Evaluaciones

PRIMER PRODUCTO

PROTECCIONES ELÉCTRICAS SÉPTIMO “ A” A” EVALUACIÓN

Latacunga, mayo 03 del 2017 1. Para el sistema de la figura, determine lo indicado si sucede una falla, monofásica y bifásica a tierra en la mitad de la línea. (7 puntos) a. El diagrama de secuencia positiva y cero, así como el equivalente thevenin en el punto de falla de cada secuencia b. La corriente de falla en cada fase expresada en amperios c. La corriente de fase que aporta cada generador en cada falla expresada en kiloamperios. Nota: Para el ejercicio considerar que el voltaje previo a la falla en el sistema es 0.9∠0° p.u, además la impedancia de falla es de 50 Ω Barra 2

Barra 1

Barra 4

Barra 3

T1

T2 L/T

G1

G2

EQUIPO

IMPEDANCIA

Generador 1 y 2 Transformador 1 y 2 Línea de transmisión transmisi ón

100 MVA; 20 kV; X 1= X2= 0,2; X0= 0,05 y X n= 0,05 100 MVA; 138Y/20∆ kV; X 1= X2= X0= 10% 100 MVA; 138 kV; X1= X2= j 40Ω y X 0= j 120Ω

2. Determinar la reactancia inductiva en ohmios que se debe conectar en el neutro de un generador si se desea que la corriente de falla monofásica sea idéntica al de la falla trifásica; las características del generador son, potencia nominal 300 MVA, voltaje nominal 20 kV, X 1= X2= 0,2; X0= 0,05 (1 punto) 3. Para el sistema de la figura, el generador es de 100 MVA, voltaje nominal 13.8 kV, X1= X2= 0,2; X 0= 0,05 y Xn= 0.03 y el transformador es de relación 13.8/138 kV potencia base 100 MVA y X 1= X2= X0= 0,08. Determine la relación entre la corriente de aporte de la fase “a” del “a” del generador hacia la falla cuando el transformador tiene conexión Y–Y Y –Y & ∆-Y, ∆-Y, el lado en delta es el de bajo voltaje. (2 puntos) Barra 2

Barra 1 T1

G1

Ing. Xavier Alfonso Proaño Maldonado. Mg. C

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SEGUNDO PRODUCTO PRODUCTO

PROTECCIONES PROTECCIONES ELÉCTRICAS ELÉCTRICAS SÉPTIMO “A” EVALUACIÓN

Latacunga, Latacunga, junio junio 14 del 2017 Nombres Nombres y Apellidos. Las preguntas de opción múltiple tienen un valor de 0.5 puntos, la opción debe ser seleccionada de manera clara con esfero, no se acepta manchones, manchones, cualquier inconsistencia anulara la pregunta 1. Complet Complete. e. En un sistema sistema radial radial,, una falla falla se va haciend haciendoo ____________ _______________ ___ mientra mientrass más lejos se encuentre de la fuente. a. más gr grande b. más pequeña* c. constante d. transitoria 2. Indique Indique el motivo motivo por por el cual cual no se puede puede dejar dejar abierto abierto el lado lado secundario secundario de un transformador de corriente cuando su lado primario esta energizado a. Se produ produce cen n sobrec sobrecorr orrien ientes tes en el secu secundar ndario io b. Puede Puede provo provocar car altas altas capac capacitanc itancias ias en la la red red c. Se produ produce ce una una cor corrie riente nte elev elevad adaa en su núcl núcleo eo** d. Se produ produce ce una una alt altaa inducta inductanci nciaa en la la red 3. Seleccio Seleccione ne una de de las diferen diferencias cias entre entre un transform transformador ador de corrien corriente te destinado destinado a protecciones y uno destinado a medición a. La curv curvaa de satu satura raci ción ón** b. El nive nivell de de ais aislam lamie ient ntoo c. La rel relac ació ión n de tran transf sfor orma maci ción ón d. La corr corrie ient ntee nomi nomina nall 4. El divisor divisor capacitiv capacitivoo de potencial potencial es un transform transformador ador que que se encuentra encuentra constituid constituidoo en su construcción por por ___________________ para disminuir el voltaje del primario y poder medirlo. a. induct inductore oress conec conectad tados os en serie serie b. capa capaci cito tore ress en en par paral alel eloo c. indu induct ctor ores es en para parale lelo lo d. capa capaci cito tore ress en seri seriee* 5. El objetiv objetivoo del inductor inductor incorpora incorporado do en el esque esquema ma del divisor divisor capacito capacito de potencial potencial tiene como objetivo. a. dismin disminuir uir el volta voltaje je del primar primario io b. corre corregir gir el efecto efecto capac capaciti itivo vo** c. mejo mejora rarr el facto factorr de pot poten enci ciaa d. dismi disminu nuir ir los los armó armóni nico coss 6. Cuando Cuando se dice que que un transform transformado adorr de corriente corriente tiene tiene una precisió precisión n de 5p10 se hace referencia a lo siguiente a. 5% de de error error a 10 vece vecess la cor corrie riente nte nomina nominall* b. 5 veces veces la la corrien corriente te nominal nominal da un un 10% 10% de error error c. 5% de de erro erro para para un un burden burden de de 10 vece vecess el nomin nominal al d. 5 veces veces el burden burden nominal nominal provo provoca ca un 10% 10% de error error en su su medición medición 7. El principio principio de opera operación ción de la la protecció protección n diferen diferencial cial con caracte característica rísticass de porcentaje variable variable es el siguiente.





