Protección Diferencial Porcentual – Pendiente en Protección Diferencial

<p style=”text-align: justify;”>Como se comenta en el post “Protección diferencial del transformador”, se supone que la protección diferencial actúa para las faltas internas o para la zona de protección a la que está destinada. No se supone que la protección diferencial funcione para una falla pasante. A través de falla significa una falla fuera de la zona de protección. Por lo tanto, como se discutió en una publicación anterior, para una falla pasante, la corriente diferencial a través del elemento de sobrecorriente del relé de protección diferencial es cero, mientras que hay un valor definido de corriente diferencial para fallas internas. Pero en realidad existen muchas limitaciones debido a que una corriente diferencial fluye por el relé diferencial también en funcionamiento normal.

Los transformadores y TC prácticos plantean algún desafío para la protección diferencial. Son los siguientes:

  • El primario del transformador no transportará corriente de carga incluso cuando el secundario esté en circuito abierto. Esto conducirá a una corriente diferencial en la que el esquema de protección no debería operar.

  • No es posible hacer coincidir exactamente la relación CT según la ecuación. Esto también conduciría a corrientes diferenciales en condiciones saludables.
  • Si el transformador se usa con una derivación fuera de nominal, surgirán corrientes diferenciales ya que la relación CT calculada para una derivación en particular (toma nominal) será diferente para diferentes derivaciones, incluso en condiciones saludables.

Por lo tanto, vemos que debido a las razones anteriores, fluirá una corriente diferencial a través del Relé de Protección Diferencial. Por lo tanto, operará la Protección Diferencial que no se espera que opere por las razones antes mencionadas. Entonces, ¿qué hacer para evitar disparos debido a la corriente diferencial causada por las razones mencionadas anteriormente?

Para evitar que el esquema de Protección Diferencial se active en tales condiciones, un Protección diferencial porcentual se utiliza el esquema. Mejora la seguridad a costa de la sensibilidad.

En Protección diferencial porcentual, proporcionamos una función de pendiente al relé de protección diferencial. En el relé de protección diferencial numérico moderno, se proporcionan dos pendientes. Una característica típica de pendiente se muestra en la figura a continuación.

Observe una compensación de para tener en cuenta la corriente sin carga del transformador. Si no proporcionamos esta compensación, la protección diferencial funcionará sin carga del transformador y disparará el disyuntor del lado primario del transformador, lo que no se desea.

La corriente en el eje X es la corriente promedio de los devanados primario y secundario referida al primario. Indica la corriente de restricción llamada Corriente de polarización, Ib, mientras que la diferencia correspondiente en el eje Y representa la corriente diferencial. El relé de protección diferencial se activará si la magnitud de la corriente diferencial es superior a un porcentaje fijo de la corriente de restricción.

Sea para que opere la Protección diferencial, Id debe ser mayor que el x% de Ib. Por lo tanto,

Id/ib> 0.0x

Pero Id/Ib = Pendiente de la curva

Por lo tanto, la Protección diferencial funcionará si la Pendiente es mayor que algún valor fijo que se establece en el Relé de protección diferencial. Observe cuidadosamente la zona de operación en la característica de pendiente del relé de protección diferencial. Considere la siguiente figura.

Suponga que la corriente en el secundario de CT es 1A en condiciones normales de funcionamiento. Por lo tanto, la corriente de polarización Ib = (1+1)/2 = 1A

Mientras que la corriente diferencial Id = (1-1) = 0A

Por lo tanto, como se discutió anteriormente, la corriente de restricción es mayor que la corriente diferencial, el relé de protección diferencial no funcionará.

Ahora suponga una falla pasante, por lo que la corriente del CT del lado primario será de 2 A (digamos) y el CT del lado secundario se satura, por lo que la corriente en el CT del lado secundario = 0 A.

Por lo tanto, corriente diferencial Id = (2-0) = 2A

y corriente de polarización Ib = 2/2 = 1A

Por lo tanto, vemos que la protección diferencial operará pero no se espera que opere ya que la falla es por falla. Por lo tanto, para evitar disparos por fallas, proporcionamos una pendiente para que la corriente diferencial aumente a medida que aumenta la corriente de polarización y la protección diferencial operará si la pendiente excede un valor particular (que se puede configurar en el relé).

¡Gracias!

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