| MINISTERIO DE INDUSTRIA Y ENERGIA
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MIE-RAT 09
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INDICE
1. PROTECCION CONTRA SOBREINTENSIDADES.
2. PROTECCION CONTRA SOBRETENSIONES.
3. PROTECCION CONTRA SOBRECALENTAMIENTOS.
4. PROTECCIONES ESPECIFICAS DE MAQUINAS
E INSTALACIONES.
4.1 Generadores rotativos.
4.2 Transformadores y autotransformadores
de potencia.
4.3 Salidas de línea.
4.4 Baterías de condensadores.
4.5 Reactancias.
4.6 Motores.
1.PROTECCION CONTRA SOBREINTENSIDADES.
Todas las
instalaciones a las que se refiere este Reglamento deberán
estar debidamente protegidas contra los efectos peligrosos, térmicos
y dinámicos, que puedan originar las corrientes de cortocircuito
y las de sobrecarga cuando éstas puedan producir averías
y daños en las citadas instalaciones.
Para las protecciones contra las sobreintensidades
se utilizaran interruptores automáticos o cortacircuitos
fusibles, con las características de funcionamiento que
correspondan a las exigencias de la instalación que protegen.
Las sobreintensidades deberán eliminarse
por un dispositivo de protección utilizado sin que produzca
proyecciones peligrosas de materiales ni explosiones que puedan
ocasionar daños a personas o cosas.
Entre los diferentes dispositivos de protección
contra las sobreintensidades pertenecientes a la misma instalación,
o en relación con otras exteriores a ésta, se establecerá
una adecuada coordinación de actuación para que
la parte desconectada en caso de cortocircuito o sobrecarga sea
la menor posible.
2. PROTECCION CONTRA SOBREINTENSIDADES.
Las instalaciones eléctricas deberán
protegerse contra las sobretensiones peligrosas tanto de origen
interno como de origen atmosférico cuando la importancia
de la instalación, el valor de las sobretensiones y su
frecuencia de ocurrencia, así lo aconsejen.
Para ello se utilizarán, como regla
general, pararrayos autoválvulas de resistencia variable.
Los bornes de tierra de estas atoválvulas se unirán
a la toma de tierra de acuerdo con lo establecido en la RAT 13.
La protección anteriormente citada
podrá también encomendarse a explosores, según
las condiciones de explotación de la red, excepto en los
casos siguientes:
a) En los sistemas con neutro a tierra con
intensidades de defecto Id en A, tales que con la resistencia
a tierra Rm en de las masa, se cumpla que Id Rm 5000 V.
b) En lugares de altitud superior a 1000 m
o en instalaciones conectadas a una línea de alta tensión
que discurra por cotas superiores a 1000 m a distancias de la
instalación menores de 3 km.
c) En zonas expuestas a frecuentes descargas
atmosféricas clasificadas en el plano nº 1 con índice
de frecuencias de tormentas " muy elevado " o "
elevado ".
3. PROTECCION CONTRA SOBRECALENTAMIENTO.
En caso necesario las instalaciones deberán
estar debidamente protegidas contra los sobrecalentamientos, de
acuerdo con lo que se indica en el apartado 4.
4. PROTECCIONES ESPECIFICAS DE MAQUINAS
E INSTALACIONES.
4.1 Generadores rotativos.
Los generadores rotativos y sus motores de
arrastre estarán dotados de dispositivos que los protejan
tanto contra los defectos mecánicos como contra los defectos
eléctricos.
Se deberán instalar las necesarias
protecciones y alarmas contra defectos de lubricación y
refrigeración.
Asimismo será necesario disponer en
los grupos turbina - generador de un dispositivo que detecte la
sobrevelocidad o embalamiento y produzca la parada segura del
grupo.
En las protecciones contra defectos eléctricos
será necesario, para generadores de cualquier potencia,
instalar protección de sobreintensidad contra cortocircuitos
o sobrecarga, protección contra sobretensiones de origen
atmosférico o internas y protección de falta a tierra
en el estator.
Para generadores de potencia superior a 5
MVA se aconseja disponer, entre otras, protección diferencial,
protección de máxima y mínima frecuencia,
inversión de potencia, falta a tierra en el rotor y defecto
de excitación, aunque siempre estarán dotados de
dispositivos de control de la temperatura de los bobinados y del
circuito magnético, tales que puedan provocar en el caso
necesario la desconexión de la máquina de la red.
