CFE-G0000-62 PROTECCIONES PARA TRANSFORMASORES DE POTENCIA

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COMISIÓN FEDERAL DE ELECTRICIDAD 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
MÉXICO 
 
 
 
 
 
 
ESQUEMAS NORMALIZADOS DE PROTECCIONES PARA 
TRANSFORMADORES DE POTENCIA 
 
 
 
 
ESPECIFICACIÓN 
CFE G0000-62 
 
 
Se anexa Fe de Erratas 060622 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SEPTIEMBRE 2002 
REVISA Y SUSTITUYE A LA 
EDICIÓN DE SEPTIEMBRE 1995 
 
 
ESQUEMAS NORMALIZADOS DE PROTECCIONES PARA
TRANSFORMADORES DE POTENCIA
ESPECIFICACIÓN
CFE G0000-62
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940819 Rev 950912 020906
1 OBJETIVO
Este documento define los esquemas normalizados de
protección para transformadores y autotransformadores de
potencia.
2 CAMPO DE APLICACIÓN
Transformadores y autotransformadores con capacidad de
5 MVA y mayores, con tensiones primarias desde 34,5 hasta
400 kV que utiliza la Comisión.
3 NORMAS QUE SE APLICAN
CFE G0000-23-1985; Relevadores de Baja (27) y
Sobretensión (59) para C.A. de Tiempo Definido Tipo
Estático.
CFE G0000-86-1997; Relevador Tipo Estático o
Microprocesado para Falla de Interruptor en Subestaciones
de Potencia.
CFE G5100-09-2001; Relevadores de Sobrecorriente
Multifunción Tipo Microprocesado.
CFE G6800-59- 1998; Relevador Auxiliar de Disparo con
Bloqueo y Reposición Manual Tipo Rotativo.
CFE G8700-84-1997; Relevador Tipo Estático o
Microprocesado para la Protección Diferencial de
Transformadores de Potencia.
NOTA: En caso de que los documentos anteriores sean
revisados o modificados debe tomarse en cuenta la edición en
vigor o la última edición en la fecha de apertura de la
convocatoria de la licitación, salvo que la Comisión indique otra
cosa.
4 DOCUMENTOS DE REFERENCIA
PROT-0009; Procedimiento de evaluación en campo del
comportamiento operativo de relevadores de protección.
LAPEM-05; Procedimiento para la operación y
mantenimiento del listado de relevadores de protección
aprobados por CFE.
LAPEM-05L; Listado de relevadores de protección
aprobados por CFE.
5 DEFINICIONES
5.1 Esquemas de Protección
Es un grupo o arreglo de dispositivos que se interconectan o
interrelacionan para proteger a los equipos eléctricos
primarios, detectando condiciones anormales de operación
para evitar o reducir daños mayores al elemento primario.
5.2 Pruebas de Prototipo
Son aquellas que se llevan a cabo sobre un equipo para
verificar el cumplimiento del diseño del fabricante así como
con la funcionalidad definida en los documentos
normalizados de la Comisión Federal de Electricidad.
5.3 Transformador de Potencia
Es un equipo eléctrico que transforma los parámetros de
tensión y corriente.
6 CLAVES DE IDENTIFICACIÓN Y
ABREVIATURAS
49T Relevador térmico de sobrecarga (Imagen Térmica o
TRO)
50F Protección de sobrecorriente de fase instantánea
50N Protección de sobrecorriente de fase instantánea
51F Protección de sobrecorriente temporizada de fase
50FI Protección de falla de interruptor
51N Protección de sobrecorriente temporizada de neutro
51NT Protección de sobrecorriente temporizada de neutro
de transformador
63T Relevador Buchholz (tanque principal y tanque del
cambiador de derivaciones bajo carga)
63P Dispositivo de sobrepresión
64 Relevador de sobre voltaje (3V0 )
86T Relevador auxiliar de disparo con bloqueo y
reposición manual
87T Protección diferencial de transformador
M Medición
PIT Protecciones internas del transformador
PPT Protección primaria de transformador
PRN Protección de respaldo neutro del transformador
PRP Protección de respaldo lado primario del
transformador
PRS Protección de respaldo lado secundario del
transformador
PRT Protección de respaldo lado terciario del
transformador
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PROTECCIÓN
7.1 Transformadores de Potencia
Para establecer estos esquemas, se han considerado los
casos siguientes:
Transformadores de potencia de dos devanados < 10 MVA
Transformadores de potencia de dos devanados > 10 MVA
Transformadores de potencia de tres devanados > 10 MVA
Autotransformadores de potencia > 10 MVA
En las tablas de la 1 a la 4 se muestra el detalle de los
esquemas normalizados, con base en su filosofía de
aplicación y funcionamiento.
8 CARACTERÍSTICAS DE LOS ESQUEMAS DE
PROTECCIÓN
