sobrecorriente se aceros arequipa 220v

Actualizacin del Estudio de Coordinacin de las Protecciones del SEIN

AECP-2014

ESTUDIO DE COORDINACIN DE LAS PROTECCIONES DEL SISTEMA ELCTRICO INTERCONECTADO NACIONAL

MEMORIA DE CALCULO

Instalacin:SE Aceros ArequipaZona:CentroTensin:220 kV

Empresa:ACEROS AREQUIPA

PROTECCIONES DE TRANSFORMADOR TR1, TR2, TR2 y TRPA

Marca:VariosModelo:VariosTipo:Sobrecorriente

Responsable:RPVCoordinador:WLA

Rev.FechaNombreDescripcinAprobFecha

0019/06/06COESActualizacin ao 2006

0115/07/10EDPSACActualizacin ao 2010COES

0115/06/14EDPSACActualizacin ao 2014COES15/07/14

DIAGRAMA UNIFILAR

1 Resumen de Ajustes a Implementar.

1.1 Transformador TR1

Lado 220 kV Rel (Marca/Modelo): GE/T60TC:200/1AUmbral 1Umbral 2Umbral 3

CurvaI1(A)t1CurvaI2(A)t2(s)CurvaI3(A)t3

FaseIEC-NI195.00.25DT1200.00.10---

TierraIEC-NI52.00.13DT900.00.10---

Lado 20 kV Rel (Marca/Modelo): ABB/RET670TC:1500/1AUmbral 1Umbral 2Umbral 3


FaseIEC-NI2100.00.15------

Tierra---------

Lado 20 kV Rel (Marca/Modelo): ABB/SPAJ141CTC:1500/1AUmbral 1Umbral 2Umbral 3


FaseIEC-NI2100.00.15------

Tierra---------




FaseIEC-NI126.00.22DT1000.00.10---

TierraIEC-NI42.00.16DT600.00.10---



FaseIEC-NI2772.00.12------

Tierra---------

Lado 10 kV Rel (Marca/Modelo): SIEMENS/7SJ621TC:2500/1AUmbral 1Umbral 2Umbral 3


FaseIEC-NI2772.00.12------

Tierra---------




FaseIEC-NI380.00.17DT2800.00.10---

TierraIEC-NI128.00.13DT2100.00.10---



FaseIEC-NI2520.00.12------

Tierra---------


Lado 220 kV Rel (Marca/Modelo): GE/RET60

TC:125/1AUmbral 1Umbral 2Umbral 3


FaseIEC-NI57.50.25DT510.00.10---

TierraIEC-NI250.15DT600.00.10---

Lado 10 kV Rel (Marca/Modelo): GE/RET60



FaseIEC-NI1200.00.18------

Tierra---------



FaseIEC-NI1200.00.18------

Tierra---------

1.5 Transformadores TRPA

Lado 220 kV Rel (Marca/Modelo): ABB/TPU-2000RTC:50/1AUmbral 1Umbral 2Umbral 3


FaseANSI-EI51.02.30------

TierraDT29.00.70DT290.00.20---

Lado 4.16 kV Rel (Marca/Modelo): ABB/TPU-2000RTC:2000/1AUmbral 1Umbral 2Umbral 3


FaseANSI-EI2720.01.50DT17680.00.20---

TierraDT400.00.70DT2000.00.20---

A continuacin se muestran las curvas de selectividad propuestas para sobrecorriente de fases y tierra:

Curvas de selectividad Sobrecorriente de FasesTRANSFORMADOR TR1

TRANSFORMADOR TR2

TRANSFORMADOR TR3

TRANSFORMADOR TR4

TRANSFORMADOR TRPA

Curvas de selectividad Sobrecorriente de Tierra

TRANSFORMADOR TR1

TRANSFORMADOR TR2

TRANSFORMADOR TR3

TRANSFORMADOR TR4

TRANSFORMADOR TRPA

2 Informacin bsica.

Esquema unifilar del SEIN (Unifilar_SEIN-diciembre 2013.dwg).

Esquema unifilar (SEACARE-001_E.dwg).

Criterios de ajustes y coordinacin de los sistemas de proteccin del SEIN.pdf (Marzo 2008).

