Verificación y gestión de coordinación de relés de protecciones en el tándem de molinos Fulton II de la fábrica de INCAUCA S.A.S.
En el presente trabajo se analizó la coordinación de las protecciones de sobrecorriente del sistema eléctrico de potencia del molino Fulton II del Ingenio del Cauca, donde todos los dispositivos de protección fueron coordinados de tal forma que sólo opere el elemento que se encuentre más cerca a la...
- Autores:
-
Sánchez Higon, Carlos Andrés
Vásquez Chilito, Diego
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2022
- Institución:
- Universidad Autónoma de Occidente
- Repositorio:
- RED: Repositorio Educativo Digital UAO
- Idioma:
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- OAI Identifier:
- oai:red.uao.edu.co:10614/13977
- Acceso en línea:
- https://hdl.handle.net/10614/13977
https://red.uao.edu.co/
- Palabra clave:
- Ingeniería Eléctrica
Relés eléctricos
Maquinaria para molienda
Cortocircuitos
Electric relays
Milling machinery
Short circuits
Coordinación de protecciones
Protocolo de comunicación DNP3
Sistema de control distribuido IA FOXBORO
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Coordinación de protecciones Protocolo de comunicación DNP3 Sistema de control distribuido IA FOXBORO |
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En el presente trabajo se analizó la coordinación de las protecciones de sobrecorriente del sistema eléctrico de potencia del molino Fulton II del Ingenio del Cauca, donde todos los dispositivos de protección fueron coordinados de tal forma que sólo opere el elemento que se encuentre más cerca a la falla, si por algún motivo el dispositivo no opera, debe operar la protección siguiente. Se realizó la recolección de los datos de los equipos asociados a este molino, sus respectivos elementos de protección y el tipo de cableado usado, todo esto con la finalidad de construir un modelo del sistema eléctrico del molino en el software NEPLAN. Posteriormente, se hizo el estudio de cortocircuito para conocer las corrientes máximas que circulan en cada uno de los elementos del sistema en caso de alguna falla. Los resultados de dicho estudio permiten evaluar y especificar la capacidad de los equipos de maniobra responsables de despejar las corrientes de falla (fusibles, interruptores y relevadores), analizar los niveles de corriente de falla a los que estarán expuestos los componentes del sistema (transformadores, cables, motores) y son insumos para la definición de los ajustes y coordinación de las protecciones. La coordinación de protecciones tiene como objetivo verificar la configuración de los esquemas de protección, analizar los ajustes existentes y determinar los ajustes que garanticen despejar selectivamente las fallas en el menor tiempo posible. El procedimiento de coordinación de protecciones consiste en el análisis gráfico donde se involucran las curvas características de los dispositivos de sobrecorriente que se encuentran en serie, para poder así garantizar que el sistema es selectivo. Con base en los estudios realizados, podemos concluir que se obtuvo la coordinación de protecciones adecuada para el sistema eléctrico del molino FULTON II, que garantiza la correcta operación de los diferentes dispositivos de protección del sistema cuando se presente una falla, asegurando que los equipos no sufran ningún daño o que sea mínimo, cumpliendo con el objetivo de cuidar la integridad humana y la continuidad de la operación del molino. |
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[1] D F. Mera Muñoz, J A. Mosquera Rodríguez, “Guía didáctica de ejemplos implementados en Neplan para la enseñanza de protecciones eléctricas,” Trabajo de grado, Ing. Eléct., Univ. Del Valle., Santiago de Cali, Colombia, 2013. [2] E M. Barón Martínez, J M. Torres Ortega, “Ampliación del sistema SCADA para telecontrol de subestaciones eléctricas en una planta del sector industrial,” Especialización, Ing. Eléct y Electrón., Univ. Tecnol de Bolívar., Cartagena de Indias, Colombia, 2017. [3] D. Pérez Ortiz, “Especificación del protocolo DNP3 utilizando un lenguaje de descripción formal,” Trabajo de grado, Ing. Eléct., Univ. Tecnol de la Mixteca., Huajuapan de León, Oaxaca, México, 2011. [4] J E. De Paz Álvarez, “Interrogación de medidores de energía utilizando el protocolo DNP3,” Trabajo de grado, Ing. Eléct., Univ. De El Salvador., San Salvador, El Salvador, 2018. [5] General Electric, 2007. F650 Digital Bay Controller Instruction manual GEK- 