REFERENCIAS Y POLARIDADES APLICACIÓN EN ALTERNA

REFERENCIAS Y
POLARIDADES
APLICACIÓN EN ALTERNA
C-III.
Curso: IPROSEP
Introducción a la Protección de
Sistemas Eléctricos de Potencia,
IIE-FING-UdelaR 2016.
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Dirección y signo de una corriente
Dirección de referencia de una corriente (definición).
 Es una dirección fijada arbitrariamente a lo largo de una
rama o malla.
 La corriente eléctrica es un fenómeno físico con
dirección.
Signo de una corriente (convención sobre el signo).
 Un corriente es considerada positiva cuando su
dirección se corresponde con la dirección de referencia.
 La magnitud física corriente es un escalar con signo.
 “dirección positiva” ≈ “dirección de referencia”
 Corriente es un flujo de cargas positivas
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Polaridad y signo de una tensión o
voltaje
Polaridad de referencia de un voltaje entre dos puntos
(definición).
 Es una polaridad fijada arbitrariamente entre los dos
puntos.
 El voltaje, tensión o diferencia de potencial entre dos
puntos es un fenómeno físico.
Signo de una tensión o voltaje (convención sobre el signo).
 Un voltaje es considerado positivo cuando su polaridad
se corresponde con la polaridad de referencia.
 La magnitud física voltaje es un escalar con signo.
 “polaridad positiva” ≈ “polaridad de referencia”
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Ejemplos de Referencias, Polaridades
y Signos
Las parejas “diagrama” – “ecuación” son indivisibles.
Uno no tiene sentido sin el otro.
v(t )  R i(t )
v(t )  L
v(t )   R i(t )
d i(t )
dt
 Las convenciones de signos son necesarias para interpretar una
ecuación circuital.
 Las cantidades son usualmente dependientes del tiempo (corrientes,
tensiones, etc.).
 Las convenciones conciernen a los valores instantáneos de las
magnitudes
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Aplicación a alterna
Se puede aplicar también a cantidades complejas que
representan valores sinusoidales,
ya que con reglas simples es posible relacionar valores
instantáneos con los valores complejos
v  v e j  t v   v cos t  v   j sen t  v 
vt   v cos t  v   PR (v )
 Las referencias tienen que ver
con los valores instantáneos positivos, y por ello con la fase  t  v
 Los sentidos y polaridades de las magnitudes quedan referenciados
por su diferencia de fase respecto a la fase de la magnitud de
referencia v  v ref
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Aplicación a alterna
V  RI
V  jX L I
V   jX C I
R>0 , XL>0 y XC>0
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Aplicación a alterna
Signos o sentidos no conocidos
 Se eligen arbitrariamente ciertos sentidos (referencias)
para las corrientes
y se calculan sus valores resolviendo el circuito.
 En el caso de DC pueden resultar positivas o negativas.
 En el caso de AC la resolución implica calcular amplitud
y fase de cada corriente
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Aplicación a alterna
Referencias comúnmente usadas en MT y AT.
Potencias salientes de las barras y los generadores
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Aplicación a alterna
 Ángulos, fase (Convención Internacional)
 La referencia de ángulos (los ángulos positivos) es en
sentido antihorario.
 El origen de ángulos una semirecta dada
(o un fasor con fase cero).
 No confundir lo anterior con fasores que giran a  t
(aunque tiene relación, pues fase es  t   )
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RELÉS DIRECCIONALES
C-III.
Curso: IPROSEP
Introducción a la Protección de
Sistemas Eléctricos de Potencia,
IIE-FING-UdelaR 2015.
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Datos que debe suministrar el
fabricante del relé
1. Descripción de la característica de operación,
mediante:
 Ecuaciones, o
 Gráficas de operación.
Deben quedar claros aspectos como:
 Cuál es la magnitud de polarización y cuál la de
operación,
 Cuál es la referencia de argumentos.
2. Diagrama de bornes del relé,
 con la indicación de las polaridades o
referencias de las magnitudes de polarización
y operación.
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Datos que debe suministrar el
fabricante del relé
Estos dos aspectos son esenciales.
 Si falta alguno de ellos o está incompleto, no
es posible determinar la característica de
operación del relé.
Muchas veces los fabricantes:
 No incluyen toda la información antes
mencionada, o
 dejan dudas sobre polaridades y referencias, o
la referencia de argumentos.
 Incluyen diagramas de conexionados típicos.
 De esta manera se suple la falta de alguna
información en los puntos anteriores (1 y 2).
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Datos de una instalación
 Diagrama trifilar completo (primario y
secundario),
 con todas las conexiones eléctricas, las indicaciones
de los puntos de los transformadores de medida y su
conexión a los equipos de potencia (barra, línea, etc.)
y los cableados hasta los bornes del relé.
 La memoria de cálculo en que se describe el
cálculo de ajuste,
 en particular el ángulo característico o de máxima
sensibilidad a ajustar y su justificación.
 Los puntos 1 y 2 antes vistos.
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Ejemplo 1. Relé Direccional de Tierra
para sistema solidamente aterrado
Información que suministra el fabricante:
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Relé Direccional de Tierra para
sistema solidamente aterrado
Información que suministra el fabricante:
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Relé Direccional de Tierra para
sistema solidamente aterrado
Conclusiones sobre los datos del fabricante:
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Relé Direccional de Tierra para
sistema solidamente aterrado
Datos del circuito de potencia y el tipo de defecto.
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Relé Direccional de Tierra para
sistema solidamente aterrado
Conclusiones
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Ejemplo 2. Relé con direccional
de fases y de tierra
Información que suministra el fabricante:
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Ejemplo 2. Relé con direccional
de fases y de tierra
Información que suministra el fabricante:
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Ejemplo 2. Relé con direccional
de fases y de tierra
Sobrecorriente direccional de fases
Está polarizado por el voltaje compuesto en
cuadratura
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Ejemplo 2. Relé con direccional
de fases y de tierra
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Ejemplo 2. Relé con direccional
de fases y de tierra
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Ejemplo 2. Relé con direccional
de fases y de tierra
Sobrecorriente direccional de tierra
El elemento direccional de tierra está polarizado
por la tensión de secuencia cero Vop  3V0
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Ejemplo 2. Relé con direccional de
fases y de tierra
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Ejemplo 2. Relé con direccional de
fases y de tierra
Conclusiones
 El fabricante no brinda perfectamente los
datos de las polaridades o referencias de las
magnitudes ni las ecuaciones de operación.
 Sin embargo mediante explicaciones
detalladas de ajustes típicos y el diagrama de
conexionado típico, en general no deja dudas
de la forma de ajuste.
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Ejemplo 3. Relé diferencial de trafo
Ver conexionado típico
de las corrientes de
87 y 87N
P2 hacia equipo protegido
S1 hacia E de “fase” del relé
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Ejemplo 4. Relé de distancia
Ver conexionado típico
de corrientes y tensiones
Ver relación
diagrama – ajustes
de Nota 8
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