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INSTITUTO COSTARRICENSE DE ELECTRICIDAD
UEN TRANSPORTE DE ELECTRICIDAD
ESPECIFICACIONES TECNICAS GENERALES SISTEMA DE
PROTECCION PARA SUBESTACIONES
SAN JOSE - COSTA RICA
2009
ESPECIFICACIONES TECNICAS GENERALES SISTEMA DE PROTECCION
PARA SUBESTACIONES
Características generales
 Se requiere de protecciones para líneas de transmisión (nivel de 138 kV y 230 kV) y
líneas de distribución, barras principales, interruptores y transformadores
reductores.
 Las protecciones solicitadas en este cartel se utilizarán para proteger sistemas de
potencia trifásicos de cuatro (4) hilos con neutro sólidamente aterrizado y una
frecuencia de 60 Hz.
 Los tableros que contendrán los equipos aquí descritos serán construidos acorde a
lo indicado en las Especificaciones Técnicas Generales de tableros y gabinetes de
este cartel. Cada tablero debe estar identificado por obra.
 Los tableros de protección sólo deben incluir protecciones de un tipo (protecciones
primarias 1 o protecciones primarias 2); no así para los tableros de protección de
los transformadores, los cuales contienen todas las protecciones.
 Para cada tablero de protección se requiere una única alimentación, e internamente
se requieren alimentaciones independientes para cada fuente de las protecciones, a
través de fusibles. Cualquier dispositivo o accesorio necesario para el normal
funcionamiento del sistema de protecciones no mencionado aquí deberá ser
suministrado por el oferente.
 Se requiere un lote de repuestos para los equipos de protecciones.
Los transformadores de instrumentos (voltajes/corrientes) a los cuales se conectarán
los equipos de protecciones tendrán las siguientes características:
i.
Transformadores de voltaje trifásicos:
- clase de precisión 0.2
- relación 230/0.100 KV para los módulos de 230 kV
- relación 34.5/0.100 KV para los módulos de 34.5 kV
- conexión estrella /estrella
ii.
Transformadores de corriente trifásicos:
- clase de precisión 0.2
- Factor de seguridad 10
- Secundario a 1 A
Todos los equipos deberán tener una placa metálica resistente, en donde se indicarán
datos tales como:
i.
ii.
iii.
iv.
v.
Modelo y número de serie
Corriente nominal
Voltaje nominal
Voltaje auxiliar
Frecuencia nominal
Las corrientes que entran al tablero deben también salir de ellos, para lo cual deberán
alambrarse a bornes de regleta independientes tanto la entrada como la salida de las
corrientes. Para el caso de interruptor y medio, cuando se requiera la suma de
corriente en alguno de los relés de protección la misma se deberá realizar
preferiblemente internamente en el relé, en caso contrario se realizará en los bornes
de regleta.
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 En caso de señales externas a los tableros de protecciones pero necesarias para el
funcionamiento del sistema, se deberá prever en bornes de regleta la recolección
de dichas señales.
 El oferente deberá adjuntar a su oferta los catálogos, información técnica y
diagramas que describan claramente el funcionamiento, las características
eléctricas y de operación de todos los equipos ofrecidos.
 Una vez adjudicado, el contratista deberá entregar los diagramas de
funcionamiento, tablas o esquemas de alambrado interno que permitan una fácil
identificación de los terminales de los relés, así como su correcta conexión. Deberá
entregar además, información detallada de la parametrización y software empleado,
prueba de los relés, rangos de ajustes para cada relee, diagramas claros y
completos de los circuitos internos y externos del relee, instrucciones de montaje y
puesta en marcha y otros datos técnicos como: tensión, corriente, consumo de
potencia, frecuencia, tensión auxiliar, exactitud, tiempos de disparo, cantidad y
capacidad de los contactos de disparo, señalización y alarmas, tensión de prueba
de aislamiento y choque, resistencia a vibraciones, dimensiones del equipo, rango
de la temperatura ambiente, la humedad máxima relativa de operación, método de
tropicalización, etc.
 Deberá entregarse una cantidad mínima de cinco (5) juegos de instructivos en
idioma español o inglés por cada tipo de relee suministrado, así como en disco
compacto (CD), que contenga el funcionamiento, instrucciones de montaje y
mantenimiento de los relés. El instructivo de funcionamiento incluirá como mínimo:
i.
ii.
iii.
iv.
v.
vi.
vii.
Descripción del principio de funcionamiento
Descripción de cada uno de los módulos
Diagramas de conexiones al sistema protegido que muestre las señales de
potencial, de corriente, bloqueo, disparo, alarma, tensión auxiliar, etc.
Curva característica de funcionamiento de cada relee
Diagramas internos de cada relee y de cada módulo que compone el sistema
de protección
Parametrización y ajuste de cada relee
Instructivos detallados de los programas empleados en la programación
 Todos los relés de protecciones y demás accesorios deben estar instalados y
totalmente alambrados entre ellos y hacia otros dispositivos, así como el alambrado
de cada uno de los contactos de alarma y disparo de los relés de protecciones y
otros a bornes de regleta, por lo que el contratista deberá entregar todos los
tableros de protecciones totalmente terminados, alambrados hasta regletas y
probados en fábrica en presencia de personal del ICE. Para la realización de las
pruebas en fábrica, el ICE exigirá la entrega previa de un Protocolo de Pruebas,
con al menos quince días de anticipación para su respectiva aprobación. Además el
contratista deberá considerar y realizar las pruebas adicionales que el ICE estime
necesarias a efectuar. Si las pruebas son satisfactorias para el ICE, se dará el visto
bueno para la aceptación del equipo.