106310T. [6] Invensys Foxboro, 2010. FDSI and SOE Workstation Drivers for DNP3 User’s Guide. [7] BCP Switzerland, Guía del usuario NEPLAN, módulo de flujo de carga. [8] BCP Switzerland, Guía del usuario NEPLAN, módulo de cortocircuito. [9] BCP Switzerland, Guía del usuario NEPLAN, módulo de protección de sobrecorriente. [10] "IEEE Recommended Practice for Protection and Coordination of Industrial and Commercial Power Systems (IEEE Buff Book)," in IEEE Std 242-2001 (Revision of IEEE Std 242-1986) [IEEE Buff Book], vol., no., pp.1-710, 17 Dec. 2001, doi: 10.1109/IEEESTD.2001.93369. [11] "IEEE Standard for Shunt Power Capacitors," in IEEE Std 18-2012 (Revision of IEEE Std 18-2002), vol., no., pp.1-39, 15 Feb. 2013, doi: 10.1109/IEEESTD.2013.6466331. [12] General Electric, “GE Heater Selection Information.” [En línea]. Disponible: HYPERLINK [13] Invensys Foxboro, 2009. I/A Series® System Field Device System Integrators (FBM230/231/232/233) User’s Guide. [14] Ministerio de Minas y Energía, Reglamento Técnico de Instalaciones Eléctricas (RETIE), 2013. [15] INCAUCA S.A.S, “Direccionamiento estratégico.” [Internet]. Disponible en http://www.incauca.com/es/nosotros/quienes-somos/direccionamiento-estrategico/ [16] NEPLAN AG, (2022) “Neplan producto.” [Internet]. Disponible en https://www.neplan.ch/neplanproduct/electricity/?lang=es [17] Icontec, Norma Técnica Colombiana NTC 1340 – Electrotecnia. Tensiones y frecuencia nominales en sistemas de energía eléctrica en redes de servicio público, Bogotá, Colombia, 2004. [18] "IEEE Guide for AC Motor Protection," in IEEE Std C37.96-2012 (Revision of IEEE Std C37.96-2000), vol., no., pp.1-160, 20 Feb. 2013, doi: 10.1109/IEEESTD.2013.6468048. [19] INCENTRO S.A, (2017) “EcoStructure Foxboro Sistema de Control Distribuido DCS.” [Internet]. Disponible en http://www.incentro-sa.com/distributed-controlsytem [20] Schneider Electric, (2022) “Procesador de Control de Campo 280.” [Internet]. Disponible en https://www.se.com/ww/en/work/products/industrial-automationcontrol/ foxboro-dcs/controllers-and-network/fcp-280.jsp [21] A J. Cervelión Bastidas, “Análisis y evaluación de desempeño de los protocolos Modbus y DNP3 en la red de comunicaciones de una microrred eléctrica,” Especialización, Ing. Electrón y Telecom., Univ. Del Cauca., Popayán, Colombia, 2019. |
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Se realizó la recolección de los datos de los equipos asociados a este molino, sus respectivos elementos de protección y el tipo de cableado usado, todo esto con la finalidad de construir un modelo del sistema eléctrico del molino en el software NEPLAN. Posteriormente, se hizo el estudio de cortocircuito para conocer las corrientes máximas que circulan en cada uno de los elementos del sistema en caso de alguna falla. Los resultados de dicho estudio permiten evaluar y especificar la capacidad de los equipos de maniobra responsables de despejar las corrientes de falla (fusibles, interruptores y relevadores), analizar los niveles de corriente de falla a los que estarán expuestos los componentes del sistema (transformadores, cables, motores) y son insumos para la definición de los ajustes y coordinación de las protecciones. La coordinación de protecciones tiene como objetivo verificar la configuración de los esquemas de protección, analizar los ajustes existentes y determinar los ajustes que garanticen despejar selectivamente las fallas en el menor tiempo posible. El procedimiento de coordinación de protecciones consiste en el análisis gráfico donde se involucran las curvas características de los dispositivos de sobrecorriente que se encuentran en serie, para poder así garantizar que el sistema es selectivo. Con base en los estudios realizados, podemos concluir que se obtuvo la coordinación de protecciones adecuada para el sistema eléctrico del molino FULTON II, que garantiza la correcta operación de los diferentes dispositivos de protección del sistema cuando se presente una falla, asegurando que los equipos no sufran ningún daño o que sea mínimo, cumpliendo con el objetivo de cuidar la integridad humana y la continuidad de la operación del molino.In this work, the coordination of the overcurrent protections of the electrical power system of the Fulton II mill of the Ingenio del Cauca was analyzed, where all the protection devices were coordinated in such a way that only the element that is closest to a fail operates, if for any reason that device does not operate, the following protection must