
El relé VAR 71 será calibrado para un tiempo de recierremayor al tiempo d@ carga de los resortes del disyuntor^ elcual generalmente está comprendido entre 6 y 8 segundos»Entonces un tiempo de recierre de 1O segundos asegura quela reconexión suceda luego del despeje de la
los valores a los cuales deben calibrarse losequipos de protección sons
Transformadores de corrientes
relación de transformación 150
Relé CDB 34s
Lever 0«9
?lé CDB
Lever 0*9
- 72 (A)
Í7s
I ~ 70 (A)
?lede Reconexión VAR 7;
tiempo de recierre
CAP, IV - 157 -
Reconectador s
.na 100 <A)secuencia de operacionestiempo de recierre 2 s
Seccional i2adors
bobina 1OO <A>número de conteos 2
Fl 50TF2 50T
CAPITULO QUINTO
CONCLUSIONES.
ia Los Reconectadores o-frecen un gran servicio en laprotección de sobrecorriente3 teniendo a disposiciónvariados tipos y tamaños que aseguran la solución acualquier clase de problemas en niveles de distribuciónprimaria. Son dispositivos confiables de gran eficienciay poco mantenimiento que permiten una mayor disposición detiempo a las cuadrillas de operadores.
2« Estos equipos llegan a coordinar muy -fácilmente entresí y con otros de protecci ón3 manteni endo suscaracterísticas por un lapso de tiempo mucho más grandeque otros elementos como los -fusibles,, los cuales ademásde tener una sola operación., con el tiempo llegan a perdersus características originales.
3- El Sistema Eléctrico "Quito" adolece de un altonúmero de desconexiones provocadas por fallas que según loestipulado en el numeral 4 del Anexoincluye principalmente lo relativo alequipo, a los problemas en trabajos ena la incorrecta aplicación del equipamiento.,instalación o construcci ón deficiente.
G de este trabajoenvej ec i mi ento del1 í neas energi zadasj,
a la
Además una gran cantidad de desconexiones en los primariossuceden por causas no determinadas-, incidentes por motivofugaz y por causas no clasificadas., constituyendo las dosprimeras como fallas de tipo no permanentes.
48 Se ha llegado también a determinar que el mayorporcentaje de pérdidas de energía por la restricción de laventa, se origina en el nivel de 22 KV9 que a pesar detener alrededor de 17 primarias únicamente^ representa el44% de la energía total no vendida por fal las nopermanentes en todo el sistema.
CAP. V - 159 -
50 Los primarios que necesitan implamentarse con lareconexión., seleccionadas bajo criterios dados en losnumerales 3.2- y que determinan altos índices dedesconexiones y de energía no vendida por -Fallas nopermanentes son las siguientes?
Subestaci ón A/Primario
SanSan
13
1515
19191919
18IB18
RafaelRafael
( 6.3 KV)
San RafaelSan Ra-faelSan Rafael
EpiclachimaEpiclachimaEpiclachimaEpiclachima
TumbacoTumbaco
Santa RosaSanta Rosa
BC
ABCD
( 6*( 6.
(13.(13.(13-(13.
3 KV>3 KV)
2 KV)2 KV>2 KV>2 KV)
CE
BC
ABC
C
A
(23 KV)(23 KV>(23 KV>
(13.2 KV)(13-2 KV)
(23 KV>(23 KV)(23 KV)
(23 KV)(23 KV)(23 KV)(23 KV)
(23 KV)(23 KV)
(23 KV)(23 KV)
Existiendode acuerdoestadísticosembargo un
23 primarios que deben teneral analisis real izados sobre losde fallas de los años 859 86 y 87
primaria no debe incluirse debidocaracterísticas de interconexión de subestaciones ydistribución primaria radial. Este primario es el
reconexi óndatos
Sina susno de"C" de
la subestación Sanalimentada también por
Rafael ala Central
22KV que seLos Chillos.
encuentra
CAP 160.-
6- Se justificareconectadores paraprimarioss
la inversión porlos siguientes
la compra dealimentadores
S/ECantidad de Reconectadores
A/Primario Hidráulicos Electrónicos
13 B
1515
BC o
1919
AD
32
oo
181818
CE
13 o
12
San Rafael B (22 Kv1)
Epiclachíma AEpiclachima CEpiclachima D
6ó
oo 3
TumbacoTumbaco
BC
13
Santa Rosa A
7B Los primari os A y B de Santa Rosa deben serimplementadas con la reconexión uti1 izando esquemas deseccionamiento y enlace automáticos con reconectadoreselectrónicos^ debido a que pueden también alimentarsedesde las subestaciones Machachi (primario B) yEpiclachima (primario D) respectivamente.
CAP. V - 161 -
Aunque estos primarios no presenten rentabilidad con talimplementad ón? puede considerarse necesaria dentro depuntos de vista de la importancia de la carga queal intentan*
8. Debido al reducido tamaño de los primarios delSistema9 se encuentran dificultades en la coordinación dela protección con reconexión3 especialmente en los denivel de 6.3 KV5 por cuanto tienen reducidos intervalos decorriente de cortocircuito;, imposibilitando laselectividad en los dispositivos de protección.
9» En los primarios de 22 KV9 se encuentran intervalosde corriente mayores¡, permitiendo la protección conreconexión., desde la subestación con el relé de recierre.,y a todo lo largo del ramal principal con reconectadorestipo posteg hasta los puntos de inicio de las derivacionesde menor importancia.
ÍO. Como concecuencia de las características de losprimarios y de sus cargas? se ha visto necesario que paraencontrar coordinación de -fusibles con dispositivos dereconexiónj éstos deben ser sobredi mencionados respecto alvalor de la corriente de carga. Este es el caso de losfusibles Fl y F2 del primario del ejemplo.
Por otra parte es imposible encontrar coordinación conreconexión entre todos los elementos de protección. Enderivaciones menos cargadas9 se debe optar por ponerfusibles escogidos en base a su reducida cargaj, con locual ante una falla se fundirán antes que el elementoreconectador de respaldo opere en su curva rápida.
CAP. V - 162 -
RECOMENDACIONES.
I» Los reconectadores y seccional izadores deben seradecuadamente apiicados en coordinaci ón con los otrosequipos de protección de acuerdo al numeral 2B6« yconsiderando el tipo de sistema al cual están protegiendoen base a 1 as recomendaciones hechas en el numeral 2-5.sobre elección de equipamiento y selección de parámetrosde operación que ha de utilizarse.
2. Es necesaria la implementación de un taller depruebas y mantenimiento de reconectadores yseccionalizadores en la Empresa? con equipos elegidos enbase a las recomendaciones hechas en los anexos C9 D? E yF5 con la -final idad de obtener mayor seguridad en laoperaci ón y un mejor conocimiento de estos equipos^especialmente de aquellos de control electrónico que dandiversas alternativas de calibración y operación.
La experiencia que se adquiriría puede -facilitar laevolución de la aplicación de la reconexión., hastadesembocar en esquemas de transferencia y seccionamientode la carga,, que incrementaría aún más la con-fiabi 1 idadde los primariosg ya que estaría minimizando el número deabonados afectados sin servicio a causa de -fallas no sólode características no permanentes sino también de aquellaspermanentes que hacen necesario el auxilio de la cuadrillade mantenimiento para el arreglo de las líneas en -Falla.,
3. En el registro diario de -fallas es necesarioadicionalmente incluir aquellas desconexiones sucedidas alo largo del primario., con la especificación del tramo queha tenido la interrupci ón del servicio. Esto haceposible una mayor exactitud de la incidencia de las fallasen forma global así como del estado en que se encuentracada derivación y ramal del primario.
AdemáSg es necesario que se incluya una diferenciaciónadicional a la causa de la falla, que especifique si estadeterminó que la falla sea de tipo permanente o nopermanente. Así como tambié introducir las operacionesde los relés de reconexión9 una vez que se encuentren enfuncionamiento para la protección del primario conreconexi ón.
CAP. V - 163 -
40 Se recomienda la más pronta implementación de lareconexión en los primarios de nivel de voltaje de 22 KVque han si do resumi dos en el numeral 6 de 1 asconclusiones., en vista de que alrededor de 400 MWH deenergía se dejan de vender anualmente por despeje sinreconexión automática en estas líneas.
5o Se debe realizar estudios de la carga en lossectores industriales,, alimentados generalmente porprimarios de 22 KV con la finalidad de escoger losadecuados parámetros de operación de los equipos dereconexíon a implementarse.
Se deberá considerar la existencia de motores y/o gruposgeneradores en conjunto con los tipos y tiempos decalibración de sus respectivas protecciones^ con la•finalidad de poder tomar decisiones pertinentes a lostiempos de operación y recierre en los relés de lassubestaciones y en los reconectadores en la línea.
6» Es necesario real izar un estudio económico sobre elCosto Social de la Restricción de la Energía Eléctrica.»considerando las desconexiones de corta duración y pequeñamagnitud. Se conseguirá entonces mayor objetividad sobrela repercusión de las interrupciones del servicio en laeconomía de los sectores de consumo. Sirviendo a la vezde sólida base para adaptar decisiones en cuanto almejoramiento y actualización de los equipos dedistribución del Sistema.
7. El uso de reconectadores existentes en primarios de6.3 KV se limitará únicamente como dispositivo de maniobradebido al numeral B de las conclusiones.
