Giulianno bozzo estudios de coordinación de las protecciones electricas

ESCUELA SUPERIORESCUELA SUPERIOR
POLITÉCNICA DEL LITORALPOLITÉCNICA DEL LITORAL
Facultad de Ingeniería enFacultad de Ingeniería en
electricidad y computaciónelectricidad y computación
ESTUDIOS DE COORDINACION DE LASESTUDIOS DE COORDINACION DE LAS
PROTECCIONESPROTECCIONES
POR METODOS COMPUTARIZADOS APLICADOS APOR METODOS COMPUTARIZADOS APLICADOS A
CALIZAS HUAYCO S.A.CALIZAS HUAYCO S.A.
Presentado por:
ANDRES FELIPE GUTIERREZ MONTESINOS
FRANCISCO ERNESTO COELLO SALGUERO
DANIEL EDUARDO CHICA GARCIA

ResumenResumen
 ““Estudios de coordinación de las protecciones eléctricas porEstudios de coordinación de las protecciones eléctricas por
métodos computarizados aplicados a Calizas Huayco S.A.”métodos computarizados aplicados a Calizas Huayco S.A.”
tiene como objetivo principal coordinar el sistema detiene como objetivo principal coordinar el sistema de
protecciones de la industria mencionada implementando unprotecciones de la industria mencionada implementando un
modelo que incluya equipos de última generaciónmodelo que incluya equipos de última generación
satisfaciendo criterios operacionales, técnicos y económicos.satisfaciendo criterios operacionales, técnicos y económicos.
Tras realizar el levantamiento en el que se recopilaron datosTras realizar el levantamiento en el que se recopilaron datos
del todo el sistema eléctrico de la industria, se procedieron adel todo el sistema eléctrico de la industria, se procedieron a
realizar los estudios de flujo de carga, análisis de cortorealizar los estudios de flujo de carga, análisis de corto
circuito y demás correspondientes para finalmente proponercircuito y demás correspondientes para finalmente proponer
un sistema adecuado de protecciones mediante el uso deun sistema adecuado de protecciones mediante el uso de
herramientas modernas con la finalidad de aumentar laherramientas modernas con la finalidad de aumentar la
confiabilidad y eficiencia del sistema.confiabilidad y eficiencia del sistema.

DESCRIPCION DE LASDESCRIPCION DE LAS
INSTALACIONES.INSTALACIONES.

Descripción Física Generalizada de lasDescripción Física Generalizada de las
InstalacionesInstalaciones

Descripción General del sistemaDescripción General del sistema
eléctricoeléctrico

Descripción de las SubestacionesDescripción de las Subestaciones
 Subestación principalSubestación principal

 Subestación de Trituración primariaSubestación de Trituración primaria

Subestación de Trituración primariaSubestación de Trituración primaria

 Subestación de TrituraciónSubestación de Trituración
secundariasecundaria

Subestación de TrituraciónSubestación de Trituración
secundariasecundaria

 Subestación “Planta de Cal”Subestación “Planta de Cal”

Subestación “Planta de Cal”Subestación “Planta de Cal”

Descripción del proceso deDescripción del proceso de
elaboración de la calelaboración de la cal

Descripción del caso “Optimizado”Descripción del caso “Optimizado”

ESTUDIOS DE FLUJO DEESTUDIOS DE FLUJO DE
CARGA.CARGA.

Criterios adoptados para elCriterios adoptados para el
estudioestudio
 Flexibilidad OperacionalFlexibilidad Operacional
 Niveles de ConfiabilidadNiveles de Confiabilidad
 Niveles de sobrecargaNiveles de sobrecarga
 Regulación de VoltajeRegulación de Voltaje

Análisis de casosAnálisis de casos
 Caso Base (Máxima carga)Caso Base (Máxima carga)
 Caso Base (Mínima carga)Caso Base (Mínima carga)
 Caso Optimizado (contingencia 1)Caso Optimizado (contingencia 1)

Resultados de los Estudios de FlujoResultados de los Estudios de Flujo
de Cargade Carga
 Los resultados de Flujo de carga serán presentados enLos resultados de Flujo de carga serán presentados en
forma gráfica por ser el método más conciso yforma gráfica por ser el método más conciso y
usualmente más informativo.usualmente más informativo.
 El análisis del flujo de carga muestra lo siguiente:El análisis del flujo de carga muestra lo siguiente:
 Voltaje en barras.Voltaje en barras.
 Factor de Potencia. Requerimientos de potenciaFactor de Potencia. Requerimientos de potencia
Reactiva.Reactiva.
 Carga sobre todos los conductores yCarga sobre todos los conductores y
transformadores, verificar que la carga este dentro detransformadores, verificar que la carga este dentro de
la capacidad de transmisión para condicionesla capacidad de transmisión para condiciones
normales y contingencias operativas.normales y contingencias operativas.

