UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILEFACULTAD DE INGENIERA

DEPARTAMENTO DE INGENIERA ELCTRICA

ASIGNATURA: Electivo IV: PROTECCIONES ELCTRICASCdigo 11711 Curso Vespert ino

PROFESOR : CARLOS LATORRE VALLADARES

ALUMNO :Ap. Paterno Ap. Materno Nombre

Observacin: Desarrolle su prueba en forma CLARA Y ORDENADA.

P E P N 1ler SEMESTRE 2009

6 de mayocle2009PuntaiePl.-P2.-P3.-

TOT:

CALIFICACIN

En el sistema de transmisin, cuyo diagrama unineal se presenta en la figura, todas lasmpedancias se encuentran expresadas en p.u. en base comn de 145 MVA y Voltajes BasesNominales del transformador. La demanda de potencia corresponde a la situacin dedemanda mxima.

Para la especificacin 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 rels de sobrecorriente de fase de tiempo inverso (51),

considerando una condicin de sobrecarga aceptable del 30% y At = 0,35 segundos.Los rels son de tipo digital o numricos de las siguientes caractersticas:

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 instantnea del rel 50-D:

Rango del Pick-up: 0,5 a 80,0 Amp en pasos de 0,1 Ampc) El ajuste de los rels residuales, considerando las caractersticas del mismo rel utilizado

para la proteccin de fases.

X>-X0 --,: x, ^ x^ o, ^y/r ; x0 =

Un ret de sobreconlente cuya resistencia ts de 0,35 O y su Inductancia es de 2,5est conectado en el Tap 5 a travs ca un TC de razn 200/ i amperes y Zs - 0,18 O., Elconductor de conexin tiene una resistencia de 3,35 rnQ/rt y el rel se encuentraubicado n SO ni del TC

La caracterstica de excitacin del TC se expresa en la tabla siguiente.

I2 (V) 0,6 1,0 2,0 6,00,05 0,10 0,145 0,148

Si pide:a) El valor de la corriente primaria que hace operar ai Rel y determine el errorb} Determinar el error de razn correspondientec) Es posible determinar, con los datos del problema, I ndice ete saturacin (n)

rel?, t{Explique porqu m o parque nalSi no es posible, con los datos proporcionados, exprese de qu forma se debepmuoder para poder determinar n

* - Resp o n da las sigu nte s p re g u ntas:

a) Enuncie y describa las caractersticas fundamentales que debe cumplir un Sistema deProtecciones Elctricas.

b) Explique de que formas se puede obtener voltaje de secuencia cero en un sistemaelctrico trifsico. Confeccione un diagrama adecuado explicativo (no basta con slo eldiagrama, debe explicar como opera el sistema).

c) Explique porque razn se desprecia la impedancia del circuito primario al obtener elcircuito equivalente de un Transformador de Corriente y porque razn ello no esposible hacer para el Transformador de Potencial.

d) Explique que caracterstica presenta un transformador de corriente clase C400.e) Explique que es un "Compacto de Medida" utilizado en los sistemas de medida para

facturacin en media tensin. Describa como est compuesto y de que tipos puede ser.

c)

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UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILEFACULTAD DE EVGEMIER1A

DEPARTAMENTO DE INGENIERA ELCTRICA

ASIGNATURA: PROTECCIONES ELCTRICASCDIGO 1171 1 CURSO VESPERTINO

PROFESOR : CARLOS LATORRE VALLADARES

ALUMNO :Ap. Paterno Ap. Materno Nombre

Observacin: Resuelva rada PROBLEMA en hoja separada.Desarrolle su prueba en forma CLARA Y ORDENADA.

PEP Nl1* SEMESTRE 2003

FECHA : J8 JUNIO 2003PntalePl.-P2.-P3.-

TOT:

CALIFICACIN

P

Pl.- Responda las siguientes preguntas/; a) Enuncie y d una descripcin de las caractersticas fundamentales que debe cumplir un sistema de

proteccin elctrica.

b) Exprese cual es la caracterstica fundamental que debe cumplir un transformador de corriente enrelacin con la corriente de excitacin.

c) Dibuje a caracterstica de saturacin del ncleo de un TC para uso en medida y en proteccin,respectivamente. Explique.

d) Exprese que representa el ndice de saturacin de un TC.

e) Indique una clasificacin de los rels de acuerdo a su velocidad de operacin.

45: f) Exprese la caracterstica que presenta un fusible limitador de corriente. Confeccione un grficoaclaratorio.

{ g) Explique el principio de operacin de un interruptor diferencial de baja tensin. Aydesegrficamente.

h) Explique que representa la sensibilidad de un interruptor diferencial de baja tensin. D unejemplo.

P2.- Un Transformador de Corriente de razn 250/5 tiene conectado en su secundario un Amprmetro yun Wtmetro, instrumentos que se encuentran ubicados a 75 metros respecto del TC. El conductorde conexin es de 2,35 l/km.El Burden de los instrumentos es: Amp: 0,75 O; Watm: 1,15 OLa curva de excitacin y caractersticas del TC se encuentran en hoja adjunta.

Determine: a) La corriente primaria en amperes si la corriente secundaria en el TC es 4,3 Ab) El error de razn correspondiente

P3.- Para el sistema de alimentacin a los motores indicados en el diagrama unilineal de la figura,determine: a) La corriente en el alimentador y circuitos derivados que permita especificar laseccin de conductor en cada caso

b) Las protecciones de cortocircuitos y sobrecarga, donde corresponda., para elalimentador y motores. Indique en cada caso el tipo de proteccin que usar.

H Alimentador D

D

I Cto.Cto.