 En caso de que se permita que una función de protección esté incluida en otro relee
de protección, como por ejemplo la protección de supervisión de canal de disparo
(98) en relee de impedancia (21) o en la diferencial de línea (87L), se debe indicar
claramente la función adicional, además no debe afectar el número de entradas y
salidas binarias mínimas o solicitadas del relee principal. En el caso de los relés
que se suministren en tablero completamente armados, terminados y probados, se
deben indicar claramente en los planos del mismo, la función adicional del relee.
 Los relés de protección ofrecidos deben contar con una interfase de
comunicaciones que permita la transferencia de los datos almacenados en el relee
a un servidor de base de datos de la subestación (SBDS), a la EOL y a los CCR,
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cuya descripción se encuentra en este cartel, en la sección de Especificaciones
Técnicas Generales del Sistema de Control para Subestaciones.
Los relés de protecciones solicitados deberán cumplir con las características
siguientes:
 Relés de protección del tipo numérico.
 Funcionamiento basado en microprocesador.
 Entradas analógicas de medición trifásicas:
i.
ii.
Corrientes:valor nominal de 1 Amperio Voltajes: valor nominal de 100/3 VCA
fase-neutro, 100 VCA entre fases
Consumo menor a los 2 VA
 Entradas digitales binarias (normalmente abierto /cerrado) programable, 125 VCD.
 Frecuencia nominal de 60 Hz.
 Tropicalizado, para temperaturas de operación de 10 hasta 40ºC y humedad
relativa hasta 100%.
 Los relés de protección deberán tener contactos separados de alarma y disparo.
 Las fuentes de poder tendrán un voltaje auxiliar de entrada de 125 VCD ±15% a
través de convertidores DC/DC regulados, aislando las ondas transitorias entre el
banco de baterías y los componentes electrónicos del relee. Deberá ser
monitoreada e incluir una alarma para casos de fallas, con un contacto NA y uno
NC, alambrados a bornes de regleta.
 Los relés deberán ser adecuados para funcionar, tanto su alimentación como sus
salidas de señalización, alarmas y disparos con 125 VDC (± 15%) de corriente
directa. No se permitirá divisores de voltaje por resistencias para adecuar este
valor.
 Las regletas de cada relee deberán ser fácilmente accesibles en las labores de
mantenimiento. Estarán ubicadas en la parte trasera del relee.
 Todos los acoples, accesorios y equipos necesarios para el adecuado
funcionamiento de los relés de protección solicitados deberán ser suministrados por
el contratista.
 La aplicación, desempeño y pruebas de los dispositivos de protección deberán
estar de acuerdo con la norma IEC 60255-5 o ANSI C37.90. En los manuales
originales del fabricante debe indicarse esta condición claramente, siendo ésta una
condición necesaria para la presentación de la oferta.
 Todos los equipos deberán permanecer inactivos durante fenómenos ocurridos por
ruido magnético y perturbaciones eléctricas del sistema.
 El relee será a prueba de interferencias electromagnéticas, conforme a las normas
IEC 60255-22-1 a 4, IEC 61000-4-2 a 4 clase III. En los manuales originales del
fabricante debe indicarse esta condición claramente.
La confiabilidad requerida contra las interferencias electromagnéticas será garantizada
también por:
i.
ii.
iii.
iv.
v.
vi.
Relee de carcasa metálica
Entradas analógicas aisladas por transformadores
Entrada con conversor análogo/digital a través de acoplamiento óptico
Fuente interna conmutada DC/DC
Salidas del tipo relee con contactos secos.
Separación galvánica de los circuitos internos respecto a los de entrada
 La protección debe tener registro de valores instantáneos de voltaje y corriente para
las condiciones de falla (osciloperturbografía), así como valores binarios. La
resolución será de un milisegundo. Los datos de las últimas tres fallas como mínimo
serán almacenados para su lectura en memoria no volátil, registrados en forma de
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ondas de corriente y voltaje para su posterior análisis. Se exceptúa la protección
diferencial de barras, donde puede ser opcional esta característica pero no
indispensable.
Parametrización simplificada mediante computadora portátil y programa informático
(software) adecuado (última versión). Los programas (software) serán apropiados
para correr en las computadoras portátiles suministradas, con Windows XP. Deben
suministrarse todos los programas necesarios para la parametrización, comunicación,
adquisición de datos del relee y análisis de los eventos almacenados, así como
instrucciones detalladas en el manejo de los mismos. Estos deben estar debidamente
instalados en las computadoras suministradas.
La parametrización será posible realizarla en línea. Los valores parametrizados
deberán solamente ser válidos después de la confirmación final, a través de una
clave.
Puerto serial RS-232 para acceso local a través de un computador, se deben incluir
todos los accesorios necesarios para conexión con el mismo.
Opcionalmente deberá traer incorporado un teclado de parametrización en su parte
frontal.
Pantalla alfanumérica que permitirá lecturas de acuerdo con la selección de valores
de carga. Deberá cambiar automáticamente para indicación de fallas, así como
indicar los parámetros principales. La pantalla deberá tener una capacidad para dos
líneas con 16 columnas mínimo, para los caracteres alfanuméricos.
Las indicaciones serán ubicadas en el panel frontal de la caja del relee.
Las indicaciones de los relés serán realizadas por LEDs con reset manual local y
remoto. Las indicaciones de los relés darán una idea clara del tipo de falla.
Los relés serán automonitoreados (“watch-dog”) en un 90% mínimo de su
estructura y las fallas internas deberán ser detectadas y anunciadas en la EOL por
medio del protocolo de comunicación solicitado o a través de contactos NA libres de
potencial,, además de contactos NA alambrados a bornes de regleta, así como con
diodos luminosos (LEDs) en la parte frontal del relee. En los manuales originales
del fabricante debe indicarse esta condición claramente.