Resultados de los Estudios de Flujo deResultados de los Estudios de Flujo de
CargaCarga
 Caso Base (Máxima carga)Caso Base (Máxima carga)
 Caso Base (Mínima carga)Caso Base (Mínima carga)

Conclusiones del estudio de Flujo deConclusiones del estudio de Flujo de
carga.carga.
 Las alimentadoras “Cal” y “Agregados” tienen una altaLas alimentadoras “Cal” y “Agregados” tienen una alta
ampacidad y margen de reserva por lo que se haampacidad y margen de reserva por lo que se ha
concluido que no existen caídas significativas de voltajeconcluido que no existen caídas significativas de voltaje
que afecten a la calidad de servicio.que afecten a la calidad de servicio.
 Los bancos de capacitores en cada estación de cargaLos bancos de capacitores en cada estación de carga
de “Calizas Huayco S.A” suplen efectivamente el nivelde “Calizas Huayco S.A” suplen efectivamente el nivel
de reactivos requeridos manteniendo tanto el factor dede reactivos requeridos manteniendo tanto el factor de
potencia como los voltajes dentro de rangos aceptablespotencia como los voltajes dentro de rangos aceptables
atenuando la carga en los transformadores.atenuando la carga en los transformadores.
 Los alimentadores “Cal” y “Agregados” trabajan a menosLos alimentadores “Cal” y “Agregados” trabajan a menos
de la mitad de su capacidad nominal. se ha decididode la mitad de su capacidad nominal. se ha decidido
proponer un sistema de transferencia bajo condicionesproponer un sistema de transferencia bajo condiciones
de falla para mejorar la confiabilidad y la continuidad dede falla para mejorar la confiabilidad y la continuidad de
producción.producción.

carga.carga.
 Debido a la baja caída de tensión en las líneas, seDebido a la baja caída de tensión en las líneas, se
mantiene a los transformadores en su respectivo tapmantiene a los transformadores en su respectivo tap
central (3).central (3).
 El estudio de flujo de carga determinó que losEl estudio de flujo de carga determinó que los
transformadores, tanto de trituración secundaria como eltransformadores, tanto de trituración secundaria como el
de primaria, se encuentran trabajando en sus límites dede primaria, se encuentran trabajando en sus límites de
capacidad nominal (entre el 85% y el 98%).capacidad nominal (entre el 85% y el 98%).
 Se determinó que para el caso denominadoSe determinó que para el caso denominado
“contingencia 1”, el alimentador “Agregados” puede“contingencia 1”, el alimentador “Agregados” puede
servir a la carga de la Planta de Cal sin poner en riesgoservir a la carga de la Planta de Cal sin poner en riesgo
los niveles de voltaje ni la estabilidad del sistema debidolos niveles de voltaje ni la estabilidad del sistema debido
a la capacidad de la línea.a la capacidad de la línea.

carga.carga.
 Se determinó que para el caso denominadoSe determinó que para el caso denominado
“contingencia 2”, el alimentador “Cal” puede servir a la“contingencia 2”, el alimentador “Cal” puede servir a la
carga de la Planta de Cal sin poner en riesgo los nivelescarga de la Planta de Cal sin poner en riesgo los niveles
de voltaje ni la estabilidad del sistema debido a lade voltaje ni la estabilidad del sistema debido a la
capacidad de la línea.capacidad de la línea.
 Se comprobó que el factor de demanda, tanto deSe comprobó que el factor de demanda, tanto de
trituración primaria como de secundaria, así como el detrituración primaria como de secundaria, así como el de
la planta de cal es aproximadamente de 0.75,la planta de cal es aproximadamente de 0.75,
determinándose esto al hacer un balance entre ladeterminándose esto al hacer un balance entre la
energía registrada por los medidores y la potenciaenergía registrada por los medidores y la potencia
nominal de las cargas conectadas a dichos sistemas ennominal de las cargas conectadas a dichos sistemas en
específicos periodos de tiempo.específicos periodos de tiempo.

