PROYECTO Nº: OT-15075 SERVICIOS ESTUDIOS DE …€¦ · Sistema 1 (falla de interruptor) Paño 52K5, Relé Marca ABB, Modelo REC670 (50 BF) Sistema 1 (falla de interruptor) Paño

PROINGESA INGENIERÍA FONO/FAX: (32) 3140790, CASA MATRIZ CONCÓN. FONO: (41) 224 5918, SUCURSAL CONCEPCIÓN. , WWW.PROINGESA.CL

PROYECTO Nº: OT-15075

SERVICIOS ESTUDIOS DE COORDINACIÓN Y AJUSTE DE PROTECCIONES PROYECTO ANCOA ALTO JAHUEL 2X500KV:

PRIMER CIRCUITO

INFORME TECNICO

INFORME DE AJUSTE Y COORDINACION DE PROTECCIONES.

Nº: 15075-C-ELE-INF-01

REV FECHA DESCRIPCION PREP REV APR

B 12-06-2015 Para revisión del cliente MNC ESR RMN

C 22-06-2015 Para revisión del cliente MNC ESR RMN

http://www.proingesa.cl/

http://migracion.elecnor.es/firma-de-correo/elecnorColorx150.jpg?attredirects=0

Doc. : 15075-C-ELE-INF-01

PROINGESA INGENIERÍA FONO/FAX: (32) 3140790, CASA MATRIZ CONCÓN. FONO: (41) 224 5918, SUCURSAL CONCEPCIÓN. , WWW.PROINGESA.CL

INDICE

1 INTRODUCCIÓN ............................................................................................ 5 2 OBJETIVOS ................................................................................................... 6

2.1 Protecciones de líneas en S/E Alto Jahuel: .................................................... 6 2.2 Protecciones falla interruptor en S/E Alto Jahuel: .......................................... 6 2.3 Protecciones diferencial reactores S/E Alto Jahuel: ....................................... 6 2.4 Protecciones de líneas en S/E Ancoa: ............................................................ 7

2.5 Protecciones falla interruptor en Ancoa: ........................................................ 7 2.6 Protecciones diferencial reactores S/E Ancoa: ............................................... 7

3 ANTECEDENTES ........................................................................................... 8 3.1 Documentos y otros. ....................................................................................... 8

3.2 Planos. ............................................................................................................ 8 3.3 Programas Computacionales. ........................................................................ 8 3.4 Diagrama Unilineal Simplificado Situación Proyectada .................................. 9

3.5 Parámetros Eléctricos del Sistema. .............................................................. 10 3.5.1 Niveles de Cortocircuito ....................................................................... 10

3.5.1.1 Niveles de Cortocircuito S/E Polpaico 500 kV .................................. 10 3.5.1.2 Niveles de Cortocircuito S/E Alto Jahuel 500 kV .............................. 10

3.5.1.3 Niveles de Cortocircuito S/E Ancoa 500 kV...................................... 10 3.5.1.4 Niveles de Cortocircuito S/E Charrúa 500 kV ................................... 11 3.5.1.5 Niveles de Cortocircuito S/E Lo Aguirre 500 kV ............................... 11

3.5.2 Parámetros de Líneas existente y proyectada. .................................... 12 3.5.3 Parámetros de transformador .............................................................. 13

3.5.4 Transformadores de medida ................................................................ 14 3.5.4.1 Transformadores de medida para protecciones de línea ................. 14 3.5.4.2 Transformadores de medida para protecciones de Reactor ............ 15

4 METODOLOGÍA Y ANÁLISIS DE OPERACIÓN .......................................... 15

4.1 Metodología. ................................................................................................. 15 4.2 Escenario de Operación. .............................................................................. 17 4.3 Contingencias. .............................................................................................. 17

5 CRITERIOS DE AJUSTES (instalaciones proyectadas). .............................. 17 5.1 Nueva Línea Ancoa – Alto Jahuel 500 kV. ................................................... 18

5.1.1 ABB REL 670 / RED 670 Sistemas Principales 1-2 de protección de líneas de S/E Alto Jahuel paño K5. .................................................................... 18

5.1.1.1 Función Diferencial de Línea (87L) L3CPDIF. .................................. 19 5.1.1.2 Función de Distancia (21/21N) ZMCPDIS / ZMCAPDIS / ZDSRDIR/ FDPSPDIS: ..................................................................................................... 22




PROINGESA INGENIERÍA FONO/FAX: (32) 213 7350, CASA MATRIZ CONCÓN. FONO: (41) 224 5918, SUCURSAL CONCEPCIÓN. FONO: (2) 246 9159, SUCURSAL SANTIAGO, WWW.PROINGESA.CL

Página 3

5.1.1.3 Esquema de Teleprotección (ZCPSCH): .......................................... 27

5.1.1.4 Función de Sobrecorriente Direccional (67/67N): ............................. 29 5.1.1.5 Función Reconexión (79) SMBRREC .............................................. 29 5.1.1.6 Función de Verificación de Sincronismo (25VS) SESRSYN: ........... 30 5.1.1.7 Función de Sobrecorriente de Fase (50/51) OC4PTOC. .................. 30 5.1.1.8 Función de Sobrecorriente Residual (50N/51N). .............................. 31

5.1.1.9 Protección de subtensión Tensión (27) ............................................ 31 5.1.1.10 Protección de sobretensión Tensión (59) OV2PTOV ................... 31 5.1.1.11 Cierre contra falla ZCVPSOF ........................................................ 32 5.1.1.12 Bloqueo por oscilación de potencia ZMRPSB ............................ 32

5.1.2 ABB REC670 Sistema respaldo local en S/E Alto Jahuel paño K5...... 36 5.1.2.1 Protección de Falla de interruptor .................................................... 36

5.1.3 ABB REL 670 / RED 670 Sistemas Principales 1-2 de protección de línea S/E Ancoa paño K5. .................................................................................. 37

5.1.3.1 Función Diferencial de Línea (87L) L3CPDIF. .................................. 38 5.1.3.2 Función de Distancia (21/21N): ........................................................ 42 5.1.3.3 Esquemas de Teleprotección (ZCPSCH): ........................................ 47

5.1.3.4 Función de Sobrecorriente Direccional (67/67N): ............................. 47 5.1.3.5 Función Reconexión (79) SMBRREC .............................................. 48

5.1.3.6 Función de Sobrecorriente de Fase (50) OC4PTOC. ....................... 49 5.1.3.7 Función de Sobrecorriente Residual (50N/51N). .............................. 50

5.1.3.7.1 Protección de ssubtensionn Tensión (27) .................................. 50 5.1.3.8 Protección de sobretensión Tensión (59) OV2PTOV ....................... 50 5.1.3.9 Cierre contra falla ZCVPSOF .......................................................... 51

5.1.3.10 Bloqueo por oscilación de potencia ZMRPSB ............................ 51 5.1.4 ABB REC670 Sistema respaldo local en S/E Ancoa paño K5. ............ 55

5.1.4.1 Protección de Falla de interruptor .................................................... 55 5.2 Banco de Reactores N°5 S/E Alto Jahuel paño KZ3. .................................. 56

5.2.1 ABB RET670 Sistema principal 1 y 2. .................................................. 56 5.2.1.1 Función Diferencial de Transformador (87T) .................................... 56

5.2.1.2 Función Diferencial Restringida a Tierra (87N) ................................ 57 5.2.1.3 Función sobrecorriente residual (51G). ........................................... 57 5.2.1.4 Función de sobrecorriente de fase (51/50) ....................................... 57

5.2.1.5 Función de Corriente Residual (51N) ............................................... 58 5.2.2 ABB REC670 Sistema respaldo local. ................................................. 59

5.2.2.1 Protección de Falla de interruptor .................................................... 59 5.3 Banco de Reactores N°3 S/E Ancoa paño KZ5. .......................................... 59

5.3.1 ABB RET670 Sistema principal 1 y 2. .................................................. 60 5.3.1.1 Función Diferencial de Transformador (87T) .................................... 60 5.3.1.2 Función Diferencial Restringida a Tierra (87N) ................................ 60 5.3.1.3 Función sobrecorriente residual (51G). ........................................... 61





Página 4

5.3.1.4 Función de sobrecorriente de fase (51/50) ....................................... 61

5.3.1.5 Función de Corriente Residual (51N) ............................................... 61 5.3.1.6 Protección de Falla de interruptor .................................................... 62

6 Conclusiones y consideraciones .................................................................. 63 6.1 Ajustes presentados ..................................................................................... 63 6.2 Caso particular: Traslape de las segundas zonas de las protecciones distancia. ................................................................................................................ 63

Anexo I: ..................................................................................................................... 67 Anexo II: .................................................................................................................... 68 Anexo lV: ................................................................................................................... 69

Anexo V: .................................................................................................................... 74





Página 5

1 INTRODUCCIÓN

ELECNOR S.A. en adelante ELECNOR, ha solicitado a Proingesa los servicios de ingeniería para desarrollar el estudio de ajuste y coordinación de protecciones para proyecto de línea entre Ancoa y Alto Jahuel en 500 kV circuito 3.

El nuevo circuito estará ubicado entre la S/E Alto Jahuel ubicada en La comuna de Buin, Región Metropolitana y S/E Ancoa ubicada en La comuna de Colbún, Región Del Maule, tendrá una extensión aproximada de 258 km y capacidad de transmisión de 1400 MW.





Página 6

2 OBJETIVOS

Determinar los ajustes de los relés asociados a los paños proyectados indicados en el numeral

2.1 Protecciones de líneas en S/E Alto Jahuel:

Sistema 1 (Diferencial de Línea) Paño 52K5, Relé Marca ABB, Modelo RED670 (87L, 21/21N, SOTF, PSB, 51, 59, 85,79, 25).

Sistema 2 (Relé de Distancia) Paño 52K5, Relé Marca ABB, Modelo REL670 (21/21N, SOTF, PSB, 51, 59, 85,79, 25).