Mientras que en 22 KV y 13-8 KV deberá utilizarse lareconexión con los reconectadores existentes y de acuerdoa la rentabilidad que o-frece la implementaci ón cuando serequiera de la adquisición de equipamiento nuevo.
- 164 -
8« Las características de la carga en los primarios de22 KV hacen necesario el uso de bobinas de disparo entre60 y 200 A9 por tanto3 se recomienda la adquisición de lasmismas para reconectadores existentes^ luego de unanálisis de los requerimientos en cada uno de estosprimarios.
9» En lo posible se recomienda el uso de una sola marcade reconectadores y seccional izadores en el Sistema,, ymás aún dentro de un mismo primario»
Para encontrar un mejor rendimientoreconexi ón, se recomienda
de cadareal izar
uno decuadroslos equipos de
de actividades con los datos de inspección y mantenimientotanto preventivo como de sustitución para cada uno deellos. Estos deberán realizarse en base a lo expuestoen el Anexo F y a las experiencias de la propia EmpresaEléctrica sobre el tema.
il arco (arcing time)
El intervalo de tiempo entre el instante de iniciación delarco por separación de los contactos principales y elinstante de su extinción»
Tiempo de despeje (clearing time)
El intervalo de tiempo entre el instante en que se producela -f al la que ocasiona la actuaci ón de aperturareconectatíor y el instante de extinción del arco»
El intervalo de tiefnpo entre el instante en que sepresenta la -falla que ocasiona la actuación de apertura
reconectador y el instante de iniciación del arco en
Duración d© la Apertura (opening time)
El intervalo de tiempo entre el instante de actuación delcircuito de disparo y el instante de iniciación del arco
El intervalo de tiempo entre el instante de actuación delcircuito de disparo y el instante de extinción del arco
Anx« A - 166 -
Intervalo d© recierre (reclosing intervalK
El tiempo en que la línea esta' abierta., es decir,, entre elinstante de extinción d©l arco y el instante delsubsiguiente recierr© automático (24) 0
tardo ©n el disparo (releas© delay).
Tiempo d@ retardo intencional que sumado a la duración dela apertura^ -forman ©1 tiempo de separación de ioscontactos (24) -
Unidad de operación (unit operation)*
Una operación de interrupción seguida por una de recierre
(1oc k out oper at i on)
a apertura íinal d© ios contactos principales5 luego&ber cumplido la secuencia de operaciones calibradasreconectatíor (24)«
Bloqueo de un r©con©ctacSor (lockout -free) *
Es un termino que denota que si mecanismo de bloqueo delr©conectador puede operar sin que se cumpla la secuenci.
Intervalo d@ reposición (reset interval)
El tiempo requerido para que el mecanismo de contearetorne a la posición inicial 9 luego d© una$> dos o tresoperaciones cumplidas (24)B
s--*""*.
J
iniciación del
cortocircui to
actuación del
circuito de
disparo
iniciación de la
separación de 1 os
contactos
extinción
del arco
iniciación
del arco por
el recierre de
los contactos
V V
V
duración de la interrupción
s
——««...._
-,_-
s
V
demora
en el
disparo
duración
de la
apertura
tiempo a la separación de
los contactos
duración
del arco
tiempo de despeje
intervalo de recierre
Fig. Aals
Unidad de operación
- 168
^
equipo recomendado para pruebas sobre reconectadoresicosp es el siguientes
Autotransfarmador variable < T 1 ) 9 23O V« 20
Transformador de alto voltaje (T3) para operar 1.bobina de cierre»
El voltaje del lado d© baja debe ser igual al voltajede la fuente de poder disponible»
El voltaje del lado de alta debe ser ide voltaje del reconectador.
al valor
Para asegurar que durante la prueba el voltaje en losterminales del reconectador se mantenga.» serecomienda un transformador de 50 I<VA con unaímpedancia interna de alrededor del tres por ciento,,
Transformador de bajo voltajebobina de disparo.
<T2) para operar
Su relación y potencia dependen del tamaño de labobina de disparo del reconectador y de la corrientemáxima d© prueba que se va a usar- La tabla Blindica el voltaje de prueba y el requerimiento depotencia para los distintos tamaños de bobinas dedisparo d© los reconectadores Me Graw—Edison»
-O
- 169
3OO°/0 dela© necesiun amper í
( A l ) ,or nominalun
de menor
o igual alreconectador5 por lo cualde corriente conectado a
Amperímetroveces el val or
•£ ("inrin rical Ul tt_]t_J U t= menosir o de
nadecsn. SJ¡J(
(A)
Corriented© prueba<2 XminaD>
(V)corto tiempo
<KVA)
25
7O1OO
10O
200280
560
90O
432617o 5i T *ñi w a w
65.5
4,5
56O
1.6OOi»5OO2.
0> D /
3 C5D W
3,83.6
4,5757.6
x Corriente de mínimo disparo a 14O%nominal de la bobina,.
d©l valor
B - 170 -
2.
Las características del reconectador que han deverificarse son las siguientes?
Se realiza para cada fase a la vez9 para lo cual elreconectador debe cerrarse manualmente y dispararse luegoeléctricamente con la -fuente de bajo voltaje alterno-
se indica en la -figura B1P las conexiones hechas pararealisar la prueba sobre la bobina de la -fase A(terminales 1 y 2).
en la -fase
Conectar ios terminales X y US del T2 en los bushings1 y 2 respectivamente»
Con la palanca amarilla^ ubicada a un extremo y bajodel reconectador«, hacia arriba en posiciónmanualmente cerrarlo con la herramienta de
cierre.
c) Lentamente incrementar el voltaje delautotrans-formador variable^ desde cero voltios., ymirar el amperímetro Al»
d) Cuando si embolo d@ la bobina de disparo empieza amoverse? la impedancia de la bobina aumenta^ causandoun decremento de la corriente-
ma 1ectura en Al antes decorriente disminuya;, es la corriente mínima dedisparo <Ipick-up) del reconectador0
- 171 -
T3
bobina de cierre
bobina serie dedisparo
contactos principa-\tes_.
LADO DE FUENTE (!t3,5>LADO DE CARGA (2,4
fig-B-1,' Circuito de prueba para reconectadores.
-172
Para realisar iacomo de la C5terminales X y Wrespectivamente*
tanto en la bobina d© la fase Be cambá aran 1 as conex i ones tíe 1 oslos terminales 3 y 4., y a los 5 y 6
Los pasos subsiguientes son similares alos seguidos para la prueba descrita para la bobina de la
& ni"lí"il f~iaí IUw £ t-F r-fint- UJi 1
Conectar losterminales d©indican en laBls la bobina
terminalesla bobina dtapa delde cierre ©stá entre los
Y y 2 tíecierre^
TS alos
los bushingsmismos que seEn la -figuraterminales 3 y
anca hacia abajo permitiendo abrir ©1
c) Energiaar el transformador tíe alto voltaje T3,
El reconectador debe cerrar sus contactosinmediatamente^ indicando así la correctaoperación tíe la bobina tíe cierre.
Se realiza disparandola fuente alterna defuente alterna d© alto
elbajo volvoltaje.
Conectar el circuito deBl« Los terminales 2 y )
al i'
eléctricamente cony cerrándolo con la
como indica la figuraconectarse salidamente
menos dos
una corriente de sal idaalta como para disparar el
Se recomienda una corriente de por loveces la corriente mínima de disparo,,
173 -
Con la palanca de operación (amarilla) hacia arrilen la posición CERRADO^ energisar T3 para cerrar t
Revisar el número de operaciones rápidas y ©1 númerode operaciones totales observando el indicador (rojo)de la posición de los contactos^ ubicado bajo la tapa
reconectatíor y junto a la palanca de cierre-srtura y a la páctiga de no-recierre»
En ©sta prueba el transformador T3 puede eliminarsedurante las operaciones de cierre* Realizando ©1 cierre
ponerse la palanca amarilla en posición
La operación de na-recierre se produce con la posición dela pértiga hacia abajo9 haciendo que el reconectadorfuncione para despejar sin ningún intento de reconexión»Esta operación de no-recierre9 puede verificarse siguiendolos pasos siguientes s
Tirar hacia abajo la peetiga d© no-recierre
b) Poner la palanca amarilla hacia arriba en la posiciónenergisar T3 para cerrar los contactos del
El Reconectador no debe cerrar sus contactosluego de la primera operación de disparOo
Cuando se verifique la operación del accesorio de disparode i al1as a ti erra3 el si gui ente procedí mi ento si rve?tanto para las unidades hidráulicas como electrónicas del
- 174- -
La corriente mínima de disparo por -fallas a tierra puedeverificarse cerrando manualmente el reconectador y luegodisparándolo eléctricamente con la -fuente alterna de bajo
c orno ©n 1 a f i i ~ ~~
secuencia de operaciones puede veri-ficarse haciendorcular una corriente mayor al nivel mínimo de corrientedisparo de -falla a tierra^ en cualquiera de las -fasesreconectador y cerrando manualmente los contactosf de cada operación de disparo,, Esta corriente noser mayor a la mínima corriente de disparo de falla
Conectar los terminales X y como en la -figura B2.B o en la C»
Poner la palanca amarilla ©n posición CERRADO (haciaarriba) y cerrar manualemnte el reconectador»
Poner el autotrans-f armador var i abl e en un val oradecuado para provocar el disparo de -falla, a tierra,pero más abajo que el nivel mínimo de corriente de
I) Energisar T1-T2» El Reconectador deberá disparara
*> Después de cada operación de disparo^ aproximadamentedos segundos (tiempo de recierre normal) pasaren paraque el mecanismo se reponga»
fy Inmediatamente después de que el mecanismo s© ha
repuesto^ el reconectador puede ser cerradom@nualment©g y puede dispararse otra vez»
!> Cierre y dispare el reconectador sinapreciable entre operaciones^ de otra manera,, podrían
(61
(41
(2]
[5]
(3,
T2
O
O-
-O
O
-B-2
; C
ircui
to p
ara
!a p
rueb
a de
l ac
ceso
rio
de d
ispa
ro p
or c
orri
ente
de
falla
a
tier
ra.