Las funciones de entradas binarias, las salidas tipo relee y las indicaciones serán
programables por medio de software.
Los relés de protección contarán con reloj y calendario interno, con sincronización
externa, para posibilitar la correcta identificación de la falla.
Los contactos de disparo o de cierre serán del tipo rápido y serán capaces de
operar directamente el circuito de la bobina de disparo o de cierre de los
interruptores, para evitar tiempos de retardo. Deben tener una capacidad mínima de
5 A continuos, una capacidad interruptiva de 8 A continuos y 30 A por 0.5
segundos. Los relés tendrán una cantidad suficiente de contactos auxiliares de
salida para las funciones de alarmas y disparos. En el caso que trabajarán en un
esquema de barras tipo interruptor y medio, deben tener juegos de contactos de
disparo independientes, uno para cada interruptor.
Sistema de información para protecciones
a) Los relés de protección ofrecidos deben contar con una interfase de
comunicaciones que permita la transferencia de los datos almacenados en el relee a
un SBDS (puede ser a través de la UCS). Esos datos deberán incluir alarmas,
indicaciones, mediciones y registros oscilográficos.
b) La transferencia de información de las unidades de protección hacia el servidor,
será por solicitud del servidor y por envío de la información desde la protección al
servidor con la aparición de nuevos eventos (event driven). De esta forma la
información se irá acumulando en el mismo, quedando disponible para las solicitudes
de los usuarios.
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c) Deberá existir comunicación entre la UCS y las protecciones por medio de una red
de campo en fibra óptica con una topología resistente a fallos, esto es, que ante el fallo
de uno de los elementos de la red los demás continúan funcionando.
d) El protocolo de la red de campo debe ser IEC 61850 y debe cubrir al menos el 80%
del total de los equipos de protección, se permitirá la conexión de equipos utilizando
otro protocolo como caso excepcional, tomando en consideración que a la fecha los
fabricantes no han migrado todos los modelos al protocolo IEC 61850, siempre y
cuando esos otros protocolos sean estándares internacionales para subestaciones y
no superen el 20% del total de los equipos de protección. Las indicaciones, alarmas,
mediciones o registros de oscilografía deberán enviarse también por medio de este
protocolo, hacia la EOL y los centros remotos, de tal forma que el ICE pueda filtrar que
señales incluirá en la pantalla de alarmas y en la de eventos para información de los
operadores. Por esta razón deberá existir una interfaz entre la red de protecciones y la
UCS.
e) Las especificaciones del SBDS se encuentran en las Especificaciones Técnicas
Generales del Sistema de Control.
Protección de impedancia de líneas (21)
Debe cumplir con lo especificado en las características generales de los relés de
protección, además de:
 Funcionamiento a base de microprocesador, que cumpla el esquema estándar de
protección de impedancia de característica tiempo-impedancia escalonada y
selectiva. Deberán ser tomadas en consideración las condiciones especiales que
garanticen la selectividad de fase en líneas paralelas, debe disponer como mínimo
de 6 (seis) sistemas de medición independientes (relee no conmutado) para fallas
de fase a tierra, entre fases (bifásica y trifásica).
 Tensión nominal de línea: 100 VCA entre fases, trifásico cuatro hilos, corriente
nominal de 1 A, carga máxima para transformadores de corriente y potencial: 1 VA.
 Posibilidad de escoger disparo tripolar y/o unipolar.
 Con al menos cuatro zonas de impedancia, cada una con temporizador ajustable de
0 a 6 segundos y una zona de sobrealcance.
 Debe ser capaz de permitir un traslape ajustable entre la impedancia de carga y la
curva característica de operación del relee (alcance), a fin de evitar disparos
innecesarios en casos de aumento de impedancia de carga. Esta característica
debe hacerse de forma tal que no modifique las características operacionales del
relee ni limite su alcance o sensibilidad. Debe operar para las dos condiciones de
flujo de potencia, entrando y saliendo de la línea.
 Todas las zonas de distancia deberán ser seleccionables en dirección adelante,
atrás o bidireccional.
 Todas las zonas deberán tener un ajuste de retardo de tiempo ajustable de 0.0 a 6
segundos mínimo.
 Tiempo máximo de operación: 25 mseg para falla trifásica.
 El alcance del detector de fallas de zonas y de cada zona de medición deberá ser
ajustable en magnitud de ohmios secundarios.
 La zona de falla deberá ser ajustable de 0.1 a 60 ohmios en la dirección +X, -X, y R.
Las zonas de distancia serán ajustables de 0.25 a 60 ohmios en la dirección X, de
0.25 a 50 ohmios en la dirección R.
 El tiempo de operación de cada zona deberá ser independiente de la magnitud de
la corriente de falla.
 Característica de disparo de forma poligonal o cuadrilateral para la detección de
fallas de fase a tierra y característica mho para fallas entre fases, o una
combinación de ellas, con ajuste independiente en los ejes R y X para cada zona.
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 Compensación de la resistencia de arco, ya sea por ajuste externo, por software o
por diseño propio (algoritmo).
 Memoria de tensión de polarización en secuencia positiva para fallas entre fases y
fase a tierra (mínimo dos ciclos).
 Función de recierre (79) incorporada, con ajuste de tiempos de pausa sin tensión y
tiempo activo independientes entre sí, en un ámbito de 0.0 a 15 segundos. Tiempo
de bloqueo del relee de recierre por cierre manual del interruptor de 5 segundos
como mínimo. Transferencia Automática del recierre cuando sale de operación un
interruptor. Para la aplicación de interruptor, un interruptor será el primero en cerrar
mientras que el otro será designado como secundario, con tiempos de operación
independientes. Cuando el primer interruptor (primario) sale de servicio,
automáticamente el tiempo de operación del recierre será transferido al interruptor
secundario. De esta forma el recierre del interruptor secundario operará como si
fuera el primario.
