• Universidad de Costa Rica
Protección del sistema de potencia

Protección del sistema de potencia

El curso introduce los principios y aplicaciones de los sistemas de protección en sistemas eléctricos de potencia, abordando su uso en generación, transmisión, transformación, distribución y subestaciones. Además, presenta conceptos básicos para la coordi

El curso brinda una introducción al estado del arte de los sistemas de protección en sistemas eléctricos de potencia, abordando su funcionamiento, principios de operación y aplicación en los distintos subsistemas que conforman el sistema eléctrico nacional. A lo largo del curso, las personas participantes se familiarizan con los diferentes tipos de protecciones utilizadas en plantas de generación, sistemas de transformación, redes de transmisión, redes de distribución y subestaciones, así como con los elementos y dispositivos que integran los esquemas de protección. Además, se presentan los conceptos fundamentales para el análisis, coordinación y ajuste de protecciones, permitiendo comprender cómo estos sistemas contribuyen a la seguridad, confiabilidad y continuidad del suministro eléctrico.

TEMA 1: COMPONENTES DEL SISTEMA ELÉCTRICO

  • 1.1 Definición de sistema eléctrico
  • 1.2 Sistema de Generación
  • 1.3 Sistema de Transporte
  • 1.4 Subestaciones
  • 1.5 Sistema de Distribución
  • 1.6 Situación del sistema eléctrico de Costa Ric

TEMA 2: FILOSOFIA DE PROTECCION

  • 2.1 Operación en Estado Estable y Estado Transitorio
  • 2.2 Operación del sistema de Protección y Zonas de Protección
  • 2.3 Protección Primaria
  • 2.4 Redundancia de protecciones
  • 2.5 Propiedades de las protecciones (sensibilidad, Velocidad de Operación, Selectividad, Confiabilidad)
  • 2.6 Tipos de operación (correcta, incorrecta y fallo de operación)
  • 2.7 Evolución de los sistemas de protección (sistemas directos,electromecánicos, electrónicos, microprocesados
  • 2.8 Estado actual de las protecciones

TEMA 3: ESTADO DE FALLA Y REGIMENES ANORMALES

  • 3.1 Tipos de cortocircuitos balanceados y desbalanceados
  • 3.2 Características de fallas monofásicas, bifásicas y trifásicas con tierra y sin tierra
  • 3.3 Componentes de secuencia
  • 3.4 Estadísticas y probabilidades de fallas
  • 3.5 Fallas en sistemas de neutro aislado o neutro resonante
  • 3.6 Aperturas de fases
  • 3.7 Tipos de regímenes anormales (sobrecorriente, oscilación de potencia, transitorios de corriente y voltaje)

TEMA 4: ELEMENTOS DE UN SISTEMA DE PROTECCION

  • 4.1 Fuentes de alimentación DC
  • 4.2 Transformadores de potencial
  • 4.3 Transformadores de corriente
  • 4.4 Disyuntores
  • 4.5 Sistemas de alarmas
  • 4.6 Osciloperturbógrafos
  • 4.7 Recerradores
  • 4.8 Verificador de sincronismo
  • 4.9 Equipos de comunicación y teleprotección

TEMA 5: PRINCIPIOS DE OPERACIÓN DE UN SISTEMA DE PROTECCION

  • 5.1 Funciones de protección según estándar IEC C37.2
  • 5.2 Principio de sobrecorriente (instantánea, tiempo inverso, direccional y no direccional)
  • 5.3 Principio diferencial
  • 5.4 Características e imprecisiones del principio diferencial
  • 5.5 Curvas y ajustes básicos
  • 5.6 Corriente diferencial y restricción
  • 5.7 Aplicaciones del principio diferencial
  • 5.8 Principio de impedancia
  • 5.9 Características e imprecisiones
  • 5.10 Tipos Moh y cuadrilateral
  • 5.11 Zonas de respaldo, teleprotección y zonas de sobrealcance