o en
Anx«, B 176 -
darse operaciones adicionales debido a laparcial del pistón de bloqueo-
reposici
-o
Veri-ficar el número de operaciones rápidas^ ©1 númerode operaciones demoradas y el número de operacionestotales hasta el bloqueo» Cuando se ha alcanzado elbloqueo.» la palanca amarilla caerá a la operación deABIERTO;» igualmente que el indicador rojo,, y elmecanismo de cierre no podrá operar»
- 177
Ei circuito de pruebas sugerido está en la -Figura Cl, endonde la prueba de corriente se obtiene conectando una
variable de corriente a bajo voltaje en loss de cada £ ase del secci onali zador 0 El
amperímetro (A) debe tener escalas seleccionadas según losniveles de corriente d© entrada al seccional asador.
La verificación del valor de corriente con la cual elseccional izador se activa y cuenta los disparos deldispositivo de respaldo*, debe seguir los pasos siguientes?
Desactivar el accesorio de restricción de voltaje,, sies que el seccionalizador que se está probando lo
Conectar la -fuente de corriente variable de bajovoltaje a los terminales del seccionalizador» como en
Un transformador (Ti) de 0*5 Kv"A es adecuado para realisar1as pruebas, en el caso de 1os secci anal i z adoreshidráulicos tipo GN3 y 6W3V de la He Sraw-Edison. De loscuales la tabla Cl muestra el rango de corriente de prueba
•a cada tipo de bobina d@ actuación»
J
S4
240
Vac
1 I
"E
|___
I
/ bo
bina
ser
ie d
e di
spar
o.
secc
iona
l! •
zado
r.
cont
acto
s prin
cipale
s.
fig
-C —
1:
Circ
uito
de p
rueb
a a
sec
cio
naí
izad
ore
s (h
idrá
ulic
os)
.
Anx. C 179 -
Tamaño dela bobina
(A)
Corrientemí ni ma
Corrientenía
510152535507010O
ZOO
7.217•lí
5O,72
2O223O266 326
c) Lentamente elevar el voltajevariable desde cero. Y mirar el amperímetro»& •Cuando ©1 embolo del solenoide empieza a moverse^ laimpedancia de la bobina tiende a aumentar causandouna disminución de la corriente-
El máximo valor de corriente leído en elamperímetro antes de que este empiece a decreceres la corriente mínima de actuación delseccional izador9 y debe estar entre los valoresde la
Los pasos que determinan esta prueba son los siguientes?
a) Tomar lectura del número de conteos para la aperturaentre los datos de placa.
C - 180 -
b> Cerrar el seccionalizador elevando la palanca decierre ubicada bajo la tapa»
^c) Con el circuito de prueba conectado en la fase A y
cerrando SI de la figura Ci9 aumentar la corriente deprueba aproximadamente al X5O7* de la corriente mínimade actuación de la bobina? listada en los datos de
- placa-
d> Abrir y cerrar SI varias veces» El seccionalizadordeberá abrirse luego de la primera^ segunda o terceraapertura de SI, dependiendo del número de cuentas
^ para ©1 cual ha sido calibrado-
e> Repetir los pasos anteriores para conexiones en cadauna de las demás fases (E y C).
Los pasos son los siguientes
icar 120 voltios c.a- al accesorio de restricciónde voltaje^ a travg¿ de los contactos de roscaSituados atrás de la palanca de cierre»
>> Cerrar ©1 seccional izadors elevando la palanca decierre»
c) Con ©1 circuito en la fase A del seccionalasador y SIcerrado^ elevar la corriente de prueba al 15O7. delvalor de la mínima de actuación de la bobina,, listadaentre los datos de placa del seccionalizador0
Abrir y cerrar SI al menos tres veces. Elseccional izador NO abrirá sus contactos con elaccesorio de restricción d© voltaje energizado*Luego de 10 minutos de intervalo suficiente para que©1 pistón de canteo se reponga,, repita la prueba conel accesor i o de voltaj © desenergi satío. Elseccionalizador abrirá luego del número deoperaciones establecidos en la placa.
- 181 -
•"">")
"\s procedimientos pueden emplearse para probar elfuncionamiento de un reconectador y de su ControlElectrónico- Los -fabricantes Me Sraw-Etíison recomiendanlos siguientes para sus reconectadores electrónicos tipo
se desee una revisión simple d© la coordinadaoperación del control y el reconectadorP la salida de unasoldadora tipo ÍAJeller modelo 55O o su equivalente^ da unaseñal su-ficiente para simular una corriente de -falla yoperar el control» Para los reconectadores Me Gra^-Edison que tengan control electrónico tipo MEp los pasosque deben seguirse en la prueba son los siguientess
a) Calibrar el interruptor del modo deControl a la posición RECIERREinterruptor d© disparo de tierra
Vase -figura 2.9-
operación delNORMAL y elen la posición
Sacar la punta de la soldadora tipo pisto!.
cS Conectar cada extremo de la soldadora en paralelo conla resistencia de mínimo disparo de la
Mover el interruptor de control manual del panel a laposición CERRADO. Y ©1
e) Encender la soldadora tipo pistola,, manteniéndoladisparada hasta que el reconectador dispare*
Inmediatamente apague la soldadora^ para prevenirsucesivas ordenes de disparo desde el control»
Anx. D - 182 ~
Cuando el reconectador recierraj, repita los pasos e yf ¡, hasta que el control llegue a la operación debloqueo- Contar el número de operaciones rápidas yde operaciones demoradas y comparar con lascalibradas en el panel de control» Verificar laoperación de bloqueo con el interruptor del panel D
h) Similar proceso se debe seguir para las -fases B y C ypara la resistencia de disparo por -Fallas a tierra»Vase figura 2.9 „
UN CIRCUITO SSHULADOR DE CORRIENTE
£1 circuito de pruebas de la figura DI envía una señal decorriente al sistema electrónico de control9 puedefácilmente cubrir los requerimientos del sistema control-reconectadorn siempre que ©stc? c&compañado de untransformador de 50 KVA y 3% de impedancia,, para operar labobina de cierre del reconectador» O en el caso dereconectadores operados por Hotor9 de una fuente alterna
voltios»
El valor de resistencia debe elegirse para limitar lacorriente a un valor crítico^ que debe ser con TI a suvalor máximo correspondiente al fondo de escala de A. TIes un autotransformador variable de O a 12O voltios y 1amperio»
El procedimiento de una prueba debe verificar cada una delas operaciones y características de los reconectadoreselectrónieos3 como sons La coordinada operación delcontrol y del reconectador9 la mínima corriente dedisparo por fallas ©ntre fases., el tiempo de disparo^ eltiempo de recierre^ el tiempo de reposici ón y laoperación de no-recierr©0 Y los pasos que deben seguirseatenderán los requisitos y las precauciones con el fin deno dañar el equipo control-reconectador y de asegurar unaevaluación correcta de la prueba.
03 CO
T2
fusi
ble
- 184
El equipo de pruebas recomendado para seccionali madorescontrol electrónicos, se indica en la figura El» Encircuito la corriente de prueba es obtenida a través de untransformador de corriente de 5OOs5 amperios (T2)5conectado el primario a los termínales de la -fase delseccionalizador sobre la cual se esta realizando laprueba- El secundario está conectado a una fuentevariable de 120 voltios compuesta por TI y un pulsante S2»La corriente será medida por un mil i amperímetro.
En un seccionalisador electrónico s@ deben verificar tantosus operaciones básicas como las operaciones d© losaccesorios» Estas soni
La corriente mínima de activado puede verificarse probandocon valores entre -s-XQ% y -1O5Í del valor de corriente queestablece la respectiva resistencia de calibración^ tantopara fallas a tierra como para fallas tí© fases.
