ES2527899A2 - Aprovechamiento de la redundancia inherente en un IED multifunción - Google Patents

Aprovechamiento de la redundancia inherente en un IED multifunción Download PDF

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Abstract

Aprovechamiento de la redundancia inherente en un IED multifunción. Se divulgan en el presente documento sistemas y procedimientos para aprovechar la redundancia inherente de entradas de medición eléctricas disponibles en dispositivos electrónicos inteligentes (IED) basados en microprocesadores. Específicamente, un IED puede recibir una pluralidad de mediciones eléctricas asociadas con un sistema de suministro de energía eléctrica, tal como mediciones asociadas con un generador. Un primer módulo de protección puede estar configurado para detectar un primer tipo de perturbación eléctrica usando un primer subconjunto de la pluralidad de mediciones eléctricas. Un segundo módulo de protección puede estar configurado para detectar un segundo tipo de perturbación eléctrica usando un segundo subconjunto de la pluralidad de mediciones eléctricas. Un primer módulo de protección redundante puede estar configurado para verificar la detección del primer tipo de perturbación eléctrica usando al menos una porción del segundo subconjunto de la pluralidad de mediciones eléctricas.

Description

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18-09-2014
DESCRIPCIÓN
Aprovechamiento de la redundancia inherente en un IED multifunción
5 Campo técnico
La presente divulgación se refiere a dispositivos de protección multifunción. Más particularmente, la presente divulgación se refiere al uso de los datos redundantes proporcionados a un dispositivo electrónico inteligente para verificar la detección de
10 perturbaciones eléctricas.
Breve descripción de los dibujos
Se describen realizaciones no limitativas y no exhaustivas de la divulgación, incluyendo 15 varias realizaciones de la divulgación con referencia a las figuras, en las que:
La figura 1 ilustra un diagrama unifilar simplificado de un sistema de suministro de energía eléctrica monitorizada por múltiples dispositivos electrónicos inteligentes (IED).
20 La figura 2 ilustra un diagrama unifilar simplificado de un sistema de suministro de energía eléctrica monitorizada por múltiples elementos de protección, discretos, recibiendo cada elemento de protección entradas desde los sensores de corriente y/o tensión.
La figura 3A ilustra un diagrama unifilar simplificado de un sistema de suministro de energía 25 eléctrica monitorizado por un IED en base a un microprocesador.
La figura 3B ilustra un diagrama unifilar simplificado de un sistema de suministro de energía eléctrica monitorizado por un IED configurado con módulos de protección redundantes.
30 La figura 4 ilustra un diagrama de bloques funcional de un sistema de ordenador que actúa como un IED con al menos dos módulos de protección y al menos un módulo de protección redundante.
La figura 5 ilustra un módulo de protección redundante configurado para verificar una 35 perturbación eléctrica detectada por un elemento protector diferencial.
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La figura 6 ilustra un módulo de protección redundante configurado para verificar una perturbación eléctrica detectada por un elemento de equilibrio entre fases.
La figura 7 muestra un módulo de protección redundante configurado para verificar una 5 perturbación eléctrica detectada por un elemento de energía direccional.
La figura 8 ilustra un módulo de protección redundante configurado para verificar una perturbación eléctrica detectada por un elemento de voltios por hertzios.
10 La figura 9 ilustra un módulo protección redundante configurado para verificar una perturbación eléctrica detectada por uno o más de un elemento de sobrecorriente, un elemento de baja corriente, un elemento de sobretensión, y un elemento de baja tensión.
La figura 10 muestra un módulo de protección redundante configurado para verificar una 15 perturbación eléctrica detectada por un elemento de campo (sobre/bajo de excitación).
La figura 11 ilustra un módulo de protección redundante configurado para verificar una perturbación eléctrica detectada por un elemento de distancia.
20 La figura 12 ilustra un diagrama lógico de un módulo configurado para detectar un transformador de corriente abierto.
La figura 13 ilustra un módulo de protección redundante configurado para verificar una perturbación eléctrica detectada por un elemento de sobrecorriente instantánea usando la 25 salida desde el módulo de transformador de corriente abierto de la figura 12.
La figura 14 ilustra un diagrama de flujo de una realización de un procedimiento para verificar la detección de una perturbación eléctrica por un primer módulo de protección utilizando un módulo de protección redundante configurado para utilizar mediciones
30 eléctricas disponibles de forma redundante.
La figura 15 ilustra un diagrama de flujo de un ejemplo específico de un procedimiento para verificar la detección de una perturbación eléctrica por un primer módulo de protección utilizando mediciones eléctricas disponibles de forma redundante.
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En la siguiente descripción se proporcionan numerosos detalles específicos para un
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conocimiento profundo de las diversas realizaciones divulgadas en el presente documento. Los sistemas y procedimientos divulgados en el presente documento pueden ponerse en práctica sin uno o más de los detalles específicos, o con otros procedimientos, componentes, materiales, etc. Además, en algunos casos, estructuras, materiales u operaciones bien conocidas no pueden ser mostrados o descritos en detalle con el fin de evitar el oscurecimiento de los aspectos de la divulgación. Además, las funciones, estructuras o características descritas pueden ser combinadas de cualquier forma adecuada en una o más formas de realización alternativas.
Descripción detallada
Los sistemas de suministro de energía eléctrica (transmisión, distribución, y similares) están sujetos a fallos, que pueden incluir una o más fases conectadas eléctricamente entre sí y/o tierra. La protección de los sistemas de suministro de energía eléctrica puede requerir una determinación de que fase o fases están implicadas en el fallo. Ciertas condiciones de fallo, por ejemplo, fallos de alta resistivas, pueden complicar la determinación de fallos adecuada. La generación de energía eléctrica, sistemas de transmisión, y entrega podrán utilizar dispositivos electrónicos inteligentes (IED) para monitorizar los fallos en los equipos eléctricos, tales como líneas de transmisión, líneas de distribución, buses, transformadores, baterías de condensadores, generadores, conmutadores de tomas, reguladores de tensión,
o similares. Los IED pueden estar configurados además para emitir instrucciones de control a los equipos tras la detección de un fallo.
Un IED, tal como un relé de protección, puede monitorizar y proteger el sistema de alimentación eléctrica en caso de fallo del sistema eléctrico. En respuesta a la detección de una condición de fallo, el IED puede tomar una o más medidas de protección (por ejemplo, disyuntores de desconexión), que pueden causar alteraciones en el servicio dentro del sistema de energía eléctrica, como la pérdida de potencia de la zona de servicio del sistema de energía eléctrica, condiciones de baja tensión (por ejemplo, bajada de tensión), el aumento de la carga de las otras partes del sistema de energía, y así sucesivamente. En consecuencia, los costos asociados con el mal funcionamiento de los IED (falsa desconexión) pueden ser significativos. Algunos IED pueden ser dispositivos complejos que operan en una red interconectada. Con la creciente complejidad de los IED viene un aumento del riesgo de error de operación. Se ha observado una mala operación del IED puede ocurrir por cualquier número de razones, incluyendo, pero no limitado a: fallos en componentes del IED, tales como procesador(es), memoria, medios legibles por ordenador,
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interconexiones eléctricas, interfaces de comunicación, y similares; fallos en los componentes eléctricos, tales como amplificadores operacionales, convertidores analógicodigital (ADC), condensadores, inductores, y similares; errores leves debido al software y/o fallos de firmware, errores del compilador, errores del procesador, y similares.
