UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILE FACULTAD DE INGENIERÍA DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA
PEPN° 1
ASIGNATURA: Electivo IV: PROTECCIONES ELÉCTRICAS Código 11711 Curso Vespertino
ler SEMESTRE 2009
PROFESOR : CARLOS LATORRE VALLADARES
6 de mayocle2009
Puntaie ALUMNO : Ap. Paterno
Ap. Materno
CALIFICACIÓN
Pl.P2.P3.-
Nombre
Observación: Desarrolle su prueba en forma CLARA Y ORDENADA. TOT:
En el sistema de transmisión, cuyo diagrama uniüneal se presenta en la figura, todas las ¡mpedancias se encuentran expresadas en p.u. en base común de 145 MVA y Voltajes Bases Nominales del transformador. La demanda de potencia corresponde a la situación de demanda máxima. Para la especificación de los TCs considere las Razones normalizadas siguientes: 50; 75; 100; 150; 200; 250; 300; 400; 500; 600; 800; 1.000; 1.500; 2.000; 2.500; 3.000; 4.000; 6.000 8.000; 12.000 Amperes primarios a 5 Amperes secundarios. Se pide: a) Determinar los ajustes de los relés de sobrecorriente de fase de tiempo inverso (51), considerando una condición de sobrecarga aceptable del 30% y At = 0,35 segundos. Los relés son de tipo digital o numéricos de las siguientes características: » Rango del Pick-up : 0,5 a 16,0 Amp, Paso de 0,1 Amp; * Rango del Time Dial: Curvas IEC de 0,05 a 1,00 en pasos de 0,01 Curvad: top = TD[0,14/(M°'oiz - 1)] b) El ajuste de la unidad instantánea del relé 50-D: Rango del Pick-up: 0,5 a 80,0 Amp en pasos de 0,1 Amp c) El ajuste de los relés residuales, considerando las características del mismo relé utilizado para la protección de fases.
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Un reté de sobreconlente cuya resistencia ts de 0,35 O y su Inductancia es de 2,5 está conectado en el Tap 5 a través cía un TC de razón 200/ i amperes y Zs - 0,18 O., El conductor de conexión tiene una resistencia de 3,35 rnQ/rtí y el relé se encuentra ubicado n SO ni del TC La característica de excitación del TC se expresa en la tabla siguiente.
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pide: El valor de la corriente primaria que hace operar ai Relé y determine el error Determinar el error de razón correspondiente ¿Es posible determinar, con los datos del problema, ©I índice ete saturación (n) relé?, t{Explique porqué mí o parque nal Si no es posible, con los datos proporcionados, exprese de qué forma se debe pmuoder para poder determinar n
* - Resp o n da las siguí® nte s p re g u ntas: a) Enuncie y describa las características fundamentales que debe cumplir un Sistema de Protecciones Eléctricas. b) Explique de que formas se puede obtener voltaje de secuencia cero en un sistema eléctrico trifásico. Confeccione un diagrama adecuado explicativo (no basta con sólo el diagrama, debe explicar como opera el sistema). c) Explique porque razón se desprecia la impedancia del circuito primario al obtener el circuito equivalente de un Transformador de Corriente y porque razón ello no es posible hacer para el Transformador de Potencial. d) Explique que característica presenta un transformador de corriente clase C400. e) Explique que es un "Compacto de Medida" utilizado en los sistemas de medida para facturación en media tensión. Describa como está compuesto y de que tipos puede ser.
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UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILE FACULTAD DE EVGEMIER1A DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA
PEP N°l
ASIGNATURA: PROTECCIONES ELÉCTRICAS CÓDIGO 1171 1 CURSO VESPERTINO
1* SEMESTRE 2003 FECHA : J8 JUNIO 2003 Púntale CALIFICACIÓN
PROFESOR : CARLOS LATORRE VALLADARES ALUMNO : Ap. Paterno
Ap. Materno
Nombre
Observación: Resuelva rada PROBLEMA en hoja separada. Desarrolle su prueba en forma CLARA Y ORDENADA.
Pl.P2.P3.-
P
TOT:
Pl.- Responda las siguientes preguntas /; a) Enuncie y dé una descripción de las características fundamentales que debe cumplir un sistema de protección eléctrica. b) Exprese cual es la característica fundamental que debe cumplir un transformador de corriente en relación con la corriente de excitación. c) Dibuje ía característica de saturación del núcleo de un TC para uso en medida y en protección, respectivamente. Explique. d) Exprese que representa el índice de saturación de un TC. e) Indique una clasificación de los relés de acuerdo a su velocidad de operación. 45: f) Exprese la característica que presenta un fusible limitador de corriente. Confeccione un gráfico aclaratorio. •{ g) Explique el principio de operación de un interruptor diferencial de baja tensión. Ayúdese gráficamente. • h) Explique que representa la sensibilidad de un interruptor diferencial de baja tensión. Dé un ejemplo. P2.- Un Transformador de Corriente de razón 250/5 tiene conectado en su secundario un Ampérmetro y un Wátmetro, instrumentos que se encuentran ubicados a 75 metros respecto del TC. El conductor de conexión es de 2,35 íl/km. El Burden de los instrumentos es: Amp: 0,75 O; Watm: 1,15 O La curva de excitación y características del TC se encuentran en hoja adjunta. Determine: a) La corriente primaria en amperes si la corriente secundaria en el TC es 4,3 A b) El error de razón correspondiente P3.- Para el sistema de alimentación a los motores indicados en el diagrama unilineal de la figura, determine: a) La corriente en el alimentador y circuitos derivados que permita especificar la sección de conductor en cada caso b) Las protecciones de cortocircuitos y sobrecarga, donde corresponda., para el alimentador y motores. Indique en cada caso el tipo de protección que usará. Cto. Derivado 1
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VALOR EFICAZ DE LA CORRIENTE DE EXCITACIÓN
P2.-
Un relé de sobrecorriente de fase que se encuentra conectado en tap 5 y cuyo burden es 1,9 D, es alimentado por un TC multirazón clase C100 correspondiente a la razón 300/5, el que se encuentra ubicado a 75 metros del relé y conectado a éste por un conductor de cobre de 2,35 mQ/m. Si el relé recibe una corriente de 8,3 amperes se pide: a) Determinar la magnitud de la corriente en el primario del TC b) el error de razón en por ciento c) Exprese si el TC cumple con lo que establece la Clase C100, explique su respuesta fundamentadamente. De no cumplir explique como puede resolver la situación de forma tal que la lectura de corriente cumpla con la exactitud que establece la clase de precisión del TC.