3 Equipo protegido.3.1 Transformador TR1

Potencia nominal : 40-50 MVA ONAN-ONAF

Tensin nominal: 210(4x1.25/20kV

Corriente nominal: 109.97-137.46/1154.7-1443.38 A ONAN-ONAF

Grupo de conexin: YNd11

Tensin de cortocircuito: 12.5% (50 MVA)












Tensin de cortocircuito: 10% (100 MVA)


Potencia nominal : 16 MVA ONAN


Corriente nominal: 43.98/923.7 A ONAN Grupo de conexin: YNd11


3.5 Transformador TRPA Potencia nominal : 12-15/12-15/4-5 MVA ONAN-ONAF Tensin nominal: 220(8x1.25/4.16/2.47kV

Corriente nominal: 31.49-39.36/1665.43-2081.79/934.98-1168.73 A ONAN-ONAF Grupo de conexin: YNyn0d1 Tensin de cortocircuito:

Vcc(220kV 4.16kV) : 9.375% (12MVA)Vcc(4.16kV 2.47kV): 1.667% (12MVA)Vcc(220kV 2.47kV) : 6.25% (4MVA)4 Funciones de Sobrecorriente Ajustes actuales.

4.1 Transformadores TR1



FaseIEC-NI195.00.25DT1200.00.10---

TierraIEC-NI52.00.13DT900.00.10---



FaseIEC-NI2100.00.15------

Tierra---------

Lado 20 kV Rel (Marca/Modelo): ABB/SPAJ141CTC:1500/1AUmbral 1Umbral 2Umbral 3


FaseIEC-NI2100.00.15------

Tierra---------




FaseIEC-NI127.00.18DT1000.00.10---

TierraIEC-NI42.00.12DT600.00.10---



FaseIEC-NI2800.00.12DT75000.0inst.---

Tierra---------



FaseIEC-NI2800.00.12------

Tierra---------




FaseIEC-NI380.00.17DT2200.00.10---

TierraIEC-NI128.00.13DT2100.00.10---



FaseIEC-NI2520.00.12------

Tierra---------




FaseIEC-NI57.50.25DT510.00.10---

TierraIEC-NI25.00.15DT600.00.10---

Lado 10 kV Rel (Marca/Modelo): ABB/RET670



FaseIEC-NI12000.18------

Tierra---------



FaseIEC-NI12000.18------

Tierra---------

4.5 Transformadores TRPA



FaseDT70.00.80------

TierraDT29.00.70DT290.00.40---

Lado 4.16 kV Rel (Marca/Modelo): GE/T60TC:2000/1AUmbral 1Umbral 2Umbral 3


FaseANSI-EI2720.01.50DT17680.00.20---

TierraDT400.00.70DT2000.00.20---

5 Ajustes de las funciones de sobrecorriente.


Coordinacin de Fase

Sobrecorriente de Fase NIVEL 20 kV.

Actualmente se encuentra habilitada la etapa de tiempo inverso en los rels T60 y SPAJ141C con ajustes similares. El anlisis ser igual para ambos.El valor de arranque se encuentra ajustado al 145% de la corriente nominal del lado de 20kV del transformador de potencia (ONAF), el cual se considera adecuado. El dial actual tambin se considera adecuado ya que permite despejar fallas trifsicas en la barra de 20kV en un tiempo de 683ms.El ajuste primario actual es:TC:1500/1AUmbral 1Umbral 2Umbral 3


T60IEC-NI2100.00.15------

SPAJ141CIEC-NI2100.00.15------


Actualmente se encuentran habilitadas las etapas de tiempo inverso y tiempo definido.

El valor de arranque de la funcin de tiempo inverso se encuentra ajustado al 142% de la corriente nominal del lado de 220kV del transformador de potencia (ONAF), el cual se considera adecuado. El dial actual tambin se considera adecuado ya que permite obtener un buen tiempo de coordinamiento con la funcin de sobrecorriente de 20kV ante la ocurrencia de fallas en la barra de 20kV (Fig.1)

Fig.1 Falla trifsica franca Barra 20kVPara la funcin de tiempo definido, se recomienda mantener los ajustes actuales ya que permiten despejar fallas en los terminales del lado de 220kV del transformador de potencia en 100ms sin presentar problemas de operacin ante la presencia de la corriente de INRUSH (Fig.2)

Fig.2 Falla trifsica franca Terminales de 220kVEl ajuste primario actual es:



T60IEC-NI195.00.25DT1200.00.10---

Coordinacin de Tierra


La conexin para este lado del transformador de potencia es delta. Por lo que no se recomienda implementar un rel de sobrecorriente a tierra.Sobrecorriente de Fase NIVEL 220 kV.


El valor de arranque de la etapa de tiempo inverso se encuentra ajustado al 26% de la corriente nominal primaria del transformador de corriente ubicado en el lado de 220kV del transformador de potencia, el cual se considera adecuado. El dial actual se considera adecuado ya que permite despejar una falla monofsica franca en la barra de 220kV en un tiempo de actuacin de 332ms (Fig.3)Para la etapa de tiempo definido, se recomienda mantener los ajustes actuales ya que permite despejar fallas monofsicas en los terminales de 220kV del transformador de potencia en 100ms(Fig.3).

