Protección de falla a tierra sensible

El esquema de protección de falla a tierra sensible se utiliza para la detección de fallas a tierra. La protección contra fallas de fase a tierra puede ser un problema difícil ya que las corrientes de falla a tierra varían dentro de un amplio rango, volviéndose casi insignificantes en algunas situaciones. La magnitud de la corriente de falla a tierra depende de la conexión a tierra del sistema de energía, que puede variar desde una conexión sólida a tierra hasta un neutro sin conexión a tierra. La protección de falta a tierra sensible se suele utilizar en alternadores y transformadores con puesta a tierra de alta resistencia. La conexión a tierra de alta resistencia restringe la corriente de falla a tierra a un valor muy inferior y permite la operación del equipo.

Como sabemos, la magnitud de la corriente de falla a tierra está dada por, IF = 3VLN/ (Z0 + Z1 + Z2 + 3ZE) Donde Z0 = Impedancia de secuencia cero Z1 = Impedancia de secuencia positiva Z2 = Impedancia de secuencia negativa ZE = Impedancia de falla a tierra ZE representa la impedancia del circuito de retorno a tierra, incluido el arco de falla, el circuito de puesta a tierra y la impedancia neutral intencional, si está presente. Si consideramos un sistema sólidamente conectado a tierra, entonces ZE = 0 y si Z0 = Z1 = Z2, la corriente de falla a tierra se dará como se muestra a continuación. IF = VLN/ Z1 El esquema de protección de falla a tierra sensible funciona midiendo la corriente residual en las tres fases de un sistema. La medición de la corriente residual trifásica se realiza utilizando un transformador de corriente de balance de núcleo (CBCT) o tres TC conectados en paralelo. En condiciones ideales, la corriente residual será cero ya que todas las corrientes fluyen a través de las tres fases. Aquí, la corriente residual significa corriente que fluye a través de corriente neutral o de secuencia cero.

Como sabemos que

EN = 3I0= IR + IY +IB

Pero durante el funcionamiento normal,

IR + IY+IB = 0 por lo tanto, no fluirá corriente residual.

La parte más importante en SEF o Sensitive Earth Fault Protection es realizar la configuración adecuada del relé. El ajuste de protección debe tener en cuenta que los tres TC no tienen características idénticas y funcionarán de manera diferente para fallas graves de fase a fase o para corrientes de arranque asimétricas iniciales del motor. Esto puede producir corrientes residuales falsas. El ajuste también debe estar por encima de la corriente de desequilibrio máxima de línea.

Las condiciones anteriores deben cumplirse para evitar disparos molestos. Además, la protección de falla a tierra debe ser sensible a la corriente mínima de falla a tierra al final de la línea. El esquema de protección de falla a tierra sensible es muy sensible a la detección de falla a tierra en el sentido de que su ajuste puede ser tan bajo como 0.2%.