TEMA 6: PROTECCIONES APLICADAS EN SISTEMAS DE DISTRIBUCION

  • 6.1 Consideraciones de aplicación
  • 6.2 Índices de confiabilidad IEEE 1366 (SAIFI, CAIFI, SAIDI, CAIDI, ASAI)
  • 6.3 Protección de módulos de salida con disyuntor de potencia y relés de protección
  • 6.4 Curvas de daño y funciones de protección aplicadas a módulos de distribución
  • 6.5 Protección por fusibles
  • 6.6 Tipos de fusible, tiempo mínimo y máximo de fusión
  • 6.7 Control del arco y relaciones de velocidad
  • 6.8 Recerradores
  • 6.9 Ubicación de recerradores en el sistema de distribución
  • 6.10 Ciclos de recierre y aplicación
  • 6.11 Seccionadoras y principios de operación
  • 6.12 Interacción con recerradores
  • 6.13 Principios básicos de coordinación
  • 6.14 Coordinación fusible-fusible
  • 6.15 Coordinación fusible-recerrador
  • 6.16 Coordinación recerrador-seccionadora

TEMA 7: PROTECCIONES APLICADAS EN LINEAS DE TRANSPORTE

  • 7.1 Consideraciones de aplicación
  • 7.2 Tiempos críticos de eliminación de fallas
  • 7.3 Aplicación de sistemas primario 1: impedancia
  • 7.4 Aplicación de respaldos remotos
  • 7.5 Zonas de protección Z1, Z2, Z3 y zona inversa
  • 7.6 Aplicación de teleprotección (POTT, PUTT, Blocking y Unblocking)
  • 7.7 Aplicación de sistemas primario 2: diferencial de línea
  • 7.8 Aplicación de respaldos locales: falla de interruptor
  • 7.9 Disparo por discrepancia de fases
  • 7.10 Estándar IEEE C37.113

TEMA 8: PROTECCIONES APLICADAS EN SUBESTACIONES

  • 8.1 Consideraciones de aplicación
  • 8.2 Esquemas de barra (sencilla, partida, transferencia, disyuntor y medio, doble barra doble disyuntor)
  • 8.3 Protección diferencial de barras 87B
  • 8.4 Sumatoria de corrientes, acoples, corriente diferencial y restricción
  • 8.5 Sistema primario 1: protección diferencial de transformador 87T
  • 8.6 Errores de transformación, tipos de conexión y cambios de tap
  • 8.7 Bloqueos de segunda armónica y bloqueos por disparo ANSI 86
  • 8.8 Sistema primario 2: protección 51T
  • 8.9 Curvas de tiempo inverso y constante
  • 8.10 Corrientes de magnetización
  • 8.11 Protecciones propias del transformador
  • 8.12 Protecciones térmicas, Buchholz y niveles de aceite
  • 8.13 Protecciones de bancos de capacitores
  • 8.14 Sobreintensidad, desbalances y fusibles
  • 8.15 Cierre con cruce por cero
  • 8.16 Vigilancia de canal de disparo
  • 8.17 Estándares IEEE C37.91, C37.97, C37.99, C37.109

TEMA 9: PROTECCIONES APLICADAS EN SISTEMAS DE GENERACION

  • 9.1 Consideraciones de aplicación
  • 9.2 Límites eléctricos y electromecánicos de los generadores
  • 9.3 ANSI 32: motorización o potencia inversa
  • 9.4 ANSI 59: sobre voltaje
  • 9.5 ANSI 51V: sobrecorriente con retención de voltaje
  • 9.6 ANSI 59GN: falla a tierra del estator efectivamente aterrizado
  • 9.7 ANSI 87GN: falla a tierra del estator solidamente aterrizado
  • 9.8 ANSI 40: pérdida o reducción de excitación
  • 9.9 ANSI 24: sobreflujo
  • 9.10 ANSI 81: baja frecuencia
  • 9.11 ANSI 27GN: falla a tierra 100% del estator
  • 9.12 ANSI 61: cortocircuito entre espiras
  • 9.13 ANSI 46: desbalance del estator
  • 9.14 ANSI 64F: falla a tierra de excitación
  • 9.15 ANSI 50/27: conexión inadvertida de generador
  • 9.16 ANSI 79: pérdida de sincronismo
  • 9.17 Estándar IEEE C37.102-1995