Datos de partida para crear un proyecto de protección en un sistema eléctrico industrial

Estudio

El estudio del plan de protección de una red eléctrica industrial necesita disponer de gran cantidad de información.

Estas informaciones están constituidas por:

1. Datos relativos a la constitución de la instalación como son:

• Estructura de la instalación (esquema unifilar).
• Características generales de la red para cada uno de los niveles de tensión (potencia, tensión, frecuencia, régimen de neutro,…).
• Características particulares (tipo, sección, longitud,…) de los equipos a proteger tales como: cables, motores, alternadores, transformadores, etc…
• Características particulares de los equipos de corte (fusibles, disyuntores, etc.).

2. Datos complementarios necesarios a nivel del punto de acometida de la red del distribuidor, en régimen normal y perturbado:

• Potencia de cortocircuito efectiva
• Sobrecargas admisibles (intensidad y duración).

3. Especificaciones de explotación de la red industrial propiamente dicha (esquemas, selectividad…).

4. Características relativas de los elementos a proteger:

• Para los motores: el tiempo y el número de arranques sucesivos permitidos en caliente y en un periodo definido.
• Para los motores y transformadores: las constantes de tiempo térmicas y eventualmente las condiciones de servicio particulares,
• Para los alternadores: el tipo de excitación, guías para el mantenimiento, recomendaciones y acciones a seguir en régimen perturbado para poder evitar acoplamientos con importantes diferencias de fase.

Planteamiento para la protección de “Fases”

Realizar un plan de protección de fases comporta numerosos aspectos:

1. La impedancia directa por fase se determina en cada elemento de la red.

2. Las potencias de cortocircuito máximas y mínimas corresponden a dos regímenes extremos de explotación calculados en varios puntos de la red (al nivel del juego de barras o en las salidas de los transformadores).

3. Las corrientes de defecto trifásicas se calculan en cada uno de estos puntos, para una tensión única que se toma como referencia (generalmente suele ser la tención más baja de la red).

Los valores máximos y mínimos de corriente permiten verificar respectivamente que una protección dada:

• Se mantiene estable y por tanto insensible a las corrientes de defecto máximas de un cortocircuito producido aguas arriba.
• Puede funcionar ante una corriente de defecto mínima de cortocircuito bifásico (generalmente igual a los dos tercios del valor de la corriente de defecto mínima del cortocircuito trifásico).

4. Las corrientes de los diferentes receptores, tales como:

• Puntas de conexión de transformadores,
• Arranque de motores,
• Sobrecargas temporales,

Deberán determinarse para poder definir las regulaciones de corriente y las temporizaciones que deben aplicarse para que las protecciones sean insensibles durante la explotación normal.

5. Se implantará un diagrama de selectividad para garantizar la perfecta coordinación de los valores de regulación de las protecciones entre si, al igual que con las características de funcionamiento de los relés de tiempo inverso y fusibles.

6. Se deben determinar en cada unidad funcional, los valores de las distintas magnitudes eléctricas (en el primario y el secundario de los transformadores de medida) y los umbrales correspondientes de tarado de los relés.

Planteamiento para la protección de “tierra”

Realizar un plan de protección de “tierra” consiste en:

1. Definir el número de sub-redes que constituyen la red de la fábrica; cada red se caracteriza por un mismo tipo de puesta a tierra del neutro de su transformador (régimen de neutro).

2. Determinar para cada uno de ellos la impedancia homopolar en función del régimen de neutro adoptado.

3. Calcular las corrientes capacitivas homopolares de cada red de cables subterráneos.

4. Calcular a partir de los resultados, los valores de las corrientes homopolares de regulación para las protecciones instaladas en:

• El neutro del transformador,
• Cada salida incluso las que alimentan cables subterráneos.

5. Establecer el diagrama y valores de regulación para este plan de protección, como el indicado anteriormente.

Otras protecciones

En función de la configuración de la red, son adoptados de forma especial otros conceptos, tales como:

1. Protección de la red contra condiciones anómalas de la alimentación (tensión, frecuencia, retorno de potencia,…).

2. Protección de motores, transformadores y alternadores (defectos internos, regímenes desequilibrados, sobrecargas,…).

3. Protección de receptores o equipos particulares…

Disponible en pdf en el siguiente link:

http://www.mediafire.com/view/vna167n87b0ck0f/Datos_de_partida_para_crear_un_plan_de_protección_en_un_sistema_eléctrico_industrial.pdf