Protección de redes industriales de alta tensión

Protección de redes industriales de Alta Tensión

Al diseñar redes de alta tensión, se debe elaborar un plan de protección para garantizar la seguridad de las personas, pero también para preservar la continuidad del funcionamiento en caso de avería en la instalación eléctrica.

Para ello, es necesario determinar para cada punto de la instalación, las corrientes de cortocircuito máximas y mínimas previstas para cada tipo de falla: trifásica, bifásica, bifásica con puesta a tierra y monofásica. La norma internacional IEC 60909-0, “Corrientes de cortocircuito en sistemas trifásicos de corriente alterna” utiliza el método de componentes simétricas.
Este método se basa en la introducción de una fuente de tensión equivalente en el punto de cortocircuito, sustituyendo todas las fuentes de alimentación de la red, máquinas síncronas y asíncronas por sus impedancias internas. Para calcular los valores de las corrientes de cortocircuito equilibradas y no equilibradas, las corrientes de cada fase se obtienen sumando las corrientes relativas a las tres componentes simétricas de la red (secuencia positiva, secuencia negativa y secuencia cero). Esto requiere el conocimiento de las impedancias de todos los componentes de la instalación en cada uno de los tres sistemas.

A diferencia de la baja tensión, donde la detección y el corte de sobrecorriente se gestionan generalmente en el mismo dispositivo, en alta tensión las funciones se dividen. La detección de sobrecorriente se realiza mediante transformadores de corriente conectados a un relé de protección que dará la orden de disparo al dispositivo de corte. El conocimiento de las corrientes de cortocircuito permitirá definir los umbrales de disparo a configurar en el(los) relé(s) de protección.

Las funciones de los relés de protección están estandarizadas y descritas en el estándar ANSI / IEEE C37.2:

Extracto ANSI IEEE C372

Extracto de IEEE C37.2

Diseño y dimensionamiento con elec calc™

elec calc™ permite diseñar redes de alta y baja tensión en un mismo proyecto; todos los cálculos, incluidos las corrientes de cortocircuito según IEC 60909-0, se realizan en tiempo real, así como la verificación de todas las restricciones normativas. El usuario tiene total libertad para dibujar y configurar el diagrama unifilar, trabajo que puede acelerarse usando la biblioteca de esquemas estándar (que además el usuario puede personalizar)

Ejemplo subestación diseñada con elec calc

Ejemplo de una subestación entrante diseñada con elec calc™

elec calc™ se puede utilizar para ingresar y verificar la configuración de relés de sobrecorriente de tiempo independiente, es decir, los siguientes códigos ANSI:

– 50: Sobreintensidad de fase instantánea

– 51: Sobreintensidad de fase retardada

– 50N: Sobreintensidad instantánea a tierra

– 51N: Sobreintensidad de tierra retardada

Estudio de selectividad AT/BT en elec calc

Estudio de selectividad AT-BT en elec calc™

La entrada de estos umbrales permitirá también realizar el estudio de selectividad en todos los niveles de tensión del proyecto; será posible realizar los ajustes de tiempo y corriente en tiempo real con la herramienta de curva. Es posible integrar las referencias de equipos en todos los componentes del proyecto para recuperar los datos técnicos de nuestra base de datos de múltiples fabricantes.

Escrito por Jérôme Mullie, director de productos de cálculo.

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