2.2 Protecciones falla interruptor en S/E Alto Jahuel:

Sistema 1 (falla de interruptor) Paño 52K5, Relé Marca ABB, Modelo REC670 (50 BF)

Sistema 1 (falla de interruptor) Paño 52KZ3, Relé Marca ABB, Modelo REC670 (50 BF)

2.3 Protecciones diferencial reactores S/E Alto Jahuel:

Sistema 1 (Diferencial transformador) Paño 52KZ3, Relé marca ABB, Modelo RET670 (87T, 51/50, 51G)






Página 7

2.4 Protecciones de líneas en S/E Ancoa:

Sistema 1 (Diferencial de Línea) Paños 52K5, Relé Marca ABB, Modelo RED670 (87L, 21/21N, SOTF, PSB, 51, 59, 85,79, 25).

Sistema 2 (Relé de Distancia) Paño 52K5, Relé Marca ABB, Modelo REL670 (21/21N, SOTF, PSB, 51, 59, 85,79, 25).

2.5 Protecciones falla interruptor en Ancoa:

Sistema 1 (falla de interruptor) Paño 52K5, Relé Marca ABB, Modelo REC670 (50 BF)

Sistema 1 (falla de interruptor) Paño 52KZ5, Relé Marca ABB, Modelo REC670 (50 BF)

2.6 Protecciones diferencial reactores S/E Ancoa:







Página 8

3 ANTECEDENTES

3.1 Documentos y otros.

3.1.1 Estudios De Eléctricos Para Conexión De Línea De Transmisión Alto Jahuel - Ancoa 1x500 Kv

3.1.2 Filosofía De Protección Del Sistema De Transmisión Eléctrica De

Transelec S.A. 3.1.3 Ancoa Substation Alto-Jahuel No.3 Series Capacitors, Protection & Control

System Description of Operation

3.2 Planos.

3.2.1 Diagrama unilineal de protecciones patio 500 kV + nueva línea Ancoa 3, Nº:EC-80.016-EUN-002L01.

3.2.2 Diagrama unilineal de protecciones línea Alto Jahuel 3 500 kV, Nº:EC-

80.011-EUN-002L01.

3.3 Programas Computacionales.

3.3.1 DIGSILENT, Power Factory 14.1.6.





Página 9

3.4 Diagrama Unilineal Simplificado Situación Proyectada

Figura 1: diagrama unilineal simplificado





Página 10

3.5 Parámetros Eléctricos del Sistema.

3.5.1 Niveles de Cortocircuito

Obtenidos a través del Programa DiGSILENT con base de datos del SIC actualizada al tercer trimestre del 2014.

3.5.1.1 Niveles de Cortocircuito S/E Polpaico 500 kV

3.5.1.1 Hidrología Húmeda Demanda Máxima.

I3f : 9.91 kA. I1f-t (3xIo) : 9.26 kA. I2f-t (3xIo) : 10.06 kA.

3.5.1.2 Niveles de Cortocircuito S/E Alto Jahuel 500 kV



3.5.1.3 Niveles de Cortocircuito S/E Ancoa 500 kV







Página 11

3.5.1.4 Niveles de Cortocircuito S/E Charrúa 500 kV



3.5.1.5 Niveles de Cortocircuito S/E Lo Aguirre 500 kV







Página 12

3.5.2 Parámetros de Líneas existente y proyectada.

3.5.5.1 Línea Polpaico - Alto Jahuel 500 kV

Z1 = 1,76 + j 20.43 (ohm-prim).< 85,06° Z0 = 14.50 + j 77.63 (ohm-prim). L = 73.52 km.

3.5.5.2 Línea Lo Aguirre – Alto Jahuel 500 kV

Z1 = 0.937+ j 13.12 (ohm-prim).< 85,91° Z0 = 6.84 + j 47.28 (ohm-prim). L = 42.52 km.

3.5.5.3 Línea Ancoa - Alto Jahuel 500 kV L1.

Z1 = 6,96 + j 80,81 (ohm-prim).< 85,06° Z0 = 58,98 + j 250,99 (ohm-prim). L = 241,24 km. Bcs = 0.0221 (S)

3.5.5.4 Línea Ancoa - Alto Jahuel 500 kV L2.

Z1 = 6,22 + j 71.61 (ohm-prim).< 75,67° Z0 = 64.74 + j 261.23 (ohm-prim). L = 257.39 km. Bcs = 0.02411 (S)

3.5.5.5 Línea Ancoa - Charrúa 500 kV L1.


3.5.5.6 Línea Ancoa - Charrúa 500 kV L2.





Página 13


3.5.5.7 Línea Ancoa – Colbún L1.

Z1 = 0,0015 + j 0,041 (ohm-prim).< 87,87° Z0 = 0,00085 + j 0,01003 (ohm-prim). L = 0,17km.

3.5.5.8 Línea Ancoa – Alto Jahuel 500 kV Nuevo Circuito L3.

Conductor: ACAR 700MCM de cuatro (4) conductores por fase Z1 = 5,48 + j 63,11 (ohm-prim).< 75,67° Z0 = 59.56 + j 276,22 (ohm-prim). L = 256.43 km. Ccs = 27.8 (ohm-prim)

Las características eléctricas de los equipos de compensación reactiva y de la torre con que se modelo la Línea de Transmisión se pueden visualizar en el anexo lV.

3.5.3 Parámetros de transformador

3.5.6.1 Autotransformador T1 y T2 S/E Polpaico.

Relación de tensión : 525/220 kV Potencias ONAN/ONAF : 510 - 750 / MVA Conexión : Yy0

Impedancia SEC (+) Sec (0) S (base)

ZAT-MT 10,03%

170

ZAT-MT

10,08% 750





Página 14

3.5.6.2 Autotransformador N°4 y N°5 S/E Alto Jahuel.

Relación de tensión : 525/230/66 kV Potencias ONAN/ONAF : 510 - 750 / 510 - 750 / 105 - 150 MVA Conexión : Yy0d1


ZAT-MT 14,68% 9,98% 750

ZMT-LT 7,30% 4,96% 150

ZAT-BT 11,41% 7,76% 150

3.5.6.3 Autotransformador T2 S/E Ancoa.

Relación de tensión : 525/220 kV Potencias ONAN/ONAF : 510 - 750 / 510 - 750 MVA Conexión : Yy0


ZAT-MT 10,03%

170

ZAT-MT

10,08% 750

3.5.4 Transformadores de medida

3.5.4.1 Transformadores de medida para protecciones de línea

Transformadores de

MedidaTTCC (A) TTPP(kV)

S/E Alto Jahuel paño K5 2000/1 525/0,115

S/E Ancoa paño K5 2000/1 525/0,115





Página 15

3.5.4.2 Transformadores de medida para protecciones de Reactor

TRANSFORMADORES DE MEDIDA TTCC (A)

1000/1

200/1

20/1

1000/1

200/1

20/1

SE ALTO JAHUEL REACTOR

SE ANCOA REACTOR

4 METODOLOGÍA Y ANÁLISIS DE OPERACIÓN

4.1 Metodología.

La metodología empleada y los pasos a seguir para el desarrollo del presente estudio (determinar los nuevos valores de ajustes de los paños proyectados en S/E Alto Jahuel y S/E Ancoa .

En modelo del SIC (base DIGSILENT elaborada por el CDEC SIC de marzo del 2014 proyectado a la fecha de energizacion)

En dicho anterior nuevo modelo, se incorporan los relés de protección correspondientes a los siguientes paños (proyectados):

1. Paños 52K5 y 52KZ5 (proyectado) en S/E Ancoa. 2. Paño 52K5 y 52KZ3 (proyectado) en S/E Alto Jahuel.

Se definen los escenarios de operación y las respectivas contingencias que serán analizadas en el estudio.

Se definen criterios de ajustes y determinan estos mismos para las protecciones de las instalaciones proyectadas, a continuación se detallan:

Una (1) Protección Diferencial de línea RED670 S/E Alto Jahuel, Paño 52K5.

Una (1) Protección de Distancia de línea REL670 S/E Alto Jahuel, Paño 52K5.





Página 16

Dos (2) Protección Diferencial de Reactor RET670 S/E Alto Jahuel, Paño 52KZ3.

Una (1) Protección de falla de interruptor REC670 S/E Alto Jahuel, 52K5.

Una (1) Protección de falla de interruptor REC670 S/E Alto Jahuel, 52KZ3.

Una (1) Protección Diferencial de línea RED670 S/E Ancoa, Paño 52K5.

Una (1) Protección de Distancia de línea REL670 S/E Ancoa, Paño 52K5.

Dos (2) Protección Diferencial de Reactor RET670 S/E Ancoa, Paño 52KZ5

Una (1) Protección de falla de interruptor REC670 S/E Ancoa, Paño 52K5

Una (1) Protección de falla de interruptor REC670 S/E Ancoa, Paño 52KZ5





Página 17

4.2 Escenario de Operación.

Los escenarios de generación considerados para el presente informe son las siguientes:

Escenarios de Operación: Escenario 1: Hidrología Húmeda, Demanda Alta del SIC ( considerando 7700 MW de demanda). Máxima transferencia posible por las líneas 2x500 Charrúa – Ancoa y 500 kV Ancoa – Alto Jahuel.

La comprobación de los ajustes de protección se hará para falla al 10, 50 y 90% de las líneas de transmisión. La Línea de transmisión 500kV Ancoa- Alto Jahuel solo tiene flujo de sur a norte independiente del tipo de demanda y escenario húmedo o seco y considerando que la mayor transferencia de energía de sur a norte se realizara en hidrología húmeda, se consideró que no es necesario analizar hidrología seca para comprobar la coordinación de funciones de protección distancia.

4.3 Contingencias.

Las contingencias solicitadas por el CDEC SIC para el presente informe son las siguientes:

C0 : Condición Normal de Operación.

C1 : Compensacion serie de la Linea 500 KV Ancoa - Alto Jahuel N°3 fuera de servicio.

C2 : Compensacion serie Linea 500 KV Ancoa- Alto Jahuel N°2 fuera de servicio

C3 : Compensacion serie Linea 500 KV Ancoa - Charrua N°2 fuera de servicio

C4 : Linea 500 KV Ancoa- Alto Jahuel N°2 fuera de servicio.

C5 : Linea 500 KV Ancoa - Charrua N°2 fuera de servicio.

