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Protección de circuitos de distribución

Protección de circuitos de distribución
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Protección circuitos de distribución

Protección de Circuitos de Distribución. Los dispositivos usados en la actualidad, en la protección de circuitos de distribución, son Fusibles, Restauradores (Reclosers), Seccionalizadores, Relés de sobrecorriente, en combinación con interruptores.

Selección de capacidades de los dispositivos de protección

En el caso de los fusibles, restauradores y seccionalizadores, uno de los factores que influye en la selección de su capacidad nominal es la necesidad de lograr una adecuada coordinación con otros dispositivos de protección.

Fusibles

El fusible se utiliza de las siguientes formas en un circuito de distribución:

  1. Protección contra cortocircuito en líneas aéreas.
  2. Protección contra cortocircuito y sobrecarga en transformadores de distribución.
  3. Protección contra cortocircuito en capacitores.

La selección del fusible para proteger líneas aéreas debe hacerse sobre las siguientes bases:

  • La corriente nominal del fusible debe ser superior a la máxima carga en el punto en que esté situado.
  • El fusible debe ser capaz de interrumpir la corriente de falla máxima del punto en que estaba situado.
  • El fusible debe operar para falla mínima en el extremo de la sección protegida.
  • El fusible debe coordinar adecuadamente con los restantes dispositivos de protección del circuito de distribución.

Las capacidades nominales de los fusibles de distribución se pueden encontrar en la tabla 2.1, en la cual se brinda los valores estándar de corriente nominal para fusibles del tipo H, K o T y el valor de la corriente de fusión.

Líneas aéreas

En el caso de las líneas se debe seleccionar un fusible con capacidad nominal de corriente mayor o igual que la corriente máxima de carga que circula por la misma. Inf > K x Icarga.máxima.

donde:K es un factor de seguridad y se toma mayor que 1.5.

Transformadores

El criterio general para proteger transformadores es seleccionar un fusible que se funda en 300 segundos para un valor de la corriente que está entre el 200 y 300 % de la nominal del transformador y que no se funda debido a la corriente de magnetización que surge al conectar el transformador, o a los que pueden existir en casos de descargas atmosféricas.

Capacitores

Los fusibles para protección de capacitores se ubican a razón de uno por fase del banco completo y se selecciona como 1.2 veces la corriente nominal del capacitor.

En la Tabla 2.4 se presenta un listado de fusibles adecuados para la protección de bancos de capacitores de diferentes capacidades y tensiones.

Restauradores

El restaurador realiza la función de protección contra cortocircuitos en líneas áreas. Su selección debe hacerse sobre las bases siguientes:

a.- La corriente nominal del restaurador debe ser superior a la máxima carga en el punto en que esté situado.

Si el restaurador opera a dos veces la corriente nominal (como el de la tabla 2.5) se escoge por el criterio de IR = I carga máxima; en el caso que opere con el mismo valor de su corriente nominal se coge IR = 1.3 I carga máxima.

b.- El restaurador debe ser capaz de interrumpir la corriente de falla máxima del punto en que está situado.

c.- El restaurador debe operar para falla mínima en el extremo de la sección protegida.

d.- El restaurador, debe coordinar adecuadamente con los restantes dispositivos de protección.

Relés de sobrecorriente

Los relés para la protección de sobrecorriente se colocan uno por fase y deben tener una corriente nominal superior a la que circula en condiciones de carga máxima en el circuito protegido.

La determinación de la corriente de arranque (Iarr) de los relés de sobrecorriente de tiempo inverso y de tiempo definido, para el caso de la protección de fase, debe hacerse de acuerdo con la expresión:

Iar prim .= kesq x k x kr

kr donde: K es un factor de seguridad (1.2 - 1.5), es el Kesq coeficiente de conexión del esquema de los transformadores de corrientes (1 o 3) y Kr es el coeficiente de reposición del relé (0.85 - 0.95).

Es necesario, además, comprobar la sensibilidad para falla mínima al final de la línea protegida, para lo cual debe cumplirse que:

Icc.mín. > Ks x Iarr.

donde: Ks es el factor de sensibilidad, y su valor se toma entre (1.2 y 1.5) en dependencia del lugar donde fue determinado el cortocircuito mínimo.

Fuentes

  • Molina Conde, Gustavo. Tesis de maestría Protección de Sistemas Eléctricos (2002). Universidad de Camagüey.