1. PROGRAMA NACIONAL DE FORMACIÓN EN ELECTRICIDAD
ETAP PowerStation
(Guía Básica – Coordinación de Protecciones)
Participantes:
Pedro A. Torres C.
Pedro L. Torres Ch.
Facilitador:
Ing. Carlos Rondón
Unidad Curricular: Protecciones Eléctricas en Alta Tensión
Valera, noviembre del 2011

2. Análisis de Sistemas Eléctricos de Potencia
En los procesos industriales modernos, se ha tornado imprescindible
disponer de un suministro de energía eléctrica confiable y seguro. Un sistema de
potencia industrial apropiadamente diseñado y operado mejora el rendimiento de
los procesos y de los servicios eléctricos de planta. La creciente dependencia de
la industria de la energía eléctrica y la introducción de nuevas tecnologías requiere
que un sistema de potencia industrial sea planificado, diseñado y operado
utilizando la mejor tecnología disponible. El uso de las actuales herramientas de
software disponibles comercialmente hace posible estudiar el comportamiento del
sistema de potencia bajo distintas condiciones de operación. Distintos tipos de
estudios eléctricos se requieren para evaluar el comportamiento del sistema
eléctrico existente o bien de una expansión futura de la instalación frente a
distintas condiciones operativas. El objetivo de estos estudios es garantizar que el
sistema eléctrico de potencia industrial sea seguro, confiable, fácil de operar y
mantener, al mínimo costo. El impacto que tienen distintos factores en el diseño y
operación del mismo se puede cuantificar a partir de la realización de distintos
tipos de estudios eléctricos estáticos o dinámicos. Los avances logrados en
tecnología computacional, plasmados en la disponibilidad de computadoras
personales con poderosas capacidades gráficas, así como el desarrollo de
software basado en las más modernas técnicas de análisis de sistemas eléctricos
de potencia a nivel del estado del arte, no solo han reducido los tiempos de cálculo
sino también las horas de ingeniería necesarias para la utilización de estos
programas.
PROGRAMA DE SIMULACIÓN ETAP PowerStation
En el caso particular de la guía básica desarrollada para la asignatura de
Protecciones Eléctricas en Alta Tensión, el programa utilizadoes: ETAP

3. PowerStation ver 6.0.0. A continuación se presentan las características generales
del programa.
ETAP PowerStation es un programa computacional completamente gráfico
utilizado para analizar transitorios eléctricos en sistemas de potencia. Para su
ejecución se requiere de cualquiera de las siguientes plataformas operativas:
Windows 2000, NT o XP, siendo esta última la más recomendada cuando se
simulan sistemas de gran tamaño. Los datos de los elementos pueden
manipularse en cualquier manejador de bases de datos que cumpla con el
estándar Microsoft ODBC. La estructura de archivos de ETAP PowerStation está
constituida por dos tipos de archivo: uno correspondiente a una base de datos que
incluye las tablas de datos de todos los elementos y otro que almacena los datos
de información del usuario y de control del proyecto. Posee además archivos de
librerías que almacenan datos de cables, motores, protecciones, entre otros.
ETAP PowerStation es una herramienta de análisis y control para el diseño,
simulación y operación de sistemas de potencia eléctricos de generación,
distribución e industriales.
Es una herramienta integrada que ha sido diseñada y desarrollada por
ingenieros para ingenieros que se desempeñen en las diversas disciplinas de los
sistemas de potencia.
Esta herramienta dispone de una gran cantidad de módulos como son:
 Redes AC o DC.
 Tendido y rutado de cables.
 Redes de tierra.
 Coordinación y selectividad de protecciones.
 Diagramas de Control de Sistemas AC y DC.

4. Es una herramienta de análisis totalmente integrada utilizada por miles de
ingenieros de diferentes compañías en todo el mundo para diseñar, mantener y
operar sistemas eléctricos.
Dentro del programa existe la opción de ETAP Real-time, la cual utiliza
datos en tiempo real para realizar estudios de sistemas de potencia y evaluación
de eventos.
Dentro de las empresas e industrias, los operadores y gerentes utilizan el
ETAP para supervisar, controlar y optimizar, los sistemas de potencia propios de
la actividad en la cual se desempeñan.
Los tipos de análisis permitidos por este programa son entre otros:
 Flujos de carga
 Corto circuito
 Arranque de motores
 Análisis armónico
 Estabilidad transitoria
 Flujo de potencia óptimo
 Flujo de carga DC
 Corto circuito DC
 Dimensionamiento de baterías
 Sistemas subterráneos
La operación del programa se basa en dos modos: un modo de edición
donde se construye el diagrama unifilar y se ingresan las propiedades de los
elementos y un modo de estudio donde se dispone de todos los tipos de análisis
permitidos por el programa.