ESTUDIO DE CORTOESTUDIO DE CORTO
CIRCUITOCIRCUITO

ESTUDIO DE CORTO CIRCUITOESTUDIO DE CORTO CIRCUITO
 ““Calizas Huayco S.A” requiere realizar estudios de CortoCalizas Huayco S.A” requiere realizar estudios de Corto
Circuito para resolver situaciones críticas y obtener laCircuito para resolver situaciones críticas y obtener la
información básica para la coordinación de lasinformación básica para la coordinación de las
protecciones. Los estudios se realizaran con losprotecciones. Los estudios se realizaran con los
siguientes objetivos:siguientes objetivos:
 Determinar el efecto de las corrientes de falla en losDeterminar el efecto de las corrientes de falla en los
componentes del sistema tales como cables, barras ycomponentes del sistema tales como cables, barras y
transformadores durante el tiempo que persista la falla.transformadores durante el tiempo que persista la falla.
 Los estudios determinaran las zonas del sistema en donde laLos estudios determinaran las zonas del sistema en donde la
falla puede resultar en depresión inaceptable de voltajes.falla puede resultar en depresión inaceptable de voltajes.
 Determinar del ajuste de los equipos de protección, los cualesDeterminar del ajuste de los equipos de protección, los cuales
son establecidos considerando el sistema bajo condiciones deson establecidos considerando el sistema bajo condiciones de
falla.falla.

Alcance de los estudios de CortoAlcance de los estudios de Corto
CircuitoCircuito
 Considerando queConsiderando que el Sistema de “Calizas Huaycoel Sistema de “Calizas Huayco
S.A” se caracteriza por ser un sistema típicamenteS.A” se caracteriza por ser un sistema típicamente
aterrizado el estudio de corto circuito considera losaterrizado el estudio de corto circuito considera los
siguientes tipos de falla:siguientes tipos de falla:
 Falla Trifásica a tierraFalla Trifásica a tierra
 Falla de línea a tierra.Falla de línea a tierra.

Datos del SistemaDatos del Sistema
 Impedancias Equivalentes y MVA de corto en elImpedancias Equivalentes y MVA de corto en el
punto de entrega de la UDELEGpunto de entrega de la UDELEG

Resultados de los Estudios de CortoResultados de los Estudios de Corto
CircuitoCircuito

COORDINACION DE LASCOORDINACION DE LAS
PROTECCIONES.PROTECCIONES.

 Los estudios de flujo de carga y Corto Circuito deLos estudios de flujo de carga y Corto Circuito de
“Calizas Huayco S.A” son la base para el ajuste y“Calizas Huayco S.A” son la base para el ajuste y
coordinación de las Protecciones del Sistema. Loscoordinación de las Protecciones del Sistema. Los
estudios se realizaran con los siguientes objetivos:estudios se realizaran con los siguientes objetivos:
 Determinar los equipos a usar con el fin de darDeterminar los equipos a usar con el fin de dar
una protección optimauna protección optima
 Determinar del ajuste de los equipos deDeterminar del ajuste de los equipos de
protección, los cuales son establecidosprotección, los cuales son establecidos
considerando el sistema bajo condiciones deconsiderando el sistema bajo condiciones de
falla.falla.
 La aplicación del Estudio permitirá el despejeLa aplicación del Estudio permitirá el despeje
oportuno y selectivo de las fallas del sistema.oportuno y selectivo de las fallas del sistema.

Esquemas de ProtecciónEsquemas de Protección

Esquema de protección delEsquema de protección del
Transformador de la subestaciónTransformador de la subestación
principalprincipal

Descripción del Control del sistemaDescripción del Control del sistema
de transferenciade transferencia

Alternativa 1 para el sistema deAlternativa 1 para el sistema de
TransferenciaTransferencia

Descripción del Control del sistemaDescripción del Control del sistema
de transferencia (alternativa 1)de transferencia (alternativa 1)

Alternativa 2 para el sistema deAlternativa 2 para el sistema de
TransferenciaTransferencia

“Trituración primaria”.“Trituración primaria”.

“Trituración secundaria”.“Trituración secundaria”.

“planta de Cal”.“planta de Cal”.

Ajuste y Coordinación de las Protecciones.Ajuste y Coordinación de las Protecciones.

Sistema de proteccionesSistema de protecciones
optimizadooptimizado
actualactual
Planta de CalPlanta de Cal

actualactual
Taller de MantenimientoTaller de Mantenimiento

actualactual
Secundaria Tableros B y CSecundaria Tableros B y C

actualactual
Trituración Secundaria (banco de capacitores 1)Trituración Secundaria (banco de capacitores 1)

actualactual
Trituración Primaria (Tablero CM12)Trituración Primaria (Tablero CM12)

actualactual
Transformador Principal (3750 KVA)Transformador Principal (3750 KVA)

actualactual
Transformador Primaria (500 KVA)Transformador Primaria (500 KVA)

actualactual
Transformador Secundaria (2000 KVA)Transformador Secundaria (2000 KVA)

actualactual
Transformador Planta de Cal (750 KVA)Transformador Planta de Cal (750 KVA)

