2.13 Cierre Sobre Falla SOFT

ESTUDIO DE COORDINACION DE LAS PROTECCIONES DEL SEIN
COES-SINAC
Contrato TRANSENER N° 013-2002
ESTUDIO DE COORDINACIÓN DE LAS PROTECCIONES DEL
SISTEMA ELÉCTRICO INTERCONECTADO NACIONAL
MEMORIA DE CALCULO
Instalación:
MALPASO
Nº PSS:
Empresa:
ELECTROANDES
47030
Tensión: 50 kV
PROTECCION DE LINEA L-504
Marca: SIEMENS
Responsable:
Modelo: 7SA522
Ing. Carlos Contrera
Coordinador:
Rev
Fecha
Nombre
Descripción
Esquema unifilar simplificado:
Reservamos todos los derechos sobre este documento y la
información contenida en el mismo. La reproducción, uso o
divulgación a terceras partes, sin nuestra expresa
autorización, está prohibida. © TRANSENER S.A.
583634820.doc
1 de 8
Tipo:
DISTANCIA
Ing. Aldo Gamondi
Aprobó
Fecha
CESI
15/11/15
ESTUDIO DE COORDINACION DE LAS PROTECCIONES DEL SEIN
COES-SINAC
Contrato TRANSENER N° 013-2002
1 Parámetros Generales
De acuerdo a la base de datos la línea L-504 tiene los siguientes
parámetros:
L= 20.08 km
Rd= 3.41 ohm primario
Xd= 9.78 ohm primario
R0= 8.89 ohm primario
X0= 33.94 ohm primario
1.1
Impedancia de Carga:
S = 29.7 MVA , Máxima carga posible por la línea de acuerdo a la
capacidad suministrada en los parámetros de la línea.
Máxima carga actual, 21 MVA para el escenario AV03max . Existe
diferencia entre la máxima potencia declarada y la máxima transmitida
actualmente, tomamos el valor mas desfavorable o sea los 29.7 MVA.
Zcarga= (0.85*U)2/S = (0.85*50)2/29.7 MVA = 60.8 ohm
1.2
Factores de compensación homopolar:
Se consideran adecuados los factores de compensación homopolar
presentes en el ajuste actual.
2 Protección de Distancia – 21
2.1
Configuración de Funciones
0103- Setting Group Change Option........................ Disabled
0110- Trip mode.......................................... 3pole only
0112- 21 Distancia lazo fase-fase.................. Z<(quadrilateral)
0113- 21 Distancia lazo fase-tierra................ Z<(quadrilateral)
0120- 68 Power Swing detection........................... Enabled
0121- 85-21 Pilot Protection for Distance Protection..... Disabled
0122- DTT Direct Transfer Trip........................... Disabled
0124- 50HS Instantaneous High Speed SOFT................. Enabled
0125- Weak Infeed (Trip and/o Echo)...................... Disabled
0126- 50(N)/51(N) Backup OverCurrent..................... Disabled
Reservamos todos los derechos sobre este documento y la
información contenida en el mismo. La reproducción, uso o
divulgación a terceras partes, sin nuestra expresa
autorización, está prohibida. © TRANSENER S.A.
583634820.doc
2 de 8
CESI
15/11/15
ESTUDIO DE COORDINACION DE LAS PROTECCIONES DEL SEIN
COES-SINAC
Contrato TRANSENER N° 013-2002
0131- 50N/51N Ground OverCurrent.......... ........ ......Disabled
0132- 85-67 Pilot Protection Ground OverCurrent..... .....Disabled
0133- 79 Auto-Reclose Function........................... Disabled
0134- Auto-Reclose control mode............. With Trip and Action time
0135- 25 Synchronism and Voltage Check................... Disabled
0136- 81 Over/Underfrequency Protection.................. Disabled
0137- 27, 59 Under/Overvoltage Protection................ Disabled
0138- Fault Locator...................................... Enabled
0140- 74TC Trip Circuit Supervision.................. ... Disabled
2.2
Datos del Sistema

El factor de compensación homopolar se puede ajustar de 2
maneras. Ambas correctamente ajustadas son equivalentes. Los
ajustes actuales son correctos.
1110 – Line Reactance per length unit = 0.1796
0237- Factor de comp. Homopolar...Zero seq. comp. factor K0 y Angle K0
1120 K0 para Z1 = 0.8
1121 Angle K0 para Z1 = 6.4°
1122 K0 para ZB..Z5 = 0.8
1123 Angle K0 para ZB..Z5 = 6.4°

De acuerdo al Manual se recomienda el bloqueo del primer loop
fase-tierra para evitar sobrealcance de la protección por doble
fallas a tierra.
1221 2Ph-E faults = Block leading ph-e loop

Se propone ajustar la carga 0.8 veces del valor calculado en el
punto 1.1.
1241 R load, minimum load Impedance (ph-g) = 48.6 ohm primaries.
1242 PHI Load (fase-tierra) = 30º
1243 R load, minimum load Impedance (ph-ph) = 48.6 ohm primaries.
1244 PHI Load (fase-fase) = 30º
2.3
Mínima corriente de fase de operación:
Se considera aceptable un ajuste de
1202-Iph Umbral de corriente de fase = 350 A primario.