Estos valores se obtienen de la tabla El
- 185 -
~fy! auto transformador variable( 5A mínimo)
T¿: transformador de corriente(500=5 amperios)
R>j: resistencia
E~1 — Circuito para pruebas de seccionaiizadores Celectró'nicos)
186 -
LIMITES DE LA CORRIENTE 0E ACTIVADO(Seccionalisadores M.S.E* tipo GV y
Corriente Corrienteibrada mínima(A) (A)
3.5 3O 407 63 77
220264
252 308
72O11-760
2.010
256 2*30O 22.66O 32.880 3.5204*030 %5*760 7
Cuando se verifique la corriente mínima de -falla entrefassss el sensor de fallas a tierra debe desconectarse,,
procedimiento a seguirse es el siguiente
Puentear la resistencia de -fallas a tierra.» paradesactivar el sensor»
b) Programar el seccional i2ador en una sola cuenta parala apertura con el "selector de conteo para laapertura'% de la -figura 20 16 .
c> Cerrar el secciónalasador tirando de la argollaamarilla de cierre el número de veces necesario (12 ai 4 veces)-
/ Anx0 E - 187 -
d) Con el circuito de pruebas conectado a la fase A delseccional i zador y SI abierto.» mantener S2 cerrado y
"7. lentamente elevar la corriente desde cero hasta unjr valor apropiado de la columna A de la tabla El-
e) Abrir S2 para simular una apertura de respaldo- Elseccional izador NO deberá abrir*
f> Cerrar S2 y ajustar la corriente al valor respectivode la columna B de la citada tabla»
£ g) Abrir S2 para simular una apertura de respaldo» El^ seccional izador deberá contar la interrupción de la
sobrecorriente y abrir los contactos»
h> Realizar los pasos c) hasta g) para una conexión delk» circuito de prueba con la fase B y tambi€fi para la
>< fase C0
.tar el puente eléctrico de la resistencia delsensor de -fallas a tierra.
realiza similarment© como en el numeralcon la única diferencia en los
a) e i)9 en donde el puenteo se real isa sobre laresistencia del sensor de -fallas de fase» V/e'ase figura
La restricción del contco realiza el seccional izadorcuando la interrupción de la falla ha sido realizada porun dispositivo protector del seccional izador9 es decircuando una corriente d© carga se mantiene a travos delseccional izatíor» El proceso que debe seguirse es elsiguiente s
a) Puentear la resistencia del sensor de fallas atierra»
188 -
Programar el seccional izador para un conteo a la
"> Con el circuito de pruebas conectado a la fase A delseccionalizatíor y SI cerrado (para simular unacorriente de carga constante e igual a seisamperios), mantener S2 cerrado y elevar la corrientede prueba a un valor ligeramente mayor al apropiadode la columna B de la tabla £1 *
rir S2, simulando una interrupción de la corrienteel lado de carga del seccionalizador,, Yde falla en el lado de
el seccionalizador NO contaráoperará^ ver i f i cando asirestricción del conteo0
„dicha interrupción y no1 a operaci ón de la
Abrir SI y nuevamente cerrar^ y abrir S2S simulandouna interrupción de la -Falla en el lado de -fuente delseccionalisatíor„ Y esta ves contará y abrirá los
¡fi?fflc»'S*p*í r~f~i Arí rfljal r*Fjn4*ea<*i rsff**p* \/nl tas iis*in,(—"ja Uní: ¿u.iat¿<Lji¡ w«r¿ u-s—?i i <-«Sfc-f jMf&Jt vw& t-cajíarc
Para obtener esta restricción se requiere energizar con120 voltios de c-aa al seccionalizador (receptáculos B yD)9 con lo cual no contará ninguna interrupción desobrecorriente del dispositivo de respaldos a menos que elvoltaje en el control tambi¿vi se interrumpa., Paraverificar su funcionamiento se debe seguir el procesosiQuiente s
1 a resi stenc i a del sensor de f al 1 as a
b> Programar el seccionalizador para una sola cuenta
c) Cerrar el seccional i sador.
d) Conectar 120 voltios de c.a0 en los terminales B y D.
£
e) Conectado el circuito de pruebas en la fase A delseccionalizador y con SI abi©rtop mantener cerrado S2y lentamente elevar la corriente de prueba a un valorligeramente mayor al apropiado de la columna 0 de la
f) Abrir S2 para simular una interrupción de la -Falla enel lado de carga del seccional i2adorP el mismo que NOdeberá contar ni abrir sus contactos»
Desconectar la alimentación externa de 120 voltios,
cerrar ycontará y abrirá sus contactos.
El seccional izador
50 Wúm©ro d© conteos para la apertura.
número d© conteos antes d© la apertura de los contactosveri f i carse i nterrumpi endo una sobrecorr i ente
determinado número de veces y comparándolo con ©1 númerocalibrado ©n ©1 panel tí© control.puentears© la resistencia del sensorY debe verificarse todas las posiciones de la perilla que
los conteos antes de la apertura <13 2 o 3)«,
verificarse la reposicisobrecorriente que ha fluido porv©2 menos que ©1 número de conteosluego que la corriente d© carga fly mayores al tiempo de reposicióndeberá abrir sus contactos si laúltimo conteo ©s i
(la
endoel seccional amador unacalibrado y permitiendo
por periodos menoresEl seccionalízador
sobrecorriente para eldentro del tiempo de
reposición (la reposición todavía no secircuíto d© conteo). Y nosobrecorri ente para ©1 últ i mo conteodespus del periodo d© tiempo de reposicióna cero interrupciones ya se
realizado ©n ©iabrir si la?s interrumpida<la reposición
El procedí miento de prueba que debesi guientes
rse es el
Anx. E - 190 -
la resistencia del sensor de -fallastierra*
b) Programar el seccionalizador para dos conteos y paraun tiempo de reposición de 15 segundos.,
c> Cerrar el seccionalizador„
d) Con el circuito de pruebas conectado en la fase A delseccionalizador y SI abierto^ cerrar S2 y elevardesde cero 1 a cor r i ente de prueba a un val orligeramente mayor al apropiado de la columna B de la
e) Abrir S2 para simular el despeje de la falla por undispositivo de respaldo- El seccionalizadorregistrará un conteo*
v^"1f
\jr f) Cerrar SI por 13=5 segundos-
| g) Cerrar momentáneamente S2 y luego abri r B El¡p seccionalizador deberá abrir9 verificando que laF reposición no se ha efectuado»
h) Nuevamente cierre el seccionalisador y luego cierre yabra S25 para que se registre la primera cuenta»
i) Cerrar 1 durante un ti empo 1 i geramenté mayor a 22segundos.
j) Cerrar S2 momentáneamente y luego abrir. Elseccionalizador no deberé abrir verificando que lareposición del contador se ha efectuado y que elprimer conteo ha sido borrado*
Con interrupciones de la corriente d© faliaj» elseccionalizador cuenta y finalmente abre sus contactosoper ando ñorma1men te.
")
E - 191 -
Pero en condiciones de corriente de encendido (inrush)? laminima corriente de -falla de -fases se eleva por un númerode veces (múltiplo) preestablecido durante un tiempotambién calibrado de antemano» Ademas^ la detección de•fallas a tierra se bloquea durante un tiempo,, paraprevenir un conteo a causa de la corriente de encendido»
La operaci ón de la restri cci ón de la corrí ente deencendido puede verificarse simulando una condición defalla (la sobrecorriente es precedida por unainterrupción) y una condición de encendido (lasobrecorri ente es precedí da por una i nterrupe i ón decorriente de carga).
192
Es necesaria establecer la diferencia existente entre loque ©s la inspección y lo que es el mantenimiento delequipo eléctrico.
;inirse como la visión de estos aparatos de cercay en forma crítica con el -fin de determinar el estado delos mismos y establecer la necesidad o no de una tarea demanteni mi ento*
La inspección debe realizarce en reconectadores yseccionalizadores en la siguientes -fases de vida de los
Al momento de recibirlos de fábrica y antes de suinstalación*
Luego de instalado., habiendo determinado cuando ycuanto de mantenimiento requieren-
0espu@s d@ realizado el mantenimiento y antes de sureinstalación.
!„ A pesar de que los fabricantes suelen inspeccionarcuidadosamente el equipo enviado^ tan pronto como seaposible luego de su arribo los equipos deben serdesembalados y examinados para verificar su estado.,cuidando que no tengan dafíos físicos externos tales comoaisladores quebrados^ superficies pintadas rayadas^ partesfaltantes y pádida de aceite? lo que puede haber sucedido
- 193 -
Si el equipo debe ser almacenado durante una cantidadapreciable de tiempo antes de su instalación., se debesuministrar un área de deposito limpia y sin humedad. Elequipo debe guardarse de modo de minimizar la posibilidadde danos mecánicos., especialmente a los aisladores y aleciui po de controln
el caso de equipos en aceite debe comprobarse el nivelpregar adicional para reemplazar toda pérdida en el
B© deben dar consideraciones especiales para elalmacenamiento de equipo electrónico. Deben estar ensitios limpios y sin humedad. La batería del controlelectrónico^ en almacenamiento a temperaturas bajasmenores a 20 grados centígrados,, mantendrá una cargaadecuada durante dos o tres meses. En ningún caso lasbaterías podrán almacenarse por más tiempo sin una cargacontinua adecuada? que en el caso de las baterías de los
M.6.E. es de 1O a 15 mA.
hacerse una inspección visual completa a todos losaparatos antes de su instalación. Debe llevarse a caboun ensayo de rigidez dieléctrica del aceite.
2. Los reconectadores y seccionalizadores deberán serinspeccionados después de un número de operaciones o unintervalo de tiempo., deacuerdo con las recomendaciones del-fabricante o a la experiencia de operación de estosequipos en la Empresa Eléctrica. La -frecuencia deinspecciones puede variar con el servicio de operación ycon las condiciones locales de humedad y temperatura.
