Protecciones

“Protección de Sistemas Eléctricos”



PROTECCIÓN DIRECCIONAL


Unidades que determinan la dirección del flujo de potencia y/o corriente en una localización determi- nada de un sistema eléctrico de potencia; de esta forma, es posible mediante este relé conocer la direc- ción de la ubicación de una falla.

Esta unidad direccional generalmente no seaplica sola, más bien se emplea en combinación con otra unidad, tal que ésta última detecte la falla y dé la orden de operación o de apertura del interruptor ante la presencia de un valor de corriente superior a un valor mínimo preestablecido. La unidad de pr o- tección sensora de la magnitud de la corriente generalmente es un relé de sobrecorriente de tiempo in- verso (51), o instantáneo (50)o ambos (51/50).

Con la acción de ambos relés se consigue tener orden de apertura del interruptor (52) si la magnitud de la corriente de falla es mayor que un valor preestablecido (pick-up) y la dirección del flujo es concor- dante con una dirección preestablecida en el relé direccional; de otra manera, no hay orden de apertura del interruptor aunque la magnitud de la corrientecirculante sea superior al valor “pick-up” del relé de sobrecorriente.

TT/CC
52
F
50/51
Hay orden de disparo

67
TT/PP
51 67 52/a 52/TC


TT/CC
52
No hay orden de disparo

F



TT/PP

50/51

67


51 67 52/a 52/TC
Figura Nº1.- Diagrama funcional y circuito de control

La unidad direccional requiere quese le alimente con tensión y corriente o corriente y corriente, pero necesita que una de esas cantidades sea de “referencia o polarización”. Esta cantidad de referencia no debe cambiar de polaridad cualquiera sea la dirección del flujo de la corriente sensada.

De todas manera, se debe aclarar que aunque este relé direccional es alimentado como una unidad wattmétrica, es decir, contensión y corriente, éste no pueden responder a la potencia actual del sis- tema por las siguientes dos razones:

1. En condiciones de falla el factor de potencia del sistema es muy bajo, dado que la corriente de falla es inherentemente reactiva. Por lo cual el relé electromecánico desarrollará un muy bajo e insuficiente torque, o bien, un relé electrónico tendrá poca sensibilidad.
2. En cort ocircuito la tensión en el punto de aplica- ción del relé puede verse sensiblemente reduc i- da.

Bobina de Polarización







Bobina de Operación





Apuntes preparados por: Prof. Sr. Raúl Saavedra Cossio
Protección Direccional 1 -1
“Protección de Sistemas Eléctricos”


Característica direccional

V(polarización)

V67

I (operación)

Zona de contacto cerrado

I


V
67

Zona de contacto abierto
I

Figura Nº2 Característica direccional

La cantidad de polarización puede ser una señal de tensión o de corriente, con la condición deque ésta mantenga su polaridad cualquiera sea la dirección del flujo de corriente en el sistema de potencia.

Diagrama de Conexión

Los siguientes tipos de conexión son los que se han empleado por muchos años. Se clasifican como conexión 90º, 60º, 30º; esta denominación tiene que ver con la forma de conectarlos y no con el factor de potencia del sistema.

Para definir cada una deestas conexiones, se supone un diagrama fasorial de corrientes y tensiones con un factor de potencia igual a uno, y se define con la corriente de operación adelantada con respecto a la tensión aplicada en la bobina de polarización.

Corrientes a

Tensiones
A






C B
c b

Figura Nº3.- Diagrama...