Algunos indicadores IED pueden incorporar autodiagnóstico y/o componentes de autovalidación, tales como organismos de control del procesador, para ayudar a prevenir el mal funcionamiento. Sin embargo, estos componentes pueden presentar fallos al igual que los otros componentes del IED. Además, dado que los dispositivos de vigilancia se incorporan normalmente en el IED, una falla dentro del IED puede también provocar un fallo en el(los) componente(s) de monitorizacion. En otro enfoque, un sistema de energía eléctrica puede ser monitoreado por dos IED redundantes, las salidas de los cuales pueden ser validadas de forma cruzada para asegurar que ambos funcionen correctamente. Esta configuración, sin embargo, pueden aumentar la probabilidad de fracaso del IED dado que la combinación de un sistema que es más o menos el doble de compleja que un IED único (la tasa de fallos puede ser aproximadamente el doble que la de un solo IED). Además, puesto que un fallo en cualquier IED puede causar una alarma de autodiagnóstico y dejar a los IED fuera de servicio, es probable que la disponibilidad se reduzca de manera significativa.
Antes de la introducción de los IED basados en microprocesador, los sistemas de suministro de energía eléctrica se controlaron mediante elementos de protección analógicos discretos. Cada elemento de protección puede estar configurado para supervisar un solo componente
o punto en el sistema de suministro de energía eléctrica. Cada elemento de protección puede recibir entradas de los dispositivos de medición independientes, tales como transformadores de corriente (CT), transformadores de tensión (VT), sensores de temperatura, sensores de luz (por ejemplo, sensores de detección de arco eléctrico), y/u otros tipos de monitoreo y/o dispositivos de detección. Por ejemplo, un generador puede haber sido objeto de seguimiento por numerosos elementos de protección, incluyendo, pero no limitado a, elementos de protección configurados para realizar la función de un elemento de protección diferencial (dispositivo ANSI número 87), un elemento de equilibrio de fase (dispositivo ANSI número 46), un elemento de energía direccional (dispositivo ANSI número 32), un elemento de voltios-por-Hertz (dispositivo ANSI número 24), una tensión de más o de menos/elemento actual (dispositivo ANSI números 27, 51, 59, 67, y/o 76), un elemento de pérdida de campo (número de dispositivo ANSI 40), un elemento de distancia (dispositivo ANSI número 21), un módulo de detección de transformador de corriente abierto, un elemento de sobrecorriente instantánea (dispositivo ANSI número 50), y/o cualquier otro
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elemento de control o de protección, con o sin un número de dispositivo asignado ANSI.
Cada elemento protector que monitoriza el generador puede recibir medidas eléctricas de los CT y/o VT discretos. En consecuencia, el generador (u otro componente eléctrico) puede incluir un número relativamente grande de dispositivos de medición eléctrica. La aparición de los IED basados en microprocesadores permite un único dispositivo, el IED, para recibir una pluralidad de entradas de medición eléctrica y realizar la función de numerosos elementos de protección simultáneamente. Por ejemplo, en lugar de utilizar un elemento de eliminación de equilibrio con un primer conjunto de entradas de medición eléctrica y un elemento de protección diferencial con un segundo conjunto de entradas de medición eléctrica, un solo IED puede recibir los conjuntos de entradas primero y segundo de medición eléctrica y realizar la función de ambos elementos de protección.
Un IED que realiza la función de múltiples elementos de protección puede recibir una pluralidad de entradas originalmente puesta a disposición por el generador para su uso por una pluralidad de elementos de protección discretos. Dado que algunos de los elementos de protección pueden haber utilizado mediciones eléctricas de puntos eléctricamente equivalentes dentro del sistema de suministro de energía eléctrica, el IED puede recibir numerosos eléctrica entradas de medición redundantes. Un IED puede utilizar las mediciones eléctricas redundantes para verificar la detección de perturbaciones eléctricas, tales como un fallo, por los módulos de protección primarios del IED. En algunas realizaciones, se puede informar una perturbación eléctrica (como desconexión por un disyuntor) sólo cuando el módulo de protección primaria indica una perturbación eléctrica y cuando un módulo de protección redundante indica una perturbación eléctrica. Por consiguiente, los sistemas y procedimientos descritos actualmente pueden reducir o eliminar el mal funcionamiento del IED debido a las señales de entrada erróneas. Además, los sistemas y procedimientos aquí descritos pueden proporcionar información adicional a un operador respecto a la razón por la que un IED desconectó un disyuntor o indicó de otro modo que se ha producido una perturbación eléctrica.
De acuerdo con diversas realizaciones, un IED puede estar configurado con un primer módulo de protección configurado para realizar la función de un primer elemento protector y un segundo módulo de protección configurado para realizar la función de un segundo elemento de protección. El primer módulo de protección puede utilizar un primer subconjunto de una pluralidad de entradas de medición eléctrica para realizar su función de protección. El segundo módulo de protección puede utilizar un segundo subconjunto de la pluralidad de
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entradas de medición eléctrica con el fin de realizar su función de protección. Un módulo de protección redundante puede utilizar al menos una porción del segundo subconjunto de la pluralidad de entradas de medición eléctrica para verificar la detección de una perturbación eléctrica por el primer módulo de protección.
De acuerdo con ello, aprovechando la existencia de entradas de medición eléctrica redundantes, el IED es capaz de verificar la detección de perturbaciones eléctricas sin necesidad de entradas de medida más allá de las que ya están a disposición del IED.
De acuerdo con diversas realizaciones, la pluralidad de mediciones eléctricas pueden estar asociadas con un generador, un transformador, una línea de transmisión, una línea de distribución, u otro componente en un sistema de suministro de energía eléctrica. En los siguientes ejemplos, los módulos de protección primaria pueden utilizar un primer subconjunto de entradas de medición eléctrica para detectar un primer tipo de perturbación eléctrica. El módulo protección redundante puede utilizar un segundo subconjunto de entradas de medición eléctrica para verificar la detección del primer tipo de perturbación eléctrica. El segundo subconjunto de las entradas de medición eléctrica puede ser utilizado por una o más protecciones primarias para detectar otros tipos de perturbaciones eléctricas.
El módulo de protección primaria puede incluir un elemento diferencial de corriente por los bobinados del estator del generador y el módulo de protección redundante puede determinar cuando existe una diferencia de corriente entre varios conductores o bobinados de fase. El módulo de protección primaria puede ser un elemento de corriente de equilibrio entre fases y el módulo de protección redundante puede determinar una diferencia entre la corriente de secuencia negativa en los terminales de la máquina y la corriente de secuencia negativa en el lado neutro de la máquina. El módulo de protección primaria puede ser un elemento direccional de energía y el módulo de protección redundante puede determinar una diferencia entre la energía por fase entre una primera línea de fase y una segunda línea de fase y la energía por fase entre la segunda línea de fase y la tercera línea de fase. El módulo de protección primaria puede ser un elemento de voltios-por-Hertzios que monitoriza una primera línea de fase, y la protección redundante puede ser un elemento voltios-por-Hertzios que monitoriza una segunda línea de fase. El módulo la protección primaria puede ser un elemento de sobrecarga de tensión configurado para detectar una sobretensión en una primera línea de fase y el módulo redundante de protección podrá ser un segundo elemento de sobretensión configurado para detectar un exceso de tensión en una segunda línea de fase. El módulo de protección primaria puede ser un elemento de sobreintensidad
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de corriente configurado para detectar una sobrecorriente en una primera línea de fase y el módulo protección redundante pueden ser un segundo elemento de sobreintensidad de corriente configurado para detectar una sobrecorriente en una segunda línea de fase.
El módulo de protección primaria puede ser un elemento de pérdida de excitación y el módulo de protección redundante puede ser un detector de tensión de secuencia negativa y un detector de corriente de secuencia negativa. El módulo de protección primaria puede ser un elemento de distancia y el módulo de protección redundante puede ser configurado determinar una diferencia entre la corriente de secuencia negativa en los terminales de la máquina y la corriente de secuencia negativa en un lado neutro de la máquina. El módulo de protección primaria puede ser un elemento de sobrecorriente y el módulo de protección redundante puede estar configurado para determinar un aumento en una corriente diferencial y determinar una disminución en una corriente de restricción, de tal manera que el módulo de protección redundante detecta un transformador de corriente abierto cuando el aumento en la corriente diferencial y la disminución en una corriente de restricción son aproximadamente equivalentes, y los valores determinados para el diferencial de corriente y la corriente de restricción están por encima de un umbral predeterminado.