C6 : Linea 500 KV Ancoa - Alto Jahuel N°2 fuera de servicio y Linea 500 KV Ancoa - Charrua N°2 fuera de servicio simultaneamente

C7 : Linea 500 KV Ancoa - Alto Jahuel N°3 fuera de servicio.

5 CRITERIOS DE AJUSTES (instalaciones proyectadas).





Página 18

En este capítulo se describirán los criterios adoptados para determinar los ajustes de las protecciones

5.1 Nueva Línea Ancoa – Alto Jahuel 500 kV.

5.1.1 ABB REL 670 / RED 670 Sistemas Principales 1-2 de protección de líneas de S/E Alto Jahuel paño K5.

Se habilitarán las siguientes funciones

BLOQUE ABB FUNCIÓN DESCRIPCIÓN

ZMCPDIS 21/21N proteccion distancia Z1

ZMCAPDIS 21/21N proteccion distancia Z2-Z3-Z4

ZDSRDIR 21/21N protecion distancia direccional

ZCVPSOF SOTF proteccion cierre sobre falla

ZMRPSB PSB bloqueo por oscilacion de potencia

OC4PTOC 51/50 proteccion de sobrecorriente de emergencia

OV2PTOV 59 proteccion de sobrevoltaje

ZCPSH 85 esquema de teleproteccion

SMBRREC 79 reconexion automatica

SESRYN 25 verificacion de sincronismo

PROTECCION ABB REL 670


L3CPDIF 87L PROTECCION DIFERENCIAL DE LINEA











PROTECCION ABB RED 670

Para ambos sistemas el TTCC es de razon 2000/1 (A) y TTPP es de razon 525/0.115 (kV)





Página 19

5.1.1.1 Función Diferencial de Línea (87L) L3CPDIF.

Es un esquema de protección unitario, y opera en forma instantánea para todas las fallas producidas en la línea 1x500 kV Ancoa – Alto Jahuel, pero también debe asegurar su no operación debido a desequilibrios ocasionados por la saturación de los TT/CC ante fallas externas. En esta protección se activará la función de intertrip, que al operar un extremo, envía orden de desenganche al extremo remoto. El umbral de corriente diferencial (IdMin) se ajusta de manera que supere la diferencia de corriente de magnitudes de corriente normal que se presenta en un caso extremo en que todos los elementos de compensación de reactivos de la LT estén fuera de servicio y en demanda máxima. La diferencia de corriente es de un 30% de la corriente mayor, por lo que se recomienda que el umbral de corriente diferencial mínimo sea 3 veces este valor equivalente a 327 Amperes o bien 0.16 pu de la Ibase (Ibase=2000 A)

Figura 2: flujo de corriente en LT sin compensación para escenario C0 y demanda máxima





Página 20

Esta función dispone de dos pendientes de restricción las cuales serán ajustadas de la siguiente manera: P= %eCT + %er + MS Donde:

P : Pendiente de Restricción. %eCT : Máximo error de los TC`s para la clase de exactitud especificada (5%) %er : Máximo error de la relación de transformación de los TC`s (5%) MS : Margen de seguridad (5%)

Por lo tanto la primera pendiente de restricción será ajustada en :

Slope Section 2 = 20

La segunda pendiente se ajustara con la finalidad de incrementar la seguridad cuando las corrientes de corto circuito externas sean altas, por lo que el error de los transformadores de corrientes es alto.


Límite de corriente de no restricción IdUnre , a partir de este valor de corriente diferencial la protección diferencial emitirá su disparo sin tomar en cuenta la corriente de restricción. El valor de ajuste debe ser mayor (20% mayor) de la corriente pasante para una falla externa.

IdUnre = ICCFalla Barra S/E Ancoa x 1.2

Umbral diferencial alto – IdMinHigh: es usado temporalmente cuando la línea es energizada o cuando una falla es clasificada como externa. Sera ajustado igual a un 20% más que la corriente nominal.

IdMinHigh = 1.2

Bloqueo del 2do armónico: Cuando el contenido de harmónicos es mayor al ajuste dado, el relé bloquea la operación diferencial restringida. Sin embargo, cuando una falla es clasificada como interna por el discriminador de falla por secuencia negativa el relé ya no toma en cuenta el contenido de harmónicos. Durante el proceso de energización de la línea se produce temporalmente una corriente de inserción (corriente de inrush) en un extremo de la línea sin presentarse esto en el otro extremo. Por lo que esta





Página 21

diferencia de corriente podría provocar una mala actuación de la protección diferencial. El valor de ajuste (en %) será de

I2/I1 Ratio = 15

Bloqueo del 5to armónico: En nuestro caso no se tiene un transformador de potencia dentro de la zona de protección del relé diferencial. El valor de ajuste (en%) será:

I5/I1 Ratio = 25

Figura 3: característica de la protección diferencial





Página 22

5.1.1.2 Función de Distancia (21/21N) ZMCPDIS / ZMCAPDIS / ZDSRDIR/ FDPSPDIS:

Se considera habilitar en forma permanente la función de distancia de fase (21) (característica poligonal) y residual (característica poligonal) (21N), más específicamente los bloques para línea compensada ZMCPDIS ZMCAPDIS y ZDSRDIR ZMCPDIS : Bloque de función distancia de zona 1 para línea compensada ZMCAPDIS: Bloque de función distancia de zona 2, 3 y 4 para línea compensada ZDSRDIR: Bloque direccional de la función distancia para línea compensada FDPSPDIS: Bloque de arranque de las funciones distancia La función de distancia se deshabilitará al activarse la función de falla fusible, generada debido a la pérdida de potenciales provenientes de los secundarios de los TT/PP. Zona 1: Se recomienda deshabilitar esta zona de protección con el fin de evitar operaciones erróneas para fallas fuera de la línea producto de la lectura de impedancia aparente provocada por el compensador serie.

Zona 2: Para la segunda zona (Z2) se deberá ajustar al 100% de la reactancia de LT mas la reactancia capacitiva de la compensación serie medida por el relé de la línea protegida, cuidando de no alcanzar más allá del 50% de la línea más corta que pueda conectarse a la barra del otro extremo de la línea, ni de sobrealcanzar los transformadores o autotransformadores conectados a la barra del extremo remoto. Considerando además que el alcance resistivo es igual al alcance reactivo para fallas entre fases y el triple del alcance reactivo para fallas residuales. El tiempo de operación de esta zona será entre 0.5 seg. En dirección hacia delante. X2 = (100%*X LT s/cs) + Xcs= 90.93 (ohm-prim) =39.84 ohm sec

Xcs= reactancia de la compensación serie





Página 23

El alcance resistivo para fallas entre fase se recomeinda ajustar en un valor igual al alcance reactivo de esta zona.

R2ff = X2= 90.93 (ohm-prim) =39.84 (ohm sec)

El alcance resistivo para fallas fase a tierra se ajustarálo en un valor igual a tres veces el alcance resistivo para fallas entre fases de esta zona con el fin de cubrir al menos fallas de 25 ohm de resitencia de falla para operación normal, es decir:

R2ft = 3*R2ff= 272.79 (ohm-prim) = 74.93 (ohm sec)

Zona 3: Para la tercera zona (Z3) se deberá ajustar al 200% de la reactancia de la LT. Esta zona se ajusta solo con el fin de dar un respaldo a fallas en las líneas adyacentes con un tiempo de 3.2 segundos, sirviendo más que nada para como detector de fallas en sistemas adyacentes, de todas maneras conservando los tiempos de coordinación existentes en el sistema de 500kV.

X3 = (200%*X LT) + Xcs= 126.26 (ohm-prim) =55.31 (ohm sec) El alcance resistivo para fallas entre fases se ajustarálo en un valor igual al alcance reactivo de esta zona.

R3ff = X3=126.26 (ohm-prim) =55.31 (ohm sec)

El alcance resistivo para fallas fase a tierra se ajustarálo en un valor igual a tres veces el alcance resistivo para fallas entre fases de esta zona, es decir:

R3ft = 3*R3ff= 378.78 (ohm-prim)= 165.93(ohm sec)

Zona 4: Para la cuarta zona (Z4) se ajusta con dirección reversa, su objetivo es alertar fallas atrás del paño pero no se recomienda que no envie señal de trip. Ademas servirá para complementar la operación de la lógica de teleprotección POTT, su alcance será equivalente al 80% de la reactancia de la Linea menos la reactancia capacitiva de la compensación serie. Su aajuste resistivo es de similar valor al alcance reactivo





Página 24

X4 = (80%*X LT) - Xcs= 22.7 (ohm-prim) = 9.95(ohm sec)

Del manual de la proteccion se extraen las caracteristicar R/X para fallas entre fase y residual, que ayudan al entendimiento de los parametros ajustables:





Página 25

Tabla 1: Ajustes de los bloques de impedancia de la protección ABB REL 670 de S/E Alto Jahuel paño K5

IEC 61850 descripcion ZONA 2 ZONA 3 ZONA 4

X1FwPP reactancia de la LT en sec pos 90,93 126,26 22,70

R1PP resistencia de la LT en sec pos 5,41 10,82 4,33

RFFwPP resistencia de arco + Rfalla 171,04 230,88 36,75

X1RvPP reactancia reversa de la LT en sec pos 190,00 228,26 0,10

R1RvPP resistencia reversa de la LT en sec pos 171,04 230,88 36,75

X1FwPE reactancia de la LT en sec pos 63,13 126,26 22,70

R1PE resistencia de la LT en sec pos 5,41 10,82 4,33

XOPE reactancia de LT en sec 0 248,43 496,86 198,74

ROPE resistencia de LT en sec 0 59,57 119,14 47,66

RFFwPE resistencia de arco + R pie torre +Rfalla 351,23 702,45 225,38

X1RvPE reactancia reversa de la LT en sec cero 182,61 126,26 22,70

R1RvPE resistencia reversa de la LT en sec pos 351,23 702,45 225,38

IEC 61850 descripcion ZONA 2 ZONA 3 ZONA 4

X1FwPP reactancia de la LT en sec pos 39,84 55,31 9,95

R1PP resistencia de la LT en sec pos 2,37 4,74 1,90

RFFwPP resistencia de arco + Rfalla 74,93 101,15 16,10

X1RvPP reactancia reversa de la LT en sec pos 83,24 100,00 0,04

R1RvPP resistencia reversa de la LT en sec pos 74,93 101,15 16,10

X1FwPE reactancia de la LT en sec pos 27,66 55,31 9,95

R1PE resistencia de la LT en sec pos 2,37 4,74 1,90

XOPE reactancia de LT en sec 0 108,84 217,67 87,07

ROPE resistencia de LT en sec 0 26,10 52,19 20,88

RFFwPE resistencia de arco + R pie torre +Rfalla 153,87 307,74 98,74

X1RvPE reactancia reversa de la LT en sec cero 80,00 55,31 9,95

R1RvPE resistencia reversa de la LT en sec pos 153,87 307,74 98,74

alcance en ohm primarios

alcance en ohm secundarios

caract residual

(ohm por loop)

caract de fase

(ohm/fase)

caract residual

(ohm por loop)

caract de fase

(ohm/fase)

