<p>Si alguna vez ha visto la configuración de Protección diferencial del transformador, es posible que haya notado dos configuraciones que se muestran como Is-HS1 (llamado High Set 1) e Is-HS2 (llamado High Set 2). En esta publicación, discutiré sobre el significado de estos dos parámetros y su cálculo para los relés diferenciales de transformadores.
High Set 1 (Is-HS1) es el valor mínimo de corriente para el cual operará el relé diferencial sin considerar el bloqueo por 2° y 5° armónico. Pero se cuida la corriente diferencial y de polarización. El relé solo emitirá un comando de disparo si el valor de la corriente diferencial y de polarización está dentro de la región operativa en sus características de pendiente. Esto significa que el ajuste alto 1 es aplicable durante la carga y la condición de sobreflujo del transformador. Durante la carga, el transformador consume una fuerte corriente de irrupción que se compone principalmente de la corriente del segundo armónico. Esta corriente de carga puede causar que el valor de la corriente diferencial exceda el valor bajo establecido y, por lo tanto, puede operarlo. Para evitar esto, se proporciona el bloqueo del segundo armónico. Para leer el detalle del bloqueo de armónicos, se le solicita que consulte Restricción de armónicos en la protección diferencial.
Índice de contenidos
Cálculo de Is-HS1:
Para establecer el valor de Is-HS1, se debe tener cuidado de que el elemento diferencial no se accione durante la carga del transformador. Por lo tanto, se debe conocer el valor de la corriente de irrupción del transformador. Dado que el valor de la corriente de entrada depende de varios factores, a saber. flujo de remanencia presente en el transformador, punto de conmutación de onda (punto de onda de voltaje donde se enciende el transformador), número de transformadores conectados en paralelo, etc., por lo tanto, se asume el peor de los casos para calcular el valor de ajuste de ajuste alto 1, es decir, Is- HS1.
En el peor de los casos, se asume la máxima corriente de falla. Pongamos un ejemplo para una mejor comprensión. Sea el ajuste Is-HS1 de un transformador de 70 MVA, 220 kV / 6,9 kV. Deje que la impedancia por unidad de este transformador sea del 12%.
MVA máximo de falla
= MVA base / Porcentaje de impedancia
= 70 / 0,12
= 583,33 MVA
Corriente de falla máxima por fase en el lado HV
= 583,33 MVA / (1,732×220)
= 1531 A
Deje que el CT 400/1 se use en el lado HV para la protección diferencial del transformador. Por lo tanto, la corriente secundaria del TC correspondiente a la corriente de falla
= 1531 / 400A
= 3,82 A
La corriente secundaria del TC anterior debe multiplicarse por el factor de coincidencia del TC para obtener el valor de ajuste por unidad de Is-HS1. Así que ahora deberíamos calcular el factor de coincidencia de CT. Lea “Factor de coincidencia de CT en protección diferencial” para obtener este valor. Estoy usando directamente su valor aquí.
Factor de coincidencia de TC = 2,17
Valor de configuración de Is-HS1
= 3,82 × 2,17
= 8,3 pu
Por lo tanto, la configuración de Is-HS1 debe ser 8,3 pu.
Cálculo de Is-HS2:
High Set2 o Is-HS2 es básicamente el valor superior de la corriente diferencial en las características de pendiente del relé. Esto significa que el relé verificará si la falla se encuentra debajo de su región de operación o no para su actuación si la corriente de falla es menor que Is-HS2. Si el valor de la corriente de falla es mayor o igual a Is-HS2, el relé se activará instantáneamente incluso si existen bloqueos por armónicos 2 y 5. Puede pensar que esto es similar a Is-HS1, entonces, ¿por qué necesitamos Is-HS2? En realidad, Is-HS1 accionará el elemento diferencial si el punto de falla se encuentra dentro de la región operativa de las características de pendiente del relé, mientras que Is-HS2 accionará el elemento diferencial incluso si el punto de falla no se encuentra en la región operativa. Para ser sencillo, las características de la pendiente del relé solo se definen hasta Is-HS2. Más allá de esto, las características de la pendiente del relé no están definidas.
Ahora puede pensar ¿por qué necesitamos incorporar Is-HS2 o cuál es su significado? Esto realmente es algo bueno que debe entenderse claramente. Supongamos un ejemplo. La siguiente figura muestra un caso en el que dos CT 1 y 2 están conectados a la protección diferencial de un transformador de 70 MVA. Como sabemos, esta protección está destinada a proteger el transformador de fallas internas. Entonces, si hay alguna falla en el transformador, la protección actuará para aislar el transformador.
Ahora considere una falla en el punto F1. Note que esta falla no es interna al transformador pero está dentro de la zona de protección del diferencial. Además, en este caso la corriente de falla no está limitada por la impedancia del transformador; más bien está limitado por el sistema a la impedancia de la fuente. Esta falla dará como resultado un valor muy alto de corriente de falla mucho más de 1531 A calculado anteriormente. Para accionar el relé diferencial en aquellos casos en los que no se definen las características de la pendiente, se requiere el ajuste de Is-HS2. Generalmente el valor de Is-HS2 se elige alrededor de 1,3 a 1,4 veces de Is-HS1. Pero siempre se debe tener cuidado al calcular el valor de ajuste de Is-HS2 para que no opere el elemento diferencial en una condición de falla directa. Como puede ver aquí en nuestro ejemplo, hemos elegido el valor de Is-HS1 sobre la base de la corriente de falla máxima, por lo tanto, configurar Is-HS2 como 1,3 veces Is-HS1 nunca funcionará en caso de falla directa.
Hay un punto más que debe entenderse aquí. Suponga que en lugar de dos TI diferentes 1 y 2, se utilizan dos TI de buje para la protección diferencial. Si Transformador de corriente de buje se utiliza, obviamente no habrá ninguna falla externa que se encuentre dentro de la zona diferencial. Por lo tanto, no existirá ningún caso similar al que se muestra en la figura anterior. Esto significa que no es necesario configurar Is-HS2.
Espero que entiendas todo lo que quería compartir. Dado que el tema es amplio, sus comentarios y sugerencias son bienvenidos para mejorar. ¡Gracias!
Publicaciones relacionadas:
¿Qué es un relé de bloqueo/relé de disparo maestro? 
Diferencia entre transformador elevador y reductor 
Potencial escalonado y potencial táctil: lectura obligatoria 
Transformador de corriente de equilibrio de núcleo 
Puerta NAND 
Chopper: definición y principio de funcionamiento 
Parámetro Z de la red de dos puertos 
Puesta a tierra sólida 
Motor universal: construcción, funcionamiento y aplicación 
Fallo eléctrico 
¿Por qué la resistencia de aislamiento es inversamente proporcional a la longitud? 
Cicloconvertidor monofásico a monofásico explicado