Aunque se han ilustrado y descrito realizaciones y aplicaciones de la divulgación específicas, debe entenderse que la descripción no se limita a la configuración precisa y a los componentes descritos en este documento. Diversas modificaciones, cambios y variaciones evidentes para los expertos en la técnica se pueden hacer en la disposición, la operación y los detalles de los procedimientos y sistemas de la divulgación, sin apartarse del espíritu y ámbito de la divulgación.
La referencia a lo largo de esta memoria a "una realización" significa que una característica, estructura o característica particular descrita en conexión con la realización se incluye en al menos una realización. Por lo tanto, las apariciones de las frases "en una realización" en diversos lugares a lo largo de esta memoria no necesariamente se refieren todas a la misma realización. Además, una "realización" puede ser un sistema, un procedimiento, o un producto de un proceso.
Tal como se usa en el presente documento, el término IED puede referirse a cualquier dispositivo en base a microprocesador que monitoriza, controla, automatiza, y/o protege el equipo supervisado dentro de un sistema. Estos dispositivos pueden incluir o realizar la función de, por ejemplo, unidades terminales remotas, elementos diferenciales, elementos
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de distancia, elementos direccionales, elementos de alimentación, elementos de sobrecorriente, controles reguladores de tensión, elementos de tensión, elementos de fallo de disyuntor, elementos generadores, elementos motores, controladores automatización, controladores de bahía, medidores, controles de reconectadores, procesadores de comunicaciones, plataformas informáticas, controladores lógicos programables (PLC), controladores de automatización programables, módulos de entrada y salida, unidades de motor, y similares. Los IED pueden ser conectados a una red, y la comunicación en la red puede ser facilitada por los dispositivos de red, incluyendo, pero no limitado a, multiplexores, enrutadores, concentradores, puertas, cortafuegos e interruptores. Además, los dispositivos de red y comunicaciones se pueden incorporar en un IED o estar en comunicación con un IED. El término IED puede ser utilizado indistintamente para describir a un individuo IED o un sistema que comprende múltiples IED.
Aspectos de ciertas realizaciones aquí descritas pueden implementarse como módulos o componentes de software. Como se usa en el presente documento, un módulo de software
o componente pueden incluir cualquier tipo de instrucción de ordenador o de código ejecutable por ordenador situado dentro o sobre un medio de almacenamiento legible por ordenador. Un módulo de software puede, por ejemplo, comprender uno o más bloques físicos o lógicos de instrucciones de ordenador, que pueden estar organizados como una rutina, programa, objeto, elemento, estructura de datos, etc., que realiza una o más tareas o implementa en particular tipos de datos abstractos.
Algunas de las infraestructuras que se puede utilizar con las realizaciones descritas en este documento ya están disponibles, como por ejemplo ordenadores de uso general, herramientas y técnicas de programación por ordenador, medios de almacenamiento digitales y redes de comunicaciones. Un ordenador puede incluir un procesador, tal como un microprocesador, microcontrolador, circuitería lógica, o similar. El procesador puede incluir un dispositivo de procesamiento de propósito especial, como un ASIC, PAL, PLA, PLD, matriz de puerta programable de campo, u otro dispositivo personalizado o programable. El ordenador también puede incluir un dispositivo de almacenamiento legible por ordenador, tal como una memoria no volátil, memoria RAM estática, RAM dinámica, ROM, CD-ROM, disco, cinta, memoria flash magnética, óptica, u otro medio de almacenamiento legible por ordenador.
Las realizaciones de la divulgación se entenderán mejor con referencia a los dibujos, en los que las partes similares están designadas por números similares en todas partes. Los
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componentes de las realizaciones dadas a conocer, como generalmente se describe e ilustra en las figuras del presente documento, podrían ser dispuestos y diseñados en una amplia variedad de configuraciones diferentes. Por lo tanto, la siguiente descripción detallada de las realizaciones de los sistemas y procedimientos de la descripción no pretende limitar el alcance de la divulgación, tal como se reivindica, sino que es meramente representativa de las posibles realizaciones. En otros casos, estructuras, materiales u operaciones bien conocidas no se muestran o describen en detalle para evitar oscurecer aspectos de esta descripción. Además, las etapas de un procedimiento no necesariamente tienen que ser ejecutadas en un orden específico, o incluso de forma secuencial, ni las etapas necesitan ejecutarse sólo una vez, a menos que se especifique lo contrario.
La figura 1 ilustra una realización de un diagrama de un sistema de suministro de energía eléctrica 100. El sistema de suministro de energía eléctrica 100 puede incluir una pluralidad de IED 113, 135, y 175 configurados para monitorizar, controlar, y/o proteger diversos componentes del sistema de suministro de energía eléctrica 100. El sistema de suministro de energía eléctrica 100 puede también incluir un generador 110 configurado para generar energía eléctrica. Como se ilustra, el generador 110 podría alimentar un transformador elevador 130 para intensificar la tensión en la línea de transmisión 180 para su distribución a través del bus 150 y la línea de transmisión 185. Como se ilustra, la línea de transmisión 185 puede suministrar energía a las cargas 195 a través del transformador 165.
Otros IED (no mostrados) se pueden usar para monitorizar, controlar y/o proteger diferentes conductores, transformadores, generadores, buses, bancos de condensadores, interruptores, disyuntores, reguladores de tensión, cargas, baterías y similares. Cada IED puede estar en comunicación con uno o más de otros IED. Algunos IED pueden ser configurados como controladores centrales, procesadores sincrofasor vectoriales, controladores de automatización, controladores lógicos programables, controladores de automatización en tiempo real, sistemas SCADA, o similares.
De acuerdo con diversas realizaciones, el sistema de suministro de energía eléctrica 100 puede generar, transmitir y distribuir energía trifásica. Alternativamente, el sistema de suministro de energía eléctrica 100 puede adaptarse para acomodar cualquier número de fases, incluyendo una sola fase, dos fases, tres fases con una línea de neutro, tres fases sin una línea de neutro, o una combinación de las mismas.
El sistema de suministro de energía eléctrica 100 puede incluir diversos disyuntores 125,
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145, 155, 160, y 190 controlados por ninguno de los IED 113, 135, y 175. Uno o más de los disyuntores 125, 145, 155, 160, y 190 se pueden abrir cuando cualquiera de los IED 113, 135, y 175 detecta una perturbación eléctrica, como una condición de fallo. Cada IED 113, 135, y 175 puede controlar un componente o porción del sistema de suministro de energía eléctrica 100 a través de uno más CT y/o VT, como se ilustra CT 111, 112, 140, 141, 170, y
171. Cada IED 113, 135, y 175 puede estar configurado con uno o más módulos de protección configurados para detectar perturbaciones eléctricas específicas. Por ejemplo, el IED 113 configurado para monitorizar y proteger el generador 110 mediante la realización de la función de cualquiera de una amplia variedad de elementos de detección, tales como aquellos elementos y dispositivos que se describen en la norma IEEE C37.2 (última revisión en 2008). El IED 113 puede incluir numerosos módulos de protección primaria cada uno configurado para realizar la función de un elemento de protección. Además el IED 113 puede incluir uno o más módulos redundantes de protección configurados para verificar la detección de una perturbación eléctrica por uno de los módulos de protección primarios.
