PROTECCIONES EN LAS INSTALACIONES ELÉCTRICAS

Libro de características únicas dado que en sus capítulos se exponen, bajo todos los aspectos, los equipos de protección de los sistemas eléctricos: desde su descripción y enumeración, hasta su aplicación, evolución tecnologica, precauciones que deben ser tenidas en cuenta y una fundamentada prospectiva de los equipos de futuro inmediato que deberán ser capaces de pronosticar un incidente y tomar las decisiones que permitan evitar la presencia de averías en la forma actual.

Índice resumido del libro;

-Generalidades
-Equipos asociados a las protecciones
-Perturbacione
-Enumeración y descripción de los sistemas de protección más usuales
-Recomendaciones para la protección de instalaciones eléctricas
-Coordinación de los sistemas de protección
-Etapas fundamentales para la definición, instalación y conservación de las protecciones
-Experiencias y ensayos en los sistemas de protección
-Las protecciones del futuro, una nueva concepción
-Perspectivas de evolución de los sistemas eléctricos y su equipamiento

Capítulo 1 Generalidades
1.1 Desarrollo histórico
1.1.1 Sistemas de protección directos
1.1.2 Sistemas de protección indirectos
1.2 Planificación de las protecciones
1.3 Exigencias básicas de los equipos de protección
1.4 Instalaciones de un sistema eléctrico
1.4.1 Elementos de un sistema eléctrico
1.4.2 Incidente en un sistema eléctrico
1.5 Tratamiento del neutro en un sistema eléctrico
1.6 Cálculo de cortocircuitos
1.6.1 Cálculo en valores óhmicos
1.6.2 Cálculo en valores relativos
1.6.3 Transformaciones estrella-triángulo
1.6.4 Componentes simétricas
1.6.4.1 Determinación de las componentes simétricas para diferentes tipos de cortocircuitos
1.6.5 Tablas de valores

Capítulo 2 Equipos asociados a las protecciones
2.1 Transformadores de medida
2.1.1 Transformadores de intensidad
2.1.2 Transformadores de tensión
2.2 Interruptores automáticos
2.3 Fuentes de alimentación auxiliar
2.3.1 Baterías de acumuladores
2.3.2 Cargadores
2.4 Equipos de señalización
2.5 Equipos de automatismo
2.6 Equipos de comunicación asociados a las protecciones

Capítulo 3 Perturbaciones
3.1 Tipos de perturbaciones
3.2 Limitación de las perturbaciones
3.3 Especificaciones de ensayo para las protecciones
3.3.1 Ensayo de tensión soportada
3.3.2 Clasificación para ensayos de onda de choque y disturbios de alta frecuencia
3.3.3 Ensayo de onda de choque
3.3.4 Ensayo de disturbios de alta frecuencia
3.3.5 Ensayos de disturbios por campos electromagnéticos radiados
3.3.6 Ensayos de disturbios por descargas de electricidad estática
3.4 Perturbaciones y su medio ambiente

Capítulo 4 Enumeración y descripción de los sistemas de protección más usuales
4.1 Protección de sobreintensidad
4.1.1 Protección de sobreintensidad a tiempo independiente
4.1.2 Protección de sobreintensidad a tiempo dependiente o tiempo inverso
4.1.3 Protección de sobreintensidad con frenado de tensión
4.2 Protección de sobreintensidad direccional
4.2.1 Principio de la protección de sobreintensidad direccional
4.2.2 Protección direccional de fases
4.2.3 Protección direccional de neutro
4.3 Configuraciones típicas en protecciones de sobreintensidad
4.4 Protección diferencial
4.4.1 Principios básicos
4.4.2 Mezclado de intensidades
4.4.3 Detección de faltas resistentes
4.4.4 Protección diferencial longitudinal
4.4.4.1 Protección diferencial longitudinal de inten-sidad
4.4.4.2 Protección diferencial longitudinal de tensión
4.4.4.3 Supervisión de los hilos piloto
4.4.5 Protecciones diferenciales de barras
4.4.5.1 Protección diferencial de barras de alta impe-dancia
4.4.5.2 Protección diferencial de barras con transducto-res lineales
4.4.5.3 Protección diferencial de barras con estabili-zación
4.4.6 Protección diferencial transversal
4.5 Protección de comparación de fase
4.5.1 Principios básicos
4.5.2 Mezclado de intensidades
4.5.3 Elementos de arranque
4.5.4 Transmisión de la señal
4.5.5 Análisis funcional
4.5.6 Dispositivos de pruebas
4.6 Protección de comparación direccional
4.7 Protección de sobretensión y subtensión
4.8 Protección de frecuencia
4.9 Protección de distancia
4.9.1 Sistemas de medida
4.9.2 Escalones de medida
4.9.3 Aplicación de las protecciones de distancia a redes trifásicas
4.9.4 Particularidades de la medida en las faltas monofásicas
4.9.5 Particularidades de la medida en las faltas bifásicas
4.9.6 Particularidades de la medida en las faltas trifásicas
4.9.7 Elementos de arranque
4.9.8 Protecciones conmutadas