El bloque ZDSRDIR se ajusta con idénticos valores a la zona 3, ya que este ajuste debe contener las demás zonas de protección El bloque de arranque FDPSPDIS se ajusta con los siguientes valores:





Página 26

Phase Selector (IEC 61850) OHM SEC OHM PRIM

X1PP 240 547,83

X0PE 260 593,48

RFFwPP 240 547,83

RFRwPP 240 547,83

RFFwPE 340 776,09

RFRwPE 340 776,09

Figura 4: caracteristica residual de la funcion distancia

1250.1125.1000.875.750.625.500.375.250.125.-125.-250.-375.-500.-625.-750.-875.-1000.-1125.-1250.-1375.-1500.-1625.-1750. [pri.Ohm]

1125.

1000.

875.

750.

625.

500.

375.

250.

125.

-125.

-250.

-375.

-500.

-625.

-750.

-875.

-1000.

-1125.

[pri.Ohm]

AJah\3\Ancoa K5 cto 3

JAHUEL RESIDUAL CTO 3

Date: 2/2/2015

Annex: D

IgS

ILE

NT





Página 27

Figura 5: caracteristicade fase de la funcion distancia

900.810.720.630.540.450.360.270.180.90.0-90.0-180.-270.-360.-450.-540.-630.-720.-810.-900.-990.-1080.-1170.-1260. [pri.Ohm]

810.

720.

630.

540.

450.

360.

270.

180.

90.0

-90.0

-180.

-270.

-360.

-450.

-540.

-630.

-720.

-810.

[pri.Ohm]

AJah\3\Ancoa K5 cto 3

JAHUEL FASE CTO 3

Date: 2/2/2015

Annex:

DIg

SIL

EN

T

5.1.1.3 Esquema de Teleprotección (ZCPSCH):

En la protección REL670 se habilita la lógica de teleprotección de sobrealcance permisivo (POTT) El modo de transferencia de disparo permisivo con sobrealcance (POTT) es un procedimiento permisivo. La zona de sobrealcance es la zona 2 ajustada a más allá de la subestación en el extremo opuesto es decisiva. En este caso la zona Z1 es deshabilitada para evitar operaciones erroneas producto de la reactancia capacitiva. Esta función permitirá la apertura instantánea de los interruptores de la LT para fallas detectadas por zona 2 hacia delante de parte de las protecciones distancia de ambos extremos. Si la protección de distancia identifica una falta dentro de la zona de sobrealcance, ésta envía primero una señal de autorización al extremo opuesto de la línea. Si del extremo opuesto igualmente se recibe una señal de autorización, se conduce la señal de disparo al relé de mando. Condición para una desconexión rápida es por lo tanto que en ambos extremos de la línea sea detectada una falta dentro de la zona de





Página 28

sobrealcance. La protección de distancia se ajusta de tal manera que la cubra más allá de la subestación en el extremo opuesto Este esquema necesita lógica de inversión de corriente en líneas paralelas, que consiste en bloquear el esquema de teleprotección luego de detectar una falla en zona reversa, el tiempo de bloque a ajustar será de 160 ms o 8 ciclos. El tiempo de prolongación de señal será ajustado en 80 ms o 4 ciclos.





Página 29

5.1.1.4 Función de Sobrecorriente Direccional (67/67N):

La función (67) no se habilita.

5.1.1.5 Función Reconexión (79) SMBRREC

Para esta línea se considera reconexión del tipo mono polar con un solo intento de cierre. La reconexión tripolar se deshabilitara La conexión del bloque SMBRREC para cumplir con lo anterior es la siguiente:

Figura 6: bloque SMBRREC reconexion monopolar

La reconexión se realiza si la apertura del interruptor fue operada por acción del trip de la protección diferencial de línea o del esquema de





Página 30

teleprotección. Para apertura de interruptor debido a operación de cualquier otra función habilitada, o con algún retardo de tiempo, no se activará la reconexión. La reconexión automática en este extremo de la línea se configura para que el cierre tenga lugar en la condición de barra viva – línea muerta. El tiempo de retardo para la orden de cierre (Dead-Time) se ajusta en 800 ms, tiempo suficiente para asegurar la extinción del arco. El tiempo de reset posterior al cierre del interruptor se ha ajustado en 3 segundos. Se debe considerar una lógica de control esquema esclavo - maestro, si el esquema principal está habilitado el segundo queda inhabilitado y viceversa cuando el primero está inhabilitado el segundo se habilita, en resumen solo uno debe comandar el esquema de reconexión.

5.1.1.6 Función de Verificación de Sincronismo (25VS) SESRSYN:

El esquema de verificación de sincronismo de cada paño de línea autorizará el cierre del interruptor en las condiciones de Línea Viva y Barra Muerta, Línea Muerta y Barra Viva o bien ambos vivos con verificación de sincronismo. Se considera tensión viva a aquella que supera el 90% del valor operacional normal y tensión muerta a aquella inferior al 10% del valor operacional normal (500 kV). En el caso de sincronización se considera permisible una diferencia de frecuencia de 0,2 Hz, un desfase angular de 10 grados, y una diferencia de tensión de 10%.

5.1.1.7 Función de Sobrecorriente de Fase (50/51) OC4PTOC.

Se habilitará el STEP1 de la función de sobrecorriente de fase, la cual por lógica debe quedar sujeta al activarse la función de falla fusible (generada debido a la pérdida de potenciales provenientes de los secundarios de los





Página 31

TT/PP) o bien detectarse la pérdida de comunicación necesaria para la función de teleproteccion. Esta función es de emergencia por lo que no se coordinara con instalaciones aledañas, por lo que su operación debe quedar bloqueada por la operación de las funciones de protección. El ajuste pick-up debe permitir la circulación de la potencia máxima de transmisión de la línea Ancoa – Alto Jahuel pero no debe ser superior a la corriente nominal de los TT/CC considerando el factor de sobrecarga permanente de 120%. Se ajusta su zona instantánea a 3.2 seg, para coordinar con función de sobrecorriente del transformador 525/220 kV S/E Ancoa. Curva: tiempo definido Pick up: 1.2 pu=2400 (A-prim) Tiempo: 3.2 seg.

5.1.1.8 Función de Sobrecorriente Residual (50N/51N).

La función 50/51N se deshabilitará

5.1.1.9 Protección de subtensión Tensión (27)

La función 27 se deshabilitará

5.1.1.10 Protección de sobretensión Tensión (59) OV2PTOV

Esta función se habilita para proteger a los pararrayos de 500 kV de sobre tensiones temporales (TOV) que se originen en el sistema de 500 kV debido a pérdida total de carga (o rechazo total de generación). Su actuación es sobre su propio interruptor y emite transferencia directa de desenganche (TDD) al extremo remoto de la línea. Además, para garantizar un funcionamiento seguro, los ajustes de tensión y/o retardo de tiempo de esta función deben permitir el normal funcionamiento de los sistemas GAP y MAIS. Tanto para sobre tensiones entre fases y fase a tierra se ajustan dos etapas.





Página 32

La primera tendrá una tensión mínima de operación igual a 1.1 pu, y un retardo a la operación igual a 10 segundos. Tiempo suficiente para permitir un funcionamiento adecuado de los sistemas GAP y MAIS. La segunda etapa será instantánea con umbral de tensión igual a 1.5 pu. Protección de sobretensión Tensión (59)

La protección de tensión mide permanentemente la tensión de cada fase con la finalidad de detectar las tensiones que son mayores o menores que las del rango normal de operación. Si las tensiones son menores que las del rango establecido se tiene un protección de subvención o mínima tensión (función 27); en el caso de tensiones mayores se tiene la protección de sobretensión (función 59).

5.1.1.11 Cierre contra falla ZCVPSOF

Se habilitará la función de cierre contra falla, que actuará en forma instantánea en caso de que al cerrar el interruptor la protección detecte condiciones de falla. Esta función arranca por la detección de falla dentro del alcance de la zona de sobrealcance. La activación de la función también considera la detección de línea muerta, para eso se debe disponer del estado del interruptor como entrada Se habilitará esta función de bloqueo con el fin de evitar operaciones erróneas de la protección distancia cuando una vez despejada una falla en un una línea adyacente por sus propias protecciones, se produce una oscilación de potencia tal que la protección distancia pueda interpretar como una falla dentro de la línea.

5.1.1.12 Bloqueo por oscilación de potencia ZMRPSB

Se habilitará de esta función de bloqueo con el fin de evitar operaciones erróneas de la protección distancia cuando una vez despejada una falla en un una línea adyacente por sus propias protecciones, se produce una oscilación de potencia tal que la protección distancia pueda interpretar como una falla dentro de la línea.





Página 33

Esta función tiene como principio de operación medir el tiempo que demora el vector de impedancia en atravesar las zonas de impedancias interior y exterior o bien llamadas blinder.

Figura 7: característica de bloque por oscilación de potencia

Se verifica el comportamiento de la potencia activa en la LT 500kV Ancoa - Alto Jahuel cto.3 para una simulación de estabilidad transitoria ocurrida la falla bifásica a tierra en la LT 500kV Ancoa - Alto Jahuel cto.2 en el escenario de máxima generación. Como se puede visualizar la Potencia activa se establece correctamente antes de los 30 segundos, pero la diferencia pic to pic del primer ciclo supera los 630 MW en 0.5 segundos, por lo que es muy posible que la protección pueda interpretar esta oscilación como una falla propia del cto 3 de la LT.





