Tablero de Control y Proteccion

8/18/2019 Tablero de Control y Proteccion

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1 OBJETO __________________________________________________¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.

2 CARACTERÍSTICAS DETALLADAS DE LOS EQUIPOS DE CONTROL Y PROTECCION __________ 3

2.1

OBJETO ________________________________________________________________________________ 3 2.2 SUMINISTRO ___________________________________________________________________________ 3

2.2.1 SISTEMA DE CONTROL Y PROTECCIÓN DEL MODULO DE TRANSFORMACION ______________ 3

2.2.2 TABLEROS DE INTERPOSICIÓN TIPO INTEMPERIE _____________________________________ 4

2.3 REQUERIMIENTOS GENERALES EQUIPOS DE PROTECCION ___________________________________ 4

2.4 FUNCIONES DE PROTECCIÓN _____________________________________________________________ 5

2.4.1 PROTECCIÓN PRINCIPAL DE TRANSFORMADOR (87T) __________________________________ 5

2.4.2 PROTECCION DE RESPALDO DE TRANSFORMADOR _____________________________________ 7

2.4.3 RELÉ REGULADOR DE TENSION PARA TRANSFORMADORES _____________________________ 7

2.4.4 PROTECCIONES COMPLEMENTARIAS _________________________________________________ 7




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1 CARACTERÍSTICAS DETALLADAS DE LOS EQUIPOS DE CONTROL YPROTECCION

1.1 OBJETO

Este capítulo especifica los requerimientos detallados para el diseño, fabricación, pruebasy suministro de los equipos de control, medición, mando y protección para el modulo detransformación.

1.2 SUMINISTRO

1.2.1 SISTEMA DE CONTROL Y PROTECCIÓN DEL MODULO DETRANSFORMACION

Para el esquema de control, medición, mando y protección de un modulo detransformación 30/40 MVA 115/34.5 kV debe suministrarse como mínimo los siguientes

equipos:• Un (1), gabinete para interior a ser instalado en el edificio de control.

• Una (1), protección principal tipo IED que incluya las siguientes funciones: funcióndiferencial para transformador tridevanado del tipo porcentual (87T); función desobre corriente de fases y neutro, instantáneo, temporizado y de tiempo definido(50/50N; 51/51N), función de sobrecarga (49), función de sobre excitación (24),esta protección deberá tener la posibilidad de recibir sensores de temperatura delos diferentes devanados del transformador de potencia, función de monitoreo yregistro de fallas, función de bajo y alto voltaje 27/59, función de frecuencia 81.Este relé de protección deberá tener como mínimo 20 entradas digitales, 24 salidadigitales para señalización y disparo.

• Una (1), protección de respaldo tipo IED para el lado de alta tensión que incluyalas siguientes funciones: Función direccional de corriente 67/67N, función desobre corriente de fases y neutro, instantáneo, temporizado y de tiempo definido(50/50N; 51/51N); función de bajo y alto voltaje 27/59, función de sobrecarga(49), función de sobre excitación (24), función de frecuencia, funciones demonitoreo y registro de fallas. Este relé de protección deberá tener como mínimo20 entradas digitales, 24 salida digitales para señalización y disparo.

• Un (1), regulador de tensión tipo IED para el lado de alta tensión, que incluya lassiguientes funciones: función de paralelismo, función de sobretensión, función debaja tensión.

• Una (1), unidad digital de control y supervisión del modulo de trasformación con

una interfaz hombre-máquina con diagrama mímico en display LCD pararepresentación de diagrama unifilar de campo donde se indique permanentementela posición del interruptor, los seccionadores y la cuchilla de tierra, valoresanálogos, mensajes de alarma, entre otros y deberá disponer de la función deverificación de sincronismo (25), para el cierre de interruptores. La unidad decontrol digital deberá tener como mínimo 65 entradas digitales y 45 salidasdigitales para señalización y mandos.

• Un relé de regulador de tensión




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• Bloques de prueba asociados a cada una de las protecciones.

• Relés de disparo y bloqueo (86)

• Relés de supervisión circuito de disparo de cada bobina del interruptor (74) (dos)

• Un mímico para operación de respaldo de la unidad de bahía de campo con los

siguientes componentes:- Un conmutador Local/Remoto para habilitar el mando desde la IHM o desde

los modos de operación desde la sala de control.- Conmutador de discordancia de mando para interruptor automático.- Indicadores de discordancia para los seccionadores de barraje,

transferencia, de línea.- Un conjunto de elementos de mosaico para representar el campo.- Un selector para subir bajar tomas- Un selector para prender apagar ventiladores

• Relés auxiliares.