Capítulo 5 Recomendaciones para la protección de instalaciones eléctricas
5.1 Protecciones de generadores
5.1.1 Protección diferencial de generador
5.1.2 Protección de sobretensión
5.1.3 Protección de subtensión
5.1.4 Protección contra falta a tierra en la red exterior
5.1.5 Protección de pérdida de excitación (sub-excitación)
5.1.6 Protección de cortocircuitos entre espiras
5.1.7 Protección de contactos a tierra en el estator
5.1.8 Protección de falta a tierra en el rotor
5.1.9 Protección de retornos de energía
5.1.10 Protección de carga asimétrica
5.1.11 Protección de mínima impedancia en la estrella del generador
5.1.12 Protección de mínima impedancia en el lado de A.T. del transformador
5.1.13 Protección de subfrecuencia
5.1.14 Protección de sobrevelocidad
5.1.15 Protección de energización involuntaria o de «máquina muerta»
5.1.16 Fatiga en el eje
5.1.17 Disparos de las protecciones
5.2 Protecciones de transformadores
5.2.1 Protección primaria contra sobretensiones
5.2.2 Protección de las instalaciones de refrigeración
5.2.3 Protección Buchholz
5.2.4 Protección de sobrecarga
5.2.5 Protección del dispositivo de regulación
5.2.6 Protección diferencial
5.2.7 Protección diferencial de neutro
5.2.8 Protección de cuba
5.2.9 Protección de sobreintensidad
5.2.10 Protección de mínima impedancia
5.2.11 Protección de sobretensión
5.2.12 Protección de sobreexcitación
5.3 Protecciones de líneas y cables
5.3.1 Protección de sobrecarga
5.3.2 Protección de sobreintensidad
5.3.3 Protección de sobreintensidad direccional
5.3.4 Protección de distancia
5.3.5 Protección de distancia con dispositivos de teleprotección
5.3.6 Protección de antipenduleo de potencia
5.3.7 Protección de falta a tierra en un sistema con neutro aislado
5.3.8 Protección para faltas resistentes
5.3.9 Protección diferencial longitudinal
5.3.10 Protección de comparación de fases
5.3.11 Protección de comparación direccional
5.3.12 Protección de discordancia de polos
5.3.13 Equipos de normalización del servicio
5.3.14 Equipos de localización de averías
5.4 Protección de barras
5.4.1 Protección de barras M.T.
5.4.2Protección de barras A.T.
5.5 Protecciones de baterías de condensadores
5.5.1 Fenómenos de conexión y desconexión en las baterías de condensadores
5.5.2 Protección de baterías de condensadores derivación
5.5.3 Cálculo del desequilibrio en baterías de condensadores derivación
5.5.4 Protección de baterías de condensadores serie
5.6 Protecciones de motores
5.6.1 Protección contra fallo de cojinetes
5.6.2 Protección térmica del estator
5.6.3 Protección diferencial de fases
5.6.4 Protección de sobreintensidad
5.6.5 Detección de condiciones anormales de funcionamiento
5.6.6 Protecciones adicionales para motores síncronos
5.6.7 Relé universal para protección de motores
5.7 Protecciones comunes para la red
5.7.1 Protección de frecuencia
5.7.2 Detección de pérdida de estabilidad
5.7.3 Protección contra colapsos de tensión
5.8 Protecciones en instalaciones de baja tensión
5.8.1 Dispositivos de protección reglamentarios
5.8.2 Protección contra sobrecargas
5.8.3 Protección de cortocircuitos
5.8.4 Protección de contactos a tierra
5.8.5 Cortacircuitos fusibles

Capítulo 6 Coordinación de los sistemas de protección
6.1 Criterios sobre la selectividad
6.2 Trazado de curvas de intensidad-tiempo
6.3 Consideraciones sobre los valores límite de ajuste
6.4 Resolución de un ejemplo práctico
6.4.1 Análisis de la zona A
6.4.2 Análisis de la zona B
6.4.3 Análisis de la zona C
6.4.4 Análisis de la zona D
6.4.5 Análisis de la zona E
6.4.6 Análisis de la zona F

Capítulo 7 Etapas fundamentales para la definición, instalación y conservación de las protecciones
7.1 Definición del esquema de protección
7.2 Proyecto
7.3 Recepción
7.4 Instalación y verificación
7.4.1 Verificación del aislamiento de los circuitos secundarios
7.4.2 Comprobaciones en los transformadores de intensidad
7.4.3 Comprobaciones en las protecciones diferenciales
7.4.4 Verificación de un relé de secuencia inversa
7.4.5 Dispositivos de conmutación para pruebas
7.5 Puesta en marcha
7.5.1 Procedimiento de verificación y ajuste
7.5.2 Hojas de filiación
7.5.3 Comprobaciones en los transformadores de tensión
7.5.4 Verificación de un relé direccional de neutro
7.6 Seguimiento del funcionamiento
7.7 Mantenimiento
7.8 Reparación de averías
7.9 Investigación