La figura 2 ilustra un diagrama simplificado unifilar 200 de un sistema de suministro de energía eléctrica 250 monitorizado por múltiples elementos de protección de una sola función 210, 21 1, 212, y 230. Como se ilustra, el sistema de suministro de energía eléctrica 250 puede incluir un generador 260, un disyuntor 270, y un transformador 280. Como puede ser apreciado por un experto en la técnica, el sistema de suministro de energía eléctrica 250 ilustrado es meramente una representación simplificada de un sistema de suministro de energía. En la práctica, un sistema de suministro este tipo incluiría una amplia variedad de componentes y conexiones adicionales. Diversos componentes del sistema de suministro de energía eléctrica 250 pueden ser controlados, protegidos y/o controlados por elementos de protección de una sola función 210-230. Como se ilustra, cualquier número de elementos de protección puede utilizarse para controlar cualquier número de componentes. De acuerdo con diversas realizaciones, cada elemento de protección 210-230 puede realizar una función de protección discreta. Además, cada elemento de protección 210-230 puede recibir entradas de medición eléctrica específicas a su función pretendida. Por ejemplo, un generador 260 puede ser controlado, protegido, y/o controlado por numerosos elementos de protección de una sola función, cada uno de los cuales puede recibir un conjunto discreto de entradas de medición eléctrica. Cada elemento protector 210-230 puede realizar una función discreta, tal como, pero no limitado a, las descritas en IEEE C37.2.
La figura 3A ilustra un diagrama simplificado unifilar 300 de un sistema de suministro de energía eléctrica 330 controlado por un IED 310 basado en un microprocesador. Como se
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ilustra, en lugar de utilizar una pluralidad de elementos de protección discretos, se pueden utilizar uno o más IED para controlar, proteger y/o controlar sistema de suministro de energía eléctrica 330. De acuerdo con diversas realizaciones, el IED 310 puede realizar las funciones que tradicionalmente se asignan a una pluralidad de elementos de protección discretos. Por ejemplo, un solo IED, tal como el IED 310, puede estar configurado para controlar el generador 332. Otro IED puede estar configurado para controlar el transformador 336. El IED 310 puede accionar el disyuntor 334 si se detecta una perturbación eléctrica.
Todas las entradas de medición eléctrica 312 originalmente disponibles para elementos de protección 210-230 en la figura 2 pueden ser puestas a disposición del IED 310 a través del módulo de entrada 314. En consecuencia, el IED 310 puede incluir varios módulos de protección 316. Cada módulo de protección 316 puede estar configurado para realizar la función de uno o más de los elementos de protección 210-230 en la figura 2. En diversas realizaciones, algunas entradas de medición eléctrica 312 pueden ser redundantes. Cuando los elementos de protección discretos 210-230 en la figura 2 no utilizan la redundancia existente en el conjunto completo de entradas de medición eléctrica disponibles 312, el IED 310 puede aprovechar la redundancia existente en el conjunto completo de entradas de medición eléctrica 312. Un módulo de salida 318 puede proporcionar señales de control y/o de retroalimentación 320 al sistema de suministro de energía eléctrica 330 cuando una perturbación eléctrica es detectada por uno de los módulos de protección 316.
Como se ha descrito anteriormente, el mal funcionamiento del IED es indeseable y puede dar lugar a complicaciones y/o costes adicionales. En consecuencia, como se ilustra en la figura 3B, el IED 310 puede utilizar las mediciones eléctricas redundantes 312 para verificar la detección de perturbaciones eléctricas por módulos de protección 316. Cada uno de la pluralidad de módulos de protección 316 puede realizar la función de un elemento de protección y su lógica de supervisión. Por ejemplo, un módulo de la protección puede realizar la función de un elemento diferencial de corriente en su lógica de supervisión. Los módulos de protección redundantes 317 pueden incluir diversos módulos de protección y/o la lógica de supervisión redundante configurada para verificar la detección de perturbaciones eléctricas usando las entradas de medición eléctrica redundante 312.
En un ejemplo, un módulo de protección 316 puede incluir un elemento diferencial de corriente configurado para determinar cuándo un diferencial de corriente de una primera línea de fase y una segunda línea de fase es mayor que un umbral predeterminado.
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Cualquier perturbación eléctrica detectada puede ser verificada por un módulo de protección redundante 317 configurado para determinar cuándo un diferencial de corriente entre la tercera línea de fase y una de las líneas de fase primera y segunda es mayor que el umbral predeterminado. En consecuencia, la lógica de salida 318 puede indicar que una perturbación eléctrica existe cuando tanto el módulo de protección primaria 316 como el módulo de protección redundante 317 detectan un diferencial de corriente mayor que el umbral predeterminado.
Dado que las entradas de medición eléctrica 312 son inherentemente entradas de medición redundantes, como comúnmente existe en la práctica, no es necesario añadir nuevas entradas o sensores de medición para el sistema de distribución de energía eléctrica 330. Más bien, la redundancia existente en el generador multifunción IED (u otro componente) se aprovecha con el fin de proporcionar la verificación redundante de perturbaciones eléctricas detectadas. De acuerdo con diversas realizaciones, aprovechando las entradas de medición eléctrica redundante 312 se puede reducir o eliminar el mal funcionamiento del IED.
Como se describe en el presente documento, los módulos de protección 316 pueden incluir cualquiera de una amplia variedad de módulos de protección y pueden ser configurados para controlar cualquiera de una amplia variedad de componentes eléctricos en el sistema de suministro de energía eléctrica 330. Módulos redundantes 317 pueden incluir cualquier número de módulos de protección redundantes, cada uno configurado para verificar la detección de una perturbación eléctrica en al menos uno de los módulos de protección 316.
La figura 4 ilustra un diagrama de bloques funcional de un sistema informático 400 que actúa como un IED con al menos dos módulos de protección 482 y 484 y al menos un módulo de protección redundante 488. Como se ilustra, el sistema informático 400 puede incluir un procesador 430, la memoria (por ejemplo, RAM) 440, una interfaz de red 450, y entradas de medición eléctrica 460 conectados a través del bus 420. En algunas realizaciones, las entradas de medición eléctrica 460 pueden ser omitidas y la interfaz de red 450 puede recibir datos de entrada de medición eléctrica. El bus 420 también puede conectarse medio de almacenamiento legible por ordenador 470. Un medio de almacenamiento legible por ordenador 470 puede incluir diversos módulos, tales como módulo de entrada 480, primer módulo de protección 482, segundo módulo de protección 484, tercer módulo de protección 486, primer módulo de protección redundante 488, segundo módulo de protección redundante 490, y la lógica de salida 492.
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De acuerdo con diversas realizaciones, el módulo de entrada 480 puede estar configurado para recibir datos con respecto a una pluralidad de entradas de medición eléctrica. El primer módulo de protección 482 puede estar configurado para analizar un primer subconjunto de la pluralidad de entradas de medición eléctrica 460 para detectar perturbaciones eléctricas de un primer tipo. Por ejemplo, un primer módulo de protección 482 puede ser (es decir, realizar la función de) un elemento de distancia (ANSI número de dispositivo 21). Un segundo módulo de protección 484 puede estar configurado para analizar un segundo subconjunto de la pluralidad de entradas de medición eléctrica 460 para detectar perturbaciones eléctricas de un segundo tipo. Un tercer módulo de protección 486 puede estar configurado para analizar un tercer subconjunto de la pluralidad de entradas de medición eléctrica 460 para detectar perturbaciones eléctricas de un tercer tipo.
En primer módulo de protección redundante 488 puede ser configurado para verificar la detección del primer tipo de perturbación eléctrica por el primer módulo de protección 482 utilizando por lo menos algunos de los segundos y/o terceros subconjuntos de la pluralidad de mediciones eléctricas. Un segundo módulo de protección redundante 490 puede estar configurado para verificar la detección del segundo tipo de perturbación eléctrica por un segundo módulo de protección 484 utilizando al menos algunos de los primer y/o tercer subconjuntos de la pluralidad de mediciones eléctricas. Una lógica de salida 492 puede estar configurada para indicar que existe una perturbación eléctrica cuando un módulo de protección primaria (como el primer, segundo, y/o tercero módulos de protección 482-486) detecta una perturbación eléctrica y un módulo de protección redundante correspondiente (como el primer y/o segundo módulos de protección redundantes 488 y 490) verifica la detección de la perturbación eléctrica por el módulo de protección primaria.