Página 34

Figura 8: simulación de estabilidad transitoria ocurrida la falla bifásica a tierra en la LT 500kV Ancoa - Alto Jahuel cto.2 en el escenario de HH demanda máxima

30.00024.00018.00012.0006.00000.0000 [s]

1100.00

900.00

700.00

500.00

300.00

100.00

1.00

0.80

0.60

0.40

0.20

0.00

Alto Jahuel - Ancoa 500 kV L3: Total Active Power/Terminal j in MW

0.022 s447.671 MW

29.316 s659.168 MW

0.892 s1038.419 MW

1.401 s400.387 MW

4.159 s833.205 MW

3.416 s465.006 MW

Proy ecto 3er Circuito Ancoa-Alto Jahuel Pac cto 3

Análisis Dinámicos: Escenario HSDA sin Col-Anc & PC cerrados Caso 3: Falla 2ft cto Ancoa-AJahuel 500 kV, 90% sin Telecomunicaciones

Date: 6/13/2014

Annex: /11

DIg

SIL

EN

T

Figura 9: sistema equivalente para el cálculo del ajuste de la función PSB

Para ajustar la función PSB (poder swing blocking) nos basamos en el capítulo 3.6.11.2 del manual de aplicaciones de la protección REL 670. Las ecuaciones utilizadas para determinar los parámetros de ajuste son las siguientes





Página 35

Las variables de entrada son las siguientes:

Ur tension nominal 500000 V

Umin tension minima en estado de alerta (NTSyCS) 475000 V

F frecuencia nominal 50 Hz

TTPP prim tension primario 525000 V

TTPP sec tension secundario 115 V

TTCC prim corriente nominal primario TTCC 2000 A

TTCC sec corriente nominal secundarioTTCC 1 A

ZL1 impedancia de LT 5,4+35,82 Ohm prim

ZsA impedancia del sistema desde Ancoa 2,83+j31,02 Ohm prim

ZsB impedancia del sistema desde Alto Jahuel 2,63+j30,14 Ohm prim

Smax potencia aparente maxima con la minima tension 1634 MVA

Fp factor de potencia 0,98 -

φmax angulo maximo de carga 25 grados

fsi frecuencia inicial maxima en oscilaciones de potencia 2,5 Hz

fsc frecuencia maxima permitida en oscilacion de potencia 7 Hz





Página 36

De acuerdo a las ecuaciones los parámetros calculados son los siguientes: Zmin impedancia minima de carga 138,08 Ohm prim

Rlmin resistencia minima de carga 135,32 Ohm prim

Zsis impedancia total del sistema 5,46+j61,16 Ohm prim

Zs ZL1+ZsA 8,23+j66,84 Ohm prim

Zco posicion de centro de oscilacion -0,1- j 0,44 Ohm prim

KL factror de pared externa / resistencia minima de carga 0,80 -

RLdOutFw pared externa hacia adelante 108,26 Ohm prim

KLdRFw factor pared interna hacia delante 0,80 -

δout angulo de carga externo 34,55 grados

δin angulo de carga interno 25,00 grados

tP1 tiempo inicial de deteccion de osiclacion 10,6 ms

t1Pmin tiempo inicial de deteccion de osiclacion minimo 30,00 ms

δin-min angulo de carga interno minimo 61,55

RLdInFw max pared externa hacia adelante maxima 41,30

kldRFw* nuevo factor de pared interna / pared externa 0,38 -

tP2 tiempo inicial de deteccion de oscilacion 3,79 ms Se ajustará la función PSB de tal manera de cubrir las todas las zonas de operación, para ello la región externa Fw y Rev, será un 20% superior a la zona 3.De acuerdo a los parámetros calculados se ajusta la función.

PSB ( IEC 61850) ohm prim

X1InFw 152

R1LIn 13

R1FInFw 277

X1InRv 152

R1FInRv 277

5.1.2 ABB REC670 Sistema respaldo local en S/E Alto Jahuel paño K5.

5.1.2.1 Protección de Falla de interruptor

Se habilitará la función de protección de falla de interruptor (50BF) ante la no apertura de los contactos del 52K5 de S/E Alto Jahuel, la cual será activada por la operación de las funciones habilitadas, dando orden de disparo luego de 20 mseg desde su activación (retrip).





Página 37

En caso que el interruptor del paño de reactor K5 y luego de 200 mseg no ha logrado abrir, se enviará una orden de disparo a los interruptores de asociados a la barra de 500kV de S/E Alto Jahuel, además de emitir disparo trasferido al extremo remoto en S/E Ancoa con el fin de despejar selectivamente la falla. Cabe señalar que la activación de la función 50BF considera la magnitud de corriente y la supervisión de contactos auxiliares. La corriente de operación de fase será ajustada en un valor igual al 120% de la corriente nominal del transformador de corriente. La corriente residual se ajustará en un valor igual al 10% de la corriente nominal del transformador de corriente. I>BF = 120% In TT/CC = 1,2 x 1 = 1,2 A-sec I3I0>BF = 10% In TT/CC = 0,1 x 1 = 0,1 A-sec

5.1.3 ABB REL 670 / RED 670 Sistemas Principales 1-2 de protección de línea S/E Ancoa paño K5.

Se habilitarán las siguientes funciones












PROTECCION ABB REL 670





Página 38


L3CPDIF 87L PROTECCION DIFERENCIAL DE LINEA











PROTECCION ABB RED 670

5.1.3.1 Función Diferencial de Línea (87L) L3CPDIF.

Es un esquema de protección unitario, y opera en forma instantánea para todas las fallas producidas en la línea 1x500 kV Ancoa – Alto Jahuel, pero también debe asegurar su no operación debido a desequilibrios ocasionados por la saturación de los TT/CC ante fallas externas. En esta protección se activará la función de intertrip, que al operar un extremo, envía orden de desenganche al extremo remoto. El umbral de corriente diferencial (IdMin) se ajusta de manera que supere la diferencia de corriente de magnitudes de corriente normal que se presenta en un caso extremo en que todos los elementos de compensación de reactivos de la LT estén fuera de servicio y en demanda máxima. La diferencia de corriente es de un 30% de la corriente mayor, por lo que se recomienda que el umbral de corriente diferencial mínimo sea 3 veces este valor equivalente a 327 Amperes o bien 0.16 pu de la Ibase (Ibase=2000 A)





Página 39

Figura 10: flujo de corriente en LT sin compensación para escenario C0 y demanda máxima

Esta función dispone de dos pendientes de restricción las cuales serán ajustadas de la siguiente manera: P= %eCT + %er + MS Donde:

P : Pendiente de Restricción. %eCT : Máximo error de los TC`s para la clase de exactitud especificada (5%) %er : Máximo error de la relación de transformación de los TC`s (5%) MS : Margen de seguridad (5%)

Por lo tanto la primera pendiente de restricción será ajustada en:


La segunda pendiente se ajustara con la finalidad de incrementar la seguridad cuando las corrientes de corto circuito externas sean altas, por lo que el error de los transformadores de corrientes es alto.





Página 40


Límite de corriente de no restricción IdUnre , a partir de este valor de corriente diferencial la protección diferencial emitirá su disparo sin tomar en cuenta la corriente de restricción. El valor de ajuste debe ser mayor (20% mayor) de la corriente pasante para una falla externa.

IdUnre = ICCFalla Barra S/E Ancoa x 1.2

Umbral diferencial alto – IdMinHigh: es usado temporalmente cuando la línea es energizada o cuando una falla es clasificada como externa. Sera ajustado igual a un 20% más que la corriente nominal.

IdMinHigh = 1.2

Bloqueo del 2do armónico: Cuando el contenido de harmónicos es mayor al ajuste dado, el relé bloquea la operación diferencial restringida. Sin embargo, cuando una falla es clasificada como interna por el discriminador de falla por secuencia negativa el relé ya no toma en cuenta el contenido de harmónicos. Durante el proceso de energización de la línea se produce temporalmente una corriente de inserción (corriente de inrush) en un extremo de la línea sin presentarse esto en el otro extremo. Por lo que esta diferencia de corriente podría provocar una mala actuación de la protección diferencial. El valor de ajuste (en %) será de

I2/I1 Ratio = 15

Bloqueo del 5to armónico: En nuestro caso no se tiene un transformador de potencia dentro de la zona de protección del relé diferencial. El valor de ajuste (en%) será:

I5/I1 Ratio = 25





Página 41

Figura 11: característica de la protección diferencial





Página 42

5.1.3.2 Función de Distancia (21/21N):

Se considera habilitar en forma permanente la función de distancia de fase (21) (característica poligonal) y residual (característica poligonal) (21N), más específicamente los bloques para línea compensada ZMCPDIS ZMCAPDIS y ZDSRDIR ZMCPDIS : Bloque de función distancia de zona 1 para línea compensada ZMCAPDIS: Bloque de función distancia de zona 2, 3 y 4 para línea compensada ZDSRDIR: Bloque direccional de la función distancia para línea compensada FDPSPDIS: Bloque de arranque de las funciones distancia La función de distancia se deshabilitará al activarse la función de falla fusible, generada debido a la pérdida de potenciales provenientes de los secundarios de los TT/PP. Zona 1 Se recomienda deshabilitar esta zona de protección con el fin de evitar operaciones erróneas para fallas fuera de la línea producto de la lectura de impedancia aparente provocada por el comepnsador serie. . Zona 2: Para la segunda zona (Z2) se deberá ajustar al 150% de la máxima impedancia medida por el relé de la línea protegida, cuidando de no alcanzar más allá del 50% de la línea más corta que pueda conectarse a la barra del otro extremo de la línea, ni de sobre alcanzar los transformadores o autotransformadores conectados a la barra del extremo remoto. Considerando además que el alcance resistivo es igual al alcance reactivo para fallas entre fases y el triple del alcance reactivo para fallas residuales. El tiempo de operación de esta zona será entre 0,3seg. Se ajusta en dirección hacia delante.

X2 = (150%*X LT) = 52.99 (ohm-prim)=23.22 (ohm sec) s/cs = Sin compensación serie El alcance resistivo para fallas entre fases se ajustarálo en un valor igual al alcance reactivo de esta zona.





