Un método implement3do de ordenador (300) caracterizado por el hecho de que éste comprende los siguientes actos ejecutables de ordenador:

adquisición (310) de datos indicativos de las condiciones de funcionamiento de una máquina eléctrica (102) que está protegida por un dispositivo de protección (106), donde el dispositivo de protección (106) incluye una o más funciones de protección que tienen ajustes; y suministro adaptativo (308) de los ajustes actualizados para una o más funciones de protección al dispositivo de protección (106), estando basados dichos ajustes adaptativamente actualizados al menos en parte reiteradamente en parámetros físicos estimados de la máquina (102) que son determinados basados al menos en parte en los datos adquiridos

Suministro adaptativo de reglajes de función de protección de máquinas eléctricas.

Antecedentes

La presente aplicación se refiere a la protección de máquinas eléctricas usadas en sistemas de potencia eléctrica.

En sistemas de generación de potencia, de transmisión, y de distribución, es importante que los dispositivos eléctricos operen con un nivel alto de Habilidad incluso en presencia de eventos no-anticipados. No obstante, para algunos de estos eventos es preferible proteger una pieza de equipamiento de posibles daños y para estas instancias la fiabilidad de un sistema de generación de potencia, de transmisión, y de distribución se sacrifica momentáneamente. Por ejemplo, un generador puede fallar (y consecuentemente ser eliminado de servicio) debido a varias cuestiones, incluyendo fallos internos del generador y trastornos determinados en una transmisión y red de distribución. Cuando los dispositivos eléctricos de los sistemas de generación de potencia, de transmisión, de distribución se conectan con el fin de proteger estos dispositivos, al menos una parte del sistema de potencia no operará óptimamente.

Para proteger los dispositivos eléctricos de los sistemas de generación de potencia, de transmisión y de distribución, dispositivos de protección, tales como relés de protección, se comunican con dispositivos que deben ser protegidos, de manera que por consiguiente los niveles de voltaje, niveles de corrientes, etc. se pueden monitorear y reaccionar. Más particularmente, el dispositivo de protección eléctrica es frecuentemente programado con una o más funciones de protección que permiten que el dispositivo de protección proteja contra fallos particulares, tales como deslizamientos de pasos polares, baja impedancia, y otros fallos adecuados. Las funciones de los parámetros de protección son típicamente colocados en función del dispositivo eléctrico que ha de ser protegido, su entorno inmediato del sistema de energía, las experiencias del pasado de un operador que está ajustando los parámetros, y la adaptación práctica de una utilidad dada.

Mientras que el uso de dispositivos de protección ha ayudado a la hora de reducir el daño a dispositivos eléctricos, muchos problemas persisten. Por ejemplo, los parámetros de ajuste de funciones de protección en dispositivos de protección es una ciencia inexacta, y los parámetros pueden ser incorrectamente colocados debido a factores tales como una información incorrecta o incompleta, descuido, o similares. Adicionalmente, los parámetros que son inicialmente correctos pueden, a medida que pasa el tiempo, volverse incorrectos como resultado del envejecimiento del dispositivo eléctrico, de cambios o de restauración de dispositivos eléctricos, o cambios en el sistema de potencia eléctrica asociada. Si los parámetros de una función de protección son indebidamente colocados, puede dar lugar a fallos injustificados o más frecuentes de un dispositivo eléctrico. Además, si los fallos no son adecuadamente detectados por un dispositivo de protección, se puede dañar el dispositivo eléctrico que ha de ser protegido (o una parte de una transmisión y red de distribución).

El documento WO01/82444 describe un aparato y método en el que unas mediciones de parámetros operacionales de un suministro de electricidad local, particularmente el índice de cambio de frecuencia o de desvío de vector, han sido fabricados en dos partes separadas de una rejilla. Las mediciones se comparan para determinar si un error medido en la proximidad de un generador es o no un trastorno local o un trastorno a lo ancho del sistema, evitando así la activación inútil o innecesaria de la protección del generador. En la práctica, una señal que envía un relé en la primera localización vigila el índice local de cambio de frecuencia del suministro y emite una señal al aparato de protección de una segunda ubicación, en la proximidad de un productor integrado. La recepción de la señal por el aparato de protección se utiliza para determinar si hay que aplicar o no la protección.

Resumen

Los aspectos de la presente aplicación tratan estos asuntos y otros.

