C谩lculo de resistencia estabilizadora en protecci贸n diferencial de alta impedancia

<p style=”text-align: justify;”>Antes de entrar en la parte de c谩lculo de la resistencia estabilizadora, primero explicar茅 el prop贸sito de la resistencia estabilizadora en la protecci贸n diferencial de alta impedancia.

La resistencia estabilizadora en la protecci贸n diferencial de alta impedancia se utiliza para evitar la operaci贸n del rel茅 en caso de falla directa. La falla pasante es una falla fuera de la zona de protecci贸n. Supongamos que la protecci贸n diferencial de alta impedancia se usa para proteger una barra colectora como se muestra en la figura.

Cabe se帽alar aqu铆 que, en la protecci贸n diferencial de alta impedancia, todos los TC se conectan en paralelo y luego los cuatro cables, es decir, R, Y, B y N, se conectan con el rel茅, como se muestra en la figura anterior. Si hay alguna falla en el bus, de acuerdo con la ley de corriente de Kirchhoff, la suma de la corriente no ser谩 cero y una corriente neta fluir谩 a trav茅s de la bobina del rel茅 para operarla. En condiciones normales, la suma de la corriente ser谩 cero y, por lo tanto, no fluir谩 corriente a trav茅s de la bobina del rel茅 y, por lo tanto, el rel茅 ser谩 estable. Matem谩ticamente en condiciones normales,

I1+ I2 + I3 = 0

Como el rel茅 solo ve la suma de la corriente, por lo tanto, normalmente empleamos un elemento de sobrecorriente en la protecci贸n diferencial de alta impedancia. Esta es la principal diferencia entre una protecci贸n diferencial de alta impedancia y una de baja impedancia.

Consideremos una falla pasante, es decir, una falla fuera de la zona de protecci贸n. Para ser m谩s espec铆ficos, deje que una falla ocurra despu茅s del TC de cualquier alimentador. Si todos los TC mantienen la misma relaci贸n nominal para todas las fallas externas, el esquema asumido es perfectamente v谩lido ya que no puede fluir corriente en la bobina del rel茅.

Sin embargo, cuando el rel茅 de sobrecorriente instant谩nea se establece lo suficientemente bajo como para brindar una sensibilidad 煤til a las fallas internas, el rel茅 puede, en la pr谩ctica, operar falsamente en fallas externas debido a una reducci贸n de la relaci贸n nominal del TI de falla como resultado de la saturaci贸n del n煤cleo del TI de falla. Esta reducci贸n de la relaci贸n nominal del TC de falla da como resultado una corriente de rel茅 diferencial “falsa” que puede operar el rel茅 de sobrecorriente instant谩neo. La mejor condici贸n ser谩 cuando un CT se sature por completo. Por lo tanto, debemos hacer que el rel茅 sea insensible a la falla. Para hacer esto usamos resistencia estabilizadora.

驴C贸mo la resistencia estabilizadora hace que el rel茅 sea insensible a la falla?

Bueno, la causa principal del flujo de corriente a trav茅s de la bobina del rel茅 en la protecci贸n diferencial de alta impedancia es el voltaje entre los terminales de CT. Consideramos el peor de los casos aqu铆 cuando un TC se satura completamente por una falla. Cuando un TC se satura por completo, ya no ser谩 una fuente de corriente, sino que se comportar谩 puramente como una resistencia con un valor igual al devanado secundario del TC. Por lo tanto, la corriente de falla no ir谩 hacia el rel茅, sino que circular谩 a trav茅s del secundario saturado del TC solo porque la corriente siempre elige una ruta que tenga la menor resistencia. Deje que la corriente de falla sea IF y la resistencia del secundario de CT sea RCT. Por lo tanto, el voltaje desarrollado a trav茅s del CT saturado ser谩,

Vs = IFRCT cuando el bucle de los secundarios de CT se realiza solo en la caja de conexiones de CT.

O,

Vs = IF(RCT+ 2RL) cuando el bucle de CT se realiza en el panel o cerca del extremo del rel茅.

Aqu铆, el bucle de los secundarios de TC significa la conexi贸n en paralelo de los secundarios de TC. Puede ocurrir que estemos haciendo el paralelismo en la caja de conexiones del TC (JB) o en el panel (extremo del rel茅). Si el paralelismo se realiza en el extremo del rel茅, la resistencia del conductor del TI saturado hasta el panel se considerar谩 para el c谩lculo de la tensi贸n de activaci贸n en el punto com煤n de los TI, pero si el paralelismo se realiza en el TI JB solo entonces la resistencia del conductor del TI saturado desde el n煤cleo del TI hasta el S贸lo se considerar谩 CT JB el que sea muy inferior y pueda ignorarse.

Ahora, supongamos que la configuraci贸n del rel茅 diferencial de alta impedancia para fallas internas sea Is. Entonces, para hacer que el rel茅 sea insensible a la falla, el voltaje desarrollado no conducir谩 una corriente Is a trav茅s del rel茅, por lo tanto, colocamos una serie Rstbin de resistencia estabilizadora con la bobina del rel茅 y el valor de Rstbis de resistencia estabilizadora dado como

Rstb= Vs / Es

Entonces, Rstb = IFRCT / Is cuando se realiza el paralelismo en CT JB

O

Rstb= Vs = IF(RCT + 2RL) / Iscuando el bucle de CT se realiza en el panel o cerca del extremo del rel茅.

Por lo tanto, durante una falla directa, para la peor condici贸n de saturaci贸n del TC, la corriente a trav茅s de la bobina del rel茅 no ser谩 suficiente para cruzar el valor de configuraci贸n de Is y, por lo tanto, no funcionar谩.

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