Página 43

R2ff = 53 (ohm-prim)=23.22 (ohm sec)


R2ft = 3*R2ff= 158.97 (ohm-prim)=69.66 (ohm sec)

Este valor permitirá cubrir fallas a tierra por sobre 25 ohm en condición normal de operación.

Zona 3: Para la tercera zona (Z3) se deberá ajustar al 200% de la reactancia de la LT mas la reactancia capacitiva de la compensación serie. Esta zona se ajusta solo con el fin de dar un respaldo a fallas en las líneas adyacentes con un tiempo de 3.2 segundos, sirviendo más que nada para como detector de fallas en sistemas adyacentes.

X2 = (200%*X LT) = 70.66 (ohm-prim)=30.96(ohm sec) El alcance resistivo para fallas entre fases se ajustarálo en un valor igual al alcance reactivo de esta zona.

R3ff = X2= 70.66 (ohm-prim)=30.96 (ohm sec)


R3ft = 3*R3ff= 211.98 (ohm-prim)=92.88 (ohm sec) El resto de las zonas se consideran deshabilitadas. Zona 4: Para la cuarta zona (Z4) se ajusta con dirección reversa, su objetivo es alertar fallas atrás del paño pero no se recomienda que no envie señal de trip. Ademas servirá para complementar la operación de la lógica de teleprotección POTT, su alcance será equivalente a la reactancia de la línea de transmisión menos la reactancia capacitiva del compensador serie.





Página 44

Del manual de la proteccion se extraen las caracteristicar R/X para fallas entre fase y residual, que ayudan al entendimiento de los parametros ajustables:





Página 45

Tabla 2: Ajustes de los bloques de impedancia de la protección ABB REL 670 de S/E Alto Jahuel paño K5

IEC 61850 ZONA 2 ZONA 3 ZONA 4

X1FwPP 53,00 70,66 35,33

R1PP 8,12 10,82 5,41

RFFwPP 89,76 119,68 59,84

X1FwPE 53,00 70,66 35,33

R1PE 8,12 10,82 5,41

XOPE 372,65 496,86 248,43

ROPE 89,36 119,14 59,57

RFFwPE 443,44 591,25 295,63

IEC 61850 ZONA 2 ZONA 3 ZONA 4

X1FwPP 23,22 30,96 15,48

R1PP 3,56 4,74 2,37

RFFwPP 39,32 52,43 26,22

X1FwPE 23,22 30,96 15,48

R1PE 3,56 4,74 2,37

XOPE 163,25 217,67 108,84

ROPE 39,15 52,19 26,10

RFFwPE 194,27 259,03 129,51

alcance en ohm primarios

alcance en ohm secundarios

caract

residual

(ohm por

loop)

reactancia de la LT en sec pos

resistencia de la LT en sec pos

reactancia de LT en sec 0

resistencia de LT en sec 0

resistencia de arco + R pie torre +Rfalla

resistencia de arco + R pie torre +Rfalla

descripcion

caract de

fase

(ohm/fase)



resistencia de arco + Rfalla

descripcion

caract de

fase

(ohm/fase)



resistencia de arco + Rfalla

caract

residual

(ohm por

loop)



reactancia de LT en sec 0

resistencia de LT en sec 0

El bloque de arranque FDPSPDIS se ajusta con los siguientes valores:

Phase selector ( IEC 61850) ohm sec ohm prim

X1PP 50 571

XOPE 260 2967

RFFwPP 100 1141

RFRFwPP 50 571

RFFWPE 340 3880

RFRwPE 360 4109





Página 46

Figura 12: caracteristica residual de la protección distancia

800.720.640.560.480.400.320.240.160.80.0-80.0-160.-240.-320.-400.-480.-560.-640.-720.-800.-880.-960.-1040.-1120. [pri.Ohm]

720.

640.

560.

480.

400.

320.

240.

160.

80.0

-80.0

-160.

-240.

-320.

-400.

-480.

-560.

-640.

-720.

[pri.Ohm]

Anc\52K2\Jahuel K5 cto 3

ANCOA RESIDUAL

Date: 2/2/2015

Annex:

DIg

SIL

EN

T

Figura 13: caracteristicade fase de la protección distancia

175.158.140.123.105.87.570.052.535.017.5-17.5-35.0-52.5-70.0-87.5-105.-123.-140.-158.-175.-193.-210.-228.-245. [pri.Ohm]

158.

140.

123.

105.

87.5

70.0

52.5

35.0

17.5

-17.5

-35.0

-52.5

-70.0

-87.5

-105.

-123.

-140.

-158.

[pri.Ohm]

Anc\52K2\Jahuel K5 cto 3

ANCOA FACE

Date: 2/2/2015

Annex:

DIg

SIL

EN

T





Página 47

5.1.3.3 Esquemas de Teleprotección (ZCPSCH):

En la protección RED670 se habilita la lógica de teleprotección de sobrealcance permisiva (POTT: Permissive overreach transfer trip) El modo de transferencia de disparo permisivo con sobrealcance (POTT) es un procedimiento permisivo. La zona de sobrealcance es la zona 2 ajustada a más allá de la subestación en el extremo opuesto es decisiva. En este caso la zona Z1 es deshabilitada para evitar operaciones erroneas producto de la reactancia capacitiva. Esta función permitirá la apertura instantánea de los interruptores de la LT para fallas detectadas por zona 2 hacia delante de parte de las protecciones distancia de ambos extremos.

Si la protección de distancia identifica una falta dentro de la zona de sbrealcance, ésta envía primero una señal de autorización al extremo opuesto de la línea. Si del extremo opuesto igualmente se recibe una señal de autorización, se conduce la señal de disparo al relé de mando. Condición para una desconexión rápida es por lo tanto que en ambos extremos de la línea sea detectada una falta dentro de la zona de sobrealcance en dirección hacia adelante. La protección de distancia se ajusta de tal manera que la zona de sobrealcance llegue más allá de la subestación en el extremo opuesto. Este esquema necesita lógica de inversión de corriente en líneas paralelas, que consiste en bloquear el esquema de teleprotección luego de detectar una falla en zona reversa, el tiempo de bloque a ajustar será de 160 ms o 8 ciclos. El tiempo de prolongación de señal será ajustado en 80 ms o 4 ciclos.

5.1.3.4 Función de Sobrecorriente Direccional (67/67N):

La función (67) no se habilitará





Página 48

5.1.3.5 Función Reconexión (79) SMBRREC

Para esta línea se considera reconexión del tipo monopolar con un solo intento de cierre. La reconexión tripolar se deshabilitará La conexión del bloque SMBRREC para cumplir con lo anterior es la siguiente:

Figura 14:bloque SMBRREC reconexión monopolar

La reconexión se realiza si la apertura del interruptor fue operada por acción del trip de la protección diferencial de línea o del esquema de teleproteccion. Para apertura de interruptor debido a operación de cualquier otra función habilitada, o con algún retardo de tiempo, no se activará la reconexión. La reconexión automática en este extremo de la línea se configura para que el cierre tenga lugar en la condición de barra viva – línea muerta.





Página 49

El tiempo de retardo para la orden de cierre (Dead-Time) se ajusta en 800 mseg, tiempo suficiente para asegurar la extinción del arco. El tiempo de reset posterior al cierre del interruptor se ha ajustado en 3 segundos.

Se debe considerar una lógica de control esquema esclavo - maestro, si el esquema principal está habilitado el segundo queda inhabilitado y viceversa cuando el primero está inhabilitado el segundo se habilita, en resumen solo uno debe comandar el esquema de reconexión. Función de Verificación de Sincronismo (25VS) SESRSYN:

El esquema de verificación de sincronismo de cada paño de línea autorizará el cierre del interruptor en las condiciones de Línea Viva y Barra Muerta, Línea Muerta y Barra Viva o bien ambos vivos con verificación de sincronismo. Se considera tensión viva a aquella que supera el 90% del valor operacional normal y tensión muerta a aquella inferior al 10% del valor operacional normal (500 kV). En el caso de sincronización se considera permisible una diferencia de frecuencia de 0,2 Hz, un desfase angular de 10 grados, y una diferencia de tensión de 10%.

5.1.3.6 Función de Sobrecorriente de Fase (50) OC4PTOC.

Se habilitará el STEP1 de la función de sobrecorriente de fase, la cual por lógica debe quedar sujeta al activarse la función de falla fusible (generada debido a la pérdida de potenciales provenientes de los secundarios de los TT/PP) o bien detectarse la pérdida de comunicación necesaria para la función de teleproteccion. Esta función es de emergencia por lo que no se coordinara con instalaciones aledañas, por lo que su operación debe quedar bloqueada por la operación de las funciones de protección. El ajuste pick-up debe permitir la circulación de la potencia máxima de transmisión de la línea Ancoa – Alto





Página 50

Jahuel pero no debe ser superior a la corriente nominal de los TT/CC considerando el factor de sobrecarga permanente de 120%. Se ajustará su zona instantánea a 3.2 seg, para coordinar con función de sobrecorriente de transformadores 500/220 kV S/E Alto Jahuel. Curva: tiempo definido Pick up: 1.2 pu Tiempo: 3.2 seg

5.1.3.7 Función de Sobrecorriente Residual (50N/51N).

La función 50/51N se deshabilitará

5.1.3.7.1 Protección de ssubtensionn Tensión (27)

La función 27 se recomienda no habilitar

5.1.3.8 Protección de sobretensión Tensión (59) OV2PTOV

Esta función se habilita para proteger a los pararrayos de 500 kV de sobre tensiones temporales (TOV) que se originen en el sistema de 500 kV debido a pérdida total de carga (o rechazo total de generación). Su actuación es sobre su propio interruptor y emite transferencia directa de desenganche (TDD) al extremo remoto de la línea. Además, para garantizar un funcionamiento seguro, los ajustes de tensión y/o retardo de tiempo de esta función deben permitir el normal funcionamiento de los sistemas GAP y MAIS. Tanto para sobre tensiones entre fases y fase a tierra se ajustan dos etapas. La primera tendrá una tensión mínima de operación igual a 1.1 pu, y un retardo a la operación igual a 10 segundos. Tiempo suficiente para permitir un funcionamiento adecuado de los sistemas GAP y MAIS. La segunda etapa será instantánea con umbral de tensión igual a 1.5 pu.