Según la reivindicación 1, un método incluye la adquisición de los datos indicativos de condiciones de funcionamiento de una máquina eléctrica que se protege por un dispositivo de protección, en donde el dispositivo de protección incluye una o más funciones de protección. El método incluye adicionalmente configuraciones que suministran ajustes para una o más funciones de protección para proteger el dispositivo que está basado al menos en parámetros repetidos estimados físicos de la máquina que se determina en base al menos en parte en los datos adquiridos.

Según la reivindicación 1, un método incluye la adquisición de los datos indicativos de condiciones de funcionamiento de una máquina eléctrica que se protege por un dispositivo de protección, en donde el dispositivo de protección incluye una o más funciones de protección. El método incluye adicionalmente configuraciones que suministran ajustes para una o más funciones de protección para proteger el dispositivo que está basado al menos en parámetros repetidos estimados físicos de la máquina que se determinan en base al menos en parte a los datos adquiridos.

Según la reivindicación 9, el aparato incluye un determinador de parámetro físico que se adapta para estimar repetidamente parámetros físicos de al menos uno de un sistema de potencia eléctrica o una máquina eléctrica que proporciona potencia al sistema de potencia, y un determinador de ajuste de protección que emiten ajustes adaptativamente actualizados para una o más funciones de protección en un dispositivo de protección que protege la máquina, donde los ajustes de las funciones de protección se basan al menos en parte en los parámetros físicos estimados.

Expertos en la técnica apreciarán otros aspectos de la presente aplicación leyendo y comprendiendo las figuras y descripciones adjuntadas.

Figuras

La presente aplicación se ilustra mediante un ejemplo y no por limitación en las figuras de los dibujos anexos, en los que las referencias indican elementos similares y en el que:

Fig. 1 representa un sistema que facilita ajustes adaptativos de actualización de una o más funciones de protección.

Fig. 2 representa un diagrama de bloques funcional que se utiliza para describir inicialmente el suministro de ajustes para una o más funciones de protección.

Fig. 3 representa un método para ajustes de actualización automática de funciones de protección.

Descripción

En la Fig. 1, está ilustrado un aparato 100 que facilita los parámetros adaptativos de ajuste de funciones de protección. El aparato 100 incluye una máquina 102, tal como un generador, conectado a un sistema de potencia 104 a través de un transformador, etc. un dispositivo de protección 106, tal como un dispositivo inteligente eléctrico (IED), relé de protección, o similar protege la máquina 102 durante trastornos o fallos por el uso de una o más funciones de protección. En un ejemplo, el dispositivo de protección 106 es configurable e incluye una memoria para almacenar los ajustes de función de protección deseados. Ejemplos de funciones de protección incluyen una sobreintensidad de tiempo inverso, sobrecarga térmica, sobrecarga de estator, sobrecarga de rotor, alta impedancia, baja tensión, sobreexcitación, entre otros.

Los sensores 108 se configuran para controlar condiciones de funcionamiento de la máquina 102 y/o el sistema de potencia 104. Por ejemplo, los sensores 108 pueden medir tres fases de voltaje y condiciones de operación corrientes u otras pertinentes en los terminales de la máquina 102. Un determinador de parámetro físico 110 adquiere datos generados por los sensores 108 y, basados al menos en parte del mismo, determinan parámetros físicos de la máquina 102 y/o el sistema de potencia 104, tales como uno o más de parámetros eléctricos, mecánicos u otros. El determinador de parámetros físicos 110 se puede configurar para determinar parámetros físicos de vez en cuando, durante condiciones defectuosas, mientras que la máquina 102 está conectada, mientras la máquina 102 está desconectada, etc.

Un verificador de parámetro 112 recibe parámetros físicos constatados por el parámetro físico determinante 110 y ejecuta un análisis estadístico (u otro) para asegurar que los parámetros físicos estén dentro de una gama razonable. El verificador... [Seguir leyendo]

1. Un método implement3do de ordenador (300) caracterizado por el hecho de que éste comprende los siguientes actos ejecutables de ordenador:

adquisición (310) de datos indicativos de las condiciones de funcionamiento de una máquina eléctrica (102) que está protegida por un dispositivo de protección (106), donde el dispositivo de protección (106) incluye una o más funciones de protección que tienen ajustes; y

suministro adaptativo (308) de los ajustes actualizados para una o más funciones de protección al dispositivo de protección (106), estando basados dichos ajustes adaptativamente actualizados al menos en parte reiteradamente en parámetros físicos estimados de la máquina (102) que son determinados basados al menos en parte en los datos adquiridos.