•fabricanteSp la M.B-E.s recomienda una inspecciónde sus equipos instalados. La inspección combinada
con -fichas de mantenimiento adecuadas a lo largo de unperíodo tíe tiempo^ determinará programas de mantenimientoapropiados para cada pieza del equipo.
realisar la inspección visual9 los reconectadores yseccionalisadores deben ser puenteados y desenergi2ados9 opuestos -fuera de la instalación^ reemplazándolos por otrosequipos de similares características. Se comprueba eldaño externo en aisladores y pintura9 se hace un ensayodieléctrico en una muestra del aceite. Las juntas, las
de aislación9 los separadores del tanque y los
- 194
contactos deben inspeccionarse para tener una indicacióndel próximo mantenimiento*
En el caso de equipos con control electrónico.* serecomienda la inspección sobre la operacióm adecuada y latensión de la batería. La inspección debe seguir a la
tormentas eléctricas que es cuando mes fallas no-suceden„ Es deci r P 1os control es
electrónicos no requieren ni inspección ni mantenimiento»
La utilización de reconectadores de vacío o SF6 haextendido los tiempos de inspección y mantenimiento,,
.©ndo encontrarse compaKias eléctricas que indicandos entre 5 y 1O anos para reconectadores con
interrupción en vacío^ aislamiento en aire y controlelectrónico» Mientras que para reconectadores en aceitehan encontrado que 18 meses es el intervalo adecuado para1 as i nspecciones.
3« Luego del mantenimiento y antes de la reinstalacióndel reconectador o seccional izadors la inspección viene aconstituir una característica de trabajo de cada empresa otaller de mantenimiento de estos equipos» Sin embargo eneste punto;, se recomienda realisar pruebas eléctricas enlos reconectadores y seccianalizadores3 siguiendo losprocedimientos expuestos en los ANEXOS B? C9 0 y E d© este
El mantenimiento^ en general, se divide en dos casos tiposbásicoss
1. Mantenimiento preventivo^ realisado para mantener elequipo en servicio tanto como sea posible.
2* Mantenimiento d© sustitución para restaurar el equipoa sus condicione© de operación originales o cercanas aellas»
195
equipo
inspección viindican queser removido
de mantenimientospermanezca en el
equi
o un intervalo de tiemporaqui ere manteni mi ento9 elservicio- Depende de lasea necesario,, para que elde instalación o que sea
Losproced i mí entoscada -fabricanteexper i ene i a de
mantenimiento son recomendados porson producto de la
ctrica que utiliza estos
La -frecuencia del mantenimiento de los reconectadores estádeterminada por los siguiente -factores principales s
- El lapso de tiempo de servicio.
- El número de operaciones y
- La severidad de las operaciones.
Combinando los dos primeros factores^ las Normas ANSÍC37«&X-1973g sugieren que la inspección interna y elmantenimiento de reconectadores debe realizarce a las 10Ooperaciones y cada 3 anos? o cualquiera que sucedaprimero»
Si n embargo9 este cr i teri o no es consi stente en sutotalidad puesto que no se considera la severidad deltrabajo que el reconectador lleva a cabo en cada una desus operaciones- El procedimiento que determina lafrecuencia del mantenimiento básico considerando tanto elnúmero como la severidad de las operaciones., se basa en lacapacidad de trabajo total de disrrupción d© lascorrientes de falla de un reconectatíor en aceite^ medido através de un factor de trabajo (duty factor),, obtenido dela fórmula empírica siguiente s
Trabajo de operación «(I interrumpida)
<núm. de operaciones)
El factor de trabajo para cada tipo de reconectador de latabla Flj, que corresponde a valores normal asados por ANSÍC370&Qa-19719 se encuentra en la tabla F2 y corresponde afactores de trabajo totales encontrados en base a
ÍThi
s ap
pend
bc is
not
a p
art o
f A
NSÍ
C37
.60-
1974
and
IE
EE
Std
437
-197
4, S
tand
ard
for
Aut
omat
ic C
ircu
it R
eclo
sers
for
Alt
erna
ting
-Cur
rent
Sys
tem
s.)
>
Tab
les
2 an
d 3
of t
his
appe
ndix
wer
e pr
evio
usly
pub
lishe
d in
AN
SÍ C
37.6
0a-1
971,
now
res
cind
ed. T
he ta
bles
are
rep
rodu
ced
here
for
a
use
wit
h A
NSÍ
C37
.61-
1973
, Gui
de f
or th
e A
pplic
atio
n» O
pera
tion,
and
Mai
nten
ance
of
Aut
omat
ic C
ircu
it R
eclo
sers
. 5 -3 z
Low
-Fre
quen
cyin
smau
on
j-ie
veí
Wit
hst
and T
est."
Lin
eN
o.
iCo
ll)
1 2 3 4 5 6 7 3 9- 1
0 11 12 13 14 15
No
min
alS
yst
emV
olt
age,
kV.
rms
fCo
i2J
14.4
14.4
14.4
14.4
14.4
14.4
. 14.4
14.4
24.9
24.9
24.9
24.9
34.5
46.0
69.0
Eat
edM
áxim
umV
olta
ge,
kV rms
(Col
3í
-15
.015
.515
.515
.515
.515
.515
.515
.527
.027
.0.1
1.27
.0 i
27.0
38.0
48.3
72.5
Rat
edIm
pu
lse
Wit
hst
and
Vo
ltag
e,"
kV
Cre
st
iCo
U»
95
110
110
110
110
no
110
liar
-»/"
*150£"\
0
150
150
200
250
350
Am
per
eskV
rms
Sym
met
-ri
cal
ínte
r-15
Máx
imum
ru
pein
gf1-
min
ute
Dry
iCoI
5)
35 50 50 50 50 50-&
50*
.50
-60 60 60 60 80 10
516
0
10-
seco
ndW
et
(Col
6>
30 45 45 45-»
^
45-*
*r"
45*
^""4
5 45 50 50 50 50 70 95 140
Con
-ti
nuous.
60 H
z
lCo!7
)
50 100
.
230
*•**•
40CT
•-*
560
560
550
1 1
20 100
400
560
1 12
056
056
056
0
at R
ated
Máx
imum
Volt
s
(Col
8) .
1-25
0
%,C
- 2-
000
\^ 4
0OO
40
00
8000
16000
16000
16000
25
00
60
00
80
00
8000
12
00
01C
000
80
00
Min
i-ra
uxa
X/K
^(C
ot-9
1
J
2 2 3 3 3 4 4 4 2 4 4 4 4 4 4
Sta
ndar
d O
per
atiiig
Du
ty"
Per
cent
of
Inte
rrupti
ng
Rat
ing
-20 N
umbe
rof
Uni
tG
per-
v*at
ions
%.
(Col
10)
40 32 32 32 23 16 24 24 32 28 28 28 28 28 28
45-5
5
*b«
Min
i-k\t *
X/H
(Col
11)
4 5 6 6 7 8 8 8 5 8 8 8 a 8 8
..
Num
ber
krf
Uni
tO
per-
atio
ns
(Coi
12»
40 24 20 20 208 20 20 24 24 20 20 20 20 20
90-1
00
Mín
i-m
umX
/R
(Col
13)
8 10 12 12 14 16 16 16 12 15 15 15 15 15 16
Nu
mb
erof
Un
itO
per
-at
ions
(Col
141
20 12 12 12 10 4 B a 12 10 10 10 10 10 10
Tota
lN
umbe
rof Uni
tO
per-
atio
ns
.{C
oU51
100 6® 64 64 58 28 52 52 68 62 5a 58 58 58 58
spec
ified
&s
test
req
uire
men
ts in
the
se a
tand
ards
.T
able
3 fo
r co
mpl
ete
data
on
rate
d in
terr
uptin
g cu
rren
es f
or r
eclo
sers
usi
ng s
mai
ler
serí
es c
oil
eiae
s or
S3 S X
tD O)
trip
set
ting
s.
-J >-*
«
«S •o
Anx, F -197
especificaciones de la tabla F19 que relacionan el númerode operaciones y corriente de interrupción-
La relación entre corriente simétrica de interrupción avoltaje máximo y el -factor de trabajo total permisible seresume ©n la -Figura Fl. Donde el eje de abe isasdetermina el valor de la corriente simétrica de terrupcióndel reconectador y el eje de ordenadas el respectivo valordel factor de trabajo total.
Línea Número Factor de Carga x 10
•*") 1} 2 209\ 556¿v „_7 4 556
5 13997 6 1685^ 7 3510/ 8 3510
9 29110 97511 13993 ? 1 " 99i *£, i «JV ?
•~*-\ 5 J. w"
15 1399
o
Se desea determinar cuantas operaciones puede realizar unreconectador si todas sus fallas son al 75% de la máximacorriente de interrupción.
Escogiendo un reconectatíor como el n.G«E. tipo RV3 que esen aceite^ con 4OO A de máxima corriente de carga continuay 6-OOO A de corriente simétrica de interrupción y quecorresponde a un reconectador de la línea 1O de la tablaFl y que tiene un factor de trabajo de 975 x 10 extraídod@ la tabla F2.