operate. The data of the equipment associated with this mill was collected, its protection elements and the type of wiring used, all this with the purpose of making the model of the mill's electrical system in the NEPLAN software. Subsequently, the short-circuit study was carried out to determine the maximum currents that flow through in each element of the system in the event of a fault. The results of this study made it possible to evaluate and specify the ability of the switching equipment responsible for clearing fault currents (fuses, switches and relays), analyze the fault current levels to which the system components (transformers, cables, motors) and those results are inputs for defining the settings and coordination of the protections. The purpose of protection coordination is to verify the configuration of the protection schemes, analyze the existing settings and determine the settings that guarantee selectively clearing faults in the shortest possible time. The protection coordination procedure consists of a graphic analysis where the characteristic curves of the overcurrent devices that are in series are involved, in order to guarantee that the system is selective. Based on the studies carried out, the adequate coordination of protections for the electrical system of the FULTON II mill was obtained, which guarantees the correct operation of the different protection devices of the system when a fault occurs, ensuring that the equipment does not suffer any damage. or that it be minimal, following the aim of caring for human integrity and the continuity of the mill's operation.Proyecto de grado (Ingeniero Electricista)-- Universidad Autónoma de Occidente, 2022PregradoIngeniero(a) Electricista112 páginasapplication/pdfspaUniversidad Autónoma de OccidenteIngeniería EléctricaDepartamento de Energética y MecánicaFacultad de IngenieríaCaliDerechos reservados - Universidad Autónoma de Occidente, 2022https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)http://purl.org/coar/access_right/c_abf2Ingeniería EléctricaRelés eléctricosMaquinaria para moliendaCortocircuitosElectric relaysMilling machineryShort circuitsCoordinación de proteccionesProtocolo de comunicación DNP3Sistema de control distribuido IA FOXBOROVerificación y gestión de coordinación de relés de protecciones en el tándem de molinos Fulton II de la fábrica de INCAUCA S.A.S.Trabajo de grado - Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fTextinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttps://purl.org/redcol/resource_type/TPhttp://purl.org/coar/version/c_71e4c1898caa6e32Sánchez Higón,, C. A. y Vásquez Chilito, D. (2022). Verificación y gestión de coordinación de relés de protecciones en el Tándem de Molinos Fulton II de la fábrica de Incauca S.A.S. Cali (Proyecto de grado). Universidad Autónoma de Occidente. Cali. Colombia[1] D F. Mera Muñoz, J A. Mosquera Rodríguez, “Guía didáctica de ejemplos implementados en Neplan para la enseñanza de protecciones eléctricas,” Trabajo de grado, Ing. Eléct., Univ. Del Valle., Santiago de Cali, Colombia, 2013.[2] E M. Barón Martínez, J M. Torres Ortega, “Ampliación del sistema SCADA para telecontrol de subestaciones eléctricas en una planta del sector industrial,” Especialización, Ing. Eléct y Electrón., Univ. Tecnol de Bolívar., Cartagena de Indias, Colombia, 2017.[3] D. Pérez Ortiz, “Especificación del protocolo DNP3 utilizando un lenguaje de descripción formal,” Trabajo de grado, Ing. Eléct., Univ. Tecnol de la Mixteca., Huajuapan de León, Oaxaca, México, 2011.[4] J E. 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FDSI and SOE Workstation Drivers for DNP3 User’s Guide.[7] BCP Switzerland, Guía del usuario NEPLAN, módulo de flujo de carga.[8] BCP Switzerland, Guía del usuario NEPLAN, módulo de cortocircuito.[9] BCP Switzerland, Guía del usuario NEPLAN, módulo de protección de sobrecorriente.[10] "IEEE Recommended Practice for Protection and Coordination of Industrial and Commercial Power Systems (IEEE Buff Book)," in IEEE Std 242-2001 (Revision of IEEE Std 242-1986) [IEEE Buff Book], vol., no., pp.1-710, 17 Dec. 2001, doi: 10.1109/IEEESTD.2001.93369.[11] "IEEE Standard for Shunt Power Capacitors," in IEEE Std 18-2012 (Revision of IEEE Std 18-2002), vol., no., pp.1-39, 15 Feb. 2013, doi: 10.1109/IEEESTD.2013.6466331.[12] General Electric, “GE Heater Selection Information.” [En línea]. Disponible: HYPERLINK[13] Invensys Foxboro, 2009. 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