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TIPO
Otro
TÍTULO
COMPORTAMIENTO DE LA PROTECCIÓN DE DISTANCIA EN LÍNEAS DE TRANSMISIÓN EQUIPADAS CON TCSC.
AUTOR
ESCALONA REYES, MAURICIO.
ASESORES
Dr. Rosas Ortiz, German.
INSTITUCIÓN
Instituto Politécnico Nacional (IPN)
FECHA
2011-06-23
PAIS
México
TEMAS
LÍNEAS DE TRANSMISIÓN EQUIPADAS. PROTECCIÓN DE DISTANCIA. TCSC.
DESCRIPCIÓN
La manera convencional de incrementar la capacidad de transmisión de un sistema de
potencia es construir nuevas líneas de transmisión de energía eléctrica. Esta tarea ahora es
prácticamente imposible de lograr debido principalmente a las dificultades de conseguir
nuevos derechos de vía los cuales se limitan por razones tanto económicas como
ecológicas. Una forma alterna de incrementar la capacidad de transmisión de energía es
empleando dispositivos FACTS (sistemas flexibles de transmisión de corriente alterna) que
permiten una compensación controlada de potencia reactiva.
En particular, la compensación serie controlada permite mejorar el transporte de energía
eléctrica al reducir eléctricamente líneas de transmisión muy largas (reducir el ángulo de
transmisión) mediante el uso de capacitores serie controlados por tiristores (TCSC por sus
siglas en ingles). Los relevadores de distancia que tradicionalmente protegen de manera
adecuada las líneas de transmisión aéreas contra fallas ahora pueden operar de forma
inadecuada debido al comportamiento dinámico de un TCSC cuando este dispositivo se
incluye en la línea de transmisión para compensarla. En el caso ideal, un principio de
protección diferencial puede mejorar el desempeño de los relevadores, sin embargo esto no
es siempre posible debido a limitaciones económicas o de disponibilidad del canal de
comunicación adecuado para este esquema. Por estos motivos resulta adecuado estudiar
este problema y proveer una solución factible para aminorar la cantidad de operaciones
erróneas en los relevadores de distancia que operan en estas líneas de transmisión así
compensadas.
Para resolver este problema, una línea con compensación serie controlada se simulo en un
programa de transitorios electromagnéticos EMTDC. Esta línea incluye un modelo de
TCSC y de relevadores de distancia. El TCSC se coloca a la mitad de la línea compensada
y los relevadores se instalan en cada terminal de cada línea de transmisión del sistema por
lo que se emplearon en total seis relevadores. Se simulo una gran cantidad de casos de falla
y se almacenaron valores de impedancia de cada relevador en archivos de texto empleando
una interfaz de Matlab desarrollada para ese propósito. Una vez guardados los datos de los
casos de fallas (las impedancias vistas por cada relevador del sistema), estos se analizaron
en una hoja de cálculo de Excel en la cual se implemento la lógica principal del relevador
de distancia para poder obtener la cantidad total de operaciones correctas e incorrectas de
cada uno de los relevadores del sistema.
Los casos de operaciones incorrectas de los relevadores son clasificados de acuerdo a su
grado de severidad en el sistema. Con los problemas ya identificados se propone una
metodología para reducir el número total de operaciones incorrectas de los relevadores. La
metodología propuesta basada en un esquema de protección con canal de comunicación usa
la comparación direccional para mandar una señal de desbloqueo (DCUB). Zonas de
protección cuadrilaterales con alcance extendido en la parte resistiva son empleadas en
lugar de la característica mho tradicional. Con el esquema así propuesto y de acuerdo a los
resultados se redujo drásticamente el número de operaciones incorrectas de las protecciones
de distancia en el sistema de potencia con TCSC..