Los esquemas de protección y control descritos en este
documento, deben estar conformados con base en
relevadores del tipo microprocesado y cumplir con lo
establecido en los siguientes incisos.
8.1 Protección Diferencial para Transformador
a) Cumplir con la especificación CFE G8700-84.
b) Compensación interna mediante “software” para
diferentes relaciones y conexiones de TC's.
c) Operación tripolar.
d) Función de autodiagnóstico.
e) Registro oscilográfico de fallas.
f) Registro de eventos.
8.2 Protección de Sobrecorriente
a) Cumplir con la especificación CFE G5100-09.
b) Operación tripolar.
c) Función de autodiagnóstico.
d) Registro oscilográfico de fallas.
e) Registro de eventos.
8.3 Protección de Falla de Interruptor
a) Cumplir con la especificación CFE G0000-86.
b) Operación tripolar.
c) Salida de redisparo.
d) Temporizadores independientes para la función de
redisparo y disparo.
e) Función de detección de arqueo interno o externo
del interruptor (solo para tensiones del lado
primario de 230 y 400 kV).
f) Función de autodiagnóstico.
g) Registro oscilográfico de fallas.
h) Registro secuencial de eventos.
i) Relevador auxiliar de disparo con bloqueo de
cierre y reposición manual (86FI).
8.4 Protección de Voltaje (3Vo) Contra
Aterrizamiento del Devanado Terciario
a) Relevador microprocesado.
b) Cumplir en lo aplicable con la especificación
CFE G0000-23.
c) Intervalo de ajuste de 10 a 120 V.
d) Función de autodiagnóstico.
e) Registro de eventos.
9 REQUISITOS DE LOS RELEVADORES
Los relevadores de nueva tecnología o aquellos que no
cuenten con antecedentes de operación en CFE que los
fabricantes suministren, deben cumplir con los siguientes
requisitos:
a) Pruebas tecnológicas y funcionales de prototipo
(de acuerdo con el inciso 9.1).
b) Evaluación de operación en campo (de acuerdo
con el inciso 9.2).
Se debe proporcionar, dentro de la propuesta técnica, la
documentación que demuestre fehacientemente que se
cumple satisfactoriamente con los puntos antes
mencionados.
Con relación a los requisitos que deben cumplir los
relevadores de protección, de los que no exista experiencia
previa en CFE, se hará la evaluación respectiva con base a
lo siguiente:
a) Fabricante tradicional de relevadores que
pretenda suministrar equipos con la misma
plataforma de un relevador aprobado previamente
que ha cumplido con los requisitos de calidad de
CFE y su comportamiento en campo ha sido
satisfactorio.
- no requiere repetir las pruebas tecnológicas de
prototipo,
- requiere pruebas funcionales (estado estable) de
prototipo y evaluación de operación en campo.
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b) Fabricante tradicional de relevadores que
pretenda suministrar nuevos equipos diferentes a
los de su línea normal.
- requiere pruebas tecnológicas y funcionales
(estado estable) de prototipo y evaluación de
operación en campo.
c) Fabricante de relevadores que no cuente con la
constancia de proveedor aprobado para el
suministro de relevadores.
- primeramente se debe hacer una evaluación del
proveedor por el LAPEM, a fin de que se
determine su calificación como proveedor,
- requiere pruebas tecnológicas y funcionales
(estado estable) de prototipo y evaluación de
operación en campo.
Los relevadores que cumplan con los requisitos
mencionados, se deben incluir en el “Listado de Relevadores
de Protección Aprobados por CFE” (LAPEM-05L).
Los relevadores que hayan cumplido con las pruebas
tecnológicas y funcionales (estado estable) de prototipo
satisfactoriamente, pueden ser aceptados en las propuestas
de las licitaciones. En caso de que alguno de los relevadores
presente fallas durante la evaluación de operaciónen campo
debe ser sustituido en el suministro de la licitación, por otro
que sí este aprobado y cumpla íntegramente con la
funcionalidad solicitada del equipo en evaluación.
En caso de que los relevadores hayan presentado algún
problema de funcionamiento en cualquiera de las pruebas
antes mencionadas, no deben ser aceptados en ninguna
licitación hasta que se haya resuelto el problema a
satisfacción de CFE.
9.1 Pruebas de Prototipo
Estas pruebas deben ser evaluadas y aprobadas por el
LAPEM y se deben realizar de acuerdo con lo establecido en
la tabla 1 de la guía LAPEM 05. Estas pruebas se pueden
efectuar en el propio laboratorio del fabricante, en algún
