ARTICULO ESTUDIO DE LA COORDINACION DE LAS
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1. ESCUELA SUPERIOR POLIT CNICA DEL LITORAL CENTRO DE INVESTIGACI N CIENT FICA Y TECNOL GICA Estudio de la Coordinaci n de las Protecciones por M todos Computarizados Aplicados al Centro Comercial Riocentro Norte Ismenia Ochoa 1 David Pozo D Juan Saavedra Miembro de Materia de Graduaci n previo la obtenci n del T tulo de Ingeniera en Electricidad especialidad Potencia Miembro de Materia de Graduaci n previo la obtenci n del T tulo de Ingeniero en Electricidad especialidad Potencia Director de Tesis Profesor de Materia de Graduaci n de la ESPOL Facultad de Ingenier a en Electricidad y Computaci n Escuela Superior Polit cnica del Litoral ESPOL Campus Gustavo Galindo Km 30 5 V a Perimetral Apartado 09 01 5863 Guayaquil Ecuador isme3 1 hotmail com dpozo_20000 yahoo es jsaavedraGOhidronacion org Resumen El presente trabajo de investigaci n trata sobre la coordinaci n de las protecciones el ctricas en un sistema industrial tipo Centro Comercial Lo cual nos garantizar una alta confiabilidad en los sistemas el ctrico de distribuci n Este estudio consiste en la coordinaci n de las protecciones desde la Subestaci n Principal 69KV 13 8KV hasta las barras de carga a 480 y 220V A nivel de 69KV hasta la barra principal a 13 8KV la protecci n se la realiza mediante rel s SEL 587 a nivel de 69KV y Cutler Hammer a nivel de 13 8KV mientras que cada una de las alimentadoras que sal2. considerando el sistema bajo condiciones de falla Determinar la coordinaci n de las Protecciones del sistema propiamente con la protecci n del Sistema de la Empresa El ctrica La aplicaci n del Estudio permitir el despeje oportuno y selectivo de las fallas del sistema A continuaci n se muestra el esquema de protecci n Figura 2 y la grafica de la coordinaci n de los equipos de protecci n de la subestaci n principal Figura 3 y la misma metodolog a se aplic a las dem s zonas de protecci n y coordinaci n de fallas SE 59 Ky E9 f 138 Kv 5 MYA CUTLER HAMMER S E 138 Kv Figura 2 Unifilar de Protecci n de la Subestaci n ESCUELA SUPERIOR POLIT CNICA DEL LITORAL CENTRO DE INVESTIGACI N CIENT FICA Y TECNOL GICA Coordinaci n de las protecciones Subestaci n Principal TRO y de la Barra Principal 13 8 KV SEL a reflejada 13 8KV Rl 100 1030 10000 10C000 100 00 Cutler Hammer 13 8KV Cutler Hammer 13 8 KV 6 Corriente de magnetizaci n del transformador TRO 10 00 Intervalo de coordinaci n a I falla minima Intervalo de coordinaci n a falla m xima Ll e ama o Tiempo s 0 01 Corriente de Falla A Figura 3 Coordinaci n de las protecciones de Subestaci n principal TRO y Barra Pri
3. de carga se basa en en los datos te ricos del dise o difiriendo del Caso Optimizado en las protecciones del lado de alta de la Subestaci n ya que el estudio original considera como protecci n fusibles sin embargo nosotros consideraremos disyuntores en el cap tulo tres se da el estudio de cortocircuito para el Centro Comercial de los casos anteriores nombrados en el capitulo dos este estudio es de importancia para la futura coordinaci n de las protecciones el ctricas para las corrientes de falla m xima y m nima en cada barra y en el cap tulo cuatro muestra ya la coordinaci n de los equipos de protecci n para las corrientes de falla en cada barra ya con sus ajustes y correctivos a tomar 2 Descripci n de las instalaciones El centro comercial RIOCENTRO NORTE se encuentra ubicado en la Avenida Francisco de Orellana y la Avenida Guillermo Pareja Rolando diagonal a la ciudadela El C ndor El centro comercial es alimentado por la ELECTRICA DE GUAYAQUIL a nivel de 69 KV con 3 4 0 ACSR tiene una subestaci n principal de 69 KV 13 8 KV con seccionador de 1200 amperios en alta la cual alimenta a la barra principal 13 8 KV mediante una l nea subterr nea 3 4 0 15 KV Tiene un transformador de potencia de 5MVA A Y OA con OFA 7MVA protegido con un rel SEL 587 y con medici n indirecta en baja clase 20 con 13 terminales De la barra principal 13 8 KV salen 6 alimentadoras cada una protegida mediante una c
4. elda de protecci n con seccionador fusible todos los fusibles son de marca SIBA El centro comercial tiene 4 cuartos el ctricos o centros de carga 2 existentes 2 en construcci n 4 generadores 1 existente 3 proyectados para respaldo por sectores y 6 Transformadores trif sicos 2 existentes 4 proyectados Cuartos el ctricos l Cuarto el ctrico del hipermercado principal existente ESCUELA SUPERIOR POLIT CNICA DEL LITORAL CENTRO DE INVESTIGACI N CIENT FICA Y TECNOL GICA 2 Cuarto el ctrico del hipermercado existente derecha 3 Cuarto el ctrico principal del centro comercial 4 Cuarto el ctrico cines 3 Estudios de flujo de carga Se analizan han considerando flexibilidad operacional buen nivel de confiabilidad no existen niveles de sobrecarga en ning n elemento de la instalaci n y regulaci n de voltaje al 2 5 Para nuestro estudio se escogi la base de 1 MVA se lo hizo en el software de simulaci n el ctrica Power World versi n 14 barras se analiz el caso base que es la condici n actual el cual se contempla en datos te ricos del dise o ante la consideraci n que el Centro Comercial se encuentra en fase de ampliaci n y el caso optimizado que es el recomendado donde el Sistema El ctrico cuenta con protecci n con fusibles en el lado de alta de la Subestaci n y nosotros realizaremos el cambio por disyuntores A continuaci n se muestra un diagrama unifilar del centro comercia