 Característica de disparo monopolar y/o tripolar, de acuerdo con su programación,
el segundo disparo deberá ser tripolar.
 Deberá tener un dispositivo de supervisión de sincronismo (sincro-check) (25),
empleado para habilitar la orden de recierre del interruptor cuando se cumplan las
condiciones de línea sin tensión contra barra de subestación con tensión (línea
muerta – barra viva) o línea sin tensión contra barra sin tensión (línea muerta –
barra muerta). El comando de recierre deberá ser bloqueado para las condiciones
de supervisión de sincronismo no obtenidas, con un ajuste del rango para la
diferencia de voltajes de 0.1 a 30 voltios como mínimo, ajuste del rango de la
diferencia de ángulo de 1 a 45 grados como mínimo en pasos de 1 grado o su
equivalente en deslizamiento de frecuencia (0 a 1.1 Hz). Ajuste del rango del tiempo
de operación del interruptor para compensación de 30 a 400 milisegundos, con una
precisión de ±3%. El comando de recierre deberá ser bloqueado para las
condiciones de supervisión de sincronismo no obtenidas
 Los contactos de cierre serán del tipo rápido y serán capaces de operar
directamente el circuito de la bobina de cierre de los interruptores. Deben tener una
capacidad mínima de 5 amperios continuos y 30 amperios durante 0.5 segundos.
 Protección de sobrecorriente de respaldo incorporada, características de tiempo
definido y tiempo inverso, curvas ANSI y IEC, en caso de falla de la unidad de
impedancia. Se activará en forma automática. Ajustes de tiempo de operación y
arranques independientes de los de distancia, en un rango de 0.5 a 4 In.
 Función de bloqueo ante oscilaciones de potencia del sistema eléctrico. El formato
de zona de bloqueo debe ser compatible con las características de las zonas de
distancia, ajustable en la dirección X en ±90 ohmios y en la dirección R en ±70
ohmios. El tiempo de operación estará basado en la determinación del tiempo
empleado por la impedancia aparente de pasar de la característica de impedancia
de carga previamente ajustada como parámetro adicional, a la de falla. Los tiempos
de restablecimiento (reset) serán los más bajos posibles, para garantizar que el
relee de distancia asociado retorne a su función normal lo más rápido posible.
 Función universal incorporada programable mediante software para diferentes
esquemas de teleprotección, POTT, PUTT, DCB etc. Las señales externas serán
canalizadas a través de entradas y salidas binarias del relee.
 Sistema localizador de falla incorporado, con posibilidad de indicar la distancia de la
falla en kilómetros y/o en porcentaje de la longitud de la línea, con una precisión del
±3% o mejor.
 Para la eliminación discriminativa de fallas de alta resistencia a tierra, los relés de
distancia poseerán integradamente una función direccional más sensible. Tal
función será preferiblemente, doblemente polarizada con tensiones y corrientes de
secuencia negativa. La sensibilidad será ajustable de forma tal que pueda realizar
una medición adecuada para fallas de fase a tierra de no menos de 50 ohmios.
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 Capacidad para registrar y guardar en memoria las señales de corriente y voltaje de
falla en función del tiempo, con una resolución de - 40 a 100 mseg mínimo, de al
menos tres eventos anteriores, que permita el análisis de antes y después de la
falla. Estará integrada como rutina de software en la protección de distancia,
disponiendo de memoria para los datos de las tres últimas fallas de la red, análisis y
protocolo detallado de la falla.
 Función de medición incorporada al relee. Estarán disponibles para lectura directa
las mediciones de corriente de carga, tensiones de servicio, potencia activa y
reactiva.
 Además de las entradas y salidas binarias necesarias para cumplir con el correcto
funcionamiento de la protección, se deben suministrar como mínimo 24 entradas
binarias y 16 salidas tipo relee, totalmente libres y disponibles en regleta, Serán
programables por medio de software. Para el caso de esquemas de barras de
interruptor y medio se deben suministrar en el relee todas las entradas y salidas
necesarias requeridas en el diseño de la obra.
 Tiempo de reposición (“drop-off ratio”) de 0.95% o de 40 mseg máximo.
 Tolerancia máxima en la medición de ±5%, ±0.05 ohms para V> 5V y un ángulo de
40 a 90 grados, aproximadamente.
 Al menos cuatro grupos independientes de ajustes de zonas, para adaptarse a las
condiciones cambiantes de la impedancia de la red por operaciones de la misma. El
grupo a emplear debe ser seleccionado por medio de un interruptor externo o vía
comando, almacenados en una memoria no-volátil.
 Bloqueo de la protección de distancia por falla de fusible de transformadores de
potencial PTFF (“potencial transformer fuse failure”) detectando voltaje de
secuencia positiva o similar. También puede hacerlo por medio de una combinación
corriente-voltaje. Para condición de falla trifásica severa no debe operar este
bloqueo.
 Debe poseer esquema de extensión de primera zona, sin necesidad de utilizar
canal de comunicación. Coordinado con el relee de recierre de forma tal que
después de la primera operación conmute a primera zona sin extensión.
 A través de la aplicación de microprocesadores y la utilización del procesamiento de
mediciones, se suprimirá la influencia de corrientes de energización, sobreimpulsos
y transitorios de las componentes de corriente continua. Debe ser inmune a
corrientes aperiódicas y de alta frecuencia, así como armónicos.
