<p style=”text-align: justify;”>El relé de tasa de cambio de frecuencia (ROCOF o df/dt) se utiliza para la desconexión de carga rápida, para acelerar el tiempo de operación en situaciones de sobrefrecuencia y subfrecuencia y para detectar la pérdida de la red. Para una mejor comprensión de la función y el funcionamiento del relé df/dt, primero estudiemos la variación de frecuencia con carga para una red. La relación gráfica entre la potencia y la frecuencia de una red se muestra en la figura a continuación.
Podemos tener dos cosas a tener en cuenta en el gráfico anterior:
a) Si la potencia disponible en la red aumenta, es decir, la generación es mayor que la carga, la frecuencia aumentará.
b) Si la generación es inferior a la carga, es decir, la potencia es deficiente en la red, la frecuencia disminuirá.
Las grandes redes eléctricas (aquí, una gran red eléctrica significa tener una gran capacidad instalada en MW) se caracterizan por una constante de rigidez muy alta, lo que significa que se requiere una gran perturbación (desajuste de generación de carga) para que la frecuencia de la red cambie en 1 Hz. Por lo tanto, podemos decir que, para la misma magnitud de perturbación, la tasa de cambio de frecuencia (df/dt) será mucho menor para una red eléctrica muy grande en comparación con una red de tamaño mediano. Por lo tanto, las redes de gran tamaño son inherentemente resistentes a las rápidas fluctuaciones de frecuencia.
Si sucede que, debido al aumento de la carga, la frecuencia cae por debajo de un cierto umbral, los generadores conectados a la red se dispararán, lo que dará como resultado una mayor caída de la frecuencia y dicha caída acumulada de la frecuencia provocará una falla total de la red. Por lo tanto, existe la necesidad de un relé de tasa de cambio de frecuencia o df/dt que pueda detectar antes la caída de frecuencia e iniciar la desconexión de carga para reanudar la frecuencia normal de la red.
Los relés ROCOF o df/dt son particularmente efectivos para detener el colapso de frecuencia de una red en caso de pérdida repentina de una generación importante. Esto se debe a que, al medir la tasa de caída de frecuencia, la acción correctiva se puede iniciar mucho antes del momento en que la frecuencia de la interconexión síncrona habría descendido hasta un punto en el que los relés de baja frecuencia del generador o los auxiliares de la unidad se dispararían/operarían, lo que provocaría un apagado completo del sistema. El df/dt se usa para deslastre de carga en situaciones donde la pérdida repentina de capacidad de generación en un sistema estará acompañada por una disminución en la frecuencia del sistema. En tal situación de desajuste de generación de carga, la frecuencia del sistema tiende a caer. El relé df/dt puede controlar los interruptores automáticos y permitir desconectar los alimentadores de la red, uno por uno. La siguiente figura muestra un relé df/dt típico.
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| Imagen tomada de L&T Products & Services |
Principio de funcionamiento y ajuste del relé df/dt:
El funcionamiento del relé de tasa de cambio de frecuencia (ROCOF) se basa en la medición de dos frecuencias sucesivas y la diferencia de tiempo entre las mediciones de frecuencia. La configuración del relé df/dt está en Frecuencia/Tiempo, por ejemplo, 0,3 Hz/segundo o 0,4 Hz/0,5 segundos. El ajuste de relé mínimo df/dt disponible es 0,1 Hz/seg. Sin embargo, algunos relés df/dt tienen un ajuste mínimo de solo 0,2 Hz/seg.
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