Fig.3 Falla monofsica franca Barra 220kV / terminales 220kV de TR1El ajuste primario actual es:



TierraIEC-NI52.00.13DT900.00.10---


Coordinacin de Fase


Actualmente se encuentra habilitada la etapa de tiempo inverso en los rels T60 y 7SJ621 con ajustes similares y una etapa de tiempo definido mente en el rel T60. El anlisis ser igual para ambos.

El valor de arranque se encuentra ajustado al 121% de la corriente nominal del lado de 10kV del transformador de potencia (ONAF), el cual se considera adecuado. El dial actual tambin se considera adecuado ya que permite despejar fallas trifsicas en la barra de 10kV en un tiempo de 703ms. (Fig.4)Para la etapa de tiempo definido, se recomienda deshabilitar dicha funcin en el rel T60.

Fig.4 Falla trifsica franca Barra 10kVEl ajuste primario propuesto es:



T60IEC-NI2800.00.12------

7SJ621IEC-NI2800.00.12------



El valor de arranque de la funcin de tiempo inverso se encuentra ajustado al 115% de la corriente nominal del lado de 220kV del transformador de potencia (ONAF), el cual se considera adecuado. El dial actual tambin se considera adecuado ya que permite obtener un buen tiempo de coordinamiento con la funcin de sobrecorriente de 10kV ante la ocurrencia de fallas en la barra de 10kV(Fig.4).Para la funcin de tiempo definido, se recomienda mantener los ajustes actuales ya que permiten despejar fallas en los terminales del lado de 220kV del transformador de potencia en 100ms sin presentar problemas de operacin ante la presencia de la corriente de INRUSH.




FaseIEC-NI126.00.22DT1000.00.10---



La conexin para este lado del transformador de potencia es delta. Por lo que no se recomienda implementar un rel de sobrecorriente a tierra.Sobrecorriente de Tierra NIVEL 220 kV.


El valor de arranque de la etapa de tiempo inverso se encuentra ajustado al 21% de la corriente nominal primaria del transformador de corriente ubicado en el lado de 220kV del transformador de potencia, el cual se considera adecuado. Se recomienda amentar el dial actual de 0.12 a 0.16 ya que este ltimo valor permite despejar una falla monofsica franca en la barra de 220kV en un tiempo de actuacin de 444ms.Para la etapa de tiempo definido, se recomienda mantener los ajustes actuales ya que permite despejar fallas monofsicas en los terminales de 220kV del transformador de potencia en 100ms.

Fig.6 Falla monofsica franca Barra 220kV / terminales 220kV de TR2 El ajuste primario actual es:



TierraIEC-NI42.00.16DT600.00.10---

5.3 Transformador TR3Coordinacin de Fase


Actualmente esta implementado nicamente el rel T60 con la etapa de tiempo inverso habilitada. El valor de arranque se encuentra ajustado al 115% de la corriente nominal del lado de 33kV del transformador de potencia (ONAF), el cual se considera adecuado. El dial actual tambin se considera adecuado ya que permite despejar fallas trifsicas en la barra de 33kV en un tiempo de 556ms.

Fig.7 Falla trifsica franca Barra 33kVEl ajuste primario actual es:



FaseIEC-NI2520.00.12------



El valor de arranque de la funcin de tiempo inverso se encuentra ajustado al 111% de la corriente nominal del lado de 220kV del transformador de potencia (ONAF), el cual se considera adecuado. El dial actual tambin se considera adecuado ya que permite obtener un tiempo de coordinamiento de 233ms con la funcin de sobrecorriente de 33kV ante la ocurrencia de fallas en la barra de 33kV (Fig.7).Para la etapa de tiempo definido, se recomienda aumentar el valor de arranque de 2200Amp a 2800Amp de tal manera de no presentar problemas de operacin ante la presencia de la corriente de INRUSH y que se logre un tiempo de despeje de 100ms ante una falla trifsica en los terminales de 220kV del transformador.El ajuste primario propuesto es:



FaseIEC-NI380.00.17DT2800.00.15---


Sobrecorriente de Tierra NIVEL 33 kV.



El valor de arranque de la etapa de tiempo inverso se encuentra ajustado al 32% de la corriente nominal primaria del transformador de corriente ubicado en el lado de 220kV del transformador de potencia, el cual se considera adecuado. EL dial actual se considera adecuado ya que permite despejar una falla monofsica franca en la barra de 220kV en un tiempo de actuacin de 332ms.