Las figuras 5-13 ilustran varias formas de realización de módulos de protección primarios como bloques individuales que implementan una o más de las funciones de protección descritas en IEEE C37.2 y diagramas lógicos para varios módulos de protección redundantes correspondientes. Como puede ser apreciado por un experto en la técnica, un IED puede estar configurado para realizar una o más de las funciones de los módulos de protección primarios ilustrados en las figuras 5-13. El IED también puede ser configurado para realizar una o más de las funciones de los módulos de protección redundantes.
Por ejemplo, un IED puede recibir una pluralidad de entradas de medición eléctrica. Un primer módulo de protección primaria (cualquiera de los módulos de protección primarios en las figuras 5-13) puede estar configurado para detectar un primer tipo de perturbación
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eléctrica usando un primer subconjunto de la pluralidad de mediciones eléctricas. Un segundo módulo de protección primaria (otro de los módulos de protección primarios en las figuras 5-13) puede estar configurado para detectar un segundo tipo de perturbación eléctrica usando un segundo subconjunto de la pluralidad de mediciones eléctricas. Módulos adicionales de protección primaria pueden utilizar subconjuntos adicionales de la pluralidad de mediciones eléctricas. Un módulo de protección redundante puede utilizar cualquiera del segundo, tercer, cuarto, … enésimo subconjuntos de la pluralidad de mediciones eléctricas para verificar la detección de una perturbación eléctrica por el primer módulo de protección primaria. Módulos de protección redundantes adicionales pueden utilizar cualquier número de medidas eléctricas disponibles para verificar la detección de perturbaciones eléctricas por cualquiera de los módulos de protección primarios utilizando cualquiera de los subconjuntos de la pluralidad de mediciones eléctricas, excepto el subconjunto utilizado por el módulo de protección primaria correspondiente.
Los ejemplos específicos de los módulos de protección primarios y sus correspondientes módulos de protección redundantes se proporcionan en las figuras 5-13. Los ejemplos específicos que se incluyen a continuación no son exhaustivos. De hecho, los sistemas y procedimientos descritos actualmente para la verificación de detección de perturbaciones eléctricas utilizando las mediciones eléctricas redundante disponibles en un IED puede utilizar sea aplicable a una amplia variedad de elementos de protección, supervisión y/o control y/u otros dispositivos.
La figura 5 ilustra un módulo de protección redundante 500 configurado para verificar una perturbación eléctrica detectada por un elemento de protección diferencial 501. Como se ilustra, cada uno de los elementos de protección primarios 501, 502, y 503 puede incluir un elemento de protección diferencial configurado para determinar un desequilibrio de corriente entre dos o más corrientes, tales como la corriente terminal y lateral neutra de un generador. Un módulo de protección redundante 500 puede requerir la operación de al menos dos de los tres elementos de fase, aprovechando el hecho de que un fallo de fase a fase activaría al menos dos de los tres elementos diferenciales 501, 502 y 503. Por consiguiente, en lugar de indicar una perturbación eléctrica basada, en 550, basándose en la salida de uno de los elementos de protección diferenciales 501, 502, y 503, el módulo de protección redundante 500 puede requerir que al menos dos de los elementos de protección diferenciales 501, 502, y 503 detecten las perturbaciones eléctricas. Cada uno de los elementos de protección diferenciales 501, 502, y 503 pueden implementarse como elementos de protección discretos y/o como módulos de protección en un IED. En consecuencia, los módulos de
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protección configurados para implementar las funciones de los elementos diferenciales de protección 501, 502, y 503 y un módulo de protección redundante aplicación de puertas lógicas 510, 520, 530, y 540 se pueden incorporar en un IED.
La figura 6 ilustra un módulo de protección redundante 600 configurado para verificar una perturbación eléctrica detectada por un elemento de equilibrio de fase 645. Como se ilustra, un módulo de protección puede incluir o implementar las funciones de un elemento de equilibrio de fase 645. La salida puede indicar una perturbación eléctrica cuando el elemento de eliminación de equilibrio 645 y, en 660, el módulo de protección redundante 600 verifica la detección de la perturbación eléctrica. Según la realización ilustrada, el módulo de protección redundante 600 puede determinar la diferencia entre la corriente de secuencia negativa en los bornes de la máquina y la corriente de secuencia negativa en el lado neutro de la máquina.
De acuerdo con ello, una perturbación eléctrica puede estar indicada, en 670, cuando el elemento de equilibrio de fase 645 detecta una perturbación eléctrica y, en 660, cuando la corriente de secuencia negativa en los terminales de la máquina y la corriente de secuencia negativa en el lado del neutro son mayores que un umbral predeterminado. El elemento de equilibrio de fase 645 y/o las funciones que realiza el elemento de equilibrio de fase 645 pueden ser implementados por un IED. Del mismo modo, la lógica 610, 620, 630, 640, 650, y 660, la aplicación de módulo de protección redundante 600 puede ser implementado en un IED.
La figura 7 muestra un módulo de protección redundante 700 configurado para verificar una perturbación eléctrica detectada por un elemento de energía direccional 765. Como se ilustra, un módulo de protección puede incluir o implementar la función de un elemento de dirección de energía 765. La salida puede indicar una perturbación eléctrica cuando el elemento direccional de energía 765 y, en 790, el módulo de protección redundante 700 verifica la detección de la perturbación eléctrica. Según la forma de realización ilustrada, el módulo de protección redundante 700 puede determinar la diferencia entre la energía por fase de una primera fase y una segunda fase, y la energía por fase entre la segunda fase y la tercera fase.
La salida puede indicar una alteración eléctrica, en 795, cuando el elemento direccional de energía 765 detecta una perturbación eléctrica, cuando la diferencia en la energía por fase entre la primera fase y la segunda fase es superior a un umbral predeterminar, y cuando la
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diferencia en la energía por fase entre la segunda fase y la tercera fase está por encima de un umbral predeterminado. El elemento de energía direccional 765 y/o las funciones realizadas por el elemento de energía direccional 765 pueden ser implementados por un IED. Del mismo modo, la lógica 710, 71 1, 712, 713, 720, 721, 722, 723, 730, 740, 750, 760, 770, 780, y 790, que implementa el módulo de protección redundante 700 se puede implementar en un IED.
La figura 8 ilustra un módulo de protección redundante 800 configurado para verificar una perturbación eléctrica detectada por un elemento de voltios por hertzios 801, 802, y/o 803. Como se ilustra, el módulo de protección redundante 800 puede incluir la lógica 810 configurada para requerir que al menos dos elementos de voltios por hertzios 801, 802, y 803 detecten una perturbación eléctrica. En tal realización, uno o más de los elemento de voltios por hertzios 801, 802, y/o 803 pueden implementarse como módulos de protección primaria y un segundo o tercer elemento de voltios por hertzios 801, 802, y/o 803 y la lógica 810 pueden ser implementados como módulo de protección redundante y/o como un módulo de salida. Los elementos de voltios por hertzios 801, 802 y 803, la lógica 810 y el módulo de salida 850 y/o la función realizada por los mismos pueden implementarse en un IED.
La figura 9 ilustra un módulo de protección redundante similar 900 configurado para verificar una perturbación eléctrica detectada por uno o más de un elemento de sobrecorriente, un elemento de baja tensión, un elemento de sobretensión, y un elemento de mínima tensión (dispositivos 901, 902, y 903). Según la realización ilustrada, uno o más de los dispositivos 901, 902, y/o 903 puede ser un módulo de protección primaria y uno o más de los dispositivos restantes 901, 902, y/o 903 puede ser un módulo de protección redundante en conjunción con la lógica 910. En consecuencia, un módulo de salida puede indicar una perturbación eléctrica, en 950, cuando un módulo de protección primaria (uno de los dispositivos 901, 902, ó 903) y un módulo de protección redundante (otro de los dispositivos 901, 902, y 903) detectan una perturbación eléctrica.