£.
c
3 C
0> -n -^ C. o c
n » •o » "^ (9
•Ji
> ffl ex c 3 o
G5
CO
To
tal
Op
erc
tin
g D
uly
Fa
cto
r (A
mp
ere
s)
LD
x (
Op
era
tio
ns)
roo e
—ro
Oí
CD
C
O
— o o §
UD 03
~ 199 —
Entonces^ en la solución del ejemplo se tiene losiguientes
00O x 0«,75> x 1O por operación
Luego
Número permisibltde operaciones
de
'í™ p~ *a (n ja í í"% rlol RCSÍ™Ur GiLjd J w UGfJ. í \tEft- o
j o por oper ac i ón
975 x 1O
3O, 19 x i<f
El número permisible de operaciones con 4.50O A deinterrupción es de 32 veces para un Reconectatíor M0B0E0
tipo RV.
- 200 »
O G
CÓDIGO SEC
^ i INTERCONEXIÓN O EXTERNA A LA EMPRESA2 GENERACIÓN DEL SISTEMA3 SUBTRANSMISION DEL SISTEMA4 DISTRIBUCIÓN PRIMARIA DEL SISTEMA4*2. LINEA DE 22 KV
7 4*2 LINEA DE 13»8 KV4*3 LINEA DE 6.3 KV4*4 LINEA 2.3 KV5 DISTRIBUCIÓN SECUNDARIA
"X>
j>^ O CONDICIONES CLIMÁTICAS
4 PROPIAS DE LA RED5 <NO EXISTE)
7 OTROS SISTEMAS8 OTRAS CAUSAS9
Anx. 6 - 201 -
s
SEC DCC CONDICIONES CLIHATICAS
O 1 Descarga Atmosférica (Rayos)
O 3 Nieve o granizo
O 4 Hielo
O 5 Viento -fuerte
O & Neblina
O 7 Calor solar (líneas se expanden)
HEDIÓ AMBIENTE
10 Deposito salino
11 Contaminación industrial
12 Corrosión
13 Vibración o choque mecánico
14 Incendio no ocacionado por -fallas
15 Deslizamiento de tierra o excavación
16 Inundación
17 Terremoto
18 Arboles (sin incluir podas)
19 Materiales llevados por el viento
G -202 -
2
2 20
2 21 Insectos
2 22 Otros animales
3 TERCEROS
3 3O 0an*os o interferencia intencional
3 31 Dafro o interferencia accidental de particula-res (excepto causa 35)
3 32 DaHo o interferencia accidental por trabajosde otras Empresas de servicio publico o suscontratistas
3 33 Falla en equipamiento y/o instalaciones deconsumidores u otros concesionarios
3 34 Error de operación en equipamientos,, instala-ciones de consumidores o de otros concesiona-rios
3 35 Choque de vehículos
3 36 Daño interferencia accidental por terceros noidentificados,,
4 40 Problemas en trabajos en lineas energisadas
4 41 Interferencia accidental (contactos dafros)por personal de la empresa o contratistas^ dela misma (incluyendo causa 4O)
4 42 Errores de operación en distribución o en elsistema de Potencia (maniobras indebidas^cierre -Fuera de sincronismo^ errores de cál-culos de ajustes^ etc»P incluyendo opera-ciones para atender mantenimiento)
4 43 Circuito incorrectamente identificado
6 - 203
Condiciones anormales de operación (sobrecarga9 rechazo de carga? oscilaciones de poten-— *v y6*
' cia9 -falta de tensión, etc» )
Instalación o construcción deficiente
Aplicación incorrecta del equipamientos
Diseño o proyecto inadecuado
Protección^ medición y supervisión (operacióninadecuada^ -Falla de equipamiento^ ruidos^
.cas9 etc.)
Equipamiento., matar i al es y accesorios (deterioro del equipamiento por envejecimiento? des-
o exceso de uso? fallas^ defectos,,roturas, caídas» etca)
50 Defectos^ -fallas o mantenimiento inadecua-do de í ineas o equipamiento (errores decableado y/o conexiónp errores de ajuste ydireccionalidad de transformadores de mediday/o protección^ errores de relación^ erroresde calibración y aplicación de ajustesj, etc)
51 Maniobras sin tensión por seguridad o carac-terísticas restrictivas del equipamiento
52 Maniobras para local isación de -fallas y/o ten-tativas de restableci mi ento de servi ci o»
53 Problemas en circuito de corriente alterna ycorriente continua (-fortuitos^ fusible quema-dOg baja tensión^ cortocircuito en el se-cundario de corriente alterna™ etc->
FABRICACIÓN
60 Falla en el proyecto del fabricante
61 Falla de materiales
62 Falla de montaje en fábrica
Anx. S ~ 204 ~
7 OTROS SISTEMAS
7 70 Falla en el sistema de alimentación externa
7 71 Falla en la generación de otro sistema
7 72 Desconexión deliberada (manual o automática)debida a problemas de generación
7 73 Falla en otros sistemas (diferente delestá siendo considerado)
OTRAS CAUSAS
No determinadas., causa desconocida
Inci dentes por causa fugas (desconex i onesfugaces que causan interrupciones superioresa 3 minutos)
9 9O Programadas por ampliaciones o mejoras
9 91 Programadas para reparaciones ( Hantenimientocorrectivo)
9 92 Programadas para mantenimiento preventivo
9 93 Programadas propias no clasificadas
9 94 Programadas por sistema de alimentación ex-terna a la Empresa
9 95 Programada en otro subsistema de la Empresa
9 96 Programada externa no clasificada
ANEXO H
CARACTERÍSTICAS DE LOS RECONECTADORES HIDRÁULICOS MGE*
TABLE1Summary of McGraw-Edison Reclosers (See Tables 2—4 f or more detailed rating data.)
VoiUigcH.lIlIKJ
(k«)
Mil a Con!Curran!nminuUimps)
InlorruptingR.iling
(íiyiu «impti nimus vultduu)
litlturuplinyMtíUium Conliul
Rt-cloaurTypo
Single-Phase
24- 144
249
249 34. S
50100200200280560
• 100?ao560
12502000*2000*21)00*4000*
10000*
' 2500•10UI)
8000 *
OlíOil
VacuumVacuum
OilOil
OilOil
Oil
HydraulicHydraulicHydraulicHydraulicHydraulicHydraulic
HydraulicHydrnulic
Hydraulic
:
H4H
V4HPV4H**
UD
E4E
DV
Three-Phase
24 144
• 1 1 11..•i y
34 Í3
._
100200
•1UO400
560560***
560liüUíiÜO£iÜO * * *bao¡itiU* * *
iiíiO* * *1120
i i;'o!.ííl)
üüU * * *sfid'.(¡í)
•U10•100buU560* * *ÍjiiQ***560
200U*20ÜU*
üUOOGOOÚ
1000Ü*10000*
12000ILHJUÜ12001}unxxíi:»(xx)Ü'IXJÍJ
UitXX)lüUOO*
IflOIHi
i:'iHinli'lHÍÜ12000lIMXJt)
(iOOUf>UOOHUIHJ8t)00
laooü16000
OilOil
GilOil
OilOil
VacuumViiouumVíiciaiinViicuumVíictiuinV«it:uuin
V.icutunOil
Vacuum
VaiMiumVacuuíi)VacuumVacuum
OiiUilOHOil
VacuumOilY
HydraulicHydraulic
HydKtulu:Electronic
HydraulicElectronic
HydraulicHydiüiilicLIl'CllOMIC
EluclroiiicEluclrumcUlcctujuit:
rinctronu:Electronic
riiíclioiuc
1 iyiiiaulict-luclioincHydraulicrirclrunii:
HyclraulicHyUínulicf lyili.iuliuHydraulicElidiómeElectronic
6HV6H
nxRXE
WWE
PW**VW
PWE**VWE
VSATVSA
VfíMLME
VíJMT
VWVVWVE
PWV**PWVE**
RVHVl:WV
WVEVSOCXE
* Uiit'rrupimq f atinq wili ho hicjher at lownr voliitcjt1 «ns shown m nxpanded tnblcs* *fui p;tiliikiii(iii>i1 inhl.ill.ilion
* * *Cotiluuj()Uí,4.;,jriLtnt lalincj can bouxlundoü to aiXJ amps wilh an nccossuiy.
-J
C/) c T
3
_
í¿ ÍD
vj
*JO
CO
J
•H
' C
^
e/~
r0
50
¡w ^/
"\*
DU
80
100
200
o § 3
00
g 4
00
H 5
00
i 600
S 800
miO
OO
33 m C/3 2
000
3000
4000
5000
6000
8000
10000
20000
30000
40000
50000
(.
b
b b
b b
o
o;
PO
O
J
•&
Ul
0>
00 •„
^
.. i
j > , *//
£¿//
fl t/ l<? 7% !