• Interruptores miniatura con contacto auxiliar de indicación de disparo y posición.• Borneras de conexión.

• Borneras con desconexión para pruebas, para cada circuito de tensión y decorriente.

• Borneras con cuchilla de desconexión para las polaridades y servicios auxiliares.

• Medidor multifuncional.

1.2.2 TABLEROS DE INTERPOSICIÓN TIPO INTEMPERIE

• Un (1) gabinete de interposición tipo intemperie para el modulo detrasformación con los siguientes elementos:

o Interruptores miniatura con contacto auxiliar de indicación de disparo yposición

o Borneras de conexióno Borneras con desconexión para pruebas, para cada circuito de tensión y de

corriente.o Iluminación, toma, higrostato y resistencia de calefacción

1.3 REQUERIMIENTOS GENERALES EQUIPOS DE PROTECCION

Los relés deberán ser diseñados para las condiciones de prueba de aislamiento y deperturbaciones de alta frecuencia según lo establecido en las normas IEC 60255 paravoltaje de prueba clase III. Estos deben ser de estado sólido, de tecnología numérica,bajo consumo, diseño compacto, con conexión por la parte posterior.

Los diferentes módulos o tarjetas de los relés de protección, deben ser del tipo extraíble,que puedan ser retirados sin necesidad de abrir el circuito secundario de lostransformadores de corriente o desconectar los cables.




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Los relés de protección deben incorporar dispositivos de prueba que permitan aislarcompletamente los equipos de los transformadores de medida, de los circuitos de disparoy del arranque de la protección por falla de interruptor, de tal manera que no se afecteningún otro equipo. Las polaridades para señalización en el sistema de control coordinadodeben ser suministradas a los relés de protección mediante borneras con cuchillas dedesconexión.

De igual forma, el fabricante debe suministrar un software para los relés que trabaje enambiente WINDOWS y que haya sido desarrollado para facilitar las labores de prueba,ajustes y búsqueda de fallas.

Los relés de protección deben tener rearmado local y se debe tomar previsiones para quepuedan ser rearmados remotamente. Contarán con una interfaz de comunicación localmediante computador personal portátil con puerto RS232 o USB y con una interfaz serial decomunicación de fibra óptica con el sistema de control integral de la subestación (SCS).

Si los relés de protección utilizan un terminal de programación como interfaz hombre-máquina, se debe suministrar dicha terminal de programación con cada equipo.

Los relés y unidades de control de bahía no deberán requerir de transformadoresauxiliares o transductores externos para ajustar corrientes o tensiones en magnitud oángulo de fase, ni para valores de polarización. Estos ajustes deberán realizarse pormedio del software del relé de protección.

Todos los relés de protección y unidades de control de bahía deberán estar provistos conpuertos de comunicación redundante, eléctrica u óptica de manera que se conecten a lared LAN de campo de la subestación en protocolo IEC61850, con el objeto de enviar alsistema de control los datos informativos y operativos de la función de protecciónactuante. Los datos deberán ser enviados con fecha, hora, tipo de evento y fasesinvolucradas. Además por este mismo puerto se hará la gestión centralizada de las

protecciones.Los relés de protección y unidades de control de bahía serán sincronizados a través de lared LAN de campo de la subestación mediante señales de sincronización proveniente deun reloj sincronizado por satélite tipo GPS (Global Positioning System), garantizando eldespliegue de la fecha y la hora con precisión menor o igual a +/- 1 microsegundo.

1.4 FUNCIONES DE PROTECCIÓN

1.4.1 PROTECCIÓN PRINCIPAL DE TRANSFORMADOR (87T)

Función diferencial de transformador (87T)

Esta protección debe tener su propia fuente c.c. La protección diferencial será paratransformador tridevanado; del tipo porcentual. Esta deberá adaptarse internamente parala relación de transformación y grupo de conexión y debe disponer de un amplio rango deajustes y de facilidades de configuración. Deben tener restricción por fallas externas consaturación de transformadores de corriente y por corrientes de alergización y sobre-excitación.

