proteccion diferencial

V.- Protección Diferencial
V.1
V.2
V.3

Definición de un relevador diferencial.
Tipos de protección diferencial.
Áreas de aplicación.

V.1 Definición de un
relevador diferencial
• El principio de operación de la protección diferencial se basa
en las suma de las corrientes que entran y salen de la zona
del elemento de protección.
• Este relé proporciona una alta velocidad,sensitividad e
intrínsecamente selectiva.
V.2 Tipos de relevador
diferencial
• Diferencial de sobrecorriente.
• Diferenciales de Barras.
• Diferencial de lineas.

Introducción
Las protecciones diferenciales basan su funcionamiento en la
comparación de las corrientes que entran y salen de un
equipo.
Por razones prácticas y económicas, el relé diferencial se usa
para la protección de máquinassincrónicas y asincrónicas,
transformadores de poder, barras de subestaciones (SS/EE) y
líneas
líneas cortas.
En el caso de líneas largas, el problema de la lejanía física
de los extremos cuyas magnitudes deben compararse se ha
subsanado de diferentes maneras dando origen a las
protecciones de hilo piloto (alambre o cable de fibra óptica),
vía carrier (30-200 kHz), microondas (sobre 900MHz).

Introducción :
la corriente que detecta el relé diferencial R, en las
condiciones indicadas, es igual a cero.
Es muy selectiva.
No necesita coordinarse con otras protecciones

relevador diferencial de transformador
delta/estrella .

Protección Diferencial de Sobrecorriente
Detecta rápidamente fallas en el Elemento a Proteger y la
aísla del sistema.
Se asegura que la falla seaen el Elemento a Proteger y no
debe operar para fallas externas
I1F
I1F

X

I2F

Elemento a
Proteger

I2F

X

Falla interna:

Falla externa:

I1F + I2F ≠ 0

I1F - I2F = 0

Iop = I1F + I2F

Bobina de
restricción

IOP

Bobina de
restricción

Iop = 0

Protección Diferencial
Complicaciones
1.- Corriente de magnitud pequeña de un circuito.
La sumatoria decorrientes estará cercana a cero.
La Iop estaría cercana a 0, más no sería 0.

2.- Diferentes relaciones de TC.
Para condiciones normales sin fallas la Iop≠0.

3.- Saturación de TC’s
Inadecuada medición de la señal hace operar
incorrectamente para una falla externa.

Protección Diferencial de Bus
Característica de Operación.
Opera si:

|IOP|
Región de operación

|IOP| > β |IRT|Pendiente de 70%
Conservadora, Más seguro

Pendiente

IOPmin
Corriente mínima de
operación

Restricción

Pendiente 20% Más Entre mayor sea la
pendiente la
sensible
operación será más
segura, una
pendiente menor
hace a la protección
|IRT|
más sensible.

V.3 Areas de aplicación

Protección Diferencial de Bus
|IOP| = | I1 + I2 + I3 + . . . + In |
I1

I2

I3
ººº

I4

I5|IRT| = |I1| + |I2| + |I3| + . . . + |In|
La Corriente de restricción es necesaria debido a que la protección diferencial no es del todo
segura.

Protección Diferencial de Bus
Ejemplo:
Opera si:
|IOP|
|IRT|

>β

I1

I2

I3

I4

X
Considerar:
β= 10%

I1 = 0.5L-90º,

I2 = 0.2L-90º,

I3 = 0.4L-90º,

Falla Externa
I4= 1.1L+90º

IOP = |I1 + I2 + I3 + I4|= |-j0.5 -j0.2 - j0.4 + j1.1| = 0
IRT = |I1|+|I2|+|I3|+|I4| = 0.5+0.2+0.4+1.1 = 2.2

|IOP|
|IRT|

> β, 0/2.2 > 10%,
β,

0> 0.1
No se Cumple

El relevador

NO OPERA

Protección Diferencial de Bus
Efecto de la saturación de TC
Para el ejemplo anterior Suponer que el
TC de la I4 se satura al 70% y en vez de
tener
tener una lectura de 1.1 por efecto de la
saturación sea 0.33
I4 = 0.33L90ºI1, I2 e I3 no cambian
IOP = |I1 + I2 + I3 + I4|= |-j0.5 - j0.2 - j0.4 + j0.33| = 0.77
IRT = |I1|+|I2|+|I3|+|I4| = 0.5+0.2+0.4+0.33 = 1.43

|IOP|
|IRT|

> β, 0.77/1.43 > 10%, 0.53> 0.1
β,
Se Cumple

El relevador

OPERA
INCORRECTO

Protección Diferencial de Bus
Los elementos diferenciales utilizan cantidades
filtradas.
Las señales sin filtrado cambian más
rápidamente,...