En los generadores de potencia superior a
los 5 MVA es muy aconsejable instalar un sistema de protección
contra incendios accionado por el relé de protección
diferencial o por termostatos adecuadamente situados. En los grandes
generadores que utilicen como fluido de refrigeración el
hidrogeno, será obligatorio la instalación de este
sistema de protección contra incendios.
Se deberá prestar atención,
en el proyecto y montaje, a los problemas de vibraciones.
Los generadores asíncronos conectados
a redes públicas, equipados con baterías de condensadores,
estarán protegidos contra las sobretensiones de autoexcitación
en caso de falta de tensión en la red pública.
4.2 Transformadores y autotransformadores
de potencia.
4.2.1 Transformadores para distribución.
Los transformadores
para distribución deberán protegerse contra sobreintensidades
de acuerdo con los criterios siguientes:
a) Los transformadores en los que no se prevean
sobrecargas eventuales o no se disponga de un sistema de seguimiento
de la evolución de las cargas, no necesitaran protección
contra estas sobreintensidades. En los demás casos, se
protegerán contra sobrecargas bien por medio de interruptores
accionados por relés de sobre intensidad, bien por medio
de dispositivos termicos que detecten la temperatura del devanado
o las del medio refrigerante.
b) Todos los transformadores para distribución
estarán protegidos contra los cortocircuitos de origen
externo, en el lado de alta tensión o en el de baja tensión.
Contra los cortocircuitos internos francos habrá siempre
una protección adecuada en el circuito de alimentación
de alta tensión.
4.2.2 Transformadores y autotransformadores
de potencia de relación de transformación de AT
/ AT.
Estos transformadores estarán equipados
con protección contra sobreintensidades de cualquier tipo,
situadas en el lado que más convenga salvo que el Organismo
competente de la Administración por razones justificadas,
autorice su supresión.
Para cualquier potencia, los transformadores
y autotransformadores, estarán provistos de dispositivos
térmicos que detecten la temperatura de los devanados o
del medio refrigerante y de dispositivos liberados de presión
que evacuen los gases del interior de la cuba en caso de arco
interno. Para potencia superior a 2,5MVA el transformador o autotransformador,
estará dotado de un relé que detecte el desprendimiento
de gases en el liquido refrigerante.
Para potencias superiores a 10MVA los transformadores
deberan estar provistos de relé de protección diferencial
o de cuba que provoque la apertura de los interruptores de todos
los devanados simultaneamente. Es aconsejable dotar al relé
de un rearme manual que impida el cierre de los interruptores
después de la actuación de éste, sin antes
haberse comprobado la gravedad de la avería.
4.2.3 Ubicación agrupación
de los elementos de protección.
Los transformadores
se protegerán contra sobreintensidades de alguna de las
siguientes maneras:
a) De forma individual con los elementos de
protección situados junto al transformador que protegen.
b) De forma individual con los elementos de
protección situados en la salida de la línea en
la subestación que alimenta al transformador en un punto
adecuado de la derivación, siempre que esta linea o derivación
alimente un solo transformador.
A los efectos de los párrafos anteriores
a) y b) se considera que la conexión en paralelo de varios
transformadores trifásicos o la conexión de tres
monofásicos para un banco trifásico, constituye
un solo transformador.
c) De forma agrupada cuando se trate de centros
de transformación de distribución pública
colocándose los elementos de protección en la salida
de la línea en la subestación de alimentación
o en un punto adecuado de la red.
En este caso, el numero de transformadores
en cada grupo no será superior a ocho, la suma de las potencias
nominales de todos los transformadores del grupo no será
superior a 800 kVA y la distancia máxima entre cualquiera
de los transformadores y el punto donde este situado el elemento
de protección será de 4 km como máximo. Cuando
estos de centros de transformación sean sobre poste, la
potencia máxima unitaria será de 250 kVA.
En el caso de que se prevean sobrecargas deberá
protegerse cada transformador individualmente en B.T.
4.3 Salidas de líneas.
Las salidas
de línea deberán estar protegidas contra cortocircuitos
y, cuando proceda, contra sobrecargas. En redes de 1ª y 2ª
categoría se efectuara esta protección por medio
de interruptores automáticos.