5. “Barras de Herramientas”
Barra de herramientas de modo de simulación.
A continuación se describen cada uno de los iconos de los cuales está
compuesta la MODE TOOLBAR o Barra de Herramienta de Modo de Simulación.
1. Simulación de Flujo de Carga.
2. Simulación de Flujo de Carga Desbalanceada.
3. Cortocircuito. Estándares ANSI & IEC.
4. Simulación de Aceleración de Motores.
5. Simulación de Armónicos.
6. Simulación de Transientes.
7. Coordinación de Dispositivos de Protección.
8. Flujo de Carga Óptimo.
9. Realibity Assesment.
10. Ubicación óptima del capacitor.
11. Flujo de potencia en DC.
12. Cortocircuito en DC.
13. Baterías.
Cada uno de los modos de simulacióndescritos anteriormente, tienen su
propia barra de análisis con opciones comunes, tales como las que se muestran
en forma siguiente.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

6. La barra de análisis tienen las siguientes acciones:
Además, el programa cuenta con una Barra de Herramientas de Edición,
la cual contiene tres partes:
 Edición para análisis en corriente alterna.
 Edición para análisis en corriente directa.
 Instrumento y medidores.

7. La siguiente figura muestra los iconos correspondientes a los análisis en
corriente alterna:
En la figura a continuación, se muestran los iconos correspondientes a los
análisis en corriente directa.

8. En la figura siguiente, se muestran los iconos correspondientes a los
medidores e instrumentos (incluyendo dispositivos de protección).
Las barras de herramientas anteriormente descritas, son las que se utilizan
para los diferentes análisis de sistemas de potencia que se realizan en el software
ETAP.
EJEMPLO BÁSICO DE APLICACIÓN
 Creación de un nuevo proyecto
 Elaboración del diagrama en ETAP
 Coordinación fusible – fusible
Paso 1
Para la creación de un nuevo proyecto tenemos que tener en cuenta los
siguientes datos de inicio:

9. Cuando iniciamos un nuevo proyecto aparece la siguiente ventana en
la cual podemos dar nombre al proyecto e indicar donde puede ser
guardado por lo general c:ETAP600 podemos definir el sistema de
unidades con las que podemos trabajar y luego de dar clic en “ok” aparecerá una
pantalla como la que se aprecia más abajo en la figura.

10. Paso2
Elabore el siguiente diagrama en el ETAP:

11. Paso3
Introducción de parámetros característicos:
POWER GRID
V MVA X / R KASC
13,8 200 45 8,367

12. BUSES
ELEMENTO %V KV ANGLE MIN% MAX% NOM. KV
BUS 1 100 13,8 0 80 125 13,8
BUS 2 100 13,8 0 85 140 13,8
BUS 3 100 13,8 0 85 115 13,8

13. CONDUCTORES
LINEA SURTIDOR CALIBRE DESIGNACION LONGUITUD
1 EPRI 2 IRIS 3 Km
2 EPRI 2 IRIS 7,2 Km

15. CARGAS
CARGA MVA %PF KV
Lump 1 0,71 85 13,8
Lump 2 0,24 85 13,8

17. FUSIBLES
FUSE FABRICANTE MODELO TAMAÑO
F1 S&C SMU - 40 65E
F2 S&C SMU - 40 30E

19. IMPLEMENTACION Y SIMULACION DE LA COORDINACION DE
PROTECCIONES.
Paso 4
Seleccione el botón para Coordinación de Dispositivos de Protección (Star
– ProtectiveDeviceCoordination). Es un módulo que posee el ETAP para el
uso de las protecciones, donde podemos analizar los sistemas de potencia
obteniendo de la simulación los parámetros experimentales y gráficos.
Seleccione parte del diagrama que contenga las protecciones (Fuse 1 –
Fuse 2). Una vez seleccionado, en este caso, cambia a color rojo.

20. Luego en la barra de análisis, a la derecha, haga “Clic” en el botón
“CreateStar View” y se mostrara la gráfica Tiempo - Corriente de las protecciones
(Fusibles) así como también, la corriente de falla establecida.

21. Finalmente a partir de estas gráficas es posible establecer el Intervalo de
Coordinación o “Time Difference” (aparece un puntero para marcar las curvas
sobre las que se quiere establecer el intervalo) con relación a la corriente de falla
dada, con la posibilidad también, de desplazarse sobre otro valor y hacer ajustes
de ser necesario.

22. Según sea el caso y de acuerdo a la “Filosofía de Coordinación” que se
este manejando, si el intervalo de coordinación no es posible establecerlo con las
curvas características ya seleccionadas, se pueden conseguir rápidamente nuevas
curvas correspondientes a otras calibraciones de la misma familia de la protección
(en este caso Fusibles). Esto se logra haciendo “Clic” sobre la curva en
observación y desplazándola bien sea a la izquierda o a la derecha.

23. Paso 5
Para visualizar la “Secuencia de Operación” de las protecciones:
NOTA: El software ETAP 6.0.0 es una herramienta computacional para la
simulación y análisis de sistemas eléctricos muy poderosa, por lo tanto, lo que se
ha mostrado en la presente guía constituye apenas unos primeros pasos básicos
para la iniciación en el manejo de tan bondadosa herramienta.