El Sistema de Selectividad Lógica ha sido
desarrollado con objeto de solucionar los inconvenientes de la selectividad
amperimétrica y cronométrica, permitiendo obtener una selectividad de
desconexión perfecta, y en consecuencia una reducción considerable del retardo
del disparo de los interruptores automáticos más próximos a la fuente.
Por tanto, a este sistema de
selectividad se recurre cuando con la selectividad cronométrica se llega a
tiempos inadmisibles en la cabecera de línea. La ventaja es que se pueden tener
todos los relés en cascada tarados al mismo tiempo de actuación (100 ms p.ej.),
ya que el "último" en ver el defecto, al no recibir señal de espera
lógica (bloqueo) de las protecciones de aguas abajo, interpreta que el defecto
se encuentra en su tramo, y por tanto actúa.
Principio
del sistema de selectividad lógica
Cuando se produce un defecto en una red de
distribución en antena, la intensidad de la corriente producida recorre el
circuito situado entre la fuente y el punto de defecto, con las consiguientes
consecuencias:
- son solicitadas las protecciones aguas arriba del defecto;
- las protecciones aguas abajo del defecto no se ven afectadas;
- únicamente debe actuar la primera protección situada aguas arriba del defecto.
Cada interruptor
automático tiene asociada una protección lógica, apta para emitir y recibir una
orden de espera. Cuando una protección se activa, solicitada por una corriente
de defecto:
- emite una orden lógica de espera a las protecciones aguas arriba (orden que aumenta la temporización del relé aguas arriba).
- provoca el disparo del interruptor automático asociado, si no recibe una orden lógica por la protección de aguas abajo.
La figura 1 representa de forma simplificada una distribución
en antena (con un solo interruptor automático por cada cuadro).
Figura 1: Distribución en antena con
utilización de la selectividad lógica
Funcionamiento cuando el defecto aparece en el punto A de la
figura 1
- las protecciones Nº 1, Nº 2, Nº 3 a Nº (n), son solicitadas;
- la protección Nº 1 emite una orden de espera lógica a la protección aguas arriba y una orden de disparo del interruptor automático D1;
- las protecciones Nº 2, Nº 3 Nº (n) emiten una orden de espera lógica desde aguas abajo dirigida a las protecciones de aguas arriba, a la vez que reciben una señal lógica que les induce a dar la orden de disparo de los disyuntores D2, D3 D(n) asociados (este proceso lógico se interrumpe cuando la protección Nº (n) tiene un reglaje tal que la intensidad del defecto resulta inferior a su umbral de regulación Ir).
El disyuntor D1
elimina el defecto A al cabo de:
tcD1
= T11 + t1
siendo:
tcD1
: tiempo de apertura del interruptor automático D1,
T11
= temporización (retardo) de la protección Nº 1,
t1 =
tiempo propio de apertura de D1, incluido tiempo del arco.
Funcionamiento
cuando el defecto aparece en el punto B de la figura 1
- la protección Nº 1 no está solicitada;
- las protecciones Nº 2, Nº 3 Nº (n) están solicitadas y emiten una orden de espera lógica a las protecciones de aguas arriba;
- únicamente el interruptor automático Nº 2 no recibe la orden de espera lógica y emite la señal de corte.
El disyuntor D2
elimina el defecto B al cabo de:
tcD2
= T12 + t2
siendo:
tcD2
: tiempo de apertura del interruptor automático D2,
T12
= temporización (retardo) de la protección Nº 2
t2 =
tiempo propio de apertura de D2, incluido tiempo del arco.
El mismo razonamiento puede ser aplicado a cualquiera de los
interruptores automáticos integrados en la red de distribución.
Las temporizaciones T11, T12,
T1(n) de las protecciones Nº 1, Nº 2, Nº (n) no
intervienen en la selectividad y solo están concebidas para la función de
protección: los reglajes pueden ser tan cortos como requiera la protección y la
transitoriedad de la puesta en carga (motores, transformadores).
