Tesis
Estudio de la protección de distancia en líneas de transmisión con configuraciones complejas.
Fecha
2017-09-26Registro en:
Pérez Rojas, Flor De Azalea.Estudio de la protección de distancia en líneas de transmisión con configuraciones complejas. Tesis (Maestría en Ciencias en Ingeniería Eléctrica). Ciudad de México, Instituto Politécnico Nacional, Sección de Estudios de Posgrado e Investigación, Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica, Unidad Zacatenco. 2016. 127 p.
Autor
Pérez Rojas, Flor De Azalea
Institución
Resumen
El aumento continuo en la demanda de energía eléctrica en la sociedad moderna obliga a que la capacidad de transmisión de un sistema de potencia también se incremente. Esto se puede lograr al construir nuevas líneas de transmisión, interconectar líneas ya existentes, incrementar el número de circuitos en la misma torre de transmisión o implementar dispositivos que permiten una compensación de potencia reactiva. Sin embargo, algunas de las opciones anteriores no son factibles debido al presupuesto limitado que se tenga y/o a las afectaciones al medio ambiente al requerir derechos de vía para nuevas líneas de transmisión.
Debido a lo anterior, ahora en los sistemas eléctricos es común ver líneas en paralelo compartiendo de manera total o parcial el derecho de vía, líneas con múltiples terminales para mejorar la robustez del sistema y líneas con compensación de potencia reactiva. Los relevadores de distancia que protegen de manera adecuada las líneas de transmisión aéreas convencionales contra fallas ahora pueden no operar de forma adecuada debido a la complejidad de estas configuraciones de líneas. Esta es una de las razones principales para realizar el estudio de este tipo de problemáticas en relevadores de protección de distancia.
En este trabajo de tesis se desarrolló un modelo de relevador de distancia dentro de un esquema de protección con canal de comunicación. Se probaron tres diferentes esquemas de protección con canal de comunicación comúnmente usados: Disparo Transferido de Subalcance Permisivo (PUTT por sus siglas en inglés), Disparo Transferido de Sobrealcance Permisivo (POTT por sus siglas en inglés) y Bloqueo por Comparación Direccional (DCB por sus siglas en inglés) en cuatro tipos de configuraciones de línea de transmisión y diferentes condiciones de falla y operación del sistema. Estos esquemas de protección se implementaron en un programa de transitorios electromagnéticos EMTDC-PSCAD®. En este ambiente se usaron líneas de transmisión con configuraciones diferentes: una línea de transmisión convencional de dos terminales , líneas con configuración compleja de tres terminales, líneas en paralelo y una línea con compensación serie. Los resultados de estas simulaciones se estudiaron para identificar el esquema que represente la mejor solución de manera global para estos problemas de protección.
ABSTRACT
The continued increase in demand for electricity in modern society requires that the transmission capacity of a power system also increases. This can be achieved by building new transmission lines, interconnect existing lines, increasing the number of circuits in the same transmission tower or devices that implement power compensation. However, some of the above options are not feasible because of the limited budget you have and / or the effects on the environment by building a right of way for new transmission lines.
Because of this now in power systems it is common to see parallel lines sharing total or partial way the right of way, lines with multiple terminals to improve the robustness of the system and lines with reactive power compensation. Distance relays protect adequately the conventional overhead transmission lines against failures now cannot operate properly due to the complexity of these line configurations. This is one of the main reasons for the study of such problems in distance protection relays.
In this thesis a model of distance relay within a protection scheme developed communication channel. Three different protection schemes with communication channel commonly used were tested: Permissive Underreach Transferred Trip (PUTT), Permissive Overreach Transferred Trip (POTT) and Directional Comparison Blocking (DCB) in four types of transmission line configurations and different fault conditions and system operation. These protection schemes were implemented in a program of transient electromagnetic EMTDC-PSCAD®. Conventional transmission line two lines, complex configuration with three terminals, parallel lines and a line with series compensation: In this environment transmission lines with different configurations were used. The results of these simulations were studied to identify the diagram that represents the best solution for these problems globally protection