Diseño de un simulador para el ajuste de la función de protección de distancia según la normatividad ANSI e IEC

Fecha

Autor corporativo

Título de la revista

ISSN de la revista

Título del volumen

Editor

Universidad Francisco José de Caldas

Compartir

Altmetric

Resumen

This work presents the development of an educational and interactive simulator in MATLAB App Designer, designed to facilitate the understanding of the operating principle of distance protection in electric power systems. The tool is aimed at supporting the training of students and engineers by enabling the analysis and adjustment of mho and quadrilateral operating zones, in accordance with various international standards and local requirements. A comparative analysis was conducted between ANSI and IEC standards, highlighting differences in terms of nomenclature and symbols. Additionally, a commercial technical manual—specifically, the L90 relay manual from General Electric—was used as a practical reference. The simulator integrates theoretical modules covering fundamentals, criteria, and protection zones, including key concepts such as directionality, K0 factor, fault types, and coordinate axes. It also includes a practical module with adjustable parameters, which was validated through comparison with a case study modeled in ETAP software. The result is a fully functional simulator with seven interactive tabs. The generated operating curves were consistent with those of the L90 relay, and technical manuals and case studies were developed for academic use.

Descripción

El presente trabajo describe el desarrollo de un simulador educativo e interactivo en MATLAB App Designer diseñado para facilitar la comprensión del principio de funcionamiento de la función de protección de distancia en sistemas eléctricos de potencia. La herramienta está orientada a apoyar la formación de estudiantes e ingenieros, permitiendo el análisis y ajuste de zonas de operación tipo mho y cuadrilateral, según distintas normativas internacionales y requerimientos locales. Se realizo un análisis comparativo entre las normativas ANSI e IEC, identificando diferencias en términos de nomenclatura y simbología. Además, se utilizó un manual técnico comercial, como el del relé L90 de General Electric, como referencia práctica. El simulador integra módulos teóricos sobre fundamentos, criterios, zonas de protección, incluyendo conceptos clave como direccionalidad, factor K0, tipos de fallas y ejes coordenados. También incorpora un módulo practico con parámetros ajustables, cuya validación se realizó mediante la comparación con un caso de estudio modelado en el software ETAP. El resultado es un simulador funcional con siete pestañas interactivas, las curvas de operación obtenidas fueron consistentes con las del relé L90, y se elaboraron manuales técnicos y casos de estudio para su uso académico.

Palabras clave

Función de protección de distancia, Simulador educativo, Zonas de operación, Zonas de protección

Materias

Ingeniería Eléctrica por Ciclos Propedéuticos -- Tesis y disertaciones académicas , Distribución de energía eléctrica , Réles protectores , Programación (Computadores electrónicos)

Citación