Elaboración de algoritmos de prueba para reles de protección (página 2)

Los Relés o Relevadores de Protección.- El relé es un mecanismo que, en base a la "información" recibida desde el sistema de potencia, desarrolla una o más acciones de conmutación.La acción de conmutación generalmente energiza la bobina de disparo de un interruptor de circuito, abriendo de esta manera el circuito de potencia. En general, se espera que el relé detecte el cambio entre las condiciones sanas y las de falla, y que envíe una señal cuando la falla ocurre.

Programación de Rutinas de Prueba.- El equipo de protección difiere de los demás tipos de equipos eléctricos en que, durante la mayor parte de su vida útil, permanece sin operar, Por lo tanto, la prueba del equipo de protección plantea un problema, porque sólo responde a las condiciones de falla y las pruebas en condiciones normales de operación no dan siempre resultados realistas.

La importancia de la operación confiable del equipo de protección es tan grande, que deben emplearse todos los medios posibles para asegurarse de que dicho equipo, y los elementos asociados a él, operen siempre correctamente al ocurrir una falla. Por lo tanto, son muy importantes las pruebas y el mantenimiento del equipo de protección.

Probar Relés ahora es más complicado, cuando estos son electrónicos. Probar Relés en forma automática, reduce tiempo y por consiguiente costos.

Para realizar la programación de las rutinas de prueba para los relés de protección, utilizaremos el AVTS que trabaja conjuntamente con el Pulsar® Universal Test Set.

Clasificación de los Relés y La clasificación general de los relés esta dado por:

y Relés Mecánicos y Relés Ópticos y Relés Eléctricos y Relés Acústicos.

Prueba de Relés • Protecciones de Distancia para fallas entre fases y residuales (21/21N) • Protecciones Diferenciales de línea (87) • Protecciones de Sobre-corriente para fallas entre fases y residuales (50/51/67/50N/51N/67N) • Protección de sincronismo (25) • Protección de baja tensión (27) • Protección direccional de potencia (32) • Protección de pérdida de excitación (40) • Protección de desbalance del generador (46) • Protección de sobrecarga (49) • Protección de sobretensión de fase, secuencia negativa y residual (59, 59_2, 59N) • Protección detector de tierra (64) • Protección de baja y sobre frecuencia (81U, 81O) • Protecciones contra fallas del interruptor (50BF)

3. Desarrollo del trabajo

Prueba de Máxima Tensión.- Para realizar la prueba de máxima tensión es necesario programar una rampa de voltaje que comience en un valor por debajo del fijado en el rele y empiece a subir lentamente para luego capturar el valor del voltaje en el cual el rele disparara.

A continuación se muestra y explica el programa desarro llado para la prueba de máxima tensión.

Fig. 1 Prueba de Máxima Tensión

Para implementar el programa se utiliza los siguientes controles: El control Inicio (START) que es necesario para todo programa así como el control Fin (END); también se utiliza el control de Calculo (CALCULATION), Rampa (RAMP), el control LOG. En el control START se determina el número de fuentes de voltaje y de fuentes de corriente a utilizar, así como la prueba a realizar. Para esta prueba solo utilizaremos una fuente de tensión y ninguna fuente de corriente.

Fig. 2 Control START para la prueba de máxima tensión

En el control CALCULATION se fijan y se calculan las variables a utilizar durante la programación de prueba. Para la prueba de máxima tensión declaramos la variable Tap que representara el valor de voltaje al cual esta prefijado el rele para que dispare; también se calcula la tolerancia en valor decimal.

Fig. 3 Control CALCULATION para la prueba de máxima tensión

El control RAMP nos sirve para determinar ala rampa a utilizar durante la prueba, determinar el punto de inicio, la cantidad de aumento, el tiempo de incremento y el valor final. Para nuestra prueba tenemos un valor de inicio igual al 90% del valor de ajuste del rele, se fijo un incremento de 0.1 voltios cada 0.1 segundo y un final del 110% del valor de ajuste del rele. Todo esto se muestra en las figuras 6.5, 6.6 y 6.7

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Fig. 4 Control RAMP, ajustes de inicio para la prueba de máxima tensión

Fig. 5 Control RAMP, ajustes de incremento para la prueba de máxima tensión

Fig. 6 Control RAMP, ajuste de fin para la prueba de máxima tensión

El control LOG nos sirve para determinar las variables que aparecerán en el reporte de la prueba así como calcular dichas variables. Para nuestra prueba deseamos que en el reporte aparezca el valor al cual esta ajustado el rele, también que muestre el valor al cual realmente el rele dispara, el error entre ambos valores y por ultimo una evaluación que determine si el rele pasó o no la prueba.

Fig. 7 Control LOG para la prueba de máxima tensión

Por ultimo tenemos el control END, el cual nos permite escoger si deseamos que el equipo Pulsar se Resetee o simplemente se apaguen las fuentes al final de la prueba. Para este caso escogemos que solo se apaguen las fuentes.

Fig. 8 Control END para la prueba de máxima tensión

Así pueden seguir los algoritmos para las demás pruebas:

4. Resultados

5.Conclusiones

• Se logro Elaborar los algoritmos de prueba (Macros) para relés de protección de las marcas ABB, SIEMENS, ALSTOM, ENERTEC y MULTILIN en sus diferentes modelos de uso en las Subestaciones de Dolorespata, Cachimayo Y Central Térmica Dolorespata. Con el uso del software AVTS v. 1.6 desarrollado por MEGGER. para los equipos de prueba de la marca AVO modelo PULSAR.

• La utilización del AVTS conjuntamente con el PULSAR, permite que la realización de las pruebas a los relés se haga de manera mas versátil y automática, facilitando su realización, contando con un reporte muy claro de las pruebas realizadas.

• Los presentes algoritmos pueden servir como base para la prueba de relés en otras empresas del sector generación, transmisión y distribución de energía eléctrica.

Bibliografía

– ARROYO, Carlos. "Protección de Sistemas de Potencia", Lima Perú, Facultad de Ingeniería Eléctrica y Electrónica de la Universidad nacional de Ingeniería, Primera Edición 1995, 200pp.

– BLACKBURN, Lewis. "Protective Relaying Principles And Applications", New York, Editorial Marcel Dekker, Primer Edition 1987, 545pp.

– W. Wimmer, D. Wailer, "Recent developments in level and flow measurements techniques". Hydropower & Dams, Marzo 1995.

ELABORACION DE ALGORITMOS DE PRUEBA PARA RELES DE PROTECCION.

Autor:

Ing. Avid Román González.

a.roman[arroba]ieee.org