á / J i ni
Jr
/ y $ $ i_
> ' / _c
? <'I < 1/ ^
1 U / / ff " F D
-
a •a E= « <
—$-
$
/
y X' v^£
O^H
/
/ í j o
•
1
TIM
E 1
N S
EC
ÓN
!a
OJ
& bi
CD
b
CO £
*~< w <^ X y / / f
<
^^^
¿í\
r
y / '
^"
¿$ M
X** ¿x* x^ XI•0
*w
~ X X
u* X
_
ro
w
A
m o
o_
. ro
o
J*
^ü
imo
o'o
o
oo
oc
^
^I**
" .^
^
^ r
,-X
l >^
^-^T
-s
*"
^
^^ -!^
^^
r
jX
^^^ .sw
f ^
< 05
<
o>
jen
o o>
o>
i o
i
,0
,0
0,
0l
o i
l o
I
o o
1
o0
O
O O
O
O5
(3>
C35
O
Oí
i O
1
O i
O O
I
Olo
l
o
f o o
1
oo
o
o o
o
O)
O5
O)
O)
42»
i o
i
,0
.0
0,0
1 o
i
l o
1
o o
1
oo
o
o o
o
3)
GS
05
6)O
,
O O
.
O ,
| .
,D
I
0 O
1 0
1
I i
1D
O
O
O
1 i
1 1
I
1 i
1 § i
0
&
\^ H T3 CD £ CO S3 45»
ÍD O)
Ul
^ ^*
«* ^
» '
;:-s^
MÁ
XIM
UM
tNT
ER
RU
PT
lNG
RA
TS
NG
.
SY
MM
ET
RIC
AL
AM
PE
RE
S
Phase-to-P
hase Kv
"I lili
1
1 1
1
1 i
M
p^**,
«P»-
Curves A
R &
Aw : M
áxim
um
clearin
g tim
e
.fo
r one o
pera
tion, va
riatio
ns negative.
Note
: "A" curves d
o n
ot a
pply to
VW
S.
.C
urves B, C
, D&
E: A
vera
ge
clea
ring tim
efo
r one o
pera
tion, va
riatio
ns ±
10%.
Tests co
nducte
d at 2
5C
.
I""-
'
1 1
1 ! 1 i
II
10
0-A
MP
CO
IL, P
RE
CLO
SE
R C
LE
j
5 w
"H
~n
£!s
"Om
j „
I 1
1
TIM
E 1
Nv^
60
-HE
RT
Z B
AS
iSo o
o
3'
~Ws;
•6',:
W
C»
s =
OQ OJ
CD c5 cu sr
ANEXO I
CARACTERÍSTICAS DE LOS RELÉS:
CDG 14 (34) GEC EIDMTCAG 17 (37) GEC InstantáneaVAR 71 GEC Recanexián
The type CDG14 relay ¡s a heavily dampod induction discunit with an extremely inverse definite mínimum time/current charactoristic. The relay gives selectivo phase andearth fault overcurrent protection in time graded systems totransformers, a.c. machines and tuses (see ApplicationSheetMS/5087).The operating coil is wound to give time/current curves ofthe same shape on each of seven current taps which areselected by a plug setting bridge. The highest current tapis automatically selected when the plug is removed, so thatadjustmenls can be mode on load without open-circuitingthe current transformenThe relay has a high torque movement to ensure consisten:timing even under adverse conditions, and a low burdenand overshoot. Adjustments of the time setting is made byrotating a knurled moulded disc againsta graduated timemultiplier scalo.A high sot overcurrent unit (type CAG) can be fitted in thesanio nnso to próvido insliintanoous proter.tion undormáximum short circuit condilions (auu Appliculiun SliuutMS/5087).The type CDG24 relay is either a double polo versión(with two earth fault units or two overcurrent units) of thetype CDG14 or a type CDG14 with an instantaneous unit.The type CDG34 relay is a triple palé versión (with threeovercurrent units or two overcurrent units and one earthfault unit in the centre) of the type CDG14.
Equally Spaced Tap Ranges10-40%, 20-80% or GO-2QDK of 0-5, 1-0 or 50 amps50 or 60Hz adjustable in seven equa! steps.
Graded Tap Rangos10-40%, 20-80% or 50-200% of 0-5, VO or 5-0 ampsano* 30-120% or 80-320% of 5 amp 50 or 60Hz adjus-table in seven unequal steps as follows 25%, 30%,37-5%, 50%, 60%, 75% and 100% of top tap valué.
Starting Curs-cnt 103-105% of current settingCSosing Current 130% of current settingBesetting Curren* The máximum current up to whichthe disc will completely reset is 90% of current setting.
0-0-6 second at 10 times current setting (see character-istics overleaf)Hesatting time 45 seconds with the time multiplierset at 1 -OQvar&hoat 0-05 second on removal of a current oqus!to 20 times current setting
0-5VA at current setting on lowest tap1-5VA at current setting on highest tapImpedance details for coils can be supplied on request
The relay will withstand twice ths setting current con-tinously and 20 times the máximum setting current for3 seconds.
Type CDG14 relay
Less than 8% for frequency variationof 2 Hz; the time grading of a protective system wouldbe unaffected by this error since all the relays would besimilarly affected.
Temperatura Error Foran overload equal to 10 timesthe current setting, the percentsge timing errors at f 45°Cand —5°C are respectively —3% and •+ 5%.
An auxiliary attracted armature unit with a hand. resetoperation indicator, for either shunt seal ¡n or series sealin is fittüd as standard.Stsrttí^r;. Coil Catinga Voltage operatsd (shunt)auxüiary units: 30, 110, 125 or 220 volts d.c. at a nominalburden of 3 watts continuously ratedCurrent operaied (series) auxiliary units:
The relay is calibrated at 50 Hz and 20°C and falls intoerror class inaex E7-5 as given in B.3.142:1966
Mínimumoperating
current in amps(two taps)
0-1 and 0-30-2 and 2-00-6 and 2-4
0-5 secondcurrent
rating in ampg
18 and 2222 and 9292 and 1 88
Coil resistancein ohms
9-2 and 2-16-0 and 0-1250-2S and 0-031
Other coil ratings can be supplied for both types ofauxüiary unit.
Two electrically sepárate normalty-open selfor hand reset contacts are fitted which will make and carry7500VA for 0-5 second with máxima of 30 amps and 660volts a.c. or d.c. ¡n the case of shunt sea! and máxima of15 amps and 660 volts a.c. or d.c. ¡n the case of series seal.
Circuit Where a tripping supply is notavailable, a modified relay can be supplied which trips thecircuít breaker directly using current from the line trans-formar. The a.c, tripping circuit incorporales a currenttransformer and an instantaneous unit which will safelycontrol a.c. trip coil currents up to 150 amps at 150 volts.Applications where the trip current exceeds this valué canalso be catered for.
The relays are supplied ¡n drawout cases available for fiushor projecting mounting, and finished phenolic black asstandard. These cases offer many advantages includingease of maintenance and testing, and are fitted with acunlíiul whuili íiltuil uiianls Iliu usütu:iíiíüc.l cunutil lianaformer on withdrawal of the unit. A filter ¡s fitted whichequalises the pressure inside and outside the case withoutadmitting dust.Relays for use in exceptionally severe environments can befinished to 8.5.2011:20/50/56 at extra cost; standardrelays are finished to B.S.2011:20/40/4 and are satisfactoryfor normal tropical use.
The relay will withstand 2-0 kV 50 Hz for one minutebetween al! termináis connected together and the case,between a!l termináis not intended to be connectedtogether and 1-0 kV 50 Hz for one minute between allnormally open contacts.
3 4 5 6 7 8 9 1 0 2 0MÚLTIPLES OF PLU& SiTTING CURRENT
Curve refcrence S77398 Z05.018
T. SHORTINGCONTACTS
NOTE!ALL THREEELEMENTS ARETHE SAME ANDONLY ONE 15 SHOWN.ALARM AND TRIP CCTSARE PARALLELED
THREE PHASE OVERCURRENT PROTECTION
TI
C.T. CONNECTIONS
FOR OVERCURRENT
AND EARTH FAULT
T2
Ti T2
TTa
2
0/C E/F 0/C
Typical appiication and interna/ circuit diagram of CDG34relay with series seal in
Relay
CDG14CDG24
CDG24(double-pole)
CDG34
Case
ID
2D(Vert)
3D(Ven)
3D(Horiz)
Máximum Overall Dimansions
Height
in.
8A-
168
20§
91
mm
233
422
524
235
Width
in.
eu
Gli
8fl
17J
mm
170
170
170
454
Dapth *
¡n.
n
U
n
73
mm
137
197
197
197
*Add 2 in. (51 mm) for máximum length of 2 BA terminalstuds.Dimensioned drawings of case outlines, panel cut-outsand mounting details are available on request.
Relay typeCurrent setting rangeCurrent transformer secondgry ratingTrip circuit (series seal in, shunt reinforcing or a.c.)Trip circuit current (series seal in)Trip circuit voltage (shunt reinforcing)Operation indicator inscription if requiredAuxiliary contacts (hand or self reset)Details of instantaneous unit (CAG) if requiredCase mounting
Our policy is one of continuous product development and the right is reserved to supply equipment which may vary slightly from that described.
The General Electric Company Ltd
St. Uonards Works Stafford ST17 4LX EnglandTelephone: 0785 3251 Telex: 36240 Cables: Measurements Stafford Telex
017750GSP Printed in England
The type CAG17 relay (triple pole CAG37) is a high setinstantaneous overcurrent unit with low transient over-reach and a high drop off/p¡ck up ratio.Because of its tnftmtely variable setting and ¡mmunity tooffset transiente, this relay has special advantages forprotection of transformar feeders and feeders connoctedto high MVA sources.Where unes are fed from high MVA sources, the impedanceof the line causes a sharp reduction ín fault current as thedistance between the fault and the source increases.Conventional instantaneous- overcurrent protection givesgood discrimination and economy on these lines, but arelay set to detect symmetrical faults at the far end willoverreach and cause tripping for offset faults which areoutside the protected zone; the overcurrent setting musttherefore be raised in proportion to the overreach of therelay, with consequent loss of coverage for symmetricalfaults at the far end of the [me.The CAG17 can be accurately set to cover all feeder faultsup to the transformar secondary bushings, and ensurescorrect discrimination at high speed under máximumoffset fault conditions.