Reservamos todos los derechos sobre este documento y la
información contenida en el mismo. La reproducción, uso o
divulgación a terceras partes, sin nuestra expresa
autorización, está prohibida. © TRANSENER S.A.
583634820.doc
3 de 8
CESI
15/11/15
ESTUDIO DE COORDINACION DE LAS PROTECCIONES DEL SEIN
COES-SINAC
Contrato TRANSENER N° 013-2002
2.4
Detección de fallas a tierra:
Se considera aceptable un ajustes para la para la selección de fallas
a tierra.
1203-3I0 Umbral de corriente de neutro = 64 A primario
1204-3V0 Umbral de voltaje de neutro = 1.3 kV primario
Con ellos tenemos selección de fallas a tierra hasta el límite de la
característica de arranque.
2.5
Impedancia de zona Z1:
Debido al efecto de la carga en los escenarios de máxima, se sugiere,
para compensar a este y no sobrealcanzar a la barra de Oroya Nueva,
para altos valores resistivos hacer uso del ángulo de reducción de
zona ajustándolo en un valor de 14°.
Se propone ajustar la zona 1 al 80% de la reactancia de línea.
Con respecto al alcance resistivo para fallas monofásicas se propone
ajustarlo en 25 ohm primario, este valor se considera suficiente como
para cubrir en todos los flujos en estudio, fallas con 10 ohm
resistivos.
Debido a que la impedancia vistas para fallas polifásicas con
resistencia entre fases son menores que las vistas para fallas
monofásicas, se sugiere un alcance resistivo de 20 ohm primarios. Con
este valor se cubren fallas bifásicas de hasta 4 ohm primarios.
El tiempo de la primera zona es propuesto en 0 seg.
1302 – R(Z1),Resistance for ph-ph-faults = 20 ohm primaries.
1303 – X(Z1),Reactance = 7.8 ohm primaries.
1304 – RG(Z1), Resistance for ph-gnd faults = 25 ohm primaries.
1307 – Zone Reduction Angle ( load compensation ) = 14°
2.6
Impedancia de zona Z1B:
Se propone para esta zona dejarla inactiva.
1351 – Op mode Z1B = Inactiva
2.7
Impedancia de zona Z2:
Como se vio en el análisis de la zona 1, sobre esta protección
aparecen los efectos de una línea exportadora.
Por lo tanto debemos lograr un valor de compromiso que sea efectivo
para la mayoría de los casos. Se propone como criterio para esta zona
un alcance que asegure la barra de Oroya Nueva con un 20% de error.
Reservamos todos los derechos sobre este documento y la
información contenida en el mismo. La reproducción, uso o
divulgación a terceras partes, sin nuestra expresa
autorización, está prohibida. © TRANSENER S.A.
583634820.doc
4 de 8
CESI
15/11/15
ESTUDIO DE COORDINACION DE LAS PROTECCIONES DEL SEIN
COES-SINAC
Contrato TRANSENER N° 013-2002
Proponemos un alcance reactivo 12.8 ohm primarios y resistivos de 22.5
ohm primarios para fallas polifásicas, y 35 ohm primarios para fallas
monofásicas.
Aunque este ajuste es el mas indicado para las fallas monofásicas con
valores resistivos bajos, a partir que aumentamos la resistencia,
aparecen puntos de falla que no son detectados por la protección. Es
por ello que para altos valores resistivos se tratará de solucionar el
problema del subalcance con la protección direccional de tierra.
Se propone para el T2 un valor de 500 mseg.
1312 – R(Z2),Resistance for ph-ph-faults = 22.5 ohm primaries.
1313 – X(Z2),Reactance = 12.8 ohm primaries.
1314 – RG(Z2), Resistance for ph-gnd faults = 35 ohm primaries.
1315 – T2-1phase, delay for single phase fault = 0.5 seg.
1316 – T2-multi-ph, delay for multi phase fault = 0.5 seg.
2.8
Impedancia de zona Z3:
Se propone para la misma cubrir hasta la barra Planta de Zinc , para
fallas polifásicas. Por lo tanto sugerimos un valor para el ajuste
reactivo de 22.5 ohm primarios .
Con referencia a los alcances resistivos se sugiere mantener los
valores que para la zona 2.
T3 = 900 mseg.
1322 – R(Z3),Resistance for ph-ph-faults = 22.5 ohm primaries.
1323 – X(Z3),Reactance = 22.5 ohm primaries.
1324 – RG(Z3), Resistance for ph-gnd faults = 35 ohm primaries.
1325 – T3 delay = 0.9 sec.
2.9
Impedancia de zona Z4:
Se propone dejar esta zona inactiva.
1331 – Operating mode Z4 = No operativa.
2.10 Impedancia de zona Z5:
Esta zona se usa como arranque, sin disparo. Se propone ajustar el
alcance reactivo y resistivo un 110% del ajuste de zona 3.
