Determinación de los parámetros que afectan el ajuste y la coordinación de la protección de pérdida de sincronismo en generadores

Abstract

En este trabajo se analizan los parámetros más relevantes de un sistema eléctrico de potencia eléctrico que pueden influir en el ajuste y coordinación de la protección de pérdida de sincronismo de máquinas sincrónicas. Inicialmente se presenta el tema de la estabilidad en los sistemas eléctricos de potencia. Luego el tema de la pérdida de sincronismo en una máquina sincrónica, se presentan a continuación los conceptos básicos de la protección de pérdida de sincronismo o fuera de paso (ANSI 78) y las características operativas más usadas. En la parte principal del trabajo se realiza de manera detallada un análisis de sensibilidad en diferentes sistemas eléctricos de potencia seleccionados, donde se identifican los parámetros de la red eléctrica que influyen en el ajuste de la función de protección y se soporta este análisis por medio de estudios de estabilidad transitoria. Adicionalmente, se una metodología para la validación del ajuste, las consideraciones a tenerse en cuenta en cuanto a la coordinación con la función de protección de pérdida de campo (ANSI 40) y la función de protección distancia (ANSI 21), también se propone una metodología sencilla y fácil para la realización de pruebas de desempeño.. Los resultados obtenidos permiten concluir que es posible lograr un ajuste confiable, seguro y validado de la función de protección a partir de la identificación de los parámetros que influyen en el ajuste de la función de protección y siguiendo la metodología propuesta en este documento.

Abstract: The most important parameters of an electric power system that can influence the setting and coordination of out of step protection are analyzed in this work. First, the topic of electric power systems stability is presented. Second, the issue of loss of synchronism in a synchronous machine is presented. Then, basic concepts of out of step protection (ANSI 78) and the most used operating characteristics are exposed. In the main part of this work, a detailed sensitivity analysis of several electrical parameters of the electric power system that affect the protection setting is done supported by transient stability studies. Besides, important considerations to determine preliminary protection are presented. A proposed methodology to validate the protection setting are described from the electrical analysis results for two types of operating characteristics (MHO and Polygonal). Additionally, the most important considerations that must be taken into account to coordinate the protection with loss of field protection (ANSI 40) and distance protection (ANSI 21) are presented. Finally, a simple and easy methodology for performance testing is also proposed .The results obtained indicate that it is possible to achieve a reliable, safe and validated setting from the analysis done and following and applying the methodology proposed here