laboratorio externo reconocido por CFE o en el LAPEM.
9.2 Evaluación de Operación en Campo
La finalidad de esta evaluación es verificar el funcionamiento
del relevador bajo prueba en condiciones reales de operación
y solo deben aplicarse a los relevadores de protección
primaria de transformador, lo que se describe en el
documento interno de CFE PROT-0009 “Procedimiento de
evaluación en campo del comportamiento operativo de
relevadores de protección”. Esta evaluación debe ser
efectuada en instalaciones de CFE o en instalaciones de
compañías eléctricas de servicio público de energía que
proporcionen condiciones de operación similares a las que
existen en la CFE dependiendo del tipo, tensión y función de
protección del relevador. Esta última debe demostrarse
mediante carta u oficio emitido por un funcionario de la
Compañía de Servicio Público, certificado por la autoridad
competente del país de origen. La CFE puede verificar la
veracidad de la documentación presentada.
Si la evaluación se realiza en instalaciones de CFE, el
fabricante debe proporcionar a Comisión una pareja de
relevadores para instalarse en donde el área usuaria
considere conveniente. Durante el periodo de evaluación, se
debe monitorear su funcionamiento durante un periodo
máximo de un año, durante el cual deben operar
correctamente ante la ocurrencia de:
- protección diferencial de transformador. Cuando
menos 10 fallas externas a la zona de protección;
o durante un periodo de 6 meses, siempre y
cuando se presenten una falla interna y 5 fallas
externas en total y el comportamiento del
relevador sea siempre correcto,
- protección de respaldo de sobrecorriente. Cuando
menos veinticinco fallas externas a la zona del
transformador protegido; o durante un periodo de
6 meses, siempre y cuando se presenten una falla
en la zona de protección y el comportamiento del
relevador sea siempre correcto.
Lo anterior siempre y cuando el comportamiento de los
relevadores sea correcto. Si los resultados son satisfactorios,
y se han cumplido con todos lo requisitos, el área usuaria
debe emitir un documento informando al proveedor y al
LAPEM sobre el término satisfactorio de la evaluación de
operación en campo.
Se deben entregar reportes de falla al LAPEM, de aquellos
relevadores que ya estando aprobados y en operación
presenten problemas de funcionamiento, con el objeto de
reconsiderar su permanencia en el listado de relevadores
aprobados por CFE.
9.3 Listado de Relevadores Aprobados por CFE
La CFE, a través del LAPEM, debe actualizar y emitir el
“Listado de Relevadores de Protección Aprobados”
(LAPEM-05L), con base en los resultados de evaluación y
experiencia del comportamiento de los relevadores en sus
instalaciones. Este listado puede proporcionarse como una
recomendación para los licitantes que pretendan suministrar
relevadores. Para la inclusión y permanencia de los
relevadores en dicho listado se debe tomar en cuenta la
calidad y oportunidad del servicio y apoyo técnico por parte
del fabricante.
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TABLA 1 - Esquemas de protección para transformadores de potencia menores de 10 MVA
con dos devanados conexión delta-estrella
PPT PRS
Fusibles de potencia Protección de sobrecorriente de fases y neutro residual en ellado secundario
49T PRN
Protección de imagen térmica contra sobrecarga Protección de sobrecorriente a tierra conectada en TC delneutro del transformador
NOTA: La protecciones PRS y PRN deben ser equipos independientes.
TABLA 2 - Esquemas de protección para transformadores de potencia de 10 MVA y mayores
con dos devanados conexión delta-estrella
PPT PRP PRS
Protección diferencial Protección de sobrecorriente de fases enel lado primario
Protección de sobrecorriente de fases y
neutro residual en el lado secundario
PCT PRN 50FI (3)
Protecciones propias contenidas en el
transformador (63T, 63P)
49T
Protección de imagen térmica contra
sobrecarga
Protección de sobrecorriente a tierra
conectada en TC del neutro del
transformador
Protección para falla de interruptor en
lado primario
NOTAS:
1) Las protecciones PPT y PRS pueden estar integradas en un solo equipo, las protecciones PRP y PRN pueden estar
integradas en un solo equipo, la protección 50FI puede estar integrada en la protección PRP solo para tensiones del