 Compensación del efecto de impedancia mutua por emplearse en líneas de
transmisión en paralelo.
 La detección de la falla será efectuada a través de la medición de impedancia. No
se aceptará para esta función relés de sobrecorriente. El relevador debe ser con
detección independiente del tipo de falla, esto es NO CONMUTADO con seis
elementos independientes para detección de fallas fase R a tierra, fase S a tierra,
fase T a tierra, entre fases RS, ST y RT.
 En el caso que el interruptor fuera cerrado, sobre una línea muerta, con
cortocircuito, el relee deberá incorporar la característica de disparo instantáneo sin
recierre automático.
 Debe incluir la protección de falla del interruptor (50BF) con las características
citadas adelante para dicha protección.
 Supervisión de los canales de disparo y bobinas de disparo de los interruptores,
(74C) tomando en cuenta que podrían trabajar en esquema de interruptor y medio.
De accionamiento unipolar y/o tripolar programable por software. Cada dispositivo
supervisará en todo momento la continuidad eléctrica en el canal, incluyendo la
bobina (apertura o disparo) de los interruptores, evitando indicaciones erróneas en
caso de estado de apertura del mismo. Tendrá señal de alarma e indicación local
luminosa para indicar falla en el canal respectivo, por fase. Puede estar incluido en
la protección respectiva.
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Relé de comprobación de sincronismo o sincro-check (25)
Debe cumplir con lo especificado en las características generales de los relés de
protección, además de:
 Empleado para habilitar el cierre del interruptor para las condiciones de línea sin
tensión contra barra de subestación con tensión (línea muerta - barra viva) o línea
sin tensión contra barra sin tensión (línea muerta - barra muerta), línea viva – barra
muerta como mínimo.
 Alimentación auxiliar de 125 VCD, tolerancia ± 15% máximo.
 Voltaje nominal (Un) de medición de 100 voltios entre fases, 60 Hz, trifásico,
sólidamente aterrizado. El relee deberá ser trifásico o en su defecto deberán
utilizarse varios relés monofásicos para cubrir las 3 fases y conectar la salida de
ellos en serie.
 Ajuste del rango para la diferencia de voltajes de 0.02 a 30 voltios como mínimo,
con una precisión de ±3%, en pasos de 0.1 voltios.
 Ajuste del rango de la diferencia de ángulo de 1 a 45 grados como mínimo en pasos
de 1 grado o su equivalente en deslizamiento de frecuencia (0 a 1.1 Hz).
 Ajuste del rango del tiempo de operación del interruptor para compensación de
0.030 a 0.400 segundos, en pasos de 1 mseg.
 Los contactos de cierre serán del tipo rápido y serán capaces de operar
directamente el circuito de la bobina de cierre de los interruptores. Deben tener una
capacidad mínima de 5 Amperios continuos y 30 Amperios por 0.5 segundos.
 Los valores característicos anteriores son valores mínimos permisibles, de forma tal
que una precisión mayor o un relee con características superiores es perfectamente
aceptable.
Protección de falla del interruptor (50BF)
 La posición del interruptor deberá ser supervisada, por medio de una entrada
binaria al relee.
 Su inicialización deberá ser a través de los otros dispositivos de protección que
comanden la apertura del interruptor, mínimo dos (2), así como por medición de la
corriente de falla. Ambas a la vez.
 Deberá contar con entrada binaria para bloqueo externo de la unidad.
 Operará con una etapa.
 El tiempo de operación de la protección de falla de interruptor deberá ser
seleccionado en un rango de 0.05 a 5 segundos en pasos de 5 mseg.
 Mínimo dos contactos NA independientes de salida por relee para el comando de
apertura y cuatro salidas por relee para alarmas, deberán ser libres de potencial.
Para el caso de esquemas de barras de interruptor y medio se deben suministrar en
el relee todas las entradas y salidas necesarias requeridas en el diseño de la obra.
 Arranque por sobrecorriente independiente en cada una de las fases y neutro, con
ajustes de corrientes de 1 a 4 In. Insensible a los componentes de corriente directa
en los secundarios de los transformadores de corriente y a la saturación de éstos.
El sistema estará compuesto de:
i.
ii.
iii.
iv.
v.
Detector de sobrecorriente trifásico
Temporizadores de una etapa
Disparo, señalización y salidas a sistemas de alarmas
Ajuste del arranque por corriente
Restablecimiento (reset) de los detectores de sobrecorriente con tiempos
menores a 0,025 segundos
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Relé de sobrecorriente direccional trifásico (67) con sistema de recierre
múltiple (79) incorporado, para líneas de 34.5 KV
Debe cumplir con lo especificado en las características generales de los relés de
protección, además de:
 Curvas características de operación seleccionables por software, de tiempo inverso,
muy inverso, extremadamente inverso y tiempo definido tipos IEC y ANSI como
mínimo.
 Capacidad de registrar valores de corriente de falla en el momento del arranque, así
como de retener en memoria no volátil datos de las tres últimas fallas como mínimo.
 Cuatro elementos de medición, tres de fase y uno de neutro, con ajuste de arranque
de 0.2 a 4 veces la corriente nominal In como mínimo, con una tolerancia no mayor
del 3% del valor ajustado, con inmunidad a terceras y quintas armónicas.
 Con función de disparo por sobre corriente instantáneo con un ámbito de ajuste de
1.0 a 16 veces la corriente nominal In, con opción a desactivarse. Indicación de
operación separada.
 Mínimo cuatro contactos NA independientes para disparo, dos contactos NA para el
cierre y contactos para las señales de alarmas. Los contactos de cierre y disparo
serán del tipo rápido y serán capaces de operar directamente los circuitos de las
bobinas de cierre y disparo de los interruptores.