5. en de la barra principal a 13 8KV se las protege con Fusibles SIBA y las barras a 480 y 220V se las protegen con Disyuntores General Electric Regulables 4 ajustes Palabras claves PowerWorld coordinaci n de protecciones flujo de carga corto circuito Abstract The present research deals with the coordination of electrical protection in an industrial type mall Which will guarantee a high reliability in electrical distribution systems This study involves coordination of the protections from the main substation 69kV 13 8kV to the load bars to 480 and 220 A level up to 69kV and 13 8kV main bar protection is performed by the relays SEL 587 to level Cutler Hammer 69kV and 13 8kV level while each of the feeders that leave the main bar to 13 8kV they are protected with Siba fuses and bars at 480 and 220 are protected by the General Electric Adjustable Breakers 4 sets Keywords protection coordination load flow short circuit 1 Introducci n El presente documento corresponde a un proyecto final de graduaci n Estudio de la Coordinaci n de las Protecciones por M todos Computarizados Aplicados al centro Comercial Riocentro Norte Se resumen en cuatro partes el primer capitulo describe en forma general las instalaciones el ctricas existentes en el Centro Comercial en el cap tulo dos se muestra el estudio de flujo de carga en el caso actual considerando que el Centro Comercial est en fase de ampliaci n el estudio
6. l en condiciones actuales Figura 1 Subestacionb9KW Subestacion13 8KW Principal13 8KW Figura 1 Caso Base 4 Estudios de Corto Circuito El presente estudio de Corto Circuito preparado para el Centro Comercial R o Centro Norte permite cumplir los siguientes objetivos Determinar la magnitud de las corrientes de falla en los componentes del sistema tales como cables barras y transformadores durante el tiempo que persista la falla Determinar las zonas del sistema en donde la falla puede resultar en depresi n inaceptable de voltajes Determinar el ajuste de los equipos de protecci n lo cuales son establecidos considerando el sistema bajo condiciones de falla El estudio de corto circuito considera los siguientes tipos de falla Falla Trif sica a tierra Falla de l nea a tierra Las corrientes de cortocircuito han sido calculadas considerando los criterios de la IEEE aplicables para el c lculo de falla para voltajes medio y alto Las fallas Trif sicas a tierra y l nea a tierra registradas en la simulaci n se aplican a cada barra del sistema 5 Coordinaci n de las protecciones Los estudios de flujo de carga y Corto Circuito del Centro Comercial R o Centro Norte son la base para el ajuste y coordinaci n de las Protecciones del Sistema Los estudios se realizaran con los siguientes objetivos Determinar el ajuste de los equipos de protecci n los cuales son establecidos
7. ncipal 13 8 KV 6 Conclusiones y recomendaciones 1 Se puede concluir que los ajustes permiten condiciones transitorias normales de operaci n como las corrientes de magnetizaci n de cada uno de los transformadores 2 Los tiempos de coordinaci n para la protecci n de respaldo en cada una de las barras est n dentro del rango establecido por la norma IEC que dice que el tiempo de coordinaci n debe de estas entre 0 15 y 0 25 segundos estos tiempos de coordinaci n se los obtuvieron de las curvas de los dispositivos de protecci n para m xima corriente de falla 7 Agradecimientos Agradecemos a nuestros padres por todo el esfuerzo bendiciones y apoyo que nos ayudaron para culminar la carrera y a todas aquellas personas que de una manera u otra colaboraron con su presencia conocimientos dedicaci n para la realizaci n de este proyecto que es la culminaci n de una nueva meta alcanzada en nuestras vidas Nos gustar a agradecer sinceramente a nuestro instructor de la materia de graduaci n Ing Juan Saavedra el esfuerzo su calidad de ense anza entrega de conocimientos y su gran orientaci n para que este documente de trabajo final de grado se haya cumplido en su totalidad Tambi n nos gustar a agradecer todos los conocimientos ense anzas y m s que todos los consejos recibidos a lo largo de los ltimos a os por otros profesores de la Facultad de Ingenier a El ctrica y Computaci n Referencias 1 Enri
8. quez Harper Fundamentos de Protecci n de Sistemas El ctricos por Relevadores Editorial LIMUSA M xico 1984 2 Stevenson William An lisis de Sistemas de Potencia Editorial McGRAW HILL M xico 2004 ESCUELA SUPERIOR POLIT CNICA DEL LITORAL CENTRO DE INVESTIGACI N CIENT FICA Y TECNOL GICA 3 Cutler Hammer Manual T cnico del Rel CUTLER HAMMER DIGITRIP 3000 http www downloads eatoncanada ca downloads Met ering o20Relays 204 20Communications Instructi on 20Bulletins DT3000 pdf Septiembre del 2009 4 General El ctric Manual T cnico de Breakers G E MS32F32 220V http www gaius co kr adm data catalogue_M_Pact_ English_ed3 pdf Septiembre del 2009 5 Sel Manual T cnico del Rel SEL 587 http www selinc com SEL 587 Septiembre del 2009
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