Protecci贸n diferencial de un generador

<p>La protecci贸n diferencial para un generador se emplea principalmente para la protecci贸n de los devanados del estator del generador contra fallas a tierra y fallas de fase a fase. Las fallas en el devanado del estator son muy peligrosas y causan da帽os considerables al generador. Para la protecci贸n del devanado del estator del generador, el sistema de protecci贸n diferencial se utiliza para eliminar la falla en el menor tiempo posible para minimizar la extensi贸n de un da帽o.

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Sistema de corriente circulante Merz-Prize

En este esquema de protecci贸n, se comparan las corrientes en los extremos de las secciones protegidas. Cuando el sistema est谩 en condiciones normales de funcionamiento, la magnitud de las corrientes es igual en los devanados secundarios de los transformadores de corriente. Al ocurrir las fallas, la corriente de cortocircuito fluye a trav茅s del sistema y la magnitud de la corriente se vuelve diferente. Esta diferencia de corriente en condiciones de falla se hace fluir a trav茅s de la bobina de operaci贸n del rel茅.

Luego, el rel茅 cierra sus contactos y hace que el disyuntor se dispare y, por lo tanto, a铆sla la protecci贸n del sistema. Tal sistema se llama sistema de corriente circulante Merz-Prize. Es muy eficaz para faltas a tierra y faltas entre fases.

Conexi贸n para Sistema de Protecci贸n Diferencial

El sistema de protecci贸n requiere dos transformadores id茅nticos que se montan a ambos lados de la zona de protecci贸n. Los terminales secundarios de los transformadores de corriente est谩n conectados en estrella y sus terminales finales est谩n conectados a trav茅s del cable piloto. Las bobinas del rel茅 est谩n conectadas en delta. El neutro del transformador de corriente y el rel茅 est谩n conectados al terminal com煤n.

generador-proteccion- El rel茅 est谩 conectado a trav茅s de puntos equipotenciales de los tres cables piloto para que la carga en cada transformador de corriente sea la misma. El punto equipotencial del cable piloto es su centro, por lo que el rel茅 se ubica en el punto medio de los cables piloto.

Para el correcto funcionamiento del sistema de protecci贸n diferencial, es fundamental ubicar las bobinas del rel茅 adyacentes al transformador de corriente cerca del circuito principal. Esto se puede hacer insertando la resistencia de equilibrio en serie con los cables piloto para hacer puntos equipotenciales ubicados cerca del disyuntor principal.

Trabajando en el Sistema de Protecci贸n Diferencial

Considere que la falla ocurre en la fase R de la red debido a la ruptura del aislamiento. Debido a la falla, la corriente en el secundario del transformador se vuelve desigual. Las corrientes diferenciales fluyen a trav茅s de la bobina del rel茅. De este modo, el rel茅 se vuelve operativo y da la orden de funcionamiento al interruptor autom谩tico.

proteccion-diferencial-para-generadores-2-Si la falla ocurre entre dos fases, digamos Y y B, entonces la corriente de cortocircuito fluye a trav茅s de estas fases. La falla desequilibr贸 los flujos de corriente a trav茅s de los TC. La corriente diferencial fluye a trav茅s de la bobina de operaci贸n del rel茅 y, por lo tanto, el rel茅 dispara sus contactos.

Problema asociado con el sistema de protecci贸n diferencial

Se utiliza un cable de resistencia neutral en el sistema de protecci贸n diferencial para evitar el efecto adverso de las corrientes de falla a tierra. Cuando ocurre una falla a tierra cerca del neutro, causar谩 que una peque帽a corriente de cortocircuito fluya a trav茅s del punto neutro debido a la peque帽a fem. Esta corriente se reduce a煤n m谩s por la resistencia de la puesta a tierra neutral. Por lo tanto, la peque帽a corriente fluir谩 a trav茅s del rel茅. Esta peque帽a corriente no operar谩 la bobina del rel茅 y, por lo tanto, el generador se da帽ar谩.

Esquema Modificado del Sistema de Protecci贸n Diferencial.

Para superar el problema anterior, se ha desarrollado el esquema modificado. En este esquema se disponen dos elementos, uno para la protecci贸n de falta de fase y otro para la protecci贸n de falta a tierra.

Los elementos de fase est谩n conectados en estrella junto con la resistencia. El rel茅 de falla a tierra se mantiene entre la estrella y el neutro. Los elementos bif谩sicos junto con una resistencia de equilibrio est谩n conectados en estrella, y el rel茅 de falla a tierra est谩 conectado entre la estrella y el cable piloto neutro.

proteccion-diferencial-para-generadores-3El circuito conectado en estrella es sim茅trico y cualquier corriente de desbordamiento equilibrada del punto de circulaci贸n de corriente no fluir谩 a trav茅s del rel茅 de falla a tierra. Entonces, en este sistema, el rel茅 de falla a tierra sensible operar谩 con un alto grado de estabilidad.

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