<p>Definición: Un relé que protege el sistema eléctrico del componente de secuencia negativa se denomina relé de secuencia negativa o relé de fase desequilibrada. El relé de secuencia negativa protege al generador y al motor de la carga desequilibrada que ocurre principalmente debido a las fallas de fase a fase.
El relé de secuencia negativa tiene un circuito de filtro que opera solo para los componentes de secuencia negativa. El relé siempre tiene una configuración de corriente baja porque la sobrecorriente de pequeña magnitud puede causar situaciones peligrosas. El relé de secuencia negativa tiene puesta a tierra que los protege de falta de fase a tierra pero no de falta de fase a fase. La falla de fase a fase ocurre principalmente debido a los componentes de secuencia negativa.
La construcción del relé de secuencia negativa se muestra en la siguiente figura. Z1, Z2, Z3 y Z4 son las cuatro impedancias del circuito que está conectado en forma de puente. La impedancia es energizada por los transformadores de corriente. La bobina de operación del relé está conectada al punto medio del circuito como se muestra en la siguiente figura.
Z1 y Z3 son puramente resistivos y Z2 y Z4 son de naturaleza tanto resistiva como inductiva. Las impedancias Z2 y Z4 se ajustan de tal manera que la corriente que circula por ellas siempre está atrasada en un ángulo de 60º con respecto a la corriente que circula por Z1 y Z3. La corriente que fluye a través de la unión A se divide en dos partes, es decir, I1 e I4. El I4 retrasado en un ángulo de 60º con respecto a I1.
De manera similar, la corriente de la fase B se divide en el empalme C en dos componentes iguales I3 e I2, I2 va a la zaga de I3 en 60º.
La corriente I4 está atrasada en un ángulo de 30º con respecto a la I1. Del mismo modo, I2 se retrasa en un ángulo de 30º con respecto a IB e I3 se adelanta en 30º a IB. La corriente que pasa por la unión B es igual a la suma de I1, I2 e IY.
El flujo de corriente de secuencia positiva – El diagrama fasorial de componentes de secuencia positiva se muestra en la siguiente figura. Cuando la carga está en condiciones de equilibrio, entonces no hay corriente de secuencia negativa. La corriente que fluye a través del relé viene dada por la ecuación
Entonces el relé permanece operativo para un sistema balanceado.
El flujo de corriente de secuencia negativa – La figura anterior muestra que las corrientes I1 e I2 son iguales. Por lo tanto, se cancelan entre sí. La corriente IY fluye a través de las bobinas de operación del relé. El valor de ajuste de corriente del relé se mantiene por debajo de la corriente nominal de carga completa normal porque la pequeña corriente de sobrecarga puede causar condiciones graves.
El flujo de corriente de secuencia cero – Las corrientes I1 e I2 están desplazadas entre sí un ángulo de 60º. La resultante de la corriente está en fase con la corriente IY. El doble de la corriente total de la corriente de secuencia cero fluye a través de la bobina operativa del relé. El relé puede estar inoperativo conectando los CT en el delta. En conexión delta, no fluye corriente de secuencia cero a través del relé.
Relé de secuencia negativa de tipo inducción
La construcción del relé de secuencia de fase negativa de tipo inducción es similar a la de un relé de sobrecorriente de tipo inducción. Este relé consiste en un disco metálico compuesto generalmente por una bobina de aluminio, y esta gira entre dos electroimanes el superior y el inferior.
El electroimán superior tiene dos devanados, el devanado primario del electroimán superior está conectado al secundario del TC conectado en la línea a proteger. El devanado secundario del electroimán superior está conectado en serie con los devanados del electroimán inferior.
El devanado primario del relé tiene tres terminales debido a la toma central. La fase R energiza la mitad superior del relé con la ayuda de los TC y el transformador auxiliar, mientras que la mitad inferior es energizada por la fase Y. El transformador auxiliar está tan ajustado que su salida está retrasada en un ángulo de 120º en lugar de 180º.
La operación para corrientes de secuencia positiva – Las corrientes IR e IY circulan por los devanados primarios del relé. La corriente fluye en la dirección opuesta. Las corrientes I’R e I’Ya son iguales en magnitud. La corriente equilibrada mantuvo el relé inoperativo.
La operación para corrientes de Secuencia Negativa – La corriente de secuencia negativa I fluye en el devanado primario del relé debido a la corriente de falla.
El relé comienza a operar cuando la magnitud de la corriente de falla es mayor que la configuración del relé.
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