2. Método (300) según la reivindicación 1, que comprende además:

el uso de técnicas de estimación de parámetros para determinar al menos uno de inercia de la máquina (102), el coeficiente de amortiguación de eje de la máquina (102), o la entrada de potencia mecánica de variación de tiempo introducida en la máquina (102) basada al menos en parte en los datos adquiridos; y determinación de los parámetros físicos basados al menos en parte en al menos una inercia de la máquina (102), el coeficiente de amortiguación de eje de la máquina (102), entrada de potencia mecánica en la máquina (102), que varía en cuanto al tiempo.

3. Método (300) según la reivindicación 1, donde los parámetros físicos de la máquina (102) incluyen por lo menos una reactancia transitoria de la máquina (102), una impendancia de un sistema de potencia (104) asociado a la máquina (102), una reactancia de un transformador elevador eléctricamente acoplado a la máquina (102), reactancia sincrónica de la máquina (102), o reactancia sub-transitoria de la máquina (102).

4. Método (300) según la reivindicación 1, que comprende además la realización (306) de un análisis estadístico en los parámetros físicos determinados, donde el análisis estadístico se basa al menos en parte sobre una o más experiencias de operador, en datos de taller (204), o en parámetros físicos (208) para un tipo de equipamiento proporcionados en la literatura.

5. Método (300) según la reivindicación 1, que comprende además presentar los parámetros físicos determinados a un operador para la aprobación antes de suministrar (308) los parámetros físicos determinados al dispositivo de protección (106).

6. Método (300) según la reivindicación 1, que comprende además suministrar inicialmente ajustes para una o más funciones de protección.

7. Método (300) según la reivindicación 6, donde el suministro inicial de los ajustes que comprende al menos una entrada al operador receptor con respecto a los parámetros físicos o a la adquisición de los datos de taller (204).

8. Método (300) según la reivindicación 1, donde los datos adquiridos incluyen voltaje trifásico y corrientes trifásicas en los terminales de la máquina (102), y además donde los parámetros físicos están determinados como una función del voltaje trifásico y corrientes trifásicas.

9. Aparato (100), caracterizado por el hecho de que éste comprende:

un determinador de parámetro físico (110) que está adaptado para estimar reiteradamente los parámetros físicos de al menos uno de un sistema de potencia eléctrica (104) o una máquina eléctrica (102) que proporciona potencia al sistema de potencia (104); y

un determinador de ajuste de protección (118) que produce ajustes adaptativamente actualizados para una o más funciones de protección en un dispositivo de protección (106) que protege la máquina (102) y tiene ajustes, donde los ajustes adaptativamente actualizados de las funciones de protección se basan al menos en parte en los parámetros físicos estimados.

10. Aparato (100) según la reivindicación 9 que comprende además un verificador de parámetro (112) que ejecuta un análisis estadístico de parámetros físicos estimados.

11. Aparato (100) según la reivindicación 9, que comprende además una interfaz de máquina humana (116) que presenta los parámetros físicos a un operador y recibe instrucciones de operador para actualizar las funciones de ajustes de protección en la memoria del dispositivo de protección (106) mediante el uso de los parámetros físicos estimados.

12. Aparato (100) según la reivindicación 9, donde el determinador de parámetro físico (110) proporciona inicialmente ajustes para las funciones de protección al dispositivo de protección (106) adquiriendo una o más de las instrucciones de un operador, los datos de taller (204), los datos operacionales (206), o las fuentes de literatura (208) de un repositorio de datos.

13. Aparato (100) según la reivindicación 9, comprende además sensores (108) que adquieren voltajes trifásicos y valores de corriente trifásicos con respecto a los terminales de la máquina (102), donde los voltajes trifásicos y los valores de corriente trifásicos son utilizados por el determinador de parámetro físico (110) para estimar los parámetros físicos.

14. Aparato (100) según la reivindicación 9, donde el determinador de parámetro físico (110) considera los parámetros físicos mientras la máquina (102) está conectada.

15. Aparato (100) según la reivindicación 9, donde una o más funciones de protección incluyen una función de protección de deslizamiento de polo.