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> P3.- Responda las siguientes preguntas: a) Enuncie y describa las características fundamentales que debe cumplir un Sistema de Protecciones Eléctricas. b) Explique dos formas para obtener voltaje de secuencia cero en un sistema eléctrico trifásico. Confeccione un diagrama adecuado explicativo (no basta con sólo el diagrama, debe explicar como opera el sistema). c) Explique porque razón se desprecia la impedancia del circuito primario al obtener el circuito equivalente de un Transformador de Corriente y porque razón ello no es posible hacer para el Transformador de Potencial. d) Exprese a que corresponde una "zona de protección" para el caso de un sistema eléctrico de potencia. e) Explique que entiende por: i) Respaldo local y ii) Respaldo remoto. Proporcione un ejemplo en cada caso. f) Explique a que corresponde y cual es el fundamento de la "corriente dinámica de un TC".
Departamento Ingeniería Eléctrica
Profesor Carlos A. Latorre V.
Protecciones Eléctricas
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3 4 5 C 7 I 9
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Secondary RMS Exáting Amperes (Is)
Typical excitation curves for a 600:5 multiratio class C100 current transformen 16
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UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILE FACULTAD ÚE INGENIERÍA DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA
ASIGNATURA: MANTENCIÓN Y PROTECCIONES ELÉCTRICAS POR CÓDIGO 11088 (PARTE PROTECCIONES ELÉCTRICAS) 2° SEMESTRE 2009 5 de enero de 2009 PROFESOR : CARLOS LATORRE VALLADARES / CALIFICACIÓN Puntaje ALUMNO :
Ap. Paterno
Ap. Materno
Nombre
Pi.P2.P3.-
Observación: Desarrolle su prueba en forma CLARA Y ORDENADA. TOT:
P1.- ( En el sistema de transmisión, cuyo diagrama unilineal se presenta en la figura, todas las * impedancias se encuentran expresadas en p,u, en base común de 100 MVA y Voltajes Bases Nominales del transformador. "La demanda de potencia corresponde a la situación de demanda máxima. Determine los ajustes de los relea de sobrecorriente de tiempo Inverso e instantáneos do fase, considerando una condición da sobrecarga aceptable del 3S% y M » 0,30 segundos, LOS relés son de tipo digital o numéricos de las siguientes características: i) Unidades de sobrecogiente de tiempo inverso (51); • Rango del Pick-up 0,5 a 16,0 Ampf Paso de 0,1 Antp; • Rango del Time Dial: Curvas IEC de 0,05 a 1,00 en pasos de 0,01 Curva C2: fbp"TD[13f5/(M- 1>] II) Unidad Instantánea (50): • Rango del Pick-up: 0,6 a 80,0 Amp en pasos de 0,1 Amp Para la especificación de los TCs considere las Razones normalizadas siguientes: 50; 75; 100; 150; 200; 250; 300; 400; 500; 600; 800; 1.000; 1.500; 2.000; 2.500; 3.000 Amperes primarios a 5 Amperes secundarios. A
so
P2.Para el sistema de transmisión que se muestra en Diagrama Unilineal de la figura de la -20 pregunta P1, se debe ¡mplementar las protecciones residuales que permitan protegerlo contra fallas mínimas que puedan ocurrir tanto en el lado de 220 kV como en el lado de 66 kV (no considere colocar relé residual para la zona de la línea C- D), para lo cual se pide: a) Dibuje en el diagrama unilineal la ubicación de los relés residuales necesarios para proteger el sistema de transmisión, considerando como mínimo los TCs indicados y en particular para uno de ellos dibuje el diagrama trifásico de conexión. b) Determine el ajuste de los relés de sobrecorriente residuales considerando que ellos son de las mismas características que los relés de sobrecorriente de fase.
P3.-
Responda las siguientes preguntas: a) Exprese a que corresponde el índice de saturación de un TC y explique cómo se determina. b) Enuncie y describa las características fundamentales que debe cumplir un Sistema de Protecciones Eléctricas. c) Explique cual es el principio básico de implementación de la protección direccional. d) Explique de que forma se puede obtener voltaje de secuencia cero para polarización de un relé direccional. Confeccione un dibujo aclaratorio. e) Un relé de sobrecorriente cuyo Burden es 0,8 Q está conectado en el Tap 3, a través de un TC de razón 100/ 5 amperes y Zs = 0,2 O. El conductor de conexión tiene una resistencia de 2,45 O/km y el relé se encuentra ubicado a 34 m del TC La característica de excitación del TC se expresa en la tabla siguiente.
E 2 (V)
0,5
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
8,0
10,0
"o (A)
0,01
0,05
0,10
0,115
0,13
0,14
0,145
0,148
0,15
Calcule el valor de la corriente primaria que hace operar al Relé y determine el error de razón correspondiente.
