<p style=”text-align: justify;”>La protección a distancia es un sistema de protección no unitario que ofrece considerables ventajas económicas y técnicas. A diferencia de la protección contra sobrecorriente de fase y neutro, la ventaja clave de la protección de distancia es que su cobertura de falla del circuito protegido es independiente de las variaciones de impedancia de la fuente. Tomemos un ejemplo de esto para comprender cómo la protección de distancia es independiente de la impedancia de la fuente. Considere la siguiente figura.
En la figura anterior, R1 es un relé de sobrecorriente que se utiliza para la protección de la línea de transmisión. Si hay una falla en F1,
Impedancia de fuente equivalente Zs = 10×10/20 = 5 Ω
Impedancia hasta el punto de falla = 5+4 = 9 Ω
Corriente de falla IF1= 220×103/1.732*9 = 220×103/15.588 = 14113.5 A
Por lo tanto, la configuración del relé de sobrecorriente debe ser superior a 14113,5 A.
Ahora considere el caso,
Aquí la falla no está en la línea de transmisión, pero se supone que está dentro de Switchyard y solo una fuente está alimentando la red. Procediendo de la misma manera,
Corriente de falla IF2 = 220×103/1.732*10 = 12702A
Por lo tanto, para la protección de la línea de transmisión, la configuración del relé se mantendrá por debajo de 12702 A. Pero en el caso anterior, vimos que la configuración del relé R1 debe ser superior a 14113,5 A, por lo que, en general, la configuración será > 14113,5 pero <12702 A, que es poco práctico. Por lo tanto, el relé de sobrecorriente no es adecuado aquí y depende de la impedancia de la fuente.
Por lo tanto, la protección de distancia se utiliza para la protección de la línea de transmisión. Es simple de aplicar y rápido para aislar la sección defectuosa de la red sana. La protección de distancia brinda protección primaria y de respaldo a la línea protegida. Mostraré esta función de protección de respaldo más adelante en esta publicación.
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PRINCIPIO DE LOS RELÉS DE DISTANCIA:
Dado que la impedancia de una línea de transmisión es proporcional a su longitud, para la medición de distancias se justifica el uso de un relé capaz de medir la impedancia de una línea hasta un punto predeterminado. Este punto predeterminado se llama Alcanzar del Relevo.
Este tipo de relé se describe como un relé de distancia y está diseñado para funcionar solo en caso de fallas que ocurran entre la ubicación del relé y el punto de alcance seleccionado, lo que permite diferenciar las fallas que pueden ocurrir en diferentes secciones de la línea. El principio básico de la protección de distancia involucra la división del voltaje en el punto de retransmisión por la corriente medida. La impedancia aparente así calculada se compara con la impedancia del punto de alcance que se configura en el relé. Si la impedancia medida es menor que la impedancia del punto de alcance, se supone que existe una falla en la línea entre el relé y el punto de alcance y se emite un comando de disparo a la bobina de disparo del interruptor en cuestión, ya sea a través del relé de disparo maestro o directamente (en caso de falla). disparo de un solo polo del interruptor, asumiendo un solo polo Recierre automático esta permitido).
Si el valor medido de la impedancia V/I es menor que el ajuste z, entonces el relé asume una falla como se ve claramente en el diagrama anterior.
CONCEPTO DE ZONA EN LA PROTECCIÓN A DISTANCIA:
Considere la siguiente figura y observe cuidadosamente.
Aquí hay tres subestaciones, a saber, A, B y C. Para la subestación A, la protección de distancia se divide en tres zonas Z1a, Z2a y Z3a que se denominan protección Zona-1, Zona-2 y Zona-3. De igual forma para la subestación D las tres zonas serán Z1d, Z2d y Z3d.
La Zona-1 normalmente se establece en el 80 % de la longitud total de la línea (aquí la longitud de la línea es AB entre dos subestaciones consecutivas). La zona 2 se establece en el 120 % de la longitud total de la línea o la línea protegida más el 50 % de la línea adyacente más corta, lo que sea mayor, y la zona 3 se establece en el 120 % de (100 % de la longitud de la línea + 100 % de la línea más larga desde la subestación remota, es decir, B ). Cabe señalar que todas las zonas se configuran en términos de impedancia.
Suponga que la distancia entre A y B = 200 KM
Impedancia total de la línea AB = 61 ohmios
Relación de Transformador de Corriente = 1000/1A
Potencial Relación de Transformación = 400 kV / 110 V
Entonces, para la configuración de Impedancia de la Zona 1 = 80 % de la Impedancia de línea total = 80 % de 61
= 0,8×61 = 48,8 ohmios ???? (¿¿¿¿Lo será????)