 Mínimo 24 (veinticuatro) entradas binarias programables, 125 VCD y 8 (ocho)
salidas binarias con contactos NC o NA programables, totalmente disponibles en
regleta.
 Vigilancia continúa de su operación y de las tensiones de alimentación, así como de
la bobina de disparo y circuitos internos.
 Corriente nominal de 1 amperio, 60 Hz, trifásico sólidamente aterrizado y 100 VCA
entre fases.
 Deberá disponer la posibilidad de programar como mínimo dos juegos de ajustes
diferentes, activados por canal de comunicación o por entrada digital.
 Los ajustes de arranques de corrientes de fase, neutras e instantáneas, así como
tiempos respectivos, deben ser totalmente independientes entre sí, almacenados en
memoria no volátil.
 El elemento direccional polarizado por voltaje fase-fase. Angulo aproximado de
máxima sensitividad de 45 grados entre la corriente de una fase y el voltaje de las
otras dos fases.
 Característica de reposición (“dropout time”) mayor de 94% del nivel de arranque
establecido.
 Capacidad para discriminar la dirección del flujo eléctrico con una corriente mínima
de 0.03 amperios y 1.0 voltios aproximadamente.
 Preferiblemente con sistema localizador de fallas (21FL) incorporado aunque no
indispensable.
 Con función de recierre (79) incorporada, programable hasta para cuatro
operaciones, cada una con ajuste de tiempo muerto independiente en un ámbito de
0 a 30 segundos.
 También con ajuste de tiempo de reposición de 0 a 60 segundos en pasos de 0.1
seg. Además debe incluir una entrada de medición de voltaje de línea para permitir
que el reenganche sea inhibido si hay presencia de voltaje en la línea.
 Medición continúa de los valores de corriente y voltaje por fase, MW, MVA, para ser
mostrados en el relee y disponibles en los puertos seriales.
 Contador de operaciones tanto de disparo como de cierre, guardando a su vez los
valores de corriente de cortocircuito interrumpida, realizando una sumatoria de ellas
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a fin de tener un valor total de corrientes de operación y así determinar la vida útil
de los contactos del interruptor para su mantenimiento. Al alcanzar un valor
prefijado, emitirá una señal de alarma.
Verificador de sincronismo (25) incorporado para el re cierre automático.
Debe incluir la protección de falla del interruptor (50BF) con las características
citadas anteriormente para dicha protección.
Deberá incluir además la supervisión de los canales de disparo y bobinas de
disparo del interruptor (74TC).
Comunicación mediante puerto serial RS-232 para la captura de datos ya sea por
PC o por comunicación remota por medio de fibra óptica. Deben incluirse las
últimas versiones de todos los programas de parametrización y operación del relee.
Mínimo un paso de baja frecuencia, con rango de ajustes de 50 a 65 Hz en pasos
de 0.05 Hz, temporizador de 0.1 a 3 segundos en pasos de 0.1 seg.
Cuando se requiera una protección de este tipo para realizar la función adicional de
control para la sección de línea a proteger, se debe garantizar que el relee cumpla
con ambas especificaciones técnicas, las antes descritas y las que solicitadas en la
sección de equipos de control para subestaciones.
Protección de sobre corriente trifásico no direccional del transformador
de potencia (51T)
Debe cumplir con lo especificado en las características generales de los relés de
protección, además de:
 Se requiere como relee independiente de respaldo a la protección diferencial de
transformador, para instalarse en el lado de alta y de baja tensión del
transformador.
 Debe ser de tipo trifásico, con medición independiente en las tres fases y neutro.
 Deberá tener curvas características de operación seleccionables por software, de
tiempo inverso, muy inverso, extremadamente inverso y tiempo definido como
mínimo independientemente para fallas entre fases y fase a tierra. Curvas tipo ANSI
y tipo IEC incluidas.
 El ajuste de sobrecorriente deberá tener un rango entre 0.2 y 4 veces la corriente
nominal aproximadamente, con función de disparo instantáneo con ajuste de 1 a 15
In pudiendo ser activada o desactivada por software.
 Tolerancia en la medición del 3% del valor ajustado.
 Capacidad de registrar en memoria valores de corriente de falla de las últimas 6
(seis) operaciones como mínimo, en memoria no volátil.
 Medición continúa de los valores de corriente por fase, para ser mostrados en el
relee o disponibles en los puertos seriales.
 Debe incluir la protección de falla del interruptor (50BF) con las características
citadas anteriormente para dicha protección.
 Supervisión de los canales de disparo y bobinas de disparo del interruptor (74TC).
 Mínimo ocho entradas binarias programables, 125 VCD, cuatro contactos
independientes NA para disparo y ocho contactos para las señales de alarmas. Los
contactos de disparo serán del tipo rápido y serán capaces de operar directamente
la bobina de disparo del interruptor.
 Deben incluirse las últimas versiones de todos los programas de parametrización y
operación del relee.
Protección Diferencial de Barras (87BB)
Debe cumplir con lo especificado en las características generales de los relés de
protección, además de:
 La protección de barras deberá ser del tipo de corriente diferencial de baja
impedancia y capaz de detectar fallas fase-fase y fase-tierra en cualquier condición
de generación del sistema.
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 El suministro deberá incluir todos aquellos accesorios o dispositivos tales como
transformadores acopladores para adaptar las señales de corriente provenientes
del campo, relés rápidos de disparos, etc., necesarios para la correcta operación de
la protección.
 El tiempo de operación de la zona de medición no deberá exceder 15 mseg, para 5
veces la corriente de arranque del relee.