Para la etapa de tiempo definido, se recomienda mantener los ajustes actuales ya que permite despejar fallas monofsicas en los terminales de 220kV del transformador de potencia en 100ms.El ajuste primario actual es:



TierraIEC-NI128.00.13DT2100.00.10---

Fig.8 Falla monofsica franca Barra 220kV / terminales 220kV de TR35.4 Transformador TR4Coordinacin de Fase


Actualmente se encuentra habilitada la etapa de tiempo inverso en los rels RET670 y 7SJ621 con ajustes similares y una etapa de tiempo definido mente en el rel T60. El anlisis ser igual para ambos.

El valor de arranque se encuentra ajustado al 130% de la corriente nominal del lado de 10kV del transformador de potencia (ONAF), el cual se considera adecuado. El dial actual tambin se considera adecuado ya que permite despejar fallas trifsicas en la barra de 10kV en un tiempo de 685ms. (Fig.9)

Fig.9 Falla trifsica franca Barra 10kVEl ajuste primario propuesto es:



RET670IEC-NI1200.00.18------

7SJ621IEC-NI1200.00.18------



El valor de arranque de la funcin de tiempo inverso se encuentra ajustado al 130% de la corriente nominal del lado de 220kV del transformador de potencia (ONAF), el cual se considera adecuado. El dial actual tambin se considera adecuado ya que permite obtener un buen tiempo de coordinamiento con la funcin de sobrecorriente de 10kV ante la ocurrencia de fallas en la barra de 10kV (Fig.9).Para la funcin de tiempo definido, se recomienda mantener los ajustes actuales ya que permiten despejar fallas en los terminales del lado de 220kV del transformador de potencia en 100ms sin presentar problemas de operacin ante la presencia de la corriente de INRUSH.




FaseIEC-NI12000.18------





El valor de arranque de la etapa de tiempo inverso se encuentra ajustado al 20% de la corriente nominal primaria del transformador de corriente ubicado en el lado de 220kV del transformador de potencia, el cual se considera adecuado. EL dial actual se considera adecuado ya que permite despejar una falla monofsica franca en la barra de 220kV en un tiempo de actuacin de 469ms.

Para la etapa de tiempo definido, se recomienda mantener los ajustes actuales ya que permite despejar fallas monofsicas en los terminales de 220kV del transformador de potencia en 100ms.

Fig.11 Falla monofsica franca Barra 220kV / terminales 220kV de TR4 El ajuste primario actual es:



TierraIEC-NI25.00.15DT600.00.10---

5.5 Transformador TRPA

Coordinacin de Fase

Sobrecorriente de Fase NIVEL 4.16 kV.


El valor de arranque de la etapa de tiempo inverso se encuentra ajustado al 131% de la corriente nominal del lado de 4.16kV del transformador de potencia (ONAF), el cual se considera adecuado.

Para la etapa de tiempo definido, se recomienda mantener los ajustes actuales ya que permiten despejar fallas trifsicas francas en un tiempo de 200ms.El ajuste primario actual es:



FaseANSI-EI2720.01.50DT17680.00.20---


Actualmente se encuentra habilitada la etapa de tiempo definido, el cual presenta problemas de coordinacin con la funcin de sobrecorriente del lado de 4.16kV. Por ello se propone cambiar por una etapa de tiempo inverso con curva caracterstica ANSI-Extremely Inverse.

El valor de arranque ser ajustado al 130% de la corriente nominal del lado de 220kV del transformador de potencia (ONAF). El dial se calcular de tal manera que permita despejar fallas trifsicas en la barra de 4.16kV con un tiempo de coordinamiento de 215ms con respecto de la funcin de sobrecorriente del lado de 4.16kV.Para fallas en los terminales del lado de 220kV, se recomienda mantener deshabilitado la etapa de tiempo definido ya que la caracterstica actual despejara dichas fallas en tiempo menores a 100ms.El ajuste primario propuesto es:



FaseANSI-EI51.02.30------


Sobrecorriente de Tierra NIVEL 4.16 kV.

Actualmente se encuentran habilitadas dos etapas de tiempo definido, los cuales se recomienda mantener sus ajustes actuales ya que permiten despejar fallas monofsicas en el lado de 4.16kV.El ajuste primario actual es:



TierraDT400.00.70DT2000.00.20---

Sobrecorriente de Tierra NIVEL 220 kV.

Actualmente se encuentran habilitadas dos etapas de tiempo definido. Para la primera etapa se recomienda mantener los ajustes actuales ya que permite despejar en 700ms una falla monofsica en la barra de 220kV. Para la segunda etapa, se propone disminuir la temporizacin a 200ms para despejar fallas monofsicas en los terminales del lado de 220kV del transformador de potencia.El ajuste primario propuesto es:



TierraDT29.00.70DT290.00.20---

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