No lo será… porque debe tener en cuenta la relación CT y PT para calcular la impedancia, ya que el relé detecta corriente y voltaje solo a través de CT y PT.
Relación CT/PT = 1000/(400×103/110) = 1000×110/400,000 = 0.28
Entonces, la configuración requerida para Zone-1 = 48.8 × 0.28 = 13.66 ohm. Lo que significa que si el relé de distancia detecta una impedancia inferior a 13,66 ohmios, se activará para la Zona-1.
De la misma manera, Configuración para la Zona-2 = (150% de 61) × relación CT/PT
= 1,5×61×0,28 = 25,62 ohmios
Lo que significa que si el relé de distancia detecta una impedancia inferior a 25,62 ohmios, se activará para la Zona-2.
Configuración para la Zona-3 = 120 % de (Impedancia de la línea AB + Impedancia de la línea más larga desde la subestación B)
Suponga que la línea más larga de la subestación B tiene una impedancia de 61 ohmios.
Por lo tanto Ajuste para Zona-3 = (120% de (61+61)) × relación CT/PT
= 1,2 × 122 × 0,28 = 41 ohmios
Lo que significa que si el relé de distancia detecta una impedancia inferior a 41 ohmios, se activará para la Zona-3.
Así que ahora sabemos cómo calcular la configuración para diferentes Zonas de Protección de Distancia.
Ahora supongamos que nuestra subestación es A y estamos brindando protección de distancia, por lo que el relé está ubicado en A. Para fallas en la Zona 1, obviamente necesitamos aislar la falla sin demora. Ahora digamos que nuestro interruptor en A se abrió, pero como estamos conectados a la subestación B, su interruptor en B también se disparará para aislar la falla por completo; de lo contrario, la falla se alimentará desde el lado de la subestación B, aunque nuestro interruptor en A se abrió. Por lo tanto, si ocurre una falla en la Zona-1, el relé de distancia disparará el interruptor en A y enviará una señal a la subestación remota B al recibir la subestación remota B que disparará su interruptor en B. Esta señal se llama Señal portadora que se envía a través de Comunicación de portadora de línea eléctrica (PLCC) Línea. Este es el propósito de PLCC.
Por lo tanto, para la Zona-1, el tiempo de retardo = 0. ¿Entendido? (Si no, entonces escriba en el cuadro de comentarios, estaré encantado de aclarar su duda)
Luego, supongamos que hay una falla en la Zona-2, entonces nuestro interruptor en A no se disparará, sino que se disparará el interruptor de la Subestación Remota en C (si la falla está en la sección CD en la figura anterior) como lo estará en su Zona-1. Por lo tanto, debemos introducir un retraso de tiempo en nuestro Relé de distancia para operar en caso de falla de la Zona 2. Este tiempo de retardo se suele mantener en torno a los 350 ms. Si dentro de los 350 ms, el interruptor de la subestación remota en B se dispara, nuestro interruptor en A no se disparará, pero si se supone que debido a algún motivo, el interruptor de la subestación remota en C no se dispara, entonces nuestro interruptor en A definitivamente se disparará.
Vea cómo funciona Zone-2 como protección de respaldo para CD de línea. ¿Entendido amigo?
Ahora bien, si hay una falla en el 20% restante de la línea que está protegida por la Zona-1 en nuestra subestación A, nuestro Relé en A en la Zona-2 lo detectará, pero para la Subestación remota B será la Zona-1, por lo que su interruptor en B se disparará instantáneamente, pero nuestro interruptor en A también debe dispararse; de lo contrario, nuestra subestación continuará alimentando la falla al recibir la señal de la portadora.
Ahora, llegando a la Zona-3, si hay una falla en la Zona-3, entonces se supone que nuestro interruptor en A no debe dispararse, sino que se supone que debe dispararse el interruptor de la subestación remota en C y D. Por lo tanto, introducimos un retraso de tiempo para el funcionamiento de la Zona-3, que suele ser del orden de 1 s. Si por alguna razón, el interruptor en C y D no se dispara dentro de 1 segundo, nuestro relé de distancia operará para abrir nuestro interruptor en A.
Hay una Zona más en el Relevo de Distancia moderno que se llama Zona Inversa o Zona-4. Como su nombre implica, la Zona Inversa es una protección de respaldo de la Subestación donde está instalado el Relé de Distancia, en nuestro caso a la subestación A. La configuración de la zona es normalmente el 10% de la impedancia de la línea protegida.
Características de la zona de relé de distancia en el plano RX:
El punto de alcance de un relé es el punto a lo largo del lugar geométrico de la impedancia de la línea que se cruza con la característica límite del relé.
¡Gracias! Esperando por tus comentarios…….
