Durante el estudio de relés de protección eléctricase utilizan con frecuencia algunos términos especiales. Para una adecuada comprensión, las funciones de los diferentes relés de protecciónla definición de tales términos debe entenderse correctamente. Tales términos son,
- Recoge la corriente.
- Configuración actual.
- Multiplicador de ajuste de enchufes (PSM).
- Multiplicador de ajuste de tiempo (TSM).
Recoger la corriente del relé
En total relés eléctricoslos contactos en movimiento no son libres de moverse. Todos los contactos permanecen en su respectiva posición normal por alguna fuerza que se les aplica continuamente. Esta fuerza se llama la fuerza de control del relé. Esta fuerza de control puede ser la fuerza gravitacional, puede ser una fuerza de resorte o puede ser una fuerza magnética.
La fuerza aplicada a las partes móviles de los relés para cambiar la posición normal de los contactos se llama fuerza de desviación. Esta fuerza deflectora está siempre en oposición a la fuerza de control y está presente siempre en el relé. Aunque la fuerza de deflexión siempre está presente en el relé directamente conectado a la línea viva, como la magnitud de esta fuerza es menor que la fuerza de control en condiciones normales, el relé no funciona. Si el actuador actual en la bobina del relé aumenta gradualmente, la fuerza de desviación en el relé electromecánico también aumenta. Una vez que la fuerza de deflexión cruza la fuerza de control, las partes móviles del relé comienzan a moverse para cambiar la posición de los contactos en el relé. La corriente para la que el relé inicia su funcionamiento se llama recoger la corriente del relé.
Ajuste actual del relé
El valor mínimo de la fuerza de desviación de un relé eléctrico es constante. Una vez más, la fuerza de desviación de la bobina es proporcional a su número de vueltas y a la corriente que fluye a través de la bobina.
Ahora, si podemos cambiar el número de vueltas activas de cualquier bobina, la corriente requerida para alcanzar el valor mínimo de la fuerza de desviación, en la bobina también cambia. Esto significa que si se reducen las vueltas activas de la bobina del relé, entonces proporcionalmente se requiere más corriente para producir la fuerza de actuación del relé deseada. Del mismo modo, si se aumentan los giros activos de la bobina del relé, entonces se requiere proporcionalmente más corriente para producir la misma fuerza de deflexión deseada.
Prácticamente el mismo modelo de relé puede ser utilizado en diferentes sistemas. De acuerdo con estos requisitos del sistema, la corriente de captación del relé se ajusta. Esto se conoce como el ajuste de corriente del relé. Esto se logra proporcionando el número requerido de tomas en la bobina. Estas derivaciones se llevan a un puente de enchufe. El número de vueltas activas en la bobina puede cambiarse insertando un enchufe en diferentes puntos del puente.
El ajuste actual del relé se expresa en la relación porcentual entre la corriente de captación del relé y la corriente secundaria nominal del TC.
Eso significa,
Por ejemplo, supongamos que quieres eso, un el relé de sobrecorriente debería funcionar cuando la corriente del sistema sólo cruza el 125% de la corriente nominal. Si el relé está clasificado con 1 A, la corriente normal de captación del relé es de 1 A y debería ser igual a la corriente nominal secundaria de transformador de corriente conectado al relé.
Entonces, el relé funcionará cuando la corriente del secundario de la TC sea mayor o igual a 1,25 A.
Según la definición,
El ajuste actual se denomina a veces ajuste de enchufe actual.
El ajuste de la corriente del relé de sobrecorriente generalmente va del 50 % al 200 %, en pasos de 25 %. Para el relé de falla a tierra es de 10% a 70% en pasos de 10%.
Configuración del enchufe Multiplicador del relé
Multiplicador de la configuración del enchufe del relé se refiere a la relación entre la corriente de falla en el relé y su corriente de captación.
Supongamos que nos hemos conectado a una TC de protección de ratio 200/1 A y que la configuración de la corriente es del 150%.
Por lo tanto, la corriente de captación del relé es, 1 150 % = 1,5 A
Ahora, supongamos que la corriente de falla en el primario del TC es de 1000 A. Por lo tanto, la corriente de falla en el secundario del TC, es decir, en la bobina del relé es, 1000 1/200 = 5A
Por lo tanto, el PSM del relé es, 5 / 1.5 =3.33
Multiplicador de ajuste de tiempo del relé
El tiempo de funcionamiento de un relé eléctrico depende principalmente de dos factores :
- La distancia que deben recorrer las partes móviles del relé para cerrar los contactos del relé y
- La rapidez con que las partes móviles del relé cubren esta distancia.
Hasta ahora, ajustando el tiempo de funcionamiento del relé, ambos factores a ajustar. El ajuste de la distancia de viaje de un relé electromecánico se conoce comúnmente como ajuste de tiempo. Este ajuste se conoce comúnmente como ajuste de tiempo multiplicador del relé. El dial de ajuste de tiempo está calibrado de 0 a 1 en pasos de 0,05 seg.
