E.T. Protección Impedancia con Respaldo
Especificaciones Técnicas Particulares para las Protecciones de Distancia de Líneas 1. CARACTERISTICAS GENERALES Y COMPOSICIÓN DE LOS SISTEMAS DE PROTECCIONES El Sistema de protección de línea será del tipo numérico, basada en microprocesador con supervisión continua, con la siguiente configuración: -
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Una protección de distancia con vinculación con Onda Portadora con el otro extremo Una protección de respaldo de sobrecorriente de tierra direccional para fallas unipolares de resistencia elevada Un recierre automático múltiple mono y trifásico con posibilidad de temporizaciones independientes Función de sobretensión. Una unidad integrada de adquisición para registración oscilográfica de perturbaciones y de eventos, con puerto de comunicación a una unidad central deacceso y evaluación. Interfases serie para comunicación local y remota. Función de autosupervisión y diagnóstico. Función de localización de falla.
Los equipos a suministrar deben contar con capacidad de programación de las entradas y salidas y de sus funciones mediante compuertas lógicas. Deberá ser suministrado el software específico para efectuar toda la programación, ajuste y parametrización del relé, también los manuales necesarios para la comprensión y manipulación del software y el relé. Las protecciones de distancia de línea contarán además con una protección de interruptor. 2. PROTECCIÓN DE DISTANCIA a) Características Trabajará en sistema efectivamente puesto a tierra y detectará en forma selectiva, todo tipo de fallas: - monofásicas a tierra - bifásicas a tierra - bifásicas aisladas de tierra - trifásicas Las unidades de medición serán independientes, de manera de poder evaluar los lazos fase-tierra y fase-fase en forma separada. El ajuste de los elementos fasetierra será independiente del ajuste de los elementos fase-fase, de manera de flexibilizar el compromiso entre el cubrimiento de la resistencia de falla y la exclusión de la zona de carga. La protección tendrá como mínimo cuatro zonas de medición con posibilidad de ajuste independiente de la dirección. Contará obligatoriamente con una zona independiente de la teleprotección e instantánea. La característica será poligonal para todo tipo de fallas. Contará con seis (6) unidades de arranque o excitación, del tipo de subimpedancia o similar. Las características de "arranque" serán del tipo cuadrilateral, apta para poder obtener un buen cubrimiento de la resistencia de falla evitando la zona de carga, para los elementos fase tierra y fase-fase. Las unidades podrán ser comunes para las funciones de medición y arranque siempre que se respeten las características antes descriptas para las de medición. Los ajustes de
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E.T. Protección Impedancia con Respaldo zonas y temporización serán independientes. Por otra parte, la protección de distancia deberá asegurar sensibilidad direccional ilimitada para cualquier tipo de falla. Para ello podrá utilizar tensiones de fases sanas o bien memoria de tensiones. b) Velocidad de actuación La protección de distancia tendrá un tiempo máximo de operación de 45 milisegundos (15 a 45 ms) para todo tipo de fallas, el que estará comprendido entre el instante de detección de la falla y el instante de salida de la señal de disparo en bornera. Este tiempo incluye el propio de los relés de salida de disparos unipolares. c) Oscilación de potencia El relé contará con un dispositivo detector de oscilaciones de potencia, el que, programado selectivamente, decidirá el bloqueo del disparo o la apertura definitiva de los interruptores asociados. Este dispositivo deberá quedar automáticamente excluido en el caso de fallas a tierra. d) Fuente débil Las Estaciones Transformadoras del Sistema de Transmisión podrán comportarse temporariamente como fuentes débiles ("weak-infeed"), por lo que la protección de distancia deberá operar correctamente aún en el caso que la fuente de uno de los extremos de la línea en falla sea tan débil que produzca una corriente de falla del orden del 20% de la corriente nominal, aun cuando se trate de una operación de recierre. Luego la protección de distancia contará con un dispositivo o módulo adecuado, el que podrá operar con detectores de mínima tensión cuando se reciba la señal de teleprotección emitida por la protección del extremo opuesto de la línea y cuando exista la señal de excitación de la protección de distancia local. e) Cierre sobre falla Para el caso de cierre sobre falla por operación manual del interruptor o por actuación del relé de recierre, la protección contará con un dispositivo ultrarrápido que deberá permanecer en circuito durante aproximadamente 15 ciclos cada vez que cierre un interruptor. Su actuación enviará una señal instantánea de apertura tripolar definitiva. f) Bloqueo por falta de tensión Cada protección contará con un dispositivo de supervisión ininterrumpida de la tensión secundaria de protección proveniente del transformador de tensión, que deberá bloquear la operación del relé en caso de falta de dicha tensión, ya sea debido a un cortocircuito o a una rotura en un conductor en el circuito secundario del TV. Los circuitos de tensión estarán protegidos por interruptores termomagnéticos instalados en las cajas de conjunción de los TV. Estos contarán con contactos auxiliares que llevarán la señal de bloqueo a la protección, en caso de apertura de dichos interruptores de protección. g) Supervisión de fusión de fusible Además de los interruptores termomagnéticos, los circuitos de tensión estarán equipados con fusible en el comienzo de los mismos. Las protecciones contarán entonces con dispositivos detectores de fusión de fusible. Su actuación, en caso que algún fusible se funda, bloqueará la operación de la protección. h) Interfaz para teleprotección Las protecciones de distancia estarán equipadas con una interfaz de vinculación con los equipos de teleprotección según los tres esquemas siguientes: I. Transferencia de disparo por subalcance autorizado (Permissive underreaching transfer trip). II. Aceleración de etapa o de escalón (carrier acceleration).