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Latacunga, Latacunga, junio junio 14 del 2017 8. La protecció protección n diferencial diferencial opera opera para para fallas fallas ____________ ________________ _______ ___ al esquem esquemaa de protección a. lejanas b. externas c. internas* d. cercanas 9. En el siguien siguiente te esquem esquemaa ubique ubique los puntos puntos en cada cada uno de los los TC’s, TC’s, dibuje dibuje el sentido sentido de las corrientes que están circulando por la protección diferencial e indique si la misma opera considerando que la pendiente de operación de la misma es 20%, corriente mínima de operación 0.2, I1 es 450A e I2 430A. (2puntos). I1

I2

500/5 50 0/5

ELEMENTO

500/ 5 500/

PROTEGIDO

I falla

10. Realizar la conexión de de los TC’s de la protección protección diferencial para un transformador transformador en conexión Yd5 ubicar el sentido de las las corrientes y sus desfases, y para para una falla trifásica determine si la protección opera o no considerando la siguiente calibración, pendiente de un 45% 45% y una corriente de arranque arranque de 0.2. TC1 es de 3000/5 y el TC2 es de 400/5; considerar que los TC’s están sin TAPS (4 puntos) No utilizar transformador de compensación para la conexión. Equipo

Parámetros

Generador Xg1= 0.25; Vn Vn= 22 22 kV kV, Sn= 10 100 MVA Tran Transf sfor orma mado dorr Xt= Xt= 0.1 0.1;; 22kV 22kV∆/138 kVY; Sn= 100 MVA Barra 2

