Efecto de la invasi贸n de carga en la protecci贸n de distancia

<p style=”text-align: justify;”>Para discutir el efecto de la invasi贸n de carga en la protecci贸n de distancia, hacemos un modelo de estado estable de la l铆nea de transmisi贸n como se muestra en la figura a continuaci贸n.

En la figura, Vi es el voltaje final de env铆o y Vj es el voltaje final de recepci贸n. Power Pij+jQijis fluye en la direcci贸n que se muestra en la figura. Lo sabemos,

Pij 鈥 jQij= VixI
= VixVi/Z
Entonces,

Z = Vi2/( Pij 鈥 jQij)

= Vi2 (Pij + jQij)/( Pij2 + Qij2)

Por eso,

Impedancia vista por el rel茅, es decir, impedancia aparente,

Z = Vi2 (Pij + jQij)/( Pij2 + Qij2)

De la f贸rmula anterior, podemos sacar las siguientes conclusiones:

  • La impedancia aparente vista por el rel茅 es proporcional al cuadrado de la magnitud del voltaje del bus. Si el voltaje del bus cae, digamos, a 0,9 pu desde 1 pu, entonces Z se reduce al 81 % de su valor en 1 pu. Nuevamente, si el voltaje del bus cae a 0.8 pu, entonces la impedancia aparente vista por el rel茅 caer谩 al 64% de su valor a 1 pu.
  • La impedancia aparente vista por el rel茅 es inversamente proporcional a la potencia aparente que fluye en la l铆nea. Si la potencia aparente se duplica, la impedancia vista por el rel茅 se reducir谩 en un 50%.

Durante las condiciones de carga m谩xima, es muy probable que el efecto combinado de los dos puntos mencionados anteriormente pueda reducir la impedancia aparente vista por el rel茅 a un valor lo suficientemente peque帽o como para caer en la caracter铆stica de Zona-2 o Zona-3. Esto es bastante probable en el caso de que un rel茅 retroceda en una l铆nea muy larga. En tal caso, el ajuste de impedancia de la Zona 3 puede ser bastante grande. Si la impedancia vista por el Rel茅 debido a grandes cargas cae dentro de la Zona, entonces activar谩 y disparar谩 el circuito despu茅s de su retardo de tiempo establecido. En tal caso, se dice que el rel茅 se dispara en Invasi贸n de carga. El disparo por invasi贸n de carga compromete la seguridad e incluso puede iniciar un disparo en cascada que, a su vez, puede provocar apagones.

Por lo tanto, es muy importante proporcionar alguna funci贸n en el rel茅 para que pueda distinguir entre la falla real y la invasi贸n de carga. 驴C贸mo se hace esto?

Como sabemos, la caracter铆stica distintiva de la carga de las fallas es que las cargas tienen un gran factor de potencia y esto conduce a una Impedancia Z con una gran relaci贸n R/X. Mientras que las fallas son de naturaleza m谩s o menos reactiva y la relaci贸n X/R es bastante alta.

Por lo tanto, para evitar disparos en Load Encroachment, las caracter铆sticas del Rel茅 se modifican excluyendo un 谩rea en el plano RX, que corresponde a un factor de potencia alto. En la siguiente figura se muestra una caracter铆stica modificada t铆pica para tener en cuenta la delimitaci贸n de la carga.

Observe que la parte sombreada est谩 excluida de las caracter铆sticas del rel茅 para evitar disparos en la invasi贸n de carga. Adem谩s, de la figura queda claro que para la parte sombreada, el valor de la reactancia X es bajo mientras que el valor de la resistencia es alto, lo que da como resultado una relaci贸n R/X alta.

Las condiciones de bajo valor de Z tambi茅n pueden presentarse debido a inestabilidades de tensi贸n o transitorios asociados a oscilaciones electromec谩nicas de rotores de m谩quinas s铆ncronas luego de una perturbaci贸n mayor como las fallas. Esto tambi茅n puede introducir disparos molestos. Tal disparo se conoce como disparo en Oscilaciones de poder.

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