CONCLUSIONES YCONCLUSIONES Y
RECOMENDACIONESRECOMENDACIONES

 El estudio de flujo de carga determinó que lEl estudio de flujo de carga determinó que las líneas sas líneas see
encuentran cargadas a menos del 40% de su capacidadencuentran cargadas a menos del 40% de su capacidad
nominal (Alimentador “Cal” a 9.58%, “Agregados” a 35.56%nominal (Alimentador “Cal” a 9.58%, “Agregados” a 35.56%
para el caso base máxima carga). Esta condición permite elpara el caso base máxima carga). Esta condición permite el
traspaso de toda la carga a un solo alimentador, cualquieratraspaso de toda la carga a un solo alimentador, cualquiera
que este fuera, sin presentar problemas de voltaje oque este fuera, sin presentar problemas de voltaje o
sobrecarga.sobrecarga.
 El transformador de la subestación principal (3750 KVA)El transformador de la subestación principal (3750 KVA)
se encuentra cargado al 75.74% de su capacidadse encuentra cargado al 75.74% de su capacidad
nominalnominal
 El transformador de la subestación secundaria (2000El transformador de la subestación secundaria (2000
KVA) se encuentra cargado al 88.37% de su capacidadKVA) se encuentra cargado al 88.37% de su capacidad
nominalnominal
 El transformador de la subestación Primaria (500 KVA)El transformador de la subestación Primaria (500 KVA)
se encuentra cargado al 90.07% de su capacidadse encuentra cargado al 90.07% de su capacidad
nominalnominal

 El transformador de la subestación Planta de Cal (750 KVA)El transformador de la subestación Planta de Cal (750 KVA)
se encuentra cargado al 46.49% de su capacidad nominalse encuentra cargado al 46.49% de su capacidad nominal
 Como se pude constatar en los reportes, las caídas deComo se pude constatar en los reportes, las caídas de
tensión que existen al final de alimentadora “Agregados”tensión que existen al final de alimentadora “Agregados”
y la alimentadora “Cal” son menores al 4%.y la alimentadora “Cal” son menores al 4%.
 El estudio de corto circuito permitió establecer laEl estudio de corto circuito permitió establecer la
corriente de falla que se usó como referencia alcorriente de falla que se usó como referencia al
momento de coordinar las protecciones. Dependiendomomento de coordinar las protecciones. Dependiendo
del nivel de voltaje (69 Kv, 13.8 Kv, 440 Kv, 220V)del nivel de voltaje (69 Kv, 13.8 Kv, 440 Kv, 220V)
sometido al estudio.sometido al estudio.
 Se hizo un estudio preliminar con las proteccionesSe hizo un estudio preliminar con las protecciones
actuales que se han aplicado al sistema eléctrico deactuales que se han aplicado al sistema eléctrico de
Huayco S.A. determinado falencias tales como falta deHuayco S.A. determinado falencias tales como falta de
selectividad.selectividad.

 Se usaron los elementos 50P, 151P, 250P, 251P, 350P,Se usaron los elementos 50P, 151P, 250P, 251P, 350P,
351P, 81, 87, 50/87 y la facilidad de la programación351P, 81, 87, 50/87 y la facilidad de la programación
FLEXLOGICc del relé para un control de transferenciaFLEXLOGICc del relé para un control de transferencia
automática.automática.
 El diseño del relé ofrece protección en el lado de mediaEl diseño del relé ofrece protección en el lado de media
tensión a dos devanados. Característica que fue usadatensión a dos devanados. Característica que fue usada
para dar protección a las dos alimentadoras que existenpara dar protección a las dos alimentadoras que existen
en “Calizas huayco S.A”, ofreciendo con estoen “Calizas huayco S.A”, ofreciendo con esto
selectividadselectividad ante eventuales fallas.ante eventuales fallas.
 La transferencia automática que se realiza con el reléLa transferencia automática que se realiza con el relé
ofrece unaofrece una continuidad en la producción de lacontinuidad en la producción de la
planta.planta.

Giulianno bozzo estudios de coordinación de las protecciones electricas

Empfohlen

Empfohlen

Weitere ähnliche Inhalte

Ähnlich wie Giulianno bozzo estudios de coordinación de las protecciones electricas

Ähnlich wie Giulianno bozzo estudios de coordinación de las protecciones electricas (20)

Mehr von GiulianoBo12

Mehr von GiulianoBo12 (20)

Kürzlich hochgeladen

Kürzlich hochgeladen (20)

Giulianno bozzo estudios de coordinación de las protecciones electricas