Diseño de protecciones para líneas eléctricas de alta tensión

Abstract

Este proyecto consiste en el diseño de las protecciones para dos líneas de alta tensión de 220 kV: una línea aérea y una línea subterránea. Para la línea aérea se utilizará una protección de distancia (21 código ANSI), y para la subterránea una protección diferencial de línea (87L código ANSI). Para ello se empleará el relé SEL-411L, de Schweitzer Engineering Laboratories, que incluye ambas funciones de protección, además de otras características y tecnologías. En este documento se incluye, además del desarrollo de las protecciones con el relé SEL-411L, una introducción a los criterios de protección del sistema eléctrico, una descripción y análisis de las líneas de alta tensión a proteger, una descripción del funcionamiento de ambas funciones de protección, y un análisis de las principales faltas que sufren las líneas eléctricas. Por último, también se explican los objetivos de desarrollo sostenible que están alineados con este trabajo. Una protección adecuada del sistema es clave para el correcto funcionamiento de la red eléctrica. En el caso de las líneas de alta tensión, que se utilizan para el transporte de la energía eléctrica, una correcta protección asegura un suministro eléctrico de calidad. Para conseguir esto, tiene que procurarse que las interrupciones y desconexiones del sistema sean las mínimas y de la menor duración posible. Es con este objetivo con el que se diseñan unas protecciones estables, selectivas, rápidas y sensibles.

This project consists of the design of the protections for two 220 kV high voltage lines: an overhead line and an underground line. Distance protection (21 ANSI code) will be used for the overhead line and line differential protection (87L ANSI code) for the underground line. The SEL-411L relay from Schweitzer Engineering Laboratories will be used for this purpose, which includes both protection functions, in addition to other features and technologies. This document includes, in addition to the development of the protections with the SEL-411L relay, an introduction to the protection criteria of the electrical system, a description and analysis of the high-voltage lines to be protected, a description of the operation of both protection functions, and an analysis of the main faults suffered by the electrical lines. Finally, the sustainable development objectives that are aligned with this work are also explained. Adequate system protection is key to the proper functioning of the power grid. In the case of high-voltage lines, which are used to transport electrical energy, proper protection ensures the quality of the power supply. To achieve this, it must be ensured that system interruptions and disconnections are kept to a minimum and of the shortest possible duration. It is with this objective in mind that stable, selective, fast and sensitive protections are designed.