( Cto,

Derivado 1

Derivado 2

Derivado 3

(MUJMI 25 HP Jaula re Ardilla F

1 *

fj/UHO L%\^5L*jJ^ JA^W^AAJh ^M^U^MTt^ O- 4i- ^JO/lAxC^X^t 6- Lr-> A^C^tA^u^^AxAr7 f^^u^J^M^ ^TM1^^ f^

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.0010002 0004 0.01 0.02 006 0.1 0.2 0.40.60.81.0' .

VALOR EFICAZ DE LA CORRIENTE DE EXCITACIN

P2.- Un rel de sobrecorriente de fase que se encuentra conectado en tap 5 y cuyo burden es1,9 D, es alimentado por un TC multirazn clase C100 correspondiente a la razn 300/5, elque se encuentra ubicado a 75 metros del rel y conectado a ste por un conductor decobre de 2,35 mQ/m.

Si el rel recibe una corriente de 8,3 amperes se pide:a) Determinar la magnitud de la corriente en el primario del TCb) el error de razn en por cientoc) Exprese si el TC cumple con lo que establece la Clase C100, explique su

respuesta fundamentadamente. De no cumplir explique como puede resolver lasituacin de forma tal que la lectura de corriente cumpla con la exactitud queestablece la clase de precisin del TC.

-re

>

P3.- Responda las siguientes preguntas:

a) Enuncie y describa las caractersticas fundamentales que debe cumplir un Sistema deProtecciones Elctricas.

b) Explique dos formas para obtener voltaje de secuencia cero en un sistema elctricotrifsico. Confeccione un diagrama adecuado explicativo (no basta con slo eldiagrama, debe explicar como opera el sistema).

c) Explique porque razn se desprecia la impedancia del circuito primario al obtener elcircuito equivalente de un Transformador de Corriente y porque razn ello no esposible hacer para el Transformador de Potencial.

d) Exprese a que corresponde una "zona de proteccin" para el caso de un sistemaelctrico de potencia.

e) Explique que entiende por: i) Respaldo local y ii) Respaldo remoto. Proporcione unejemplo en cada caso.

f) Explique a que corresponde y cual es el fundamento de la "corriente dinmica de unTC".

Departamento Ingeniera Elctrica Profesor Carlos A. Latorre V. Protecciones Elctricas

200

2 3 4 9 ( 7 * 9 2 3 4 5 C 7 8 9 2 3 4 5 C 7 I 9OJ 1.0

Secondary RMS Exting Amperes (Is)Typical excitation curves for a 600:5 multiratio class C100 current transformen

16 USACH

UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILEFACULTAD E INGENIERA

DEPARTAMENTO DE INGENIERA ELCTRICA

ASIGNATURA: MANTENCIN Y PROTECCIONES ELCTRICASCDIGO 11088 (PARTE PROTECCIONES ELCTRICAS)PROFESOR : CARLOS LATORRE VALLADARES

/ALUMNO :

Ap. Paterno Ap. Materno Nombre

Observacin: Desarrolle su prueba en forma CLARA Y ORDENADA.

POR2 SEMESTRE 2009

5 de enero de 2009PuntajePi.-P2.-P3.-

TOT:

CALIFICACIN

P1.- ( En el sistema de transmisin, cuyo diagrama unilineal se presenta en la figura, todas las* impedancias se encuentran expresadas en p,u, en base comn de 100 MVA y Voltajes Bases

Nominales del transformador. "La demanda de potencia corresponde a la situacin dedemanda mxima.

Determine los ajustes de los relea de sobrecorriente de tiempo Inverso einstantneos do fase, considerando una condicin da sobrecarga aceptable del 3S% y M 0,30 segundos,

LOS rels son de tipo digital o numricos de las siguientes caractersticas: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 Instantnea (50):

Rango del Pick-up: 0,6 a 80,0 Amp en pasos de 0,1 Amp

Para la especificacin 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 Amperesprimarios a 5 Amperes secundarios.

A

so

P2.- Para el sistema de transmisin 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 mnimas que puedan ocurrir tanto en el lado de 220 kV como en el lado de 66 kV (noconsidere colocar rel residual para la zona de la lnea C- D), para lo cual se pide:a) Dibuje en el diagrama unilineal la ubicacin de los rels residuales necesarios para proteger

el sistema de transmisin, considerando como mnimo los TCs indicados y en particularpara uno de ellos dibuje el diagrama trifsico de conexin.

b) Determine el ajuste de los rels de sobrecorriente residuales considerando que ellos son delas mismas caractersticas que los rels de sobrecorriente de fase.

P3.- Responda las siguientes preguntas:

a) Exprese a que corresponde el ndice de saturacin de un TC y explique cmo sedetermina.

b) Enuncie y describa las caractersticas fundamentales que debe cumplir un Sistema deProtecciones Elctricas.

c) Explique cual es el principio bsico de implementacin de la proteccin direccional.d) Explique de que forma se puede obtener voltaje de secuencia cero para polarizacin

de un rel direccional. Confeccione un dibujo aclaratorio.

e) Un rel de sobrecorriente cuyo Burden es 0,8 Q est conectado en el Tap 3, a travsde un TC de razn 100/ 5 amperes y Zs = 0,2 O. El conductor de conexin tiene unaresistencia de 2,45 O/km y el rel se encuentra ubicado a 34 m del TCLa caracterstica de excitacin del TC se expresa en la tabla siguiente.

E2(V)"o (A)

0,50,01

1,00,05

2,00,10

3,00,115

4,00,13

5,00,14

6,00,145

8,00,148

10,00,15

Calcule el valor de la corriente primaria que hace operar al Rel y determine elerror de razn correspondiente.