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E.T. Protección Impedancia con Respaldo III. Transferencia de disparo por sobrealcance autorizado y comparación direccional (Permissive overreaching transfer trip o Direction comparison). La interfaz de teleprotección contará con la posibilidad de conmutación automática del esquema de teleprotección que se está utilizando, a esquema de subalcance normal sin señal de OP, para el caso de falla del equipo de teleprotección. i) Funciones de supervisión de la línea protegida Se incluirá la lectura de U, I, P y Q en display o mediante comunicación local o remota. j) Actuaciones - Disparos El relé de distancia deberá contar con los relés, contactos y demás auxiliares para cumplimentar las funciones descriptas en la presente Especificación y que se resumen a continuación: - Ordenar a través de "contactos directos" los disparos unipolares de los dos interruptores asociados manteniendo segregados los circuitos de corriente continua de cada uno de ellos, ya sea por actuación del circuito de medición de distancia como del de oscilación de potencia. - Ordenar los disparos tripolares a través de las unidades de disparos. - Dar arranque (si correspondiera) al equipo de teleprotección (ETP), enviar y recibir las señales necesarias para los esquemas de vinculación por OP con el otro extremo. - Bloquear el recierre en el caso de disparo tripolar definitivo por distancia y oscilación de potencia. - Dar arranque a la función de registro oscilográfico de perturbaciones y de eventos, y marcación de las señales correspondientes. - Habilitar a las protecciones de falla de interruptor (PFI), de los interruptores. 3. PROTECCIÓN DE TIERRA DIRECCIONAL a) Características La protección de respaldo de tierra direccional actuará para aquellas fallas a tierra que por su elevada resistencia, no sean vistas por la protección de distancia. b) Medición La protección efectuará la medición de la corriente homopolar o de neutro de la línea, con elementos monofásicos y la dirección estará dada por polarización de tensión a través de tres transformadores monofásicos de relación 110:1,73/110, los que no estarán incluidos en el suministro ó a través de un conversor de Uo interno. Contará con un temporizador para que su actuación se produzca en tiempo T1, a tiempo definido en el esquema de comparación direccional por canal de comunicaciones. c) Actuaciones - Disparos Además de los contactos auxiliares que la protección tenga para su propio funcionamiento, deberá poseer los suficientes para realizar las siguientes funciones: - Ordenar disparo tripolar definitivo de dos interruptores, por medio de contactos "directos" de la protección. - Dar arranque al equipo de teleprotección (si correspondiera) y envío y recepción de las señales con el otro extremo. - Dar señales de indicación y alarmas correspondientes. - Dar arranque a la función de registro oscilográfico de perturbaciones y de eventos, y marcación de los eventos correspondiente.
