Diagramas circulares de relés de impedancia direccionales

Abstract

En los sistemas de Transmisión y Distribución de alta tensión el elemento esencial que brinda protección al producirse un corto circuito es el relé de distancia. Cuando se produce un corto circuito, la corriente que se origina tiene una cierta dirección; la cual es detectada por el relé mediante un dispositivo, que posteriormente se describirá y da orden a los interruptores de potencia, para que realicen la desconexión de la línea afectada por el corto circuito; el tiempo de desconexión depende de la posición del punto en el cual se ha originado la falla, cuando más cerca de una barra de alimentación se produce la falla, más rápida se realiza la desconexión. El elemento que acompaña a los relés de distancia, es el RELE DE IMPEDANCIA DIRECCIONAL, el cual tiene características circulares. El presente trabajo explica como puede ser empleado el diagrama circular, en el caso de que se produzcan diferentes tipos de falla en los sistemas de Transmisión y Distribución. Como dijéramos líneas arriba, el elemento detector de la Dirección de la corriente de falla, de un sistema de protección de distancia es un relé al cual por dar un nombre lo llamaremos relé CM. Este opera mediante el principio de Ferraris; un par de bobinas son conectadas a una tensión E1, y el otro par de bobinas se conectan a una tensión E2, ambas se encuentran desfasadas; es este desfasaje el que origina un torque, el cual hace girar a un rotor, mostrado en la figura 1. El sentido al cual gira dicho rotor, depende única y exclusivamente del ángulo de fase entre las dos tensiones. Cuando E2, se atrasa con respecto a E1, el rotor gira en una dirección tal que cierra un par de contactos; los cuales permiten el paso de la corriente que energizará a la bobina del interruptor de potencia, produciéndose la desconexión de la línea afectada por la falla. Pero cuando se adelanta con respecto a E1, el rotor girará en sentido contrario al anterior; cerrando un circuito de bloqueo, es decir, que no se produce la desconexión de la línea. Cuando E2 y E1 están en fase o en oposición el torque en el relé CM será cero o lo que es lo mismo el rotor no girará; sin intervenir el valor absoluto como se explicará a continuación. Cuando se origina una falla las bobinas CM2 pueden estar conectadas a la tensión de línea, la cual sirve como tensión de referencia. referencia. Las bobinas CM1 están conectadas a la tensión equivalente a la caída de la tensión a lo largo de toda la línea, comprendido entre la falla y el final de la porción de línea protegida; este puede realizarse conectando las bobinas CM1 a una tensión E1, la cual es el resultado de la diferencia de tensión entre la tensión de barra de la fase afectada por la falla, y la tensión a través de la impedancia imagen M, cuyo valor ZM es igual al segmento de línea protegida, a través de la cual circula la corriente de falla.