Bajo el alcance del relé de distancia

Se dice que un relé de distancia está por debajo del alcance cuando la impedancia vista por el relé debido a culpa es mayor que el valor de configuración del relé aunque el punto de falla esté dentro de la zona protegida de la línea. Esto significa que el alcance del relé ha disminuido desde el valor de configuración.

Por lo tanto, el porcentaje bajo alcance se puede definir como

(ZR-ZF)x100/ZR

donde ZR = Ajuste de alcance del relé y ZF = Alcance efectivo

Bajo alcance se puede ilustrar mejor con la siguiente figura. La figura muestra una línea de transmisión no compensada que tiene una impedancia de Z y un relé de distancia.

Se produce una falla de línea a tierra en el punto F. La impedancia medida por relé de distancia es ZF y la configuración del relé es Z (digamos). En algunos casos, puede suceder que la impedancia de línea ZF medida por el relé debido a una falla en F exceda el valor de configuración Z, es decir, ZF > Z. ¿Qué pasará entonces? El relé no actuará para despejar la falla aunque el punto F esté dentro de la zona protegida. Este escenario se denomina bajo el alcance del relé. ¿Por qué se llama bajo alcance?

Alcanzar relé de distancia se define como protección de línea cubierta por relé en términos de longitud de línea o impedancia. En el ejemplo, el alcance del relé es Z, ya que se espera que proteja toda la línea. Pero debido a la ausencia de compensación residual, el relé no solo puede proteger toda la línea, sino que también protege solo una parte de la línea, digamos el 90% de la línea. Esto significa que el alcance efectivo del relé ha disminuido. Esta es la razón por; decimos que el relé está bajo alcance.

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Causa de bajo alcance
¿Cómo eliminar el bajo alcance?

Causa de bajo alcance

Bajo Alcance del relé de distancia se observa debido a la alimentación remota. Que se entiende por remoto alimentación?

Remoto alimentación significa que la falla se está alimentando a través de un circuito diferente al de la línea protegida. Como una línea de transmisión conecta dos subestaciones, puede ocurrir que en una línea de doble circuito la falla sea alimentada por otro circuito. Para comprender la alimentación por debajo del alcance y remota, consideremos la siguiente figura.

A y B son dos subestaciones conectadas por dos líneas 1 y 2. Una tercera línea 3 está conectada desde la subestación B y C. Supongamos,

Impedancia de la línea 1 = Z1

Impedancia de la línea 2 = Z2

Impedancia de la línea 3 = ZL

Ajuste o alcance de la impedancia del relé = Z1+ZL

Como se asume la configuración del relé (Z1+ZL), el alcance del relé es (Z1+ZL). Ocurre una falla en el punto F en la línea 3 a una distancia x de B. Esta falla será alimentada tanto por la línea 1 como por la línea 2. Observe que la línea 2 también está alimentando la falla. Esto se llama alimentación remota.

Calculemos ahora el alcance del relé calculando la impedancia vista por el relé de distancia 21

Corriente que fluye a través del relé = I1

Tensión vista por relé = I1Z1 + Z’ (I1+I2)

Z’ es la impedancia de la línea 3 hasta el punto de falla F. Sea Z’ = µZL donde 0<µ<1.

Tensión vista por el relé = I1Z1 + µZL(I1+I2)

Por lo tanto, la impedancia Zm medida por relé de distancia,

Zm = Voltaje visto por el relé / corriente a través del relé

= [I1Z1 + µZL(I1+I2)] / I1

= Z1 + µZL(1+ I2/I1) ………..(1)

Por tanto, el alcance del relé = Z1 + µZL(1+ I2/I1) < Alcance real (Z1+ZL). ¿Confundido?

Aclaremos más suponiendo que el punto de falla F está muy cerca de C. Como el punto F está cerca de C, entonces µ = 1 y Z’ = ZL.

Ahora, la impedancia medida por el relé Zm = Z1 + ZL(1+ I2/I1)

Observe cuidadosamente que esta impedancia medida Zm es mayor que la configuración (Z1+ZL) y, por lo tanto, el relé no se activará aunque se supone que debe hacerlo. Por eso se dice que el relé está bajo alcance.

¿Cómo eliminar el bajo alcance?

Como se desprende claramente de la discusión, para superar este problema, necesitamos aumentar el alcance, es decir, la configuración de impedancia de relé de distancia. Dado que el alcance del relé Zm es menor que el ajuste (Z1+ZL), el ajuste del relé debe aumentarse a Z1 + ZL(1+ I2/I1).

Espero que entienda completamente el concepto de bajo alcance. Por favor comenta. ¡Gracias!