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E.T. Protección Impedancia con Respaldo 4. RECIERRE UNITRIPOLAR a) Características El relé de recierre será del tipo unitripolar, y contará con facilidades de selección de funciones. La selección del programa de recierre deberá poder hacerse mediante la unidad de programación ubicada en el panel frontal de la protección o desde una PC portátil o desde la estación de trabajo. El operador podrá seleccionar lo siguiente: - Bloqueo con falla multipolar : SI - NO - Bloqueo con falla consecutiva: SI - NO - Acoplamiento tripolar: SI-NO Estas opciones serán independientes entre sí. Se tendrá la posibilidad de poner o sacar de servicio al recierre, localmente y deberá estar preparado para poder efectuar esa operación a distancia. Deberá existir un contador de comandos de recierre. b) Lógicas de bloqueos Los relés de recierre serán bloqueados en los siguientes casos: * Bloqueo transitorio (10-20 seg.): - Puesta en servicio o recierre de la línea (eventual cierre sobre falla) - Apertura manual de los interruptores. - Recierre no exitoso (fallas evolutivas). - Disparo trifásico ordenado por cualquier protección. - Bloqueo temporario (mientras dure la condición que lo origina): - Interruptor no apto (presión baja). - Interruptor abierto trifásico (la información será obtenida de los contactos auxiliares). - Puesta fuera de servicio del recierre (local o a distancia). 5. PROTECCIÓN DE SOBRETENSIÓN La protección principal contará con la función de sobretensión. La protección será trifásica y deberá detectar sobretensiones de maniobra impuestas por la red u otro tipo de sobretensiones peligrosas. Deberá tener dos niveles de actuación con temporización independiente en cada uno de ellos, la primera generará una alarma y la segunda disparo. Existirá nivel de disparo instantáneo. Tendra una exactitud en la medición de tensión de 5%, con un tiempo de reposición máximo de 40 mS. 6. LOCALIZACIÓN DE FALLAS La localización de fallas, a través de un dispositivo o un software dedicado (caso de funciones integradas: protección - registro - localización), tiene por objeto brindar el dato de la ubicación del cortocircuito, al efecto de la rápida intervención del personal de mantenimiento de líneas, fundamentalmente si la consecuencia del cortocircuito fue la indisponibilidad forzada de la línea. Se requiere entonces, el rápido y simple acceso al valor indicado, por parte del personal de operación. Poseerá indicación de la distancia en km, desde el punto de emplazamiento de los transformadores de medición al lugar de la perturbación. Brindará una indicación local en su propio display y una teleindicación, a partir de transductores BCD u otro método apropiado, al Centro de Control. Contará con la posibilidad de interrogación remota a través de modem. El menú de interrogación será de alta simplicidad de operación. Deberá poder extraer las informaciones de selección de fases y arranque de la protección primaria. La medición se realizará con las informaciones de un solo extremo de la línea, dentro del tiempo disponible entre la aparición de la falla y el despeje de la
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E.T. Protección Impedancia con Respaldo misma, tratando de evitar ambas situaciones para minimizar la influencia de los fenómenos transitorios. A su vez se deberán minimizar las influencias de la resistencia de falla y de la corriente de carga. El error límite será del 5% de la longitud de línea, para tensiones y corrientes de 50 Hz. Tendrá la posibilidad de compensación de la impedancia mutua de secuencia cero, para el caso de doble terna, o excesiva proximidad de líneas. 7. FUNCIONES INCORPORADAS DE REGISTRACION OSCILOGRAFICA DE PERTURBACIONES Y DE EVENTOS a) Características de la función de registración oscilográfica de perturbaciones. El objeto de este equipo o función será la provisión de documentación acerca de la perturbación y de la actuación del sistema de protección, para el análisis de la naturaleza de la falla, y la calidad en el comportamiento del conjunto de equipos que conforman el sistema de protección. La tecnología será digital integrado a las protecciones. Contará con la posibilidad de interrogación remota vía modem y sincronización externa, a partir de un menú y software dedicados de fácil operación. Permitirá, además seleccionar las variables de registro, así como modificar escalas y definiciones, e incorporar de referencias. Deberá supervisar las magnitudes analógicas en los mismos circuitos amperimétricos y voltimétricos de la protección. Poseerá una capacidad para el registro de 20 variables de estado binarias y 8 analógicas.
Los registros de las variables analógicas comprenderán: Valor instantáneo de las tres tensiones de fase (UR, US, UT) y de la tensión de neutro (UN). La tensión del neutro se obtiene usualmente mediante transformadores estrella-triángulo abierto, provistos con las protecciones. Valor instantáneo de las tres corrientes de línea (IR, IS, IT) y de la corriente de neutro (IN).
Las variables binarias normalmente requeridas, para una línea son las siguientes: 1. Protección de distancia: Arranque fase R. Arranque fase S. Arranque fase T. Disparo por fase y general. Oscilación de potencia. Recepción señal teleprotección. Disparo en tiempo superior Emisión señal teleprotección. 2. Protección de sobrecorriente a tierra: Excitación I>. Recepción señal desbloqueo. Disparo. 3. Recierre. Orden de recierre. Recierre bloqueado – Arranque del recierre.