lado primario hasta de 138 kV.
2) Las protecciones PPT y PRP deben ser equipos independientes entre ellos; las protecciones PPT y PRN deben ser
equipos independientes entre ellos; las protecciones PRS y PRP deben ser equipos independientes entre ellos; las
protecciones PRS y PRN deben ser equipos independientes entre ellos.
3) El número de relevadores 50FI depende del arreglo de la subestación.
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TABLA 3 - Esquemas de protección para transformadores de potencia de 10 MVA y mayores
con tres devanados conexión estrella-estrella-delta
PPT PRP PRS PRT
Protección diferencial
Protección de
sobrecorriente de fases en
el lado primario
Protección de
sobrecorriente de fases
en el lado secundario
Protección de sobrecorriente
de fases en el lado terciario
PCT PRN1 PRN2 64
Protecciones propias
contenidas en el
transformador (63T,
63P)
Protección de
sobrecorriente a tierra
conectada en TC del neutro
del devanado primario del
transformador
Protección de
sobrecorriente a tierra
conectada en TC del
neutro del devanado
secundario del
transformador
Protección de voltaje (3Vo)
contra aterrizamiento del
devanado terciario
49T 50FI-1(3) 50FI-2 (3) PPA
Protección de imagen
térmica contra
sobrecarga
Protección para falla de
interruptor en lado primario
Protección para falla de
interruptor en lado
secundario
Protección de sobrecorriente
de fases y neutro residual
para el alimentador de
servicios propios
NOTAS:
1) Las protecciones PRP y PRN-1 pueden estar integradas en un solo equipo; las protecciones PRS y PRN-2 pueden
estar integradas en un solo equipo.
2) Las protecciones PPT, PRP, PRS, PRT, 50FI-1, 50FI-2 y 64 deben ser equipos independientes entre ellos.
3) El número de relevadores 50FI depende del arreglo de la subestación.
TABLA 4 - Esquemas de protección para autotransformadores de potencia de 10 MVA y mayores
PPT PRP PRS PRT
Protección diferencial
Protección de
sobrecorriente de fases en
el lado primario
Protección de
sobrecorriente de fases en
el lado secundario
Protección de
sobrecorriente de fases
en el lado terciario
PCT 50FI-1 (3) 50FI-2 (3) 64
Protecciones propias
contenidas en el
transformador (63T,
63P)
Protección para falla de
interruptor en lado primario
Protección de voltaje
(3Vo) contra
aterrizamiento del
devanado terciario
49T PRN PPA
Protección de imagen
térmica contra
sobrecarga
Protección de
sobrecorriente a tierra
conectada en TC del neutro
del autotransformador
Protección para falla de
interruptor en lado
secundario Protección de
sobrecorriente de fases y
neutro residual para el
alimentador de servicios
propios
NOTAS:
1) Las protecciones PRP y PRN pueden estar integradas en un solo equipo.
2) Las protecciones PPT, PRP. PRS, PRT, 50FI-1, 50FI-2, PPA y 64 deben ser equipos independientes entre ellos.
3) El número de relevadores 50FI depende del arreglode la subestación.
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En las figuras de la 1 a la 4, se muestran los diagramas unifilares que representan a los esquemas de protección normalizados para
transformadores o autotransformadores de potencia, descritos en las tablas de la 1 a la 4.
FIGURA 1 - Esquema de protección para transformadores de potencia menores de 10 MVA
de dos devanados con conexión delta-estrella
FIGURA 2 - Esquema de protección para transformadores de potencia de 10 MVA y mayores
de dos devanados con conexión delta-estrella
PRS
49T
PRN
X
PPT
49T
PRS
PCT
PRN
PRP
50FI
PPT
H
X
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FIGURA 3 - Esquemas de protección para transformadores de potencia de 10 MVA y mayores
con tres devanados con conexión estrella- estrella-delta
50FI-1
PCT 49T
PRP
PRS
PPA
64
PRN-2
50FI-2
PPT
PRN-1
H
X
Y
3 TP´sPRT
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FIGURA 4 - Esquemas de protección para autotransformadores de potencia de 10 MVA y mayores
con devanado terciario con conexión en devanado terciario en delta
PCT 49T
PRS
PPA
64
PRN
50FI-2
PPT
PRP
50FI-1
H
X
Y
3 TP´s
PRT
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FE DE ERRATAS 
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6 CLAVES DE IDENTIFICACIÓN Y ABREVIATURAS 
 
 
Dice: 
 
50N Protección de sobrecorriente de fase instantánea 
 
Debe decir: 
 
50N Protección de sobrecorriente instantánea de neutro