La protección de barras tendrá las siguientes características:
i.
ii.
iii.
iv.
Previsión de zona principal. Cada zona deberá ser capaz de detectar todo tipo
de falla sobre cualquier condición de generación del sistema
Tipo estático o de tipo digital
Principio diferencial de baja impedancia y tener dispositivos especiales para la
detección de saturación en los transformadores de corriente y estabilización
segura para fallas externas
Relés rápidos para comando de apertura, separados (suministrados por el
fabricante)
 Deberá ser del tipo de alta rapidez, con sistema de estabilización para asegurarse
de que no opere en fallas externas debidas a errores de transformación o
saturación en los transformadores de corriente de los distintos alimentadores.
Deberá tener además las siguientes características:
i.
ii.
iii.
iv.
v.
Tiempo máximo de disparo de 0,013 segundos
Tiempo máximo de eliminación de la falla de no más de 100 mseg
Operación confiable para cualquier tipo de falla
No deberá operar por ninguna falla externa a la zona falla protegida
No se afectará por ningún tipo de maniobra de apertura y cierre de los
interruptores, la entrada en operación de máquinas, transformadores, etc.
vi. Deberá tener un dispositivo de bloqueo de la protección por daños en los
transformadores intermedios u otro equipo auxiliar
vii. Deberá indicar el arranque y el disparo a través de diodos luminosos
viii. Deberá ser para ocho (8) entradas como mínimo
Protección diferencial de línea (87L)
Debe cumplir con lo especificado en las características generales de los relés de
protección, además de:
 El relee deberá diseñarse y construirse para proteger tramos de línea de
transmisión de 138kV y 230kV contra fallas de una fase a tierra, dos fases a tierra,
entre fases y trifásicas, con fuentes de aporte de energía en ambos extremos. A su
vez debe operar correctamente para fallas internas con una sola fuente de aporte
de energía.
 Ámbito de ajustes del 0.5 a 4 veces In, en pasos de 0.01 como mínimo.
 Deberá tener un tiempo de operación no mayor a 0.03 segundos.
 De accionamiento unipolar y/o tripolar.
 El arranque deberá producirse solamente si se presenta una diferencia de
corriente dentro de la zona protegida.
 Alta estabilidad para diferentes condiciones de saturación de los transformadores
de corriente, así como nivel de CD alto y transitorios de alta frecuencia.
 Puerto serial de comunicación de fibra óptica para comunicación con el extremo
remoto de la línea de transmisión a través del equipo de comunicaciones principal,
el cual se encargará de retransmitir las señales al extremo remoto de la línea de
transmisión. El equipo de comunicaciones tiene disponibles como interfases de
entrada para los relés de protección diferencial los tipos V.24 /RS232C, V.35, X.21,
G.703 únicamente, por lo que el oferente de la protección deberá suministrar para
cada uno de los relés la interfase eléctrica y los accesorios necesarios para la
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interconexión entre el equipo de comunicaciones y la diferencial de línea, para
cumplir con cualquiera de los tipos de interfases eléctricas antes mencionadas.
La distancia entre el relee de protección y el equipo de comunicaciones es de unos
12 (doce) metros, por lo que la fibra óptica a suministrar debe ser de esa longitud
como mínimo. Se debe suplir una cantidad de tramos de fibra óptica con los
accesorios correspondientes instalados como mínimo igual al total de relés
diferenciales suministrados.
Puede darse también la modalidad de comunicación punto a punto entre las
diferenciales. Para ello deben suministrarse además todos los conectores y
amplificadores (en caso de requerirse) que el fabricante considere necesarios para
una comunicación segura y confiable. En estos casos las protecciones se
conectarán sin pasar por ningún equipo de comunicación intermedia. El oferente
deberá entregar todos los “patch cord” con conectores tipo FCPC para
interconectar los relés con los distribuidores ópticos En todo caso deben
suministrarse los componentes necesarios para utilizar ambos sistemas.
Componente diferencial instantánea no estabilizada, basada en la componente de
frecuencia fundamental y ajustable entre 0.80 y 12 veces In.
Posibilidad de activar o desactivar el sistema de medición de corrientes de
secuencia cero, para fallas de fase a tierra externas.
Función de osciloperturbografía incorporada.
Transferencia de disparo bidireccional.
Función de re cierre incorporada (79), para fallas monofásicas, con características
iguales a los relés de re cierre solicitados para los relés de impedancia.
Se debe incluir la protección de falla del interruptor (50BF) con las características
citadas anteriormente para dicha protección.
Supervisión del canal de disparo y bobinas de disparo del interruptor (98). De
accionamiento unipolar y/o tripolar programable por software. Cada dispositivo
supervisará en todo momento la continuidad eléctrica en el canal, incluyendo la
bobina (apertura o disparo) del interruptor, evitando indicaciones erróneas en caso
de estado de apertura del mismo. Tendrá una señal de alarma y una indicación
local luminosa para indicar falla en el canal respectivo, por fase. Puede estar
incluido en la protección respectiva.
Supervisión de la información para el caso de que la información recibida del otro
extremo esté defectuosa o se pierde el canal de comunicación, se debe activar una
alarma y bloquear el sistema de medición de cada unidad, conmutando a modo de
operación por emergencia de sobrecorriente temporizada, tiempo definido o
inverso programable por programa informático, con medición por fase y tierra.
Se deben suministrar como mínimo veinticuatro entradas binarias y dieciséis
salidas tipo relee, totalmente libres y disponibles en regleta. Serán programables
por medio de software.
Indicación de operación, por fase, por medio de diodos luminosos.
