Protección del alimentador

<p>Definición: La protección del alimentador se define como la protección del alimentador contra la falla para que la red eléctrica continúe suministrando la energía. El alimentador inyecta la energía eléctrica desde la subestación hasta el extremo de carga. Por lo tanto, es esencial proteger el alimentador de varios tipos de fallas. Los principales requisitos de la protección del alimentador son;

1. Durante el cortocircuito, el interruptor automático más cercano a la falla debe abrirse y todos los demás interruptores automáticos permanecen en una posición cerrada.
2. Si el interruptor más cercano a la falla no se abre, el interruptor de circuito adyacente debe proporcionar protección de respaldo.
3. El tiempo de operación del relé debe ser pequeño para mantener la estabilidad del sistema sin que sea necesario disparar un circuito.

Protección graduada en el tiempo

Este es un esquema en el que el ajuste de tiempo de los relés es tan consecutivo que, en caso de falla, se aísla la menor parte posible del sistema. Las aplicaciones del tiempo graduado se explican a continuación.

Protección de Alimentadores Radiales

La característica principal de un sistema radial es que la potencia fluye solo en una dirección, es decir, desde el generador o el extremo de suministro hasta el extremo de carga. Tiene el inconveniente de que no se puede controlar la continuidad del suministro en el extremo de la carga en caso de falla.

En un sistema radial cuando el número de alimentadores está conectado en serie como se muestra en la figura. Se desea que la menor parte posible del sistema esté apagada. Esto se logra convenientemente mediante el empleo de protección graduada en el tiempo. El sistema de sobrecorriente debe ajustarse de tal manera que cuanto más largo sea el relé desde la estación generadora, menor será el tiempo de operación.

Cuando la falla ocurre en el SS4, el relé OC5 debe operar primero y no cualquier otro, es decir, el tiempo requerido para operar el relé OC4 debe ser menor que el tiempo requerido para el relé OC3 y así sucesivamente. Esto muestra que el ajuste de tiempo requerido para estos relés debe graduarse adecuadamente. El intervalo de tiempo mínimo que se puede permitir para los dos interruptores automáticos adyacentes depende de su propio tiempo de despeje, más un pequeño tiempo para el margen de seguridad.

Con un disyuntor normal en uso como mínimo, el tiempo de discriminación entre los disyuntores de ajuste debe ser de aproximadamente 0,4 segundos. Los ajustes de tiempo para los relés OC1, OC2, OC3, OC4 y OC5 serán 0,2 segundos, 1,5 segundos, 1,5 segundos, 1,0 segundos, 0,5 segundos e instantáneos respectivamente. Junto con el sistema de clasificación, también es esencial que el tiempo de operación de la falla severa sea menor. Esto se puede hacer usando un fusible limitador de tiempo en paralelo con las bobinas de disparo.

Protección de Alimentadores Paralelos

La conexión en paralelo del suministro se utiliza principalmente para la continuidad del suministro y para compartir la carga. Cuando ocurre la falla en el alimentador de protección, el dispositivo de protección seleccionará y aislará el alimentador defectuoso mientras que el otro asumirá instantáneamente el aumento de carga.

Uno de los métodos más simples para la protección del relé es el relé de sobrecarga gradual con característica de tiempo inverso en el extremo de envío y relés direccionales o de potencia inversa instantánea en el extremo de recepción, como se muestra en la siguiente figura.

Cuando ocurre una falla grave F en cualquiera de las líneas, la energía se alimenta a la falla desde el extremo de envío y desde el extremo de recepción de la línea. La dirección del flujo de energía se invertirá a través del relé en D, que estará abierto.

Luego, el exceso de corriente se restringe a B hasta que su relé de sobrecarga opera y dispara el disyuntor, aislando así completamente el alimentador defectuoso y suministrando energía a través del alimentador en buen estado. Este método solo es satisfactorio cuando la falla es grave e invierte la potencia en D. Por lo tanto, también se agrega protección diferencial junto con la protección contra sobrecarga en ambos extremos de la línea.

Protección del sistema principal de anillo

El anillo principal es un sistema de interconexión entre una serie de la central por una ruta diferente. En el sistema de anillo principal, la dirección de la energía se puede cambiar a voluntad, particularmente cuando se utiliza la interconexión.

El diagrama elemental de dicho sistema se muestra en la siguiente figura, donde G es la estación generadora y A, B, C y D son la subestación. En la estación generadora, el flujo de energía solo en una dirección y, por lo tanto, no se utilizan relés de sobrecarga con retardo de tiempo. El relé de sobrecarga de grado de tiempo se coloca al final de la subestación y se disparará solo cuando la sobrecarga se aleje de la subestación que protege.

Dando la vuelta al anillo en la dirección GABCD, los relés en el otro lado de cada estación se ajustan con retardos de tiempo decrecientes. En central generadora 2 segundos en central A, B, C y 1,5 segundos, 1,0 segundo, 0,5 segundo e instantáneos respectivamente. De manera similar, dando la vuelta al anillo en la dirección opuesta, el relevo en los lados salientes se establecería de la siguiente manera.

Si la falla ocurre en el punto F, la potencia F se alimenta a la falla a través de dos caminos ABF y DCF. El relé a operar es el que se encuentra entre la subestación B y el punto de falla F y la subestación C y el punto de falla F. Por lo tanto, la falla en cualquier sección hará que el relé en esa sección opere, y la sección sana estará operando ininterrumpidamente.

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