Relé de protección diferencial

<p>Definición: El relé cuyo funcionamiento depende de la diferencia de fase de dos o más magnitudes eléctricas se conoce como relé de protección diferencial.. Funciona según el principio de comparación entre el ángulo de fase y la magnitud de las mismas cantidades eléctricas.

Por ejemplo: considere la comparación de la corriente de entrada y salida de la línea de transmisión. Si la magnitud de la corriente de entrada de la línea de transmisión es mayor que la corriente de salida, eso significa que la corriente adicional fluye a través de ella debido a la falla. La diferencia en la corriente puede operar el relé de protección diferencial.

Las siguientes son las condiciones esenciales requeridas para el funcionamiento del relé de protección diferencial.

  • La red en la que se utilice el relé debe tener dos o más magnitudes eléctricas similares.
  • Las cantidades tienen el desfase de aproximadamente 180º.

El relé de protección diferencial se utiliza para la protección del generador, transformador, alimentador, motor grande, barras colectoras, etc. A continuación se muestra la clasificación del relé de protección diferencial.

  • Relé diferencial actual
  • Relé diferencial de voltaje
  • Relé diferencial polarizado o porcentual
  • Relé diferencial de equilibrio de voltaje

Índice de contenidos

Relé diferencial actual

Un relé que detecta y opera la diferencia de fase entre la corriente que ingresa al sistema eléctrico y la corriente que sale del sistema eléctrico se denomina relé diferencial de corriente.. En la siguiente figura se muestra una disposición de relé de sobrecorriente conectado para operar como un relé diferencial.

corriente-diferencial-rele-La disposición del relé de sobrecorriente se muestra en la siguiente figura. La línea de puntos muestra la sección que se utiliza para proteger. El transformador de corriente se coloca en ambos extremos de la zona de protección. El secundario de los transformadores se conecta en serie con la ayuda del hilo piloto. De este modo, la corriente que se induce en los TC fluye en el mismo sentido. La bobina de operación del relé está conectada en el secundario de los TC.

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En condiciones normales de funcionamiento, la magnitud de la corriente en el secundario de los TC sigue siendo la misma. La corriente cero fluye a través de la bobina de operación. Al ocurrir la falla, la magnitud de la corriente en el secundario de los TC se vuelve desigual por lo que el relé comienza a operar.

Bobina diferencial polarizada o porcentual

Esta es la forma más utilizada de relé diferencial. Su disposición es la misma que la del relé diferencial de corriente; la única diferencia es que este sistema consta de una bobina de restricción adicional conectada en los cables piloto como se muestra en la figura a continuación.

polarizado-o-porcentaje-diferencial-relé-La bobina de operación se conecta en el centro de la bobina de restricción. La relación de corriente en el transformador de corriente se desequilibra debido a la corriente de falla. Este problema se resuelve mediante el uso de la bobina de restricción.

Relé diferencial polarizado de tipo inducción

Este relé de tipo de inducción consta de un disco que gira libremente entre los electroimanes. Cada uno de los electroimanes consiste en el anillo de sombra de cobre. El anillo puede moverse dentro o fuera del electroimán. El disco experimenta una fuerza debido a la restricción y al elemento operativo.

relé-diferencial-polarizado-tipo-inducción-El par resultante en el anillo sombreado se vuelve cero si la posición del anillo está balanceada para ambos elementos. Pero si el anillo se mueve hacia el núcleo de hierro, los pares desiguales actúan sobre el anillo debido a la bobina de operación y restricción.

Relé diferencial de equilibrio de voltaje

El relé diferencial de corriente no es adecuado para la protección de los alimentadores. Para la protección de los alimentadores se utilizan los relés diferenciales de balance de tensión. El relé diferencial de voltaje utiliza dos lugares de transformador de corriente similares a través de la zona de protección con la ayuda de un cable piloto.

Los relés están conectados en serie con el secundario del transformador de corriente. Los relés están conectados de tal manera que no fluye corriente a través de ellos en condiciones normales de funcionamiento. El relé diferencial de equilibrio de voltaje utiliza los TC con núcleo de aire en los que los voltajes se inducen con respecto a la corriente.

relé-de-protección-diferencial-de-voltaje-polarizado-Cuando la falla ocurre en la zona de protección, la corriente en los TC se desequilibra por lo que se perturba la tensión en el secundario de los TC. La corriente comienza a fluir a través de la bobina de operación. Por lo tanto, el relé comienza a operar y da la orden al interruptor automático para que opere.

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