La protección diferencial debe tener al menos la siguiente señalización:




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a. Para el sistema de control coordinado mediante contactos libre de tensión o enlaceserial:

• Disparo

• Anomalía circuito secundario de corriente

• Relé indisponibleb. Indicación en el relé mediante LED o despliegue alfanumérico:

• Disparo: fase R, fase S y fase T

• Anomalía circuito secundario de corriente: fase R, fase S y fase T

• Relé indisponible

Función de sobre corriente de fases y tierra (50-51/50N-51N)

La protección de sobre corriente de fases y tierra debe tener tres unidades de fase y unade tierra. Dispondrá de características tipo IEC de temporización seleccionable entre las detiempo inverso y definido. El ajuste de umbral de corriente y temporización para las

unidades de fase se podrá realizar mediante un selector común y el ajuste para la unidadde tierra debe ser independiente.

La protección de sobre corriente debe tener al menos la siguiente señalización:

a. Para el sistema de control coordinado mediante modulo de comunicaciones:

• Disparo sobre corriente de fases

• Disparo sobre corriente de tierra


b. Indicación en el relé mediante LED o despliegue alfanumérico:

• Disparo: fase R, fase S y/o fase T

• Disparo sobre corriente de fases• Disparo sobre corriente de tierra


Función de sobre-excitación (24)

La función de sobre-excitación deberá tener un rango de operación de 1 a 2 V/Hz, conopciones de ajuste de tiempo definido o curvas de tiempo inverso.

Sobrecarga térmica trifásica (49)

La función de sobre corriente térmica trifásica deberá tener ajustes de disparo en el rangode 80% a 120%.

Para prevenir disparos indeseados por pérdida de la señal de potencial de lostransformadores de medida, se debe incluir la función de falla fusible u breaker operado,yasí poder bloquear las protecciones que requieran voltaje para su operación.




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1.4.2 PROTECCION DE RESPALDO DE TRANSFORMADOR

Función de sobre corriente de fases y tierra (50-51/50N-51N)

La protección de sobre corriente de fases y tierra debe tener tres unidades de fase y unade tierra. Dispondrá de características tipo IEC de temporización seleccionable entre las detiempo inverso y definido. El ajuste de umbral de corriente y temporización para lasunidades de fase se podrá realizar mediante un selector común y el ajuste para la unidadde tierra debe ser independiente.

La protección de sobre corriente debe tener al menos la siguiente señalización:

a. Para el sistema de control coordinado mediante modulo de comunicaciones:

• Disparo sobre corriente de fases



b. Indicación en el relé mediante LED o despliegue alfanumérico:

• Disparo: fase R, fase S y/o fase T• Disparo sobre corriente de fases



1.4.3 RELÉ REGULADOR DE TENSION PARA TRANSFORMADORES

El regulador de tensión deberá ser del tipo numérico. La función de regulación debe poderser ajustable para operar bien sea en una característica tiempo inverso o de tiempodefinido con ajustes de tiempo y de niveles de tensión e histéresis graduables.

El sistema de regulación deberá permitir la operación en paralelo del transformador conotro similar, pudiendo operar uno como seguidor y el otro como maestro y viceversa.

El regulador de tensión puede ser parte del sistema de control y de ser independiente sedeberá instalar en el gabinete de control del campo del transformador.

El regulador adquirirá la medida de tensión de la fase B del transformador.

1.4.4 PROTECCIONES COMPLEMENTARIAS

Relé de disparo maestro

Los relés de disparo maestro (y bloqueo) deben ser de reposición manual y eléctrica, de

bajo consumo, alta velocidad y con indicador de operación. Los contactos deben ser aptospara dar orden de disparo a los interruptores.

El relé de disparo maestro debe tener al menos la siguiente señalización:

a. Para el sistema de control coordinado mediante contactos libres de tensión:

• Disparo




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Relé de supervisión del circuito de disparo

El relé de supervisión del circuito de disparo debe ser apto para supervisar continuamenteel circuito de disparo del interruptor y dar alarma para las siguientes contingencias:

a. Fallas en la bobina de disparo o en su cableado, independientemente de la posicióndel interruptor

b. Fallas en el relé mismo

El relé de supervisión del circuito de disparo debe tener al menos la siguiente señalización:

a. Para el sistema de control coordinado por medio de contactos libre de tensión:anomalía en el circuito de disparo

b. Indicación en el relé mediante LED: anomalía en el circuito de disparo.

Nota. Todos los equipos de control y protección deben integrarse al sistema de control yprotección actual en la subestación.

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