The relay consists of an atlracted armature unit, a sutiingpofeníiometer, an auxiliary transformar and associatedcomponents.The attracted armature unit has three windings, une ofwhich is tuned to the supply frequency by a shunt capacitor.The inductance of the winding varíes with the positionof the armature, and by correct choice of tuning capacitorthe pulí characteristic is made to follow the restraimcharacterístic closely and give an improved drop off/pickup ratio.Because the ínítial armature pulí is derivad from a tunedcircuit, the relay is insensitive to d.c. and will respondonly to the n.c. component of an offset wnveform.
Current settings are continuously adjustable between20Q%-800%, 500%-2000% or 1000%~400Q% of thecurrent ratíng which may be 1 or 5 amps (C.T. second-ary) at 50 or 60 c/s.
Transient Overreach—less than 5% for system anglesup to 80 degrees on any setting. The overreach isconsiderably lower for smaller system angles as shownoverleaf.
Type CAG37 relay
Drop off/pick up ratio -not less than 80%.
Thermal Ratina-1*-the rolny will withsinnd-Mínimum setting current continuously. subject to amáximum of 20A.
¡ 200/800% vorsion 500/2000% versión!
I 200% : «00% | 500% } 2000%
At rated current j O 64 VA O 11 VA j O 1 VA ] 0-02 VA
At Sültmg cuituní , 2-B VA 8-0 VA ! 2 S VA i 8-0 VA
Two pairs of nornidlly open sulf rusel coniacts aru provkled.Eoch paír is rated as follows.—
d.C.
d.c.
Make and cnrrycontinuously .
1250 VA withIllilXlllIJllI ') .JIJI|)'.
and 660 volts ¡!
1250 watts with jmáxima of 5 amps iand 660 volts •
i
MaKu and canytur 3 s«!conds
7bOO VA wiihiti.ixntiii of 30diupt. ^!i j 660volts
7500 watts withmáxima of 30amps and 660volts
1
¡ Break
1250 VA withm.ixmuí oí 5 iimpssml 660 volts
1 100 watls (resistive)- SOwatts (inductive)¡ vviih máxima of 5¡ amps and 6GO volts
This single-shot relay allows up to 10 faultclearances before initiating a circuit-breaker servic-ing alarrn. The alarm is followed by lockouí if theselected number of fault clearances is exceeded, andthe countmg unit shows at a glance the number offault clearances rnade and the number in hand.
Dead time and reclaim time are independentlyvariable from 5 to a total of 60 seconds; if thecircuit-breaker opens during íhe reclaim time itremains open and lockouí takes place.
Other facilities include:Delay of reclosing sequence, c.g. until the Unelias been re-energiscd from anothcr source.Instantaneous lockout when required, e.g. oníow-curreiH carth faulls.Instantaneous protection can be suppressed dur-ing the reclaim time.
The magnetic blowout reclosing contacts willcontrol motor wound spring operated circuit-breakers and will also cióse directly, without aninterposing contactor, most solenoid-operatedcircuit-breakers up to 33kV.
Áuxiliary supply voltage30; 48, 50, 110, 125, 220 or 250 volts d.c.
Fig. 7 VAR71 relay in drawout case
During operating sequence: 25 wattsDuring lockout; nil.Counting unit resetting coil: 16 watts.
Reclosing coníacísThe two pairs of paralleled magnetic blowout
contacts remam closed for approximately 6 secondsduring operation, and their rating is given in tableC, page 28.
lockout warning' alarm and ¡ndicaíionThe fíag is exposed and the contacts opérate at
the end of the penultimate reclosing sequence, i.e.when the circuit-breaker will redóse after onefurther fault. One pair of normally open and onepair of normally closed contacts are provided, andtheir rating is given in table B. Contacts and flagare hand reset hy means of a push button on therelay case.
ANEXO J
CARACTERÍSTICAS DE LÜS SECCIONALIZADQRES HIDRÁULICOS MGE,
TABLE 1Ratings oí Typos GH. GN3. and GN3V Scc liona li/urs
TypeGH
(single-phase)
GN3(threü-phase)
GN3V(three-phase)
NomVoltíujo
íkv)
14.4
144
24.9
BaladMax
VoIUicjc[kvj
15
. 15.5
27
MaxConí
Currcnl(anips}
140
200
200
MaxMomcntaryand MaKing
Current[asymmulrical
amps)
6500
9000
9000
BIL0«0 .
95
110
125
O-oii i C—™. O
O
UJ
Q
1DU
100
50
0
— cocIN '
\I
\i
iRDlNATiQNrHlS ÁREA
\
sX,
m^V
•
**N," IVrt
*
»•*•
,
-30 O 50 100OILTEMPERATURE(F)
150
TABLA 11Elevación de temperatura para varias corrientes de cargai
Corriente de
carga
(°/0 I bobina]
2550.75 .
Elevación aproximada
de temperatura ' "
°F
41327
°D
. 2.2_7 215
ooc
TIME IN SECÓNOSu *• if e»-«*eaiefc.
TIME 'N CVCLES '60 HERTZ BASIS)
TIME IN SECÓNOSo o c = QC = q
7000E:OO9000i cooo
TIME IN CYCLES [60 HERTZ BASIS)
BIBLIOGRAFÍA
1) LEXINBTDNj A L_ine QjU Circuit Recl.gsers? Catalogue.,1985»
2) STEVENSON;, H, Anál.i.si.s de Sistemas El.éctri_cgs dePotencia U.S. A», Segunda Edición, 1975. ~
3) lAlESTINGHDUSE ELECTRIC CORPORATION, Aaa!ied PrgtectiyeRel_a^i_ng9 Newark, New Jersey, U«,S,A.5 sexta edición,,1967.
4 ) He BRAMJ-ED I SON , Aut omat i_c L i.ne Sec t i gn a z er s g
U.S.A. 1974.
5) BRAVO B« ? Coordinación de l_a[l£.ls en circuitos
á® Distribución, Tesis de Erado., E.P.N.SQuito, 1980.
6) CARRILLO, H« CAHPERO? H. ., Qgsto Social de i§0§§tr_Í££Í Q Ú& L§ SüíiCQ.! §iÉ£tr_Í£é9 INECEL, Quito,1980.
7) GENERAL ELECTRIC, Bistributign Data Bggk;, 1980.
8) OREJUELA L« , V« „ Distribución H, Quito, Ecuador,1984.
9 > NEST I NBHOUSE ELECTR I C CORPORAT I ON , D is tribu t ignSystems, East Pi tsbur g , Pensyl van i a, 1965.
10) McGRAW-EDISON, Distributign System Pr otee t ionPower Systems División, Canonsburg, Pennsyl vania,1972.
11) KEARNEY NATIONAL COMPANY, BIR SF6 Autgmatic QReclgsers, Catalogue, Section 11-1, Atlanta, Georgia,1986»
12) REYROLLE AND COMP&NY LIMITED, Instan atign^ Qgeratignt D- D.?.® O^cgmmendatigns íorGlasgow, England, 1975.
13) COHISION DE INTEGRACIÓN ELÉCTRICA REGIONAL <CIER) ,ÍÜÉiüü^L á®L Sistema de Estadística Qier 1SEC)_9 Cap.BII, Montevideo, Uruguay, 1983.
1 4 ) THE ELECTR I C I T Y COUNC I L , Power System Pr otee t ion ,Tomo III, England, 1981.
15) COHISION DE INTEGRACIÓN ELÉCTRICA RESIONAL <CIER> ,Ecoteccignes en Sistemas de Distribución, Tomo V,Lima Perú» 1973.
16) MENA p._ A
19840
17)Quito,
cos contr7
20) He BRftW-EDISON, Reclosers, Catalogue, 1983a
21) MC SRA^J-EDISON, Sectignaüzers, Catalogue, 1984.
22) He SRA14-EDISON CQMPANY, Selection AaBtLcati.on andüéintenance gf Automat i.c Ci.rcuit Reclgser57Canonsburg,, Pennsyl vania9 1974.
NORHAS
23) ZEEE^ ANSÍ : C37= 61 ? Aegücatign^ Ogeration andéLüt íl íI ^ SÍ Süt°!H§tL£ QLce.üLt B®^l_gsers9 Num. 321 9
1973»
24) IEEE 9 ANBIs C37.60., Automat i.c Ci.rcui.t Recl.gsers fgrAl.ternati.ng Current Systems 9 Num. 437 , 1974.
25) E«EOQ» S0AOÍ1 Normas gara Sistemas de Di.stri.buc ion.,Quito, 1979»
PRQiBBÜBi IN Ilü E£
Fl u i o de Car ga . Cor toe i_C cuLtgs ydí-Ák^EtadiEíl-pcL^rLo, diales d.Tesis de Brado, E.P-N.