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E.T. Protección Impedancia con Respaldo El arranque interno podrá efectuarse por cambio en las variables analógicas o en las variables binarias, entre las siguientes posibilidades: Uno o más valores límites (superiores y/o inferiores a los nominales) fijados por programación. Uno o más cambios de estado de las variables binarias. Deberá contar con supervisión interna, brindando señales de alarma en caso de falla. La capacidad de almacenamiento será de 8 oscilografías con 3 segundos como mínimo de duración. El registro de perturbaciones estará asociado a la capacidad de registro cronológico de los eventos digitales, con una resolución de 1,5 ms. b) Características de la función de registración de eventos Para cada línea y sistema la función será apta para registrar como mínimo 20 eventos. La resolución temporal entre eventos será de 1,5 mseg. Los registros de eventos almacenados en la memoria de estado sólido deberán poder transmitirse a una PC portátil (fuera de esta provisión) a través del puesto de comunicación y a la Unidad Central de Acceso y Evaluación, descripta más adelante. c) Software de comunicación y de evaluación de fallas Deberá incluirse dentro de la provisión todo el software necesario para la comunicación de la protección con una PC portátil y con la Unidad Central de Acceso y Evaluación, descripta más adelante. El software de evaluación incluirá al menos los siguientes programas: Graficación de registros Análisis de fallas por tramo (zoom) 8. LA PROTECCIÓN DE INTERRUPTOR Las protecciones de distancia de líneas incluirán una protección de Interruptor (PFI), integrada a la protección principal. Cuando una función de protecciones de una orden de apertura al interruptor se dará una orden de arranque a la PFI, la cual comenzará a contar tiempos si está excitado el detector de sobrecorriente. Si después de un tiempo prefijado se comprueba todavía la circulación de corriente por el interruptor, significará que el mismo no ha operado y en consecuencia se deberá disparar por otro contacto los equipos necesarios para aislar la falla. 9. ACCESORIOS COMUNICACION El relé debe poseer por lo menos un puerto ubicado en el frente del relé para facilitar la comunicación con el relé. Se debe proveer, en caso que EPEC no cuente con los accesorios de comunicación del relé a proveer, los elementos necesarios para completar por lo menos un sistema de interface de comunicación local desde el puerto frontal del relé a un puerto de comunicación de una PC portátil, la cual posee puerto USB, entrada PCMCIA y entrada de red RJ45 (Ethernet). Estos elementos se exigirán si la EPEC no cuenta con los mismos.
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E.T. Protección Impedancia con Respaldo 10. CURSO DE CAPACITACION Se deberá incluir el dictado de un curso de capacitación sobre el manejo de la protección, si así se lo requiere, dependiendo del grado de conocimiento de los equipos por personal de la EPEC. La duración del mismo será mínimo de 14 horas de duración. El lugar y fecha de dictado del mismo EPEC lo decidirá coordinando oportunamente con el oferente, debiendo ser anterior a la inspección de los equipos. 11. GARANTÍA PROTECCIONES ELÉCTRICAS: En referencia a las protecciones a proveer, todo el equipamiento, accesorios y elementos de conexión, se entregarán con una garantía total por el término de 10 (diez) años como mínimo, debiéndose contemplar como garantía la totalidad de las fallas que se presenten en los dispositivos como así también las actualizaciones del firmware y del software. Efectuadas las correcciones o sustituciones de las piezas y/o partes defectuosas, la EPEC dará la recepción provisoria y con ello la continuidad del período de garantía de diez años. Para el cumplimiento de las garantías, dentro de las 72 (setenta y dos) horas de producido el correspondiente reclamo legal, deberá el Adjudicatario retirar el material y tomar a su cargo los gastos de flete, acarreo, seguros, embalajes y carga, descarga y todo tipo de gastos que demande la misma. El plazo de devolución del material reclamado no deberá superar los 60 (sesenta) días corridos. 12. TELEGESTIÓN DE PROTECCIÓN. Se deberá proveer e instalar una red de comunicaciones para acceder a las protecciones en forma remota. Todos los relés que se instalen en esta provisión deberán tener un puerto de servicio para acceso remoto. El medio de comunicación entre los relés puede ser RS 485 ó Ethernet. En caso de utilizar RS 485 se deberá proveer en una interfaz servidor serial (server serial), según especificaciones adjuntas. El software a utilizar debe ser el mismo que se utiliza en forma frontal para el relé (realizar ajuste, bajar oscilografías, eventos, etc). Todo el sistema de comunicación y equipamiento deberá funcionar de acuerdo a normas vigentes.
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