La figura 10 muestra un módulo de protección redundante 1000 configurado para verificar una perturbación eléctrica detectada por un elemento de campo (sobre/baja excitación) 1055 (como una pérdida de elemento de excitación). Como en las realizaciones descritas anteriormente, elemento de campo 1055 y/o las funciones implementadas por el elemento de campo 1055 puede ser implementado por un IED. El elemento de campo 1055 se puede considerar un módulo de protección primaria y la lógica 1010, 1020, 1030, 1040 y 1050 se puede considerar un módulo de protección redundante. El módulo de protección redundante,
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que comprende la lógica 1010, 1020, 1030, 1040, y 1050, puede realizar la función de un detector de tensión de secuencia negativa y un detector de corriente de secuencia negativa. Un módulo de salida 1095 puede indicar una alteración eléctrica cuando el elemento de campo 1055 detecta una pérdida de excitación, el detector de tensión de secuencia negativa tiene un valor de cero (como es de esperar durante un evento real de pérdida de excitación) y el detector de corriente de secuencia negativa tiene un valor de cero (como era de esperar durante un evento real de pérdida de excitación). El módulo de protección redundante y/o la función realizada por el módulo protección redundante pueden implementarse por un IED.
La figura 11 ilustra un módulo de protección redundante 1100 configurado para verificar una perturbación eléctrica detectada por un elemento de distancia 1155. Al igual que en las realizaciones anteriores, el elemento de distancia 1155 y/o la función realizada por el elemento de distancia pueden ser implementadas por un IED. El elemento de distancia 1155 puede ser parte de un módulo de protección primaria. Una lógica 1110, 1120, 1130, 1140, 1150 y puede determinar una diferencia entre la corriente de secuencia negativa en las líneas de fase y la corriente de secuencia negativa en la línea de neutro. Si la diferencia es superior a un umbral predeterminado y, en 1160, el elemento de distancia 1155 detecta una perturbación eléctrica, a continuación, un módulo de salida 1170 puede indicar una alteración eléctrica. La lógica 1110, 1120, 1121, 1130, 1140, 1142, 1150, y 1160 se pueden implementar en un IED.
La figura 12 ilustra un diagrama lógico de un módulo 1200 configurado para detectar un transformador de corriente abierto. El módulo 1200 puede ser parte de un módulo de protección redundante, como se ilustra en la figura 13 a continuación. El módulo 1200 puede determinar un aumento en una corriente diferencial y determinar una disminución en una corriente de restricción. El módulo 1200 puede detectar un transformador de corriente abierto cuando el aumento de la corriente diferencial y la disminución en una corriente de restricción son aproximadamente equivalentes, y los valores determinados para la corriente diferencial y la intensidad de frenado están por encima de un umbral predeterminado. Una lógica 1210, 1215, 1220, 1225, 1230, 1235, 1240, 1245, 1250, 1255, 1260, 1265, 1270, y 1275 puede implementarse en un IED.
Como se ilustra en la figura 13, si el módulo 1200 de la figura 12 no detecta un transformador de corriente abierto, en 1310, y un elemento de sobrecorriente instantánea de 1355 detecta una perturbación eléctrica, entonces la lógica de salida 1350 puede indicar y perturbaciones eléctricas. Supervisar el elemento de sobrecorriente instantánea constituye
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el uso de mediciones redundantes normalmente no aplicadas por este elemento. Similar a las realizaciones anteriores, el módulo 1200 en la figura 12, el elemento de sobrecorriente instantánea 1355, la lógica 1310, y el módulo de salida 1350 se pueden incluir en y/o sus respectivas funciones pueden ser ejercidas por un IED.
La figura 14 ilustra un diagrama de flujo de una realización de un procedimiento 1400 para la verificación de la detección de una perturbación eléctrica por un primer módulo de protección utilizando un módulo de protección redundante configurado para utilizar mediciones eléctricas disponibles de forma redundante. Como se ilustra, un IED puede recibir una pluralidad de mediciones eléctricas que proporcionen información suficiente para un IED para detectar al menos dos tipos de perturbaciones eléctricas, en 1410. El IED puede incluir un primer módulo de protección que detecta un primer tipo de perturbación eléctrica usando un primer subconjunto de la pluralidad de mediciones eléctricas, en 1420.
El IED también puede incluir un segundo módulo de protección que detecta un segundo tipo de perturbación eléctrica usando un segundo subconjunto de la pluralidad de mediciones eléctricas, en 1430. Además, el IED puede incluir un módulo de protección redundante que verifica la detección del primer tipo de perturbación eléctrica usando al menos una parte del segundo subconjunto de la pluralidad de mediciones eléctricas, en 1440. En consecuencia, dado que los IED basados en microprocesador pueden recibir los mismos insumos que los elementos de protección de función única heredada, numerosos entradas de medición eléctrica redundante pueden estar disponibles para el IED multifunción. Al aprovechar estas entradas de medición eléctrica redundantes, una mayor precisión se puede obtener a través de la verificación redundante de módulos de protección primarios. Dicha verificación redundante puede reducir o eliminar el mal funcionamiento del IED.
La figura 15 ilustra un diagrama de flujo de un ejemplo específico de un procedimiento 1500 para la verificación de la detección de una perturbación eléctrica por un primer módulo de protección utilizando mediciones eléctricas disponibles de forma redundante. Un IED puede recibir una pluralidad de mediciones eléctricas, incluyendo un primer subconjunto de entradas para un elemento de equilibrio entre fases y un segundo subconjunto de entradas para un segundo módulo de protección configurado para detectar otro tipo de perturbación eléctrica, en 1510. El elemento de equilibrio entre fases puede detectar corrientes desequilibradas en el estator de un generador con el primer subconjunto de entradas, en 1520. El segundo módulo de protección puede detectar un segundo tipo de perturbación eléctrica con el segundo subconjunto de la pluralidad de mediciones eléctricas, en 1530. Un
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módulo de protección redundante, utilizando al menos algunos del segundo subconjunto de la pluralidad de mediciones eléctricas, puede comparar las corrientes de secuencia negativa en ambos lados del generador para verificar la detección de las corrientes desequilibradas en el estator tal como se detecta por la eliminación gradual equilibrar elemento, en 1540.
5 Finalmente, el módulo de salida puede indicar que existen corrientes desequilibradas cuando el elemento de equilibrio entre fases y el módulo de protección redundante indican, ambos, que existe una corriente desequilibrada en el estator, en 1550.
La descripción anterior proporciona numerosos detalles específicos para un entendimiento
10 completo de las realizaciones descritas en el presente documento. Sin embargo, los expertos en la técnica reconocerán que uno o más de los detalles específicos se pueden omitir, modificar y/o sustituir por un proceso o sistema similar.

Claims (35)

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    REIVINDICACIONES
    1. Un dispositivo electrónico inteligente (IED) para detectar una perturbación eléctrica en un sistema de suministro de energía eléctrica, que comprende:
    5 un módulo de entrada configurado para obtener una pluralidad de mediciones asociadas con un sistema de suministro de energía eléctrica, proporcionando la pluralidad de mediciones información suficiente al IED para detectar al menos dos tipos de perturbaciones eléctricas; lógica de protección configurada para detectar una perturbación eléctrica en el sistema de suministro de energía eléctrica, que comprende:
    10 un primer módulo de protección configurado para detectar un primer tipo de perturbación eléctrica usando un primer subconjunto de la pluralidad de mediciones; un segundo módulo de protección configurado para detectar un segundo tipo de perturbación eléctrica usando un segundo subconjunto de la pluralidad de mediciones; y un primer módulo de protección redundante configurado para verificar la detección del
    15 primer tipo de perturbación eléctrica usando al menos una parte del segundo subconjunto de la pluralidad de mediciones; y un módulo de salida configurado para indicar selectivamente que existe una perturbación eléctrica en base a la salida de la lógica de protección.
    20 2. El sistema de la reivindicación 1, que comprende además un segundo módulo de protección redundante configurado para detectar el segundo tipo de perturbación eléctrica usando al menos una parte del primer subconjunto de la pluralidad de mediciones.