Las líneas aéreas de transporte
o de distribución publica en las que se prevea la posibilidad
de numerosos defectos transitorios, se protegerán con sistemas
que eliminen rápidamente el defecto transitorio, equipados
con dispositivos de reenganche automático, que podrá
omitirse cuando se justifique debidamente.
Para redes de distribución publica
de 3ª categoría, las empresas eléctricas establecerán
una normalización de las potencias máximas de cortocircuito
en las barras de salida, para las diversas tensiones.
4.3.1 Protección de líneas
en redes con neutro a tierra.
En estas redes deberá disponerse de
elementos de protección contra cortocircuitos que puedan
producirse en cualquiera de las fases. El funcionamiento de la
protección de sobreintensidad no debe aislar el neutro
de tierra.
4.3.2 Protección de líneas
en redes con neutro aislado de tierra.
En estas
redes cuando se utilicen interruptores automáticos para
la protección contra cortocircuito, será suficiente
disponer solamente de relés sobre dos de las fases.
En el caso de líneas aéreas
habrá siempre un sistema detector de tensión homopolar
el la subestación donde este la cabeza de línea.
Además, en el caso de subestaciones donde no haya vigilancia
directa o por telecontrol, se instalaran dispositivos automáticos,
sensibles a los efectos eléctricos producidos por las corrientes
de defecto a tierra, que provoquen la apertura de los aparatos
de corte.
4.4 Baterías de condensadores.
En la instalación de baterías
de condensadores y a fin de evitar que la avería de un
elemento de lugar a la propagación de la misma a otros
elementos de la batería, se dispondrá de una protección
adecuada que provoque su desconexión, o bien, cada elemento
dispondrá de un fusible que asegure la deconexión
individual del elemento averiado. Estas protecciones esteraran
complementadas con un relé de desequilibrio que provocara
la desconexión de la batería a través del
interruptor principal.
Todas las batería de condensadores
estarán de dispositivos para detectar las sobreintensidades,
la sobretensiones y los defectos a tierra, cuyos relés
a su vez provocaran la desconexión del interruptor principal
antes de citado.
Cada elemento condensador tendrá una
resistencia de descarga que reduzca la tensión entre bornes
a menos de 50 V al cabo de un minuto desde su conexión
para elementos de tensión nominal igual o inferior a 660
V y de cinco minutos para condensadores de tensión nominal
superior.
4.5 Reactancias y resistencias.
Las reactancias
conectadas a los neutros de transformadores o generadores cuya
misión sea crear un neutro artificial, no se dotarán de
dispositivos de protección específicos que provoquen
su desconexión individual de la red.
Las reactancias destinadas a controlar la
energía reactiva de la red, dado que pueden ser por su
técnica constructiva equiparables a los transformadores,
se protegerán con dispositivos similares a los indicados
para los transformadores en el apartado 4.2.
4.6 Motores de alta tensión.
De forma general, los motores estarán
protegidos contra los defectos siguientes:
Motores y compensadores síncronos y
asíncronos:
- Cortocircuito en el cable de alimentación
y entre espiras.
- Sobrecargas excesivas (mediante detección
de la sobreintensidad, o por sonda de temperatura, o por imagen
térmica).
- Rotor bloqueado en funcionamiento.
- Arranque excesivamente largo.
- Mínima tensión.
- Desequilibrio o inversión de las
fases.
- Defecto a masa del estátor.
- Descebado de bombas (en el caso de accionamiento
de este tipo de cargas).
Para los motores y los compensadores síncronos
se podrán tomar además medidas de protección
contra:
- Pérdida de sincronismo.
- Pérdida de excitación.
- Defecto a masa del rotor.
- Marcha como asíncrono excesivamente
larga.
- Sobretensión y subfrecuencia.
- Subpotencia y potencia inversa.
La decisión a cerca de las protecciones
a prever en cada caso dependerá de los riesgos potenciales
de los defectos mencionados del tamaño del motor y de la
importancia de la función que presta dicho motor.
PLANO Nº 1
MAPA DE FRECUENCIAS DE TORMENTAS
Las cifras indican el numero de días
de tormentas al año en cada punto.
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