Página 51

5.1.3.9 Cierre contra falla ZCVPSOF

Se habilitará la función de cierre contra falla, que actuará en forma instantánea en caso de que al cerrar el interruptor la protección detecte condiciones de falla. Esta función arranca por la detección de falla dentro del alcance de la zona de sobrealcance. La activación de la función también considera la detección de línea muerta, para eso se debe disponer del estado del interruptor como entrada

5.1.3.10 Bloqueo por oscilación de potencia ZMRPSB

Se habilitará esta función de bloqueo con el fin de evitar operaciones erróneas de la protección distancia cuando una vez despejada una falla en una línea adyacente por sus propias protecciones, se produce una oscilación de potencia tal que la protección distancia pueda interpretar como una falla dentro de la línea. Esta función tiene como principio de operación medir el tiempo que demora el vector de impedancia en atravesar las zonas de impedancias interior y exterior o bien llamadas blinder.





Página 52

Figura 15: característica de bloqueo por oscilación de potencia

Se verifica el comportamiento de la potencia activa en la LT 500kV Ancoa - Alto Jahuel cto.3 para una simulación de estabilidad transitoria ocurrida la falla bifásica a tierra en la LT 500kV Ancoa - Alto Jahuel cto.2 en el escenario de máxima generación. Como se puede visualizar la Potencia activa se establece correctamente antes de los 30 segundos, pero la diferencia pic to pic del primer ciclo supera los 630 MW en 0.5 segundos, por lo que es muy posible que la protección pueda interpretar esta oscilación como una falla propia del cto 3 de la LT.





Página 53

Figura 16:simulación de estabilidad transitoria ocurrida la falla bifásica a tierra en la LT 500kV Ancoa - Alto Jahuel cto.2 en el escenario de HH demanda máxima.

30.00024.00018.00012.0006.00000.0000 [s]

1100.00

900.00

700.00

500.00

300.00

100.00

1.00

0.80

0.60

0.40

0.20

0.00

Alto Jahuel - Ancoa 500 kV L3: Total Active Power/Terminal j in MW

0.022 s447.671 MW

29.316 s659.168 MW

0.892 s1038.419 MW

1.401 s400.387 MW

4.159 s833.205 MW

3.416 s465.006 MW

Proy ecto 3er Circuito Ancoa-Alto Jahuel Pac cto 3

Análisis Dinámicos: Escenario HSDA sin Col-Anc & PC cerrados Caso 3: Falla 2ft cto Ancoa-AJahuel 500 kV, 90% sin Telecomunicaciones

Date: 6/13/2014

Annex: /11

DIg

SIL

EN

T

Figura 17: sistema equivalente para el cálculo del ajuste de la función PSB

Para ajustar la función PSB (poder swing blocking) nos basamos en el capítulo 3.6.11.2 del manual de aplicaciones de la protección REL 670. Las ecuaciones utilizadas para determinar los parámetros de ajuste son las siguientes





Página 54

Las variables de entrada son las siguientes:

Ur tension nominal 500000 V

Umin tension minima en estado de alerta (NTSyCS) 475000 V

F frecuencia nominal 50 Hz

TTPP prim tension primario 525000 V

TTPP sec tension secundario 115 V

TTCC prim corriente nominal primario TTCC 2000 A

TTCC sec corriente nominal secundarioTTCC 1 A

ZL1 impedancia de LT 5,4+35,82 Ohm prim

ZsA impedancia del sistema desde Ancoa 2,83+j31,02 Ohm prim

ZsB impedancia del sistema desde Alto Jahuel 2,63+j30,14 Ohm prim

Smax potencia aparente maxima con la minima tension 1634 MVA

Fp factor de potencia 0,98 -

φmax angulo maximo de carga 25 grados

fsi frecuencia inicial maxima en oscilaciones de potencia 2,5 Hz

fsc frecuencia maxima permitida en oscilacion de potencia 7 Hz





Página 55

De acuerdo a las ecuaciones los parámetros calculados son los siguientes: Zmin impedancia minima de carga 138,08 Ohm prim

Rlmin resistencia minima de carga 135,32 Ohm prim

Zsis impedancia total del sistema 5,46+j61,16 Ohm prim

Zs ZL1+ZsA 8,23+j66,84 Ohm prim

Zco posicion de centro de oscilacion -0,1- j 0,44 Ohm prim

KL factror de pared externa / resistencia minima de carga 0,80 -

RLdOutFw pared externa hacia adelante 108,26 Ohm prim

KLdRFw factor pared interna hacia delante 0,80 -

δout angulo de carga externo 34,55 grados

δin angulo de carga interno 25,00 grados

tP1 tiempo inicial de deteccion de osiclacion 10,6 ms

t1Pmin tiempo inicial de deteccion de osiclacion minimo 30,00 ms

δin-min angulo de carga interno minimo 61,55

RLdInFw max pared externa hacia adelante maxima 41,30

kldRFw* nuevo factor de pared interna / pared externa 0,38 -

tP2 tiempo inicial de deteccion de oscilacion 3,79 ms Se ajustará la función PSB de tal manera de cubrir las todas las zonas de operación, para ello la región externa Fw y Rev, será un 20% superior a la zona 3.De acuerdo a los parámetros calculados se ajusta la función.

PSB ( IEC 61850) ohm prim

X1InFw 152

R1LIn 13

R1FInFw 277

X1InRv 152

R1FInRv 277

5.1.4 ABB REC670 Sistema respaldo local en S/E Ancoa paño K5.


Se habilitará la función de protección de falla de interruptor (50BF) ante la no apertura de los contactos del 52K5 de S/E Ancoa, la cual será activada por la operación de las funciones habilitadas, dando orden de disparo luego de 20 mseg desde su activación (retrip).





Página 56

En caso que el interruptor del paño de reactor K5 y luego de 200 mseg no ha logrado abrir, se enviará una orden de disparo a los interruptores de asociados a la barra de 500kV de S/E Alto Jahuel, además de emitir disparo trasferido al extremo remoto en S/E Ancoa con el fin de despejar selectivamente la falla. Cabe señalar que la activación de la función 50BF considera la magnitud de corriente y la supervisión de contactos auxiliares. La corriente de operación de fase será ajustada en un valor igual al 120% de la corriente nominal del transformador de corriente. La corriente residual se ajustará en un valor igual al 10% de la corriente nominal del transformador de corriente. I>BF = 120% In TT/CC = 1,2 x 1 = 1,2 A-sec I3I0>BF = 10% In TT/CC = 0,1 x 1 = 0,1 A-sec

5.2 Banco de Reactores N°5 S/E Alto Jahuel paño KZ3.

5.2.1 ABB RET670 Sistema principal 1 y 2.


1000/1

200/1

20/1

SE ALTO JAHUEL REACTOR

5.2.1.1 Función Diferencial de Transformador (87T)

El valor ajuste de la corriente mínima de operación IdMin se ajusta en un valor igual al 20% de la corriente máxima permisible por el reactor. Esta protección dispone de dos (2) pendientes de operación. Para la primera pendiente (Slope Section 1), se propone un valor igual 15%, valor adecuado para insensibilizar la protección ante la corriente diferencial provocada por los errores de medida propios de la clase de precisión de los transformadores de corriente. IdMin =0.2x127=38 Amp.





Página 57

La segunda pendiente (Slope Section 2) se utiliza para insensibilizar la protección ante la corriente diferencial producto de la saturación de los transformadores de corriente debido a una falla externa al reactor. Sin embargo, en el caso de los reactores shunt no se considera posible que los transformadores de corriente se saturen debido a una falla externa, porque no aportan corriente a las fallas. Por esta razón basta con utilizar la primera pendiente. Para despejar de forma instantánea (sin considerar el valor de la corriente de retención) fallas francas que se produzcan al interior del reactor, se ajustará la segunda etapa de corriente diferencial (IdUnre) en un valor igual a 3 veces la corriente máxima permisible por el reactor.

5.2.1.2 Función Diferencial Restringida a Tierra (87N)

Se deshabilitará ya que como el reactor esta aterrizado con reactor de neutro tal que la corriente residual queda limitada a 10 amperes, esta función no es adecuada dado que su mínimo ajuste de corriente deferencial es 4% de la corriente base. Si consideramos como corriente base la corriente del primario del TTCC entonces la corriente mínima ajustable es 40 amperes para el TTCC de 1000/1A mientras que para el TTCC de 200/1A el 4% es 8 amperes muy cercanos a los 10 amperes máximos que dispondrán.

5.2.1.3 Función sobrecorriente residual (51G).

Por lo indicado en el numeral anterior se habilitará la función de sobrecorriente residual 51G cuya corriente de entrada es el TTCC 20/1 conectado en el neutro del reactor ajustado en 50% de Ibase. I Pick up=0.5 pu = 10 (A- prim) Curva= tiempo definido Tiempo= 0.0 seg

5.2.1.4 Función de sobrecorriente de fase (51/50)

Esta función se ajusta con dos etapas de operación, la primera protege al reactor ante eventuales sobrecargas que surjan debido a sobre tensiones,





Página 58

su corriente mínima de operación será igual a un 120% de la corriente máxima permisible por el reactor, con una característica de tiempo inverso del tipo IEC extremadamente inversa, y con un índice de tiempo que permita asegurar que el reactor no sufrirá daño debido a sobrecarga. El objetivo de la segunda etapa será despejar fallas que se produzcan al interior del reactor. La corriente mínima de operación de dicha etapa será igual a tres (3) veces la corriente máxima permisible del reactor, con una característica de operación instantánea. La función sobrecorriente para fallas entre fases no opera ante fallas externas al reactor, por lo tanto, desde el punto de vista de la coordinación de protecciones, la única restricción que debe cumplir es operar antes que el resto de las protecciones del sistema para fallas que ocurran en el reactor. Ipick up= 1.2pu = 1200 A prim Curva = IEC ext. Inv. Time dial = 0.4

5.2.1.5 Función de Corriente Residual (51N)

Se deshabilitará, dado que la corriente residual está limitada a 10 amperes, muy por debajo del 10% de la corriente primaria de los TTCC





