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