Dr. Ernesto Vázquez Martínez, UANL
87T
63
High Side
Low Side
51Q
50/51
67
87R
51N
T
50/51
67
87
With internal fault Id > 0 Trip
With external fault Id = 0 No trip
La protección diferencial de
transformadores (87T) se utiliza para
equipos con potencias mayores a 10
MVA. Es una protección muy confiable,
pero puede operar en forma incorrecta
en los siguientes casos:
Corrientes de magnetización (inrush)
originadas por la conexión del
transformador o por una situación de
sobreexcitación en la red eléctrica.
Efecto de saturación de los
transformadores de corriente durante un
evento transitorio en la red.
Main : Graphs
300
20
I1i
I1
10
0
200
-10
150
y (kA)
Primary Current (Amps)
250
isa
100
-20
-30
-40
50
-50
0
-50
0
-60
1
2
3
Cycles
4
5
6
7
0.000
0.020
0.040
0.060
0.080
0.100
I op ar K I ret I op min
IOP
Id
I op min
IRET
I op
Cortocircuito
I op
I op
t
t
I
t
Corrientes de inrush
Energización
Sobreexcitación
Métodos de inhibición de la
protección diferencial
(retención por armónicas y
reconocimiento de la forma de
onda).
Modelación matemática del
fenómeno de inrush.
Identificación de componentes
de frecuencia.
Reconocimiento de patrones.
El método de Análisis de
Componente Principal (ACP) es
utilizado en estadística para el
análisis de datos, y es
equivalente a la maximización
del contenido de la información
en señales de salida con
distribución gaussiana.
El objetivo es el determinar un
conjunto de m vectores
ortogonales en el espacio de
datos p (p>m) que contengan la
mayor información posible de la
varianza.
2
1.5
1
2.5
0.5
2
0
1.5
Sin CAE
Con CAE
1
-0.5
0.5
-1.5
PC2
-1
0
-0.5
0
5
10
15
20
25
30
-1
-1.5
-2
-2.5
-0.2
0
0.2
0.4
0.6
PC1
0.8
1
1.2
2
1.5
1
0.5
0
3
-0.5
2
-1
1
0
5
10
15
20
25
30
PC2
-1.5
0
-1
-2
-3
-0.5
0
0.5
1
1.5
PC1
2
2.5
3
230 kV
IH
X
52
X
IAB
115 kV
IX
100MVA
X
#1
#2
230kV
115kV
X
52
Iab
Carga 3F
V(kV)
87T
Control de
excitación
Control del 52
I dif
I dif ( a b ) I AB I ab
I dif (bc ) I BC I bc
I dif ( ca ) I CA I ca
Sistema de potencia
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Señales diferenciales
incrementales trifásicas
I dif
Cortocircuito
Energización
340 simulaciones
generadas
Matriz de entrenamiento
Combinación
Transformador 100 MVA, 230/115 kV, ∆ - Y
0.5
Generador 50 MVA, Z = 10.
Carga 8.058 + j2.025 MVA.
Carga no lineal con THD = 27.2%.
0.4
Sobreexcitación: 110%
Transformador -Y. CARGA NO LINEAL
Energización sin carga *
Energización con carga *
Energización con falla
Falla
*
*
Segunda Componente Principal
0.3
0.2
0.1
0
-0.1
Sobreexcitación O
-0.2
Reducción del voltaje del
generador en un 50% □
-0.3
-0.4
-1.4
-1.2
-1
-0.8
-0.6
Primera Componente Principal
-0.4
-0.2
0
2 DEVANADOS
( -0.2 , 0 )
Energización o Sobreexcitación.
( - ∞ , -0.2 ) Falla.
3 DEVANADOS
( -0.07 , 0 )
Energización o Sobreexcitación.
( - ∞ , -0.07 ) Falla.
El ACP reduce la complejidad del
problema de discriminación.
Es posible realizar una correcta
identificación de corrientes de
inrush y falla.
Los criterios de discriminación
son heurísticos.
La etapa de entrenamiento puede
ser eliminada, simplificando la
aplicación del ACP como base de
una protección diferencial.
Dr. Ernesto Vázquez Martínez, UANL
0