  2. 3. El sistema de la reivindicación 1, en el que el módulo de salida está configurado para
    25 indicar que existe una perturbación eléctrica cuando al menos uno del primer módulo de protección, el segundo módulo de protección, y el primer módulo de protección redundante detectan una perturbación eléctrica.
  3. 4. El sistema de la reivindicación 1, en el que el módulo de salida está configurado para
    30 generar una salida de desconexión para hacer que un disyuntor se desconecte en base a la salida de la lógica de protección.
  4. 5.
    El sistema de la reivindicación 1, en el que al menos una de la pluralidad de mediciones comprende una medición de corriente.
  5. 6.
    El sistema de la reivindicación 1, en el que al menos una de la pluralidad de mediciones
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    comprende una medición de tensión.
  6. 7. El sistema de la reivindicación 1, en el que al menos una de la pluralidad de mediciones
    comprende una de una medición de temperatura y una medición de detección de arco 5 eléctrico.
  7. 8. El sistema de la reivindicación 1, en el que la pluralidad de medidas se asocian con uno de un generador, un transformador, una línea de transmisión, y una línea de distribución en el sistema de suministro de energía eléctrica.
    10
  8. 9. El sistema de la reivindicación 1, en el que el sistema de suministro de energía eléctrica comprende un sistema de suministro de energía eléctrica trifásico con tres líneas de fase, y en el que la pluralidad de mediciones comprende al menos una medición para cada una de las tres líneas de fase.
    15
  9. 10. El sistema de la reivindicación 9, en el que el primer módulo de protección comprende un elemento diferencial de corriente configurado para determinar cuándo un diferencial de corriente entre una primera línea de fase y una segunda línea de fase es mayor que un umbral predeterminado, en el que el primer módulo de protección redundante está
    20 configurado para determinar cuándo un diferencial de corriente entre la tercera línea de fase y una de las primera y segunda líneas de fase es mayor que el umbral predeterminado, y en el que el módulo de salida está configurado para indicar que existe una perturbación eléctrica cuando tanto el elemento diferencial de corriente y el primer módulo de protección redundante detectan un diferencial de corriente mayor que el umbral predeterminado.
    25
  10. 11. El sistema de la reivindicación 9, en el que el primer módulo de protección comprende un elemento de corriente de equilibrio de fases, y
    en el que el primer módulo de protección redundante está configurado determinar una
    30 diferencia entre la corriente de secuencia negativa en las líneas de fase y la corriente de secuencia negativa en una línea de neutro, y en el que el módulo de salida está configurado para indicar que existe una perturbación eléctrica cuando el elemento de equilibrio de fases detecta una perturbación eléctrica y cuando la diferencia entre la corriente de secuencia negativa en las líneas de fase y la corriente de secuencia negativa en la línea de neutro es
    35 mayor que un umbral predeterminado.
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  11. 12.
    El sistema de la reivindicación 9, en el que la pluralidad de mediciones se asocian con un generador, en el que el primer módulo de protección comprende un elemento direccional de energía, en el que el primer módulo de protección redundante está configurado para determinar una diferencia entre la energía por fase entre una primera fase y una segunda fase, y la energía por fase entre la segunda fase y una tercera fase, y en el que el módulo de salida está configurado para indicar que existe una perturbación eléctrica cuando el elemento de energía direccional detecta una perturbación eléctrica, cuando la diferencia en la energía por fase entre la primera fase y la segunda fase es superior a un umbral predeterminado, y cuando la diferencia en la energía por fase entre la segunda fase y la tercera fase es superior a un umbral predeterminado.
  12. 13.
    El sistema de la reivindicación 9, en el que la pluralidad de mediciones se asocian con un generador, en el que el primer módulo de protección comprende un primer elemento de voltios por hertzios configurado para supervisar una primera línea de fase, en el que el primer módulo de protección redundante comprende un segundo elemento de voltios por hertzios configurado para supervisar una segunda línea de fase, y en el que el módulo de salida está configurado para indicar que existe una perturbación eléctrica cuando el primer elemento de voltios por hertzios detecta una perturbación eléctrica y el segundo elemento de voltios por hertzios detecta una perturbación eléctrica.
  13. 14.
    El sistema de la reivindicación 9, en el que el primer módulo de protección comprende un elemento de sobrecarga de tensión configurado para detectar una sobretensión en una primera línea de fase, en el que el primer módulo de protección redundante comprende un segundo elemento de sobretensión configurado para detectar una sobretensión en una segunda línea de fase, y en el que el módulo de salida está configurado para indicar que existe una perturbación eléctrica cuando el primer módulo de protección detecta una sobretensión en la primera línea de fase y el primer módulo de protección redundante detecta una sobretensión en la segunda línea de fase.
  14. 15.
    El sistema de la reivindicación 9, en el que el primer módulo de protección comprende un elemento de sobreintensidad de corriente configurado para detectar una sobrecorriente en una primera línea de fase, en el que el primer módulo de protección redundante comprende un segundo elemento de
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    sobrecorriente configurado para detectar una sobrecorriente en una segunda línea de fase, y en el que el módulo de salida está configurado para indicar que existe una perturbación eléctrica cuando el primer módulo de protección detecta una sobrecorriente en la primera línea de fase y el primer módulo de protección redundante detecta una sobrecorriente en la segunda línea de fase.
  15. 16.
    El sistema de la reivindicación 9, en el que la pluralidad de mediciones se asocian con un generador, en el que el primer módulo de protección comprende un elemento de pérdida de excitación, en el que el primer módulo de protección redundante comprende un detector de tensión de secuencia negativa y un detector de corriente de secuencia negativa, y en el que la lógica de protección está configurada para indicar que existe una perturbación eléctrica cuando el primer módulo de protección detecta una pérdida de excitación, el detector de tensión de secuencia negativa tiene un valor de cero, y el detector de corriente de secuencia negativa tiene un valor de cero.
  16. 17.
    El sistema de la reivindicación 9, en el que la pluralidad de mediciones se asocian con un generador, en el que el primer módulo de protección comprende un elemento de distancia, en el que el primer módulo de protección redundante está configurado determinar una diferencia entre la corriente de secuencia negativa en las líneas de fase y la corriente de secuencia negativa en una línea de neutro, y en el que el módulo de salida está configurado para indicar que existe una perturbación eléctrica cuando el elemento de distancia detecta una perturbación eléctrica y cuando la diferencia entre la corriente de secuencia negativa en las líneas de fase y la corriente de secuencia negativa en la línea de neutro es mayor que un umbral predeterminado.
  17. 18.
    El sistema de la reivindicación 9, en el que el primer módulo de protección comprende un elemento de sobrecorriente, en el que el primer módulo de protección redundante está configurado para determinar un aumento en una corriente diferencial y determinar una disminución en una corriente de restricción, de tal manera que el primer módulo de protección redundante detecta un transformador de corriente abierto cuando el aumento de la corriente diferencial y la disminución de la corriente de restricción son aproximadamente equivalentes, y los valores determinados para la corriente diferencial y la corriente de restricción están por encima de un umbral predeterminado, y
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    en el que el módulo de salida está configurado para indicar que existe una perturbación eléctrica cuando el elemento de sobrecorriente detecta una perturbación eléctrica y cuando el primer módulo de protección redundante no detecta un transformador de corriente abierto.
  18. 19.
    Un procedimiento de detección de una perturbación eléctrica en un sistema de suministro de energía eléctrica, que comprende: en un primer dispositivo electrónico inteligente (IED), recibir una pluralidad de mediciones asociadas con un sistema de suministro de energía eléctrica, proporcionando la pluralidad de mediciones información suficiente al IED para detectar al menos dos tipos de perturbaciones eléctricas; un primer módulo de protección que detecta un primer tipo de perturbación eléctrica usando un primer subconjunto de la pluralidad de mediciones; un segundo módulo de protección que detecta un segundo tipo de perturbación eléctrica usando un segundo subconjunto de la pluralidad de mediciones; un primer módulo de protección redundante que verifica la detección del primer tipo de perturbación eléctrica usando al menos una parte del segundo subconjunto de la pluralidad de mediciones; e indicando que existe una perturbación eléctrica en base a la detección del primer tipo de perturbación eléctrica y la verificación de la detección del primer tipo de perturbación eléctrica.