Página 59

5.2.2 ABB REC670 Sistema respaldo local.


Se habilitará la función de protección de falla de interruptor (50BF) ante la no apertura de los contactos del 52KZ3 de S/E Alto Jahuel, la cual será activada por la operación de las funciones habilitadas, dando orden de disparo luego de 20 mseg desde su activación (retrip). En caso que el interruptor del paño de reactor KZ3 y luego de 200 mseg no ha logrado abrir, se enviará una orden de disparo a los interruptores de línea K5 de S/E Alto Jahuel y K5 de S/E Ancoa con el fin de despejar selectivamente la falla. Cabe señalar que la activación de la función 50BF considera la magnitud de corriente y la supervisión de contactos auxiliares. La corriente de operación de fase será ajustada en un valor igual al 120% de la corriente nominal del transformador de corriente. La corriente residual se ajustará en un valor igual al 10% de la corriente nominal del transformador de corriente. I>BF = 120% In TT/CC = 1,2 x 1 = 1,2 A-sec I3I0>BF = 10% In TT/CC = 0,1 x 1 = 0,1 A-sec

5.3 Banco de Reactores N°3 S/E Ancoa paño KZ5.


1000/1

200/1

20/1

SE ANCOA REACTOR





Página 60

5.3.1 ABB RET670 Sistema principal 1 y 2.

5.3.1.1 Función Diferencial de Transformador (87T)

El valor ajuste de la corriente mínima de operación IdMin se ajusta en un valor igual al 20% de la corriente máxima permisible por el reactor. Esta protección dispone de dos (2) pendientes de operación. Para la primera pendiente (Slope Section 1), se propone un valor igual 15%, valor adecuado para insensibilizar la protección ante la corriente diferencial provocada por los errores de medida propios de la clase de precisión de los transformadores de corriente. IdMin =0.2x127=38 Amp. La segunda pendiente (Slope Section 2) se utiliza para insensibilizar la protección ante la corriente diferencial producto de la saturación de los transformadores de corriente debido a una falla externa al reactor. Sin embargo, en el caso de los reactores shunt no se considera posible que los transformadores de corriente se saturen debido a una falla externa, porque no aportan corriente a las fallas. Por esta razón basta con utilizar la primera pendiente. Para despejar de forma instantánea (sin considerar el valor de la corriente de retención) fallas francas que se produzcan al interior del reactor, se ajustará la segunda etapa de corriente diferencial (IdUnre) en un valor igual a 3 veces la corriente máxima permisible por el reactor.

5.3.1.2 Función Diferencial Restringida a Tierra (87N)

Se deshabilitará ya que como se cómo el reactor esta aterrizado con reactor de neutro tal que la corriente residual queda limitada a 10 amperes, esta función no es adecuada dado que su mínimo ajuste de corriente diferencial es 4% de la corriente base. Si consideramos como corriente base la corriente del primario del TTCC entonces la corriente mínima ajustable es 40 amperes para el TTCC de 1000/1A mientras que para el TTCC de 200/1A el 4% es 8 amperes muy cercanos a los 10 amperes máximos que dispondrán.





Página 61

5.3.1.3 Función sobrecorriente residual (51G).

Por lo indicado en el numeral anterior se habilitará la función de sobrecorriente residual 51G cuya corriente de entrada es el TTCC 20/1 conectado en el neutro del reactor ajustado en 50% de Ibase I Pick up=0.5 pu = 10 (A- prim) Curva= tiempo definido Tiempo= 0.0 seg

5.3.1.4 Función de sobrecorriente de fase (51/50)

Esta función se ajusta con dos etapas de operación, la primera protege al reactor ante eventuales sobrecargas que surjan debido a sobre tensiones, su corriente mínima de operación será igual a un 120% de la corriente máxima permisible por el reactor, con una característica de tiempo inverso del tipo IEC extremadamente inversa, y con un índice de tiempo que permita asegurar que el reactor no sufrirá daño debido a sobrecarga. El objetivo de la segunda etapa será despejar fallas que se produzcan al interior del reactor. La corriente mínima de operación de dicha etapa será igual a tres (3) veces la corriente máxima permisible del reactor, con una característica de operación instantánea. La función sobrecorriente para fallas entre fases no opera ante fallas externas al reactor, por lo tanto, desde el punto de vista de la coordinación de protecciones, la única restricción que debe cumplir es operar antes que el resto de las protecciones del sistema para fallas que ocurran en el reactor. Ipick up= 1.2pu = 1200ª Curva = IEC ext. Inv. Time dial = 0.4

5.3.1.5 Función de Corriente Residual (51N)

Se deshabilitará , dado que la corriente residual está limitada a 10 amperes, muy por debajo del 10% de la corriente primaria de los ABB REC670 Sistema respaldo local.





Página 62


Se habilitará la función de protección de falla de interruptor (50BF) ante la no apertura de los contactos del 52KZ5 de S/E Ancoa, la cual será activada por la operación de las funciones habilitadas, dando orden de disparo luego de 20 mseg desde su activación (retrip). En caso que el interruptor del paño de reactor KZ5 y luego de 200 mseg no ha logrado abrir, se enviará una orden de disparo a los interrptores de línea K5 de S/E Alto Jahuel y K5 de S/E Ancoa con el finde despejar selectivamente la falla.

Cabe señalar que la activación de la función 50BF considera la magnitud de corriente y la supervisión de contactos auxiliares. La corriente de operación de fase será ajustada en un valor igual al 120% de la corriente nominal del transformador de corriente. La corriente residual se ajustará en un valor igual al 10% de la corriente nominal del transformador de corriente. I>BF = 120% In TT/CC = 1,2 x 1 = 1,2 A-sec I3I0>BF = 10% In TT/CC = 0,1 x 1 = 0,1 A-sec





Página 63

6 Conclusiones y consideraciones

6.1 Ajustes presentados

Se concluye que los ajustes presentados en este informe para funciones de protección ante cortocircuitos y sobrecargas son óptimos para la operación segura del tercer circuito de LT 500 kV Ancoa Alto Jahuel. Así como para los sistemas de potencia adyacentes.

Los ajustes existentes en las protecciones de los sistemas adyacentes no deben ser modificados. Por lo que no fue necesario comprobar la coordinación para la contingencia C7 donde se dejaba fuera de servicio la línea proyectada.

La base de datos de Digsilent con que se trabajo considera la energización del 3° cto de la LT Ancoa Alto Jahuel para Septiembre del 2015. Como requerimiento del CDEC SIC se acoge que la nueva S/E Lo Aguirre sea considerada.

6.2 Caso particular: Traslape de las segundas zonas de las protecciones distancia.

De acuerdo al análisis de las contingencias solicitadas por el CDEC SIC, se pudo comprobar que existen traslapes de las segundas zonas de las protecciones distancia de líneas adyacentes. Esta condición es preexistente a la incorporación del tercer circuito de la LT Ancoa Alto Jahuel 500kV. En específico se presenta el traslape para la contingencia C6. La siguiente figura muestra el alcance de la segunda zona de la protección distancia de S/E Charrua Paño Ancoa. Como se puede apreciar la segunda zona cubre más allá de la Ancoa y muy cercano a S/E Alto Jahuel y es claro que se traslapara con cualquiera de las segundas zonas de las protecciones distancia de S/E Ancoa paño Alto Jahuel.





Página 64

Figura 18: diagrama tiempo distancia contingencia C6 sin 3°cto Ancoa Alto Jahuel

Considerando la misma contingencia C6 pero incluyendo 3° cto LT Ancoa Alto Jahuel 500kV, la situación se agrava ya que el alcance la protección de S/E Charrua paño Alto Jahuel cubre más allá de la S/E Alto Jahuel como lo muestra la siguiente figura





Página 65

Figura 19: diagrama tiempo distancia contingencia C6 sin 3°cto Ancoa Alto Jahuel

El traslape tiene una serie de condiciones para que ellos ocurra

Falla en la LT Lo Aguirre Alto Jahuel 500kV

No opera el esquema de protección diferencial de la LT Lo Aguirre Alto Jahuel

500kV

No opera el esquema de protección distancia acelerado de la LT Lo Aguirre

Alto Jahuel 500kV

No opera la protección del condensador serie de la LT Ancoa Charrua cto. 1

500kV

Además de las condiciones anteriores se debe tener en cuenta que la perdida de comunicaciones (causa mas probable de la no operación de las protecciones distancia y diferencial de la línea fallada), obliga la deshabilitar el circuito, y esto por ser una operación de maniobra, las condiciones antes descritas solo podrán darse en





Página 66

el tiempo que se demore la maniobra desde que el sistema de protección indica la alarma. Bajo estas primicias, se entrego de manera parcial esta información Elecnor y se solicitó de manera informal la opinión del CDEC SIC para lo cual este consultor queda conforme con la siguiente conclusión: La probabilidad de ocurrencia de operación errónea es muy baja y se entiende que los actuales ajustes dan prioridad a la rapidez del despeje de las fallas bajo la correcta operación de las protecciones asociadas a los bancos de condensadores los cuales deben aislarlo en tiempos más rápidos que el arranque de la segunda zona de la protección distancia.





Página 67

Anexo I:

Tiempos de Operación

A continuación se presentan los tiempos de operación de las protecciones distancia de sistema de 500kV comprendido entre S/E Polpaico por el Norte hasta Charrúa por el sur.





Anexo II:

Ajustes de las Protecciones Existentes





Anexo lV:

Caracteristicas eléctricas delos equipos que conforman el tercer circuito de la LT 500kV Ancoa - Alto Jahuel





Figura 20: placa de los reacores de línea para S/E Ancoa y S/E Alto Jahuel





Figura 21: caracteristicas eléctricas del condensador serie





Figura 22: Estructura de suspencion de la línea de transmisión





Figura 23: caracteristicas del reactor de neutro





Anexo V:

Diagramas unilineales del proyecto: Tercer Circuito Linea 500kV Ancoa Alto Jahuel



Documents

PROYECTO Nº: OT-15075 SERVICIOS ESTUDIOS DE …€¦ · Sistema 1 (falla de interruptor) Paño 52K5, Relé Marca ABB, Modelo REC670 (50 BF) Sistema 1 (falla de interruptor) Paño