Barra 1 T1

G1

TC 2

TC 1

87

Falla trifásica





TERCER PRODUCTO PRODUCTO


Latacunga, Latacunga, julio julio 04 del 2017 Nombres Nombres y Apellidos. Las preguntas de opción múltiple tienen un valor de 0.5 puntos, la opción debe ser seleccionada de manera clara con esfero, no se acepta manchones, manchones, cualquier inconsistencia anulara la pregunta. Solo existe una respuesta. respuesta. 1. La emisión emisión de de señal en un un esquema esquema de teleprot teleprotecció ección n puede puede ser a. Sobr Sobrea ealc lcan ance ce y bloq bloque ueoo b. Suba Subalc lcan ance ce y per permi misi sivo vo c. Perm Permis isiv ivoo y Bloq Bloque ueoo d. Sobr Sobrea ealc lcan ance ce y suba subalc lcan ance ce 2. La recepci recepción ón de señal señal en un un esquema esquema de telepr teleprotec otección ción puede puede ser ser a. Sobr Sobrea ealc lcan ance ce y bloq bloque ueoo b. Suba Subalc lcan ance ce y per permi misi sivo vo c. Perm Permis isiv ivoo y Bloq Bloque ueoo d. Sobr Sobrea ealc lcan ance ce y suba subalc lcan ance ce 3. Seleccio Seleccione ne como como actúa el relé relé cercano cercano a la falla en el el esque esquema ma tipo tipo PUTT PUTT cuando cuando ocurre una una falla al 90% de la línea línea protegida. a. inm inmedia ediata tame men nte b. después después de recibir recibir señal del extremo extremo remoto remoto c. igua iguall que que el extr extrem emoo lejan lejanoo a la la fall fallaa d. cuand cuandoo recib recibee una una señal señal de de desblo desbloque queoo 4. Seleccio Seleccione ne como actúa actúa el el relé cercan cercanoo a la falla en el esquema esquema tipo POTT POTT cuando cuando ocurre una falla al 90% de la línea protegida. a. inm inmedia ediata tame men nte b. despu después és de que que actu actuéé el relev relevado adorr lejano lejano a la falla falla c. igual igual que que el extr extremo emo lejano lejano a la la falla falla d. cuand cuandoo recib recibee una una señal señal de de desblo desbloque queoo 5. Seleccio Seleccione ne el modo modo en el que que opera el relevad relevador or lejano lejano a la falla falla en el esquem esquemaa de disparo en subalcance con extensión de zona cuando ocurre una falla al 40% de la línea. a. Después Después de que que opera opera el relevado relevadorr cercano cercano a la falla b. Después Después de de recibir recibir una una señal señal del del extrem extremoo cercano cercano a la la falla falla c. Simul Simultán táneam eament entee después después de de ocurr ocurrir ir la fall fallaa d. Luego Luego de reci recibir bir una una señal señal de desbl desbloq oque ueoo 6. Indique Indique que que señales señales toma toma el relev relevador ador 21 21 para para su operac operación. ión. a. Vol Voltaje taje y pot poten enci ciaa b. Corri Corrien ente te y factor factor de potenc potencia ia c. Pote Potenc ncia ia y fre frecu cuen enci ciaa d. Vol Voltaje taje y cor corri rien ente te 7. Complet Complete. e. El efecto efecto Infeed Infeed se refier refieree a ___________ ______________ _______ ____ que se encue encuentra ntran n entre entre el relevador 21 y el punto de falla. a. fue fuentes ntes int inter erme medi dias as b. alta altass imp imped edan anci cias as c. corr corrie ient ntes es de fal falla d. capacit acitaancia nciass





TERCER PRODUCTO PRODUCTO


Latacunga, Latacunga, julio julio 04 del 2017 9. En el el siguie siguiente nte esqu esquem emaa realic realicee lo sigui siguient ente. e. (3 punto puntos). s). a. Conexió Conexión n del relevad relevador or 87 en el transfo transformad rmador or sin utilizar utilizar transfo transformad rmador or de compensación b. Determin Determinee la corrient corrientee en el lado lado de bajo bajo voltaje, voltaje, si se conoce conoce que que las las 1195∠150°;  = 1195 1195∠30° corrientes en alta son:  = − 1195;  = 1195 c. Determin Determinar ar en cada cada lado lado del transf transforma ormador dor las las corriente corrientess que están están circulando circulando por el lado de baja de los TC’s si el TC de bajo voltaje es de 3000/5 y el de alto voltaje es de 400/5 d. Con esta esta inform informació ación n determina determinarr si la prote protecció cción n diferenci diferencial al opera opera o no si si la misma tiene una corriente de arranque arranque de 0.25 y una pendiente del 45% Los voltajes voltajes del diagra diagrama ma son línea línea – línea. línea. If a

22 kV/ kV/ 138 kV

If A

a

A

If b

If B

b

B

If c

If C

c

C

10. 10. Realic Realicee la calibr calibrac ación ión para para un rel releva evador dor de de 4 zonas zonas en ohmio ohmioss secun secundar dario ioss y grafique grafique las zonas zonas de operac operación ión del releva relevador dor cuadrila cuadrilatera terall 21 de fase fase que se muestra muestra en la la siguiente siguiente figura, figura, si se conoce conoce lo siguiente. siguiente. TP: 138000/120; TC: 2000/5  = 60∠89°;  = 40∠90°;  = 20∠85°    = 50∠90°

