Subido por HENRY ROGER AQUINO SULCA

RELES DE PROTECCIÓN

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Relés de Protección
1
Relés de Protección : Evolución
Electromecánico
2
Electrónico
Digital/Numerico
Beneficios de los relés Numéricos
• Múltiples Funciones
• Costo
• Lógicas Configurables
• Espacio en Tablero/Paneles
• Bajo Burden
• SOE y Registro Oscilográfico
• Auto Monitoreo y Auto Chequeo
3
Algunas Deficiencias en los relés
• Corto tiempo de vida
• Susceptibilidad a los transitorios
• Complejidad de Ajustes
• Complejidad de pruebas
4
Arquitectura de un relé
SISTEMA DE POTENCIA
Transductores
Subsistema de
Entradas Analógicas
Interface Análoga
A/D
Control
Fuente
5
Subsistema de
Entradas Digitales
Subsistema de
Salidas Digitales
Microprocesador
Memorias
Comunicaciones
Arquitectura de un relé
6
Arquitectura de un relé
7
Sistema de Entradas Análogas
Filtro Analógico
Pasa Bajo
Entrada
8
Salida
Porque se Filtra las señales de Alta Frecuencia
Aliasing
Onda AC de 660 Hz
Onda AC de 660 Hz muestreada 600 m/seg
9
Porque se Filtra las señales de Alta Frecuencia
Minimizando el Aliasing
Onda de 60 Hz con 5to Armónico
Onda resultante
10
Porque se Filtra las señales de Alta Frecuencia
Minimizando el Aliasing
Onda recreada con una frecuencia de 960 m/seg
Onda recreada con una frecuencia de 480 m/seg
11
Muestreo de Señales Analógicas
Dispositivo de Muestreo y Retención,
ó Multiplexor
Input
12
Señal Continua
S/H
Output
Señal Discreta
Multiplexor
MUX
Salida
Discreta
Inputs
Señal
Continua
13
Señal
Discreta
Señal Muestreada
Muestra
Actual
t = Tasa de Muestreo
14
Conversión Análoga-Digital (A/D)
Input
A/D
Output
00000001
00000101
00001001
00100100
10010000
:
Señal Análoga
15
Señal Digital
Conversión Análoga-Digital (A/D)
Existen diferentes técnicas de conversión análoga/digital
• Counter Ramp Converter
• Single and Dual Ramp converters
• Tracking Converter
• Successive Approximation Converter
• Flash Converter
16
Conversión Análoga-Digital (A/D)
Porque existen diferentes técnicas de conversión análoga/digital
17
Algoritmo del Relé Digital
Lee Ultima Muestra k
Filtrado Digital
Calcula Fasores
Modificar si
es requerido
NO-TRIP
18
Metodos de Protección
Logica del Relé
Disparo - TRIP
Rutina de Lectura
Lee la Ultima Muestra k
k
k-1
k-2
t = Tasa de Muestreo
19
Muestra
Actual
Filtrado Digital
Señal No-Filtrada
(muestras)
Filtrado Digital
Señal Filtrada
(muestras)
20
Ejemplo de Filtro Digital
iok = ik − ik −1 − ik −2 + ik −3
ik
FILTRO
DIGITAL
io
0.15
1
0.1
0.5
0.05
0
0
-0.5
-0.05
-1
-0.1
-1.5
-2
-0.15
-0.2
0
0.005
0.01
0.015
0.02
0.025
0.03
0.035
0.04
0.045
0.05
0
0.005
0.01
0.015
0.02
0.025
0.03
0.035
0.04
0.045
0.05
Técnicas de Filtrado Digital y Estimación Fasorial
Los fabricantes utilizan diferentes técnicas de filtrado
entre las cuales tenemos :
• Transformada Discreta de Fourier
• Filtro Coseno
• Algoritmo de mínimos cuadrados
• Filtro Kalman
• Transformadas Wavelet
22
Calculo de los Fasores
ik
Señal Filtrada
(Muestras)
Calculo de Fasores
| Ik |
Fasores:
Magnitud y Angulo vs.
Referencia
23
q
Ref.
Calculo de los Fasores
ik
| Ik |
q
24
Ref.
Calculo de los Fasores
25
Tiempo de Operación versus
Velocidad de Muestreo
Métodos de Protección
•
•
•
•
•
•
Sobrecorriente (50, 51)
Tensión (59, 27)
Direccional (67)
Distancia (21)
Diferencial (87)
Frecuencia (81)
Calculo de Fasores
Método de Protección
Lógica del Relé
27
Lógica del Relé y Adaptabilidad
Siguiente Muestra
Modificar el
Requerimiento
No-Trip
Metodo de Proteccion
Logica del Relé
Trip
28
Estimación de Frecuencia
Los fabricantes utilizan diferentes técnicas para estimar la
frecuencia medida por un relé :
• Detección del Cruce por Cero
29
Estimación de Frecuencia
• Metodo Fasorial
30
Estimación de Frecuencia
• Frecuency Tracking
31
Lógica Programable
(+)
A
C
B
D
A
B
C
Logic
E
D
E
(-)
Equation Implemented:
E = A•B + C + !D
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Salidas Programables del Relé Digital
Y1
Inputs
Y2
Y3
Y3
33
Subsistema de Entradas Discretas
+
Contacto
Externo
Opto aislador
Filtrado y
adaptacion
Entrada
-
34
Luz
Al Sistema
mP (microprocesador)
Ventajas de los Relés Digitales
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Multifuncionalidad
Compatibilidad con
otros sistemas
digitales
Libre de Mantto
(Auto-supervision)
Alta Sensibilidad
Seguro y Selectivo
Adaptivo
Alta Fiabilidad
(Auto-supervision)
Burden Reducido
en
CT’s y VT’s
Programable
Bajo Costo
Descargar