Pero al ajustar sólo el multiplicador de ajuste de tiempo, no podemos ajustar el tiempo real de funcionamiento de un relé eléctrico. Como ya dijimos, el tiempo de funcionamiento también depende de la velocidad de funcionamiento. La velocidad de las partes móviles del relé depende de la fuerza debida a la corriente en la bobina del relé. Por lo tanto, está claro que la velocidad de funcionamiento de un relé eléctrico depende del nivel de la corriente de falla. En otras palabras, el tiempo de funcionamiento del relé depende del multiplicador de ajuste del enchufe. La relación entre el tiempo de funcionamiento y el multiplicador de ajuste del enchufe se traza en un papel cuadriculado, y esto se conoce como gráfico de tiempo/PSM. A partir de este gráfico se puede determinar el tiempo total que tardan las partes móviles de un relé electromecánico en completar su distancia total de viaje para diferentes PSM. En el multiplicador de ajuste de tiempo, esta distancia total de viaje se divide y se calibra de 0 a 1 en pasos de 0,05.
Así que cuando el ajuste de tiempo es 0,1, las partes móviles del relé tienen que viajar sólo 0,1 veces de la distancia total de viaje, para cerrar el contacto del relé. Así, si obtenemos el tiempo total de operación del relé para un PSM particular del gráfico de tiempo/PSM y si multiplicamos ese tiempo con el multiplicador de ajuste de tiempo, obtendremos, el tiempo real de operación del relé para dicho PSM y TSM.
Para tener una idea clara, veamos un ejemplo práctico. Digamos que un relé tiene un ajuste de tiempo de 0.1 y tienes que calcular el tiempo real de funcionamiento para el PSM 10.
A partir del gráfico de tiempo / PSM del relé como se muestra a continuación, podemos ver que el tiempo total de funcionamiento del relé es de 3 segundos. Eso significa que las partes móviles del relé tardan un total de 3 segundos en recorrer el 100 % de la distancia de viaje. Como el multiplicador de ajuste de tiempo es 0,1 aquí, en realidad las partes móviles del relé tienen que viajar sólo 0,1 100% o 10% de la distancia total de viaje, para cerrar los contactos del relé.
Por lo tanto, el tiempo de funcionamiento real del relé es de 3 0,1 = 0,3 seg., es decir, el 10% de 3 seg.
Tiempo vs. Curva de Relevo PSM
Esta es la curva de relación entre el tiempo de funcionamiento y el multiplicador de ajuste del enchufe de un relé eléctrico. El eje x o eje horizontal del gráfico de Tiempo/PSM representa el PSM y el eje Y, o el eje vertical representa el tiempo de funcionamiento del relé. El tiempo de operación representa en este gráfico es el que se requiere para operar el relé cuando el multiplicador de ajuste de tiempo se fija en 1.
A partir de la curva Tiempo/PSM de un relé típico que se muestra a continuación, se ve que, si el PSM es 10, el tiempo de funcionamiento del relé es de 3 seg. Eso significa que el relé tardará 3 segundos en completar su operación, con el tiempo ajustado en 1.
También se ve en la curva que, para un valor inferior del multiplicador de ajuste del enchufe, es decir, para un valor inferior de la corriente de falla, el tiempo de funcionamiento del relé es inversamente proporcional a la corriente de falla.
Pero cuando el PSM supera los 20, el tiempo de funcionamiento del relé se vuelve casi constante. Esta característica es necesaria para asegurar la discriminación de la corriente de falla muy fuerte que fluye a través de los alimentadores de sonido.
Cálculo del tiempo de funcionamiento de los relés
Para calcular el tiempo real de funcionamiento del relé, necesitamos saber las siguientes operaciones.
- Configuración actual.
- Nivel de corriente de falla.
- Relación del transformador de corriente.
- Tiempo / curva PSM.
- Ajuste de la hora.
Paso 1
A partir de la proporción de TC, primero vemos la corriente secundaria nominal de TC. Digamos que la relación del TC es 100 / 1 A, es decir, la corriente secundaria del TC es 1 A.
Paso 2
A partir de la configuración de la corriente calculamos la corriente de truco del relé. Digamos que el ajuste de la corriente del relé es del 150%, por lo tanto la corriente de captación del relé es 1 150% = 1.5 A.
Paso 3
Ahora tenemos que calcular el PSM para el nivel de corriente defectuosa especificado. Para ello, primero tenemos que dividir la corriente primaria defectuosa por la relación de CT para obtener la corriente defectuosa del relé. Digamos que el nivel de corriente defectuosa es 1500 A, en el primario del TC, por lo tanto el equivalente secundario de la corriente defectuosa es 1500/(100/1) = 15 A
Paso 4
Ahora, después de calcular el PSM, tenemos que averiguar el tiempo total de funcionamiento del relé a partir de la curva Tiempo/PSM. A partir de la curva, digamos que encontramos que el tiempo de operación del relé es de 3 segundos para PSM = 10.
Paso 5
Finalmente, ese tiempo de funcionamiento del relé se multiplicaría con el multiplicador de ajuste de tiempo, para obtener el tiempo real de funcionamiento del relé. Por lo tanto, digamos que el ajuste de tiempo del relé es 0,1.
Por lo tanto, el tiempo real de funcionamiento del relé para el PSM 10, es de 3 0,1 = 0,3 seg. o 300 ms.
