Monitoring Implementation in Practice

3.5.5.a Descripción

Las oscilaciones de potencia son perturbaciones que se producen básicamente por desequilibrios entre la generación y la demanda, los cuales se pueden originar por cambios en la topología de la red, variaciones de la carga, faltas, etc. Estas perturbaciones producen deslizamientos de velocidad entre los generadores, los cuales ya no giran a la velocidad de sincronismo, sino que se aceleran y deceleran para adaptarse a la nueva situación, produciendo oscilaciones en la potencia transferida entre distintas partes del sistema.

Durante una oscilación de potencia se producen variaciones en la intensidad y en la tensión, tanto en módulo como en argumento, lo que origina cambios en la impedancia vista por los relés de distancia, que pueden llegar a ver condiciones de disparo. Las oscilaciones de potencia pueden ser estables (se amortiguan hasta llegar a una nueva situación de equilibrio) o inestables (no se recupera el equilibrio). Ante oscilaciones de potencia inestables es necesario efectuar separaciones en el sistema, creando islas en las que exista equilibrio entre generación y demanda.

Ante cualquier tipo de oscilación de potencia es necesario bloquear el disparo de las unidades de distancia: si la oscilación es estable, porque un disparo puede llegar a convertirla en inestable y, si la oscilación es inestable, porque se suele seguir una estrategia a la hora de crear islas, abriendo los interruptores sólo en determinadas posiciones del sistema.

Los equipos IDV-F presentan una unidad de detección de oscilación de potencia que permite bloquear las unidades de distancia ante cualquier tipo de oscilación de potencia. Asimismo, incluye la opción de disparar si se detecta que la oscilación es inestable.

La unidad de detección de oscilación de potencia basa su funcionamiento en el análisis de la velocidad de traslación del punto de impedancia a través del diagrama R-X. En el caso de una falta, el paso entre la situación de no falta a la de falta presenta una velocidad de traslación del punto de impedancia muy elevada (puesto que se trata de un fenómeno electromagnético), mientras que la traslación del mismo punto en el caso de una oscilación de potencia conlleva una velocidad mucho más baja (dado que se trata de un fenómeno electromecánico), que depende del estado de carga inicial, de la magnitud del descuadre entre generación y demanda, de la inercia de los generadores, etc.

3.5-8

LIDV1112A

El principio de operación del detector de oscilación de potencia se basa en la medida del tiempo que tarda la impedancia vista en recorrer la franja definida entre dos zonas cuadrilaterales, externa y media, de forma que, si ese tiempo es superior a un umbral (fijado por el ajuste de Tiempo detección oscilación potencia), se puede considerar que no existe una falta sino una oscilación de potencia. Una vez detectada la existencia de una oscilación de potencia, si se ha puesto a SÍ el ajuste Habilitación disparo por oscilación de potencia (ENBL_TRIP_PS), se determina si la oscilación es estable o inestable. Para ello se comprueba si la impedancia vista alcanza una zona cuadrilateral interna, similar a las dos anteriores. En ese caso la oscilación es considerada inestable, pudiendo entonces generar un disparo tal y como se verá a continuación.

Para efectuar las comprobaciones anteriores, y dada la simetría del fenómeno de oscilación de potencia, los equipos IDV-F emplean una unidad de medida de impedancia AB por zona.

Cada zona cuadrilateral de las citadas anteriormente está formada por dos limitadores resistivos y dos limitadores reactivos.

3.5.5.b Limitadores resistivos

El equipo IDV-F incorpora tres unidades de limitación resistiva por zona (externa, media e interna). Cada unidad de limitación resistiva está formada por una pareja de limitadores, izquierdo y derecho, con ajustes independientes de alcance.

En la tabla que se muestra a continuación se detallan los fasores de operación y polarización que intervienen en cada uno de los limitadores resistivos, así como el criterio de operación aplicado.

Tabla 3.5-1: Limitadores resistivos

Limitador resistivo derecho

Unidad Fop Fpol Criterio

AB IabRdchoVab IabRdcho 







 





Limitador resistivo izquierdo

Unidad Fop Fpol Criterio

AB IabRizdoVab IabRizdo 







 





El significado de las variables utilizadas en la tabla anterior es el siguiente:

Ica Ibc

Iab, , Intensidad entre fases (Ia-Ib) del devanado que incorpora protección de

distancia

Vca Vbc

Vab, , Tensiones entre fases (Va-Vb), (Vb-Vc), (Vc-Va)

Rdcho Ajuste de alcance resistivo limitadores derechos (interno, medio y externo)

Rizdo Ajuste de alcance resistivo limitadores izquierdos (interno, medio y _externo)

lim

3.5 Unidades Complementarias a las Unidades de Distancia

3.5-9

LIDV1112A

IDV: Protección Diferencial, Control y Medida

 ZIV GRID AUTOMATION, S. L. Zamudio, 2011

En la figura 3.5.6 se representan los limitadores resistivos en un plano de tensiones.

Para pasar a un plano de impedancias no habría más que dividir por la intensidad fase-fase. El ángulo que forman con el eje horizontal (definido por la intensidad fase-fase) viene dado por el ajuste

Alim (Angulo limitadores

resistivos). Ese ángulo debe ser

igual al ángulo de la impedancia de transferencia entre los dos sistemas que interconecta la línea protegida por el IDV-F, puesto que teóricamente la trayectoria de la impedancia durante una oscilación de potencia es perpendicular a dicha impedancia.

figura 3.5.6:diagrama de los limitadores resistivos de las zonas de detección de oscilación de potencia La impedancia de transferencia es igual a la suma de las impedancias de secuencia directa de fuente local, línea y fuente remota. Por lo general, el ángulo de esa impedancia es muy parecido al ángulo de la impedancia de secuencia directa de la línea, por lo que se suele ajustar igual.

3.5.5.c Limitadores reactivos

El equipo IDV-F incorpora tres unidades de limitación reactiva por zona (externa, media e interna). Cada unidad de limitación reactiva está formada por una pareja de limitadores, superior e inferior, con ajustes independientes de alcance.