Protección diferencial del transformador de potencia (87T)
Debe cumplir con lo especificado en las características generales de los relés de
protección, además de:
 Deberá diseñarse y construirse para detectar las siguientes fallas: cortocircuitos en
dos y tres fases y dos fases a tierra; fallas entre devanados. Medición individual
por fase.
 Se solicita una protección que en forma selectiva, proteja la zona comprendida
entre los transformadores de corriente del lado de baja y alta tensión del
transformador de potencia, bajo el principio de corriente diferencial de baja
impedancia con tres niveles variables de arranque.
 Los transformadores de corriente a los cuales se conectará tienen 1 Amperio en el
secundario.
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 El sistema deberá ser de alta velocidad, de tal manera que el tiempo máximo
desde que se inicia la falla hasta que se produce el impulso de desconexión no
debe sobrepasar 0.03 segundos.
 La calibración deberá hacerse de tal forma que las corrientes de desbalance,
provocadas por los cambios de derivaciones del transformador, no produzcan
disparos.
 No deberá operar por fallas externas a la zona protegida.
 Para fallas internas, el valor de la corriente diferencial necesaria para producir
disparo dependerá del valor total de la corriente que pasa por el transformador
protegido; dicho valor de corriente deberá ser ajustable en el relee ofrecido entre el
0.2 y 2 veces de la corriente nominal, en pasos de 0.01.
 Monitoreo continuo de los valores de medición de la corriente de operación por
fase y por devanado, así como la corriente diferencial por fase, para ser mostrados
en la pantalla frontal.
 Máxima tolerancia permitida en los ajustes del  3% In y tiempo de reset de 30
mseg.
 La adaptación al grupo de conexión y relación de transformación de los
transformadores de instrumento deberá ser integrada como algoritmo del relee. No
se aceptarán transformadores auxiliares de acople.
 La protección no deberá operar debido a corrientes de magnetización producidas
al conectar o desconectar el transformador protegido, pero sí deberá tener una
característica de operación inmediata si en el momento de la conexión se produce
una falla en la zona protegida.
 Insensible a saturación de transformadores de medición así como alta componente
de corriente directa. Estabilización para segunda armónica ajustable entre 10-45%
y para quinta armónica ajustable entre 10-48% en pasos de 1% del valor de la
corriente, independientes entre si.
 Para dos fuentes de alimentación de falla.
 Con al menos seis contactos NA independientes para disparo y cuatro contactos
NA para las señales de alarma libres de potencial.
Relé supervisor del canal de disparo del interruptor (98)
Se requieren para:
i. Supervisión del canal de apertura y la bobina de apertura
ii. Supervisión del canal de disparo y la bobina de disparo
 El relee deberá de considerar el interruptor sobre el que actuará, ya sea de
accionamiento tripolar 98T (un único canal de disparo y bobina) o unipolar 98M
(tres canales de disparo y tres bobinas independientes) según se especifique en el
cartel.
 Cada dispositivo supervisará en todo momento la continuidad eléctrica en el canal,
incluyendo la bobina (apertura o disparo) del interruptor. A su vez debe supervisar
la posición del interruptor, evitando indicaciones erróneas en caso de estado de
apertura del mismo.
 Cada relee tendrá una señal para alarma y una indicación local luminosa para
indicar falla en el canal respectivo, por fase en los unipolares.
Relés rápidos de disparo
 El relee de disparo con reposición automática se desenergizará automáticamente al
desaparecer la falla.
 La tensión nominal de operación será de 125 VCD ± 15% Voltios.
 Consumo de cada relee menor a 5 VA.
 El tiempo de acción no deberá de ser mayor de 10 milisegundos.
 Contactos con capacidad para 5 A continuos y 30 A por 0.5 seg.
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 Los contactos de disparo o de cierre serán del tipo rápido y serán capaces de
operar directamente el circuito de la bobina de disparo o de cierre de los
interruptores, para evitar tiempos de retardo.
 Los relés tendrán una cantidad mínima de 6 contactos auxiliares de salida tipo un
polo doble tiro (1P2T), suficiente para las funciones de alarmas y disparos. Todos
ellos alambrados a bornes terminales de regleta.
 Tropicalizado, para temperaturas de 10 hasta 40 ºC y humedad relativa hasta
100%.
 Vida mecánica, mayor a un millón de maniobras.
 Deberá diseñarse para una frecuencia de interrupciones de mil operaciones por
hora.
 La base sobre la cual se enchufará el relee, será totalmente compatible con éste y
será para montar con tornillos, por lo que debe estar provista de perforaciones
adecuadas para su fijación sobre una superficie lisa. Dicha base contendrá bornes
para la fijación de los conductores por medio de terminales atornillables, o bien
permitir la conexión directa por medio de dos conductores de 2.5 mm² de sección.
Transformadores de acople de corriente
En caso de requerirse compensar diferencias de magnitud y ángulo se suministrarán
con las siguientes características.
 Transformadores de acople monofásicos de multirelación.
 Cada devanado de salida de la relación múltiple debe estar conectado a una
terminal plenamente identificada, con tornillo para conexión externa. Apropiados
para ser utilizados en el escalamiento de corrientes medidas en circuitos de
protección.
 Deberán tener las mismas características de clase y precisión utilizadas en los
devanados de protección de los transformadores de corriente. Clase 5P20, de 45 a
60 Hz.
 El número de vueltas así como los valores máximos de corriente y voltaje serán
incluidos en una placa en el propio transformador, con un rango de relación de 0.18
a 1.0 In aproximadamente. La marca de polaridad de cada elemento sea la terminal
de menor valor o letra.
 Tropicalizado, para temperaturas de 10 hasta 40ºC y humedad relativa hasta 100%.
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