  19. 20.
    El procedimiento de la reivindicación 19, que comprende además un segundo módulo de protección redundante que verifica la detección del segundo tipo de perturbación eléctrica usando al menos una parte del primer subconjunto de la pluralidad de mediciones.
  20. 21.
    El procedimiento de la reivindicación 19, en el que la indicación de que existe una perturbación eléctrica se realiza cuando al menos uno del primer módulo de protección, el segundo módulo de protección, y el primer módulo de protección redundante detectan una perturbación eléctrica.
  21. 22.
    El procedimiento de la reivindicación 19, que comprende además generar una salida de desconexión para hacer que un disyuntor se desconecte en base a la salida de al menos uno del primer módulo de protección, el segundo módulo de protección, y el primer módulo de protección redundante.
  22. 23.
    El procedimiento de la reivindicación 19, en el que al menos una de la pluralidad de
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    mediciones comprende una medición de la corriente.
  23. 24.
    El procedimiento de la reivindicación 19, en el que al menos una de la pluralidad de mediciones comprende una medición de tensión.
  24. 25.
    El procedimiento de la reivindicación 19, en el que al menos una de la pluralidad de mediciones comprende una de una medición de la temperatura y una medida de detección de arco eléctrico.
  25. 26.
    El procedimiento de la reivindicación 19, en el que la pluralidad de mediciones se asocian con uno de un generador, un transformador, una línea de transmisión, y una línea de distribución en el sistema de suministro de energía eléctrica.
  26. 27.
    El procedimiento de la reivindicación 19, en el que el sistema de suministro de energía eléctrica comprende un sistema de suministro de energía eléctrica trifásico con tres líneas de fase, y en el que la pluralidad de mediciones comprende al menos una medición para cada una de las tres líneas de fase.
  27. 28.
    El procedimiento de la reivindicación 27, en el que la detección de un primer tipo de perturbación eléctrica comprende determinar cuándo un diferencial de corriente de una primera línea de fase y una segunda línea de fase es mayor que un umbral predeterminado, en el que la verificación de la detección del primer tipo de perturbación eléctrica comprende determinar cuándo un diferencial de corriente entre la tercera línea de fase y una de las primera y segunda líneas de fase es mayor que el umbral predeterminado, y en el que la indicación de que existe una perturbación eléctrica comprende indicar una perturbación eléctrica cuando tanto el primer módulo de protección y el primer módulo de protección redundante detectan una perturbación eléctrica.
  28. 29.
    El procedimiento de la reivindicación 27, en el que el primer módulo de protección comprende un elemento de corriente de equilibrio entre fases, y en el que la verificación de la detección del primer tipo de perturbación eléctrica comprende determinar una diferencia entre la corriente de secuencia negativa en las líneas de fase y la corriente de secuencia negativa en una línea de neutro, y en el que la indicación de que existe una perturbación eléctrica comprende indicar una perturbación eléctrica cuando tanto el primer módulo de protección y el primer módulo de protección redundante detectan una perturbación eléctrica.
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  29. 30.
    El procedimiento de la reivindicación 27, en el que la pluralidad de mediciones se asocian con un generador, en el que el primer módulo de protección comprende un elemento de energía direccional, en el que la verificación de la detección del primer tipo de perturbación eléctrica comprende la determinación de una diferencia entre la energía por fase entre una primera fase y una segunda fase, y la energía por fase entre la segunda fase y una tercera fase, y en el la indicación de que existe una perturbación eléctrica comprende indicar una perturbación eléctrica cuando tanto el primer módulo de protección y el primer módulo de protección redundante detectan una perturbación eléctrica.
  30. 31.
    El procedimiento de la reivindicación 27, en el que la pluralidad de mediciones se asocian con un generador, en el que el primer módulo de protección comprende un primer elemento de voltios por hertzios configurado para supervisar una primera línea de fase, en el que el primer módulo de protección redundante comprende un segundo elemento de voltios por hertzios configurado para supervisar una segunda línea de fase, y en el que la indicación de que existe una perturbación eléctrica comprende indicar una perturbación eléctrica cuando tanto el primer elemento de voltios por hertzios detecta una perturbación eléctrica y el segundo elemento de voltios por hertzios detecta una perturbación eléctrica.
  31. 32.
    El procedimiento de la reivindicación 27, en el que el primer módulo de protección comprende un elemento de protección de sobrecarga de tensión y en el que la detección del primer tipo de perturbación eléctrica comprende detectar una sobretensión en una primera línea de fase, en el que el primer módulo de protección redundante comprende un segundo elemento de sobretensión y en el que la verificación de la detección del primer tipo de perturbación eléctrica comprende detectar una sobretensión en una segunda línea de fase, y en el que la indicación de que existe una alteración eléctrica comprende indicar una perturbación eléctrica cuando el primer módulo de protección detecta una sobretensión en la primera línea de fase y el primer módulo de protección redundante detecta una sobretensión en la segunda línea de fase.
  32. 33.
    El procedimiento de la reivindicación 27, en el que el primer módulo de protección comprende un elemento de sobreintensidad de corriente y en el que la detección del primer
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    tipo de perturbación eléctrica comprende detectar una sobrecorriente en una primera línea de fase, en el que el primer módulo de protección redundante comprende un segundo elemento de sobrecorriente y en el que la verificación de la detección del primer tipo de perturbación eléctrica comprende detectar una sobrecorriente en una segunda línea de fase, y en el que la indicación de que existe una perturbación eléctrica comprende indicar una perturbación eléctrica cuando el primer módulo de protección detecta una sobrecorriente en la primera línea de fase y el primer módulo de protección redundante detecta una sobrecorriente en la segunda línea de fase.
  33. 34.
    El procedimiento de la reivindicación 27, en el que la pluralidad de mediciones se asocian con un generador, en el que el primer módulo de protección comprende un elemento de pérdida de excitación, en el que el primer módulo de protección redundante comprende un detector de tensión de secuencia negativa y un detector de corriente de secuencia negativa, y en el que la indicación de que existe una perturbación eléctrica comprende indicar una perturbación eléctrica cuando el primer módulo de protección detecta una pérdida de excitación, el detector de tensión de secuencia negativa tiene un valor de cero, y el detector de corriente de secuencia negativa tiene un valor de cero.
  34. 35.
    El procedimiento de la reivindicación 27, en el que la pluralidad de mediciones se asocian con un generador, en el que el primer módulo de protección comprende un elemento de distancia, en el que la verificación de la detección del primer tipo de perturbación eléctrica comprende determinar una diferencia entre la corriente de secuencia negativa en las líneas de fase y la corriente de secuencia negativa en una línea de neutro, y en el que la indicación de que existe una perturbación eléctrica comprende indicar una perturbación eléctrica cuando el elemento de distancia detecta una perturbación eléctrica y cuando la diferencia entre la corriente de secuencia negativa en las líneas de fase y la corriente de secuencia negativa en la línea de neutro es mayor que un umbral predeterminado.
  35. 36.
    El procedimiento de la reivindicación 27, en el que el primer módulo de protección comprende un elemento de sobrecorriente, en el que la verificación de la detección del primer tipo de perturbación eléctrica comprende que el primer módulo de protección redundante detecte un transformador de corriente
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    abierto cuando el aumento en la corriente diferencial y la disminución en una corriente de restricción sean valores aproximadamente equivalentes y determinados para la corriente diferencial y la corriente de restricción y estén por encima de un umbral predeterminado, y en el que la indicación de que existe una alteración eléctrica comprende indicar una
    5 perturbación eléctrica cuando el elemento de sobrecorriente detecta una perturbación eléctrica y cuando el primer módulo de protección redundante no detecta un transformador de corriente abierto.
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