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SISTEMA DE PROTECCIÓN DESEQUILIBRADA DE TENSIÓN NEUTRAL Introducción
La siguiente discusión proporciona información de fondo en el ajuste y aplicación de relés de protección desequilibrada de tensión neutral en bancos de condensadores y series de filtro armónico con conexión puesta a tierra en Y. También funciona como una introducción al sistema de protección desequilibrado de NEPSI. Se puede obtener más información sobre este tema del personal técnico de NEPSI o en C37.99-1990 de IEEE., “Guía de Protección de Bancos de Condensadores Paralelos de IEEE”. ANTECEDENTES Los Bancos de condensadores paralelos y las series de filtro armónico no son normalmente puestos a tierra en sistemas de energía comercial e industrial por una serie de razones. La razón principal de tenerlos aislados es para sobrellevar las desventajas asociadas con los bancos de condensadores de puesta a tierra en Y. Estas desventajas incluyen:
Debido a estas desventajas, muchas bancos de condensadores y series de filtro armónico son dejadas aisladas para los sistemas de energía comercial e industrial hasta 34,5kV. La desventaja principal de los bancos aislados es la sobretensión que ocurre cuando el banco está desequilibrada debido a la quema de fusible del condensador. Como se muestra en la Figura 1 a continuación. La sobretensión aparece a través de los condenadores restantes en la fase en donde el fusible está abierto. La sobretensión puede ser tan alta como un 50%, dependiendo en la configuración del banco, y puede reducir la vida y dañar de forma permanente los condensadores restantes. Además, la salida del kvar de los bancos es reducido y puede causar que el cliente comercial o industrial sea golpeado con la penalización del factor de energía. Por esta razón, se debería considerar la protección desequilibrada de la tensión neutral.
Figura 1 - Sobretensión causada por la quema del fusible del condensador CONSIDERACIONES DE LA PROTECCIÓN DESEQUILIBRADA DE LA TENSIÓN NEUTRAL Hay muchas consideraciones técnicas al momento de ajustar y aplicar un sistema de protección desequilibrada de tensión neutral. El siguiente boletín enlista las consideraciones más importantes. Puede que no todas se puedan obtener para la configuración de cada banco.
La figura 2 a continuación puede ayudar en alcanzar las consideraciones anteriores. La figura muestra que una pérdida de un 28% en la fase kvar puede resultar en una sobretensión de 10%. Este es el límite continuo de sobretensión de ANSI/IEEE para los condensadores paralelos estándar tipo “off-the-shelf”. Otros límites se muestran para ajustar los requerimientos de retraso por día en el relé.
Figura 2 - Gráfico de Tensión Neutral de Puesta a Tierra y Sobretensión Por Unidad para los Condensadores Aislados y Series de Filtro Armónico con Fusibles Quemados.
El mecanismo de detección potencial neutral a tierra es en realidad un divisor resistivo de tensión y es seleccionado para el radio alcanzable de tensión más baja, mientras que aun pueda resistir condiciones de sobretensión continua y transitoria para obtener la sensibilidad de detección de desequilibrio máximo. El mecanismo también es clasificado por un potencial total de línea ya que puede detectar un potencial total de línea durante la activación.
Figura 3 – Típico Sistema de Protección de Desequilibrio de Tensión Neutral por un Banco de Condensador de 13,8kV Incluso un relé de sobretensión o un relé indicador de sobretensión está disponible de NEPSI. Sin embargo, el relé indicador permite al ingeniero de protección la habilidad de monitorear la tensión neutral “ambiental” de los desequilibrios inherentes. Esto le permite al relé ser activado sobre la tensión neutral inherente y ayudará a eliminar la alarma y activación sin sentido. El relé indicador de sobretensión está equipado con dos salidas de relé independientes que se pueden activar en niveles diferentes. El primer nivel se puede activar para avisar de un fusible quemado, mientras que el segundo se puede fijar para que active el banco desconectado para las sobretensiones dañinas. Para más información sobre el sistema de protección anterior y otros disponibles de NEPSI, contáctese con NEPSI o con su representante de ventas de NEPSI más cercano. Para ventas en Latinoamérica: Ingeniería y Desarrollo Tecnológico S.A. www.idt.cl Northeast
Power Systems, Inc. E-mail:
sales@nepsi.com Website: www.nepsi.com
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