Para la Zona 2, 3 y 4 indique el porcentaje cubierto cubierto por el relevador en relación a la impedancia de la la línea. (3 puntos) E A

B

21

C





CUARTO CUARTO PRODUC PRODUCTO TO SÉPTIMO SÉPTIMO “A” PROTECCIONES PROTECCIONES ELÉCTRICAS ELÉCTRICAS EVALUACIÓN Lata Latacu cung nga, a, julio julio 18 de 2017 2017 Nombres y Apellidos: 1. Para Para el sist sistem emaa de la la figu figura ra 1 dete determ rmin inar ar.. (6 pun punto tos) s) a. Corrientes Corrientes nominales nominales y niveles niveles de de cortocircuit cortocircuitoo trifásic trifásicoo b. Valor Valor de TAP, TAP, DIAL DIAL y ajust ajustee del insta instantá ntáneo neo c. Porcen Porcentaje taje de prote protecci cción ón de la la líne líneaa 2-3 por parte parte de de las las unidades unidades instantáneas del relevador 50 asociado al interruptor 2 d. Dibujar Dibujar las característi características cas de los relevadores relevadores en el sistema sistema Fig. 1 Red de distribución Barra 2

Barra 1

Barra 3

T1

4MVA 4MVA

1000MVAsc

4

3

2

100 ohm en (138 kV)

138/22.8 kV 30 MVA Z= 5%

1

4MVA

Los TC’s a ser utilizados son los siguiente: Para Para 1. 250/5, para 2. 900/5, para 3. 1200/5 y para 4. 250/5 Consideraciones: 1. El marg margen en de dis discr crim imin inaci ación ón en 0.4 0.4 2. Todos Todos los releva relevadore doress son son tiempo tiempo inver inverso so 3. Datos Datos del del relev relevado adorr tiemp tiempoo inverso inverso.. 3.a. Tap de 1 a 12 en pasos pasos de 1 A 3.b. Dial, el obtenido obtenido de la ecuación ecuación anterior anterior 3.c. Instantáneo Instantáneo:: 6A a 144 A en pasos pasos de 1 A El relevador 3 no tiene instantáneo Para el cálculo del tiempo y dial utilizar la ecuación 1, la constante α= 2.0; β= 5.95; L= 0.18 Ec. 1

α, β, L: Constan Constante te







CUARTO CUARTO PRODUC PRODUCTO TO SÉPTIMO SÉPTIMO “A” PROTECCIONES PROTECCIONES ELÉCTRICAS ELÉCTRICAS EVALUACIÓN Lata Latacu cung nga, a, julio julio 18 de 2017 2017 2. Para Para el diagra diagrama ma de la Figura Figura.. 2 realizar realizar Utiliz Utilizar ar SBase SBase de 30MVA 30MVA y VBas VBasee 22kV en el lado del generador. generador. (4 puntos) puntos) a. El diagr diagrama ama trifila trifilarr del releva relevador dor 87 del del gene generado radorr b. Corriente Corriente de falla falla que que se encuentra encuentra circulando circulando en el lado de la la generación generación debido a la falla 1 y falla 2 c. Corrien Corriente te en el lado lado de de baja baja del del TC por cada cada fase fase y la corrien corriente te que que aparece por la bobina de operación. d. Para cada falla determinar determinar si el relevador relevador opera opera o no, no, considere considere que que la pendiente considerada es 15%, la corriente de arranque 0.2 y el TC1 y TC2 es de relación relación 800/5 Fig. 2 Esquema unifilar del sistema 138 kV Barra 2

22 kV Barra 1

Vg=22 kV Sn= 30 MVA X1= X2= j0.1 p.u TC1

TC2 G1

Grupo de conexión Yd1 Falla monofásica 2

X1=X2=X0= j0.1 p.u V=22/138 kV Sn= 20 MVA Falla monofásica 1

Evaluaciones

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