Protecci贸n de falla a tierra restringida del transformador

<p style=”text-align: justify;”>La protecci贸n de falla a tierra restringida (REF) es b谩sicamente una protecci贸n diferencial. La 煤nica diferencia entre la protecci贸n diferencial y la protecci贸n REF es que la 煤ltima protecci贸n es m谩s sensible en comparaci贸n con el esquema de protecci贸n anterior. En publicaciones anteriores ya hemos discutido la Protecci贸n Diferencial del Transformador y varias caracter铆sticas de la Protecci贸n Diferencial. En este post nos centraremos en la protecci贸n de falta a tierra restringida.

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Para entender la protecci贸n REF, tomamos un transformador de configuraci贸n DYn, es decir, el lado HV del transformador est谩 conectado en tri谩ngulo mientras que el lado LV est谩 conectado al arranque y el neutro est谩 s贸lidamente conectado a tierra.

Como se muestra en la figura anterior, hay un total de cuatro transformadores de corriente (CT), tres CT conectados en cada fase, es decir, R, Y y B, y un CT conectado en neutral. El secundario de estos cuatro TC est谩 conectado en paralelo. El secundario del TC conectado en paralelo se conecta luego a la bobina del rel茅 REF. B谩sicamente, el elemento de rel茅 de protecci贸n REF es un elemento de sobrecorriente.

En condiciones equilibradas, es decir, en funcionamiento normal, la suma de las corrientes a trav茅s del secundario de los TC ser谩 cero y la corriente en el TC neutro tambi茅n ser谩 cero. Pero tan pronto como se produzca una falla en el devanado secundario del transformador, la corriente en las fases R, Y y B ya no estar谩 equilibrada. Tambi茅n bajo falla a tierra, una corriente fluir谩 a trav茅s del CT neutro. Debido a este desequilibrio, la suma de la corriente no ser谩 cero, pero tendr谩 un valor finito y, por lo tanto, el rel茅 se activar谩. Cabe se帽alar que para una falla fuera del Transformador, es decir, para una falla pasante, la Protecci贸n de falla a tierra restringida no funcionar谩, ya que en este caso de falla pasante, la suma vectorial de las corrientes en el secundario del TC ser谩 cero. Esta es la raz贸n; este tipo de esquema de protecci贸n es para zona restringida y, por lo tanto, se denomina Protecci贸n de falla a tierra restringida.

Ahora bien, es normal preguntar que la Protecci贸n Diferencial es tambi茅n una protecci贸n de zona y debe operar ante cualquier falla interna en el Transformador, entonces, 驴por qu茅 necesitamos una Protecci贸n de Falla a Tierra Restringida adicional?

Esta es realmente una pregunta muy inteligente. Mira, lo que sucede es que la configuraci贸n de la protecci贸n diferencial normalmente se mantiene en 20%. Por lo tanto, el rel茅 diferencial se activar谩 si la corriente diferencial supera los 0,2 A. Ahora, consideremos un caso en el que se produce una falla a tierra cerca del punto neutro, como se muestra en la figura a continuaci贸n.

Dado que la ubicaci贸n de la falla est谩 muy cerca del punto neutro, el voltaje que genera la corriente de falla ser谩 muy inferior y, por lo tanto, el reflejo de una corriente tan baja en el lado primario del transformador tambi茅n ser谩 bajo. Por lo tanto, en tal caso, es posible que la protecci贸n diferencial del transformador no funcione, ya que su configuraci贸n es bastante alta, del 20 %. Por lo tanto, para la protecci贸n del Transformador de tal falla, necesitamos un esquema de protecci贸n m谩s sensible que se implemente mediante el uso de Protecci贸n de falla a tierra restringida. La sensibilidad de la protecci贸n REF es superior en comparaci贸n con la Protecci贸n Diferencial. Normalmente, el ajuste de la protecci贸n REF se mantiene tan bajo como el 5 %. B谩sicamente, la sensibilidad de la protecci贸n REF aumenta a medida que usamos CT en el neutro del transformador y cada vez que se produce una falla a tierra, es muy seguro que la corriente completar谩 su camino a trav茅s del neutro y, por lo tanto, aumentar谩 la sensibilidad de la protecci贸n REF.

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