Capítulo 8 Experiencias y ensayos en los sistemas de protección
8.1 Ensayo de la protección diferencial de un transformador 62 MVA 110/6,9 kV
8.1.1 Antecedentes
8.1.2 Ensayo de los transformadores de intensidad auxiliares
8.1.3 Registros de intensidad de conexión del transformador
8.1.4 Ensayos en la protección diferencial
8.1.5 Conclusiones
8.2 Comportamiento de las protecciones de distancia en líneas de aportación débil de corriente de cortocircuito fase a tierra
8.2.1 Antecedentes
8.2.2 Registro de un cortocircuito monofásico
8.2.3 Diseño complementario para situaciones de aportación débil de cortocircuito fase a tierra en un extremo de la línea
8.2.4 Conclusiones
8.3 Respuesta de una protección de distancia electrónica conmutada ante faltas evolutivas
8.3.1 Antecedentes
8.3.2 Ensayos de la protección de distancia con magnitudes estacionarias. Funcionamiento de la protección
8.3.3 Ensayo de la protección en un simulador de red
8.3.4 Comprobación del funcionamiento de la protección con un analizador lógico
8.3.5 Conclusiones
8.4 Efectos de la componente continua de la corriente de cortocir-cuito en el funcionamiento de las protecciones de distancia
8.4.1 Antecedentes
8.4.2 Ensayos reales de cortocircuito
8.4.3 Ensayos sobre una maqueta
8.4.4 Conclusiones
8.5 Actuaciones incorrectas de relés de frecuencia al desenergizar una subestación
8.5.1 Antecedentes
8.5.2 Ensayos del relé de frecuencia
8.5.3 Ensayos de los transformadores de tensión
8.5.4 Registros del transitorio de desconexión en la subestación
8.5.5 Conclusiones
8.6 Influencia de la capacidad conductor-pantalla de los cables de control en perturbaciones conducidas
8.6.1 Antecedentes
8.6.2 Registros de perturbaciones en la central
8.6.3 Medidas provisionales
8.6.4 Registros de perturbaciones en la subestación
8.6.5 Conclusiones
8.7 Actuaciones incorrectas de relés direccionales de fases
8.7.1 Antecedentes
8.7.2 Comprobación de la instalación
8.7.3 Incidencia de los transformadores 25/11 kV
8.7.4 Modificación de los ángulos de conexión y de par máximo
8.7.5 Conclusiones
8.8 Actuaciones incorrectas de los relés direccionales de neutro
8.8.1 Antecedentes
8.8.2 Comprobación de la instalación
8.8.3 Análisis de la saturación de los transformadores de intensidad
8.8.4 Conclusiones
8.9 Explosión de un transformador de tensión originada por el fenómeno de resonancia
8.9.1 Antecedentes
8.9.2 Análisis de la instalación
8.9.3 Registros de las tensiones secundarias de los T/T
8.9.4 Conclusiones
8.10 Consecuencias de la falta de sincronismo entre los contactos principales y auxiliares de los interruptores
8.10.1 Antecedentes
8.10.2 Análisis de la instalación
8.10.3 Comprobación del sincronismo de los contactos princi-pales y auxiliares de los interruptores A.T.
8.10.4 Conclusiones
8.11 Influencia de las perturbaciones en el funcionamiento de los equipos electrónicos
8.11.1 Antecedentes
8.11.2 Señales inducidas entre circuitos de un cable multicon-ductor
8.11.3 Señales inducidas en los circuitos de los cables al manio-brar seccionadores A.T.
8.11.4 Efectos de los filtros contra perturbaciones en las señales de entrada
8.11.5 Conclusiones

Capitulo 9 Las protecciones del futuro, una nueva concepción

Capitulo 10 Perspectivas de evolución de los sistemas eléctricos y su equipamiento
10.1 Los medios de generación
10.1.1 Concentración de los medios de generación
10.1.2 Evolución de los generadores
10.1.3 Sistemas de control y medida
10.2 Los medios de transporte
10.2.1 La regulación de la tensión
10.2.2 Estabilidad de la red
10.2.3 El diseño de las subestaciones del futuro
10.2.4 Aspectos ambientales
10.3 Los medios de distribución
10.3.1 Planificación de la distribución de energía eléctrica
10.3.2 Evolución de los diseños y equipamiento
10.3.2.1 Estaciones de maniobra y transformación
10.3.2.2 Ventajas de las estaciones prefabricadas
10.3.2.3 El interruptor automático
10.4 Supervisión y control
10.5 Fiabilidad, disponibilidad y seguridad en los sistemas eléctricos y las protecciones
10.5.1 Criterios de seguridad en los sistemas eléctricos
10.5.2 Fiabilidad de los sistemas de protección
10.5.2.1 Fiabilidad de los aparatos
10.5.2.2 Fiabilidad de los sistemas de protección