Con referencia al ajuste reactivo en la dirección inversa se propone
un 10% del ajuste reactivo de la zona 3
1341 – Operating mode Z5 = No direccional
1342 – R(Z5),Resistance for ph-ph-faults = 24.75 ohm primaries.
1343 – X(Z5)+,Reactance = 24.75 ohm primaries.
Reservamos todos los derechos sobre este documento y la
información contenida en el mismo. La reproducción, uso o
divulgación a terceras partes, sin nuestra expresa
autorización, está prohibida. © TRANSENER S.A.
583634820.doc
5 de 8
CESI
15/11/15
ESTUDIO DE COORDINACION DE LAS PROTECCIONES DEL SEIN
COES-SINAC
Contrato TRANSENER N° 013-2002
1344 – RG(Z5), Resistance for ph-gnd faults = 38.5 ohm primaries.
1345 – T5 Delay = ∞ sec.
1346 - X(Z5)-,Reactance = 2.25 ohm primaries
2.11 Esquema de Comunicación Protección de Distancia
No se conoce la existencia de enlace de teleprotección en esta línea
por lo tanto no se usa esquema de comunicación alguno.
2.12 DTT Direct Transfer Trip
No está habilitada la función de transferencia de disparo directa.
2.13 Cierre Sobre Falla SOFT:
Se recomienda la apertura instantánea ante una energización del tipo
manual sobre cualquier tipo de falla dentro de la línea a proteger y
barras de la estación remota.
La energización de la línea con carga no debe ser vista como un cierre
sobre falla.
Para determinar el umbral de cierre sobre falla tomamos el escenario
de menor corriente posible ante una falla en la barra de la Oroya
Nueva, ( ES04MIN ).
La corriente para una falla monofásica con rf = 10 ohm es de 182 A.
Umbral de intensidad de cierre sobre falla = 0.7*182 A = 127.4 A prim.
La carga máxima en la línea considerada para todos los escenarios
analizados es de 244 A ( AV03MAX )
Vemos que el limitante para el ajuste de SOTF es la corriente de
carga.
Afectamos entonces al nivel de la carga máxima por un factor de error
del 50 %
Icarga ajuste SOFT : 244 A * 1.5 = 366 A
2404 SOFT O/C= 365.6 A primario.
2.14 Weak Infeed (Trip and / or Echo):
No está habilitada la función.
2.15 Localizador de Fallas
Se recomienda que la función localizador de fallas sea iniciada con el
disparo.
Reservamos todos los derechos sobre este documento y la
información contenida en el mismo. La reproducción, uso o
divulgación a terceras partes, sin nuestra expresa
autorización, está prohibida. © TRANSENER S.A.
583634820.doc
6 de 8
CESI
15/11/15
ESTUDIO DE COORDINACION DE LAS PROTECCIONES DEL SEIN
COES-SINAC
Contrato TRANSENER N° 013-2002
2.16 Supervisión Circuito de Disparo
No está habilitada la función..
3 Protección de Detección de Oscilación de Potencia – 68
En esta protección no se puede hacer comprobación alguna sobre la
función de antipenduleo ya que tanto la banda como el tiempo de pasaje
no son ajustables, por lo tanto es imposible de efectuar correcciones
sobre los mismos.
Se desprende del informe del CESI que sobre esta línea es baja la
probabilidad de fenómenos oscilatorios y no se recomienda
específicamente la formación de alguna isla.
Se considera adecuado un bloqueo de todas las zonas y no emisión de
disparo por oscilación de potencia.
4 Protección de Sobrecorriente a Tierra – 67N
4.1
Sobrecorriente de Tierra de respaldo
No está habilitada la función.
4.2
Direccional de Tierra en Comparación Direccional
No está habilitada la función.
5 Protección de Sobrecorriente Backup – 50/51
No está habilitada la función.
6 Protección Sub/Sobrefrecuencia – 81
No está habilitada la función.
7 Protección Subtensión/Sobretensión –27/59
No está habilitada la función.
8 Protección de Recierre - 79
No está habilitada la función.
Reservamos todos los derechos sobre este documento y la
información contenida en el mismo. La reproducción, uso o
divulgación a terceras partes, sin nuestra expresa
autorización, está prohibida. © TRANSENER S.A.
583634820.doc
7 de 8
CESI
15/11/15
ESTUDIO DE COORDINACION DE LAS PROTECCIONES DEL SEIN
COES-SINAC
Contrato TRANSENER N° 013-2002
9 Protección de Sincronismo y chequeo de Tensión - 25
No está habilitada la función.
10 Faltantes
No se cuenta con el ajuste actual de esta protección.
11 Diagnóstico
Se recomienda la implementación de un esquema de recierre monofásico,
dotando a la instalación de todos los elementos necesarios para tal
fin.
De esta manera se evitarían un alto porcentaje de aperturas
definitivas de la línea en cuestión.
Reservamos todos los derechos sobre este documento y la
información contenida en el mismo. La reproducción, uso o
divulgación a terceras partes, sin nuestra expresa
autorización, está prohibida. © TRANSENER S.A.
583634820.doc
8 de 8
CESI
15/11/15