Relé de protección de distancia
Una de las protecciones importantes en Protección del sistema de energía es Protección del alimentador.
Diferente tipos de relés se utilizan para la protección del alimentador como relés de tipo electromagnético, relés de tipo estático, etc. Pero ahora un día estamos usando relés numéricos para todas las protecciones.
Los beneficios de los relés numéricos son,
- Un disparo preciso,
- Menos tolerancia,
- Eventos de fallo y almacenamiento de contador
- Visualización de los parámetros de la falla en la pantalla
(Parámetros de falla significa corriente, voltaje, resistencia y valores de reactancia durante la falla y la distancia de la falla, los relés numéricos pueden almacenar miles de eventos de disparo).
Los principales insumos necesarios para la protección a distancia son Tensión y Actual del alimentador correspondiente PT y CT.
De acuerdo con las condiciones del sitio, estableceremos ciertos valores de impedancia en ajustes del relé (es decir, los valores R y X) para la detección de fallas. El relé monitorizará la corriente y el voltaje en la línea de alimentación (secundario de PT y CT), y a partir de estos valores, el relé calculará el valor de impedancia Z. es decir, Z = V/I. En condiciones de carga normal, los valores de impedancia en la línea serán altos. Pero cuando la falla llega a la línea de alimentación, la impedancia disminuirá y será menor que el ajuste de impedancia del relé, entonces el relé de distancia se disparará con en 40 ms en la zona 1 (hay diferentes zonas y eso se explicará más adelante) y aislará los equipos de potencia de la falla. Es decir, durante la falla, el relé se disparará y mostrará los parámetros de la falla como la corriente de la falla, el voltaje, la reactancia, resistencia y la distancia de la falla en la pantalla del relé.
Supongamos que si la falla está a 25 km, entonces el relé mostrará Distancia de Falla (FD) = 25 km, y así se hace fácil identificar el lugar donde hay la falla. Para Protección de distancia ahora un día se utilizan las características del Cuadrilátero. Ya hemos discutido que para la identificación de fallas tenemos que establecer diferentes parámetros en el relé, es decir,
- Resistencia hacia adelante y hacia atrás (RF, RB),
- Reacción hacia adelante y hacia atrás (XF, XB),
- RCA (Relay Characteristics Angle) y
- Impedancia de línea por km.
Estos parámetros se utilizan para la elaboración de las características del Cuadrilátero. Supongamos que si RCA = 70o y utilizando las características del paralelogramo (Cuadrilátero), podemos trazar el gráfico estableciendo la Resistencia hacia adelante (RF) en el eje X positivo, Resistencia al retroceso (RB) en el eje X negativo, Forward Reactance (XF) en el eje Y positivo, y la Reactancia Inversa (XB) en el eje Y negativo y trazar un paralelogramo con una pendiente del ángulo RCA.
Así obtendremos un gráfico de paralelogramo y la zona de protección está dentro del paralelogramo. Significa que durante la falla la impedancia llegará dentro del paralelogramo y entonces el relé se disparará. En el gráfico hay 4 cuadrantes de funcionamiento
- Primer cuadrante (valores R y X + ve)
Si la carga es inductiva y la falla es en dirección hacia adelante del relé, entonces el relé se disparará en este cuadrante de valores. - Segundo cuadrante (R ve y X + ve)
Si la carga es capacitiva y la falla es en dirección inversa a la del relé, entonces el relé se disparará en este cuadrante de valores. - Tercer cuadrante (R ve y X ve)
Si la carga es inductiva y la falla es en dirección inversa a la del relé, entonces el relé se disparará en este cuadrante de valores. - Cuarto cuadrante (R + ve y X ve)
Si la carga es capacitiva y la falla es en dirección hacia adelante del relé, entonces el relé se disparará en este cuadrante de valores.
Las diferentes zonas de operación, el cálculo de la distancia de falla y otros relés de protección de los alimentadores, etc. se explicarán en el próximo artículo.
Observación:
A continuación se muestra un modelo de las características del cuadrilátero.
