Protección de Barra Colectora
Cuando se produce un fallo en las barras de distribución, se interrumpe todo el suministro eléctrico y se desconectan todos los alimentadores no defectuosos. La mayoría de los fallos en las barras de distribución son monofásicos y a menudo de naturaleza temporal. Los fallos en la zona de barras pueden ocurrir debido a diversos factores, como el fallo de los aisladores de soporte, malfuncionamientos en los interruptores, o la caída accidental de objetos extraños sobre las barras de distribución. Para despejar un fallo en las barras, es necesario abrir todos los circuitos conectados a la sección defectuosa.
Los esquemas de protección de zona de barras más comúnmente utilizados incluyen:
Protección de respaldo para las barras de distribución
La protección de respaldo representa un enfoque sencillo para proteger las barras de distribución contra fallos. Los fallos en las barras de distribución a menudo se originan en el sistema de suministro, lo que hace esencial la protección de respaldo para el sistema de suministro. El diagrama a continuación ilustra una configuración básica para la protección de las barras de distribución. Aquí, la barra A está protegida por el mecanismo de protección por distancia de la barra B. En caso de un fallo en la barra A, el dispositivo de protección en la barra B se activará, con el relé operando dentro de 0.4 segundos.
Cuando se produce un fallo en las barras de distribución, se interrumpe todo el suministro eléctrico y se desconectan todos los alimentadores no defectuosos. La mayoría de los fallos en las barras de distribución son monofásicos y a menudo de naturaleza temporal. Los fallos en la zona de barras pueden ocurrir debido a diversos factores, como el fallo de los aisladores de soporte, malfuncionamientos en los interruptores, o la caída accidental de objetos extraños sobre las barras de distribución. Para despejar un fallo en las barras, es necesario abrir todos los circuitos conectados a la sección defectuosa.
Los esquemas de protección de zona de barras más comúnmente utilizados incluyen:
Protección de respaldo para las barras de distribución
La protección de respaldo representa un enfoque sencillo para proteger las barras de distribución contra fallos. Los fallos en las barras de distribución a menudo se originan en el sistema de suministro, lo que hace esencial la protección de respaldo para el sistema de suministro. El diagrama a continuación ilustra una configuración básica para la protección de las barras de distribución. Aquí, la barra A está protegida por el mecanismo de protección por distancia de la barra B. En caso de un fallo en la barra A, el dispositivo de protección en la barra B se activará, con el relé operando dentro de 0.4 segundos.
Protección por corriente circulante y relé de protección diferencial de voltaje
Protección por corriente circulante
En el esquema de protección por corriente circulante, la corriente resultante de los transformadores de corriente (TC) fluye a través de la bobina de operación del relé. Cuando la corriente pasa por las bobinas del relé, indica la presencia de corriente de cortocircuito en las secundarias de los TC. Como consecuencia, el relé envía una señal a los interruptores, instándolos a abrir sus contactos y aislar la sección defectuosa del sistema eléctrico.
Sin embargo, un inconveniente significativo de este esquema de protección es que los transformadores de corriente con núcleo de hierro pueden causar que el relé falle durante los fallos externos. Las características magnéticas de los TC con núcleo de hierro pueden llevar a relaciones de transformación de corriente desiguales en condiciones anormales, lo que resulta en disparos falsos del relé.
Relé de protección diferencial de voltaje
El esquema de relé de protección diferencial de voltaje utiliza TC sin núcleo, que ofrecen una mayor linealidad en comparación con sus contrapartes con núcleo de hierro. Se utilizan acoplamientos lineales para aumentar el número de vueltas en los lados secundarios de estos TC, mejorando la sensibilidad y precisión del sistema de protección.
En esta configuración, los relés secundarios están conectados en serie a través de cables piloto. Además, la bobina del relé también está conectada en serie con el segundo terminal del circuito relevante. Esta configuración permite una comparación más precisa de las cantidades eléctricas, permitiendo al sistema de protección detectar y responder con precisión a los fallos internos, mientras permanece inmune a los efectos que causan operaciones falsas en los esquemas basados en TC con núcleo de hierro tradicionales.
En un sistema eléctrico sin fallos o cuando ocurre un fallo externo, la suma algebraica de las corrientes secundarias de los transformadores de corriente (TC) es igual a cero. Este equilibrio se debe al flujo normal de corriente a través de los componentes sanos del sistema, con los TC reflejando con precisión la distribución de corriente. Sin embargo, cuando se desarrolla un fallo interno dentro de la zona protegida, el flujo normal de corriente se interrumpe. La corriente de fallo entonces pasa a través del relé diferencial, interrumpiendo el estado de corriente previamente equilibrado.
Al detectar este flujo de corriente anormal, el relé diferencial se activa. Emite rápidamente una orden a los interruptores asociados, instruyéndolos a abrir sus contactos. Al aislar rápidamente la sección defectuosa del sistema, el mecanismo de protección diferencial evita eficazmente daños adicionales al equipo y asegura la estabilidad del sistema eléctrico en su conjunto. Esta respuesta rápida ayuda a minimizar el tiempo de inactividad y los peligros potenciales, protegiendo la integridad de la red eléctrica.