Con el sistema de selectividad lógica el tiempo de
eliminación de los defectos puede ser así muy reducido y ser independiente del
número de etapas (0,1 a 0,2 segundos según el material a proteger). Así es
posible obtener la selectividad entre una protección instantánea aguas arriba y
una protección temporizada aguas abajo, para prever por ejemplo una
temporización más reducida en la fuente de energía que cerca de los receptores.
Observación:
La función «espera lógica» corresponde al aumento de la
temporización propia de los relés aguas arriba. Por cuestión de seguridad, la
duración de la espera debe ser limitada, ya que la protección ha de permitir el
funcionamiento en socorro aguas arriba aislando la zona aguas abajo del
defecto.
Empleo del
sistema de selectividad lógica (figura 2)
La selectividad lógica puede ser aplicada:
- para las protecciones de corto circuito y de defecto homopolar,
- en toda la extensión de una red, desde la alta tensión justo en las ramificaciones principales en baja tensión,
- solamente sobre un elemento de la red, por ejemplo en un panel, la selectividad es parte integrante del equipo construido y ensayado en fábrica.
En función de
las necesidades del usuario y de las circunstancias de la realización del
tendido eléctrico, la aplicación de la selectividad lógica puede ser:
o
puntual en un puesto,
o
progresiva extendiéndose de un puesto a otro
aprovechando los planes de actuación de mantenimiento de la red,
o
global si se prevé desde el proyecto de
concepción de la red.
Figura 2: Ejemplo de reglaje de las temporizaciones,
aplicando la selectividad lógica en un nivel
Ventajas de la
selectividad lógica
Aparte la selectividad de la protección, que es una función
primordial del sistema, la rapidez de los disparos que se obtiene permite
reducir las exigencias a la solicitación por cortocircuito de las
canalizaciones, de la aparamenta, de los transformadores de corriente, etc.; en
proporciones apreciables económicamente.
Esta actuación, de gran fiabilidad, se basa como hemos visto,
en la posibilidad que tiene el relé aguas abajo, de aumentar inteligentemente
la temporización propia de relé aguas arriba.
Un fallo no puede, en ningún caso, afectar el conjunto de las
protecciones. Aunque ciertamente utiliza la selectividad amperimétrica,
presenta la innegable ventaja de permitir tiempos de disparo no acumulativos.
Con ello, es posible resolver el problema de la selectividad de los disparos
sobre el conjunto de la red, desde las principales ramificaciones de baja
tensión hasta la alta tensión.
La puesta en servicio de esta protección ofrece poca
complejidad; se adapta sin dificultad tanto en los nuevos proyectos como en las
instalaciones existentes. Permite las ampliaciones sin modificar las
regulaciones y no necesita más que un simple enlace, por hilo piloto, entre los
cuadros aguas abajo y el cuadro aguas arriba para la transmisión de las
informaciones lógicas.
Además, al ser el sistema independiente del número de etapas
protegidas, la concepción de las redes se hace en función de las necesidades
reales del usuario y no en función de las exigencias del distribuidor.
Inconvenientes
Como se deben
transmitir señales lógicas entre los distintos niveles de las unidades de protección, es
preciso instalar un cableado adicional. Esto puede suponer una exigencia
considerable cuando las unidades de protección están alejadas unas de otras, en caso de
enlaces largos, por ejemplo (en distancias largas se usa fibra óptica para enviar la
señal de bloqueo).
Esta dificultad puede
superarse mediante la combinación de funciones: selectividad lógica en los cuadros
de distribución cercanos y selectividad cronométrica entre zonas que están
alejadas.
FUENTES:
Schneider Electric: Guía
de Protección
Schneider Electric:
Protección de redes por el sistema de selectividad lógica (F. Sautriau)
POST EN PDF EN LA SIGUIENTE URL:
http://www.mediafire.com/file/4exfdp9207ncvz9/Selectividad_L%C3%B3gica.pdf
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Felicitaciones TOTALES.
ResponderEliminarExcelente material.
Saludos.