Principio de funcionamiento y tipos de relés de distancia o relés de impedancia

Existe un tipo de relé que funciona en función de la distancia del fallo en la línea. Más específicamente, el relé opera dependiendo de la impedancia entre el punto de fallo y el punto donde se instala el relé. Estos relés se conocen como relé de distancia o relé de impedancia.

Principio de funcionamiento del relé de distancia o de impedancia

El principio de funcionamiento del relé de distancia o relé de impedancia es muy sencillo. Existe un elemento de v tensión desde un transformador de potencial y un elemento de corriente alimentado desde un transformador de corriente del sistema. El par de desvío se produce por la corriente secundaria del TC y el par de restitución se produce por la tensión del transformador de potencial.

En condiciones normales de operación, el par de restitución es mayor que el par de desvío. Por lo tanto, el relé no opera. Pero en una condición de fallo, la corriente se vuelve bastante grande mientras que la tensión disminuye. Como consecuencia, el par de desvío se vuelve mayor que el par de restitución y las partes dinámicas del relé comienzan a moverse, lo que finalmente cierra el contacto No del relé. Por lo tanto, claramente, el funcionamiento o principio de funcionamiento del relé de distancia depende de la relación entre la tensión del sistema y la corriente. Dado que la relación entre tensión y corriente no es más que la impedancia, un relé de distancia también se conoce como relé de impedancia.
La operación de tal relé depende del valor predeterminado de la relación tensión-corriente. Esta relación no es más que la impedancia. El relé solo operará cuando esta relación tensión-corriente sea menor que su valor predeterminado. Por lo tanto, se puede decir que el relé solo operará cuando la impedancia de la línea sea menor que la impedancia predeterminada (tensión/corriente). Dado que la impedancia de una línea de transmisión es directamente proporcional a su longitud, se puede concluir fácilmente que un relé de distancia solo operará si el fallo ocurre dentro de una distancia o longitud predeterminada de la línea.

Tipos de relé de distancia o de impedancia

Existen principalmente dos tipos de relé de distancia–

1. Relé de distancia definida.

2. Relé de distancia temporal.

Vamos a discutir uno por uno.

Relé de distancia definida

Este es simplemente una variedad de relé de balanza. Aquí, una viga está colocada horizontalmente y soportada por una bisagra en el medio. Un extremo de la viga es tirado hacia abajo por la fuerza magnética de la bobina de tensión, alimentada desde un transformador de potencial conectado a la línea. El otro extremo de la viga es tirado hacia abajo por la fuerza magnética de la bobina de corriente alimentada desde un transformador de corriente conectado en serie con la línea. Debido al par producido por estas dos fuerzas descendentes, la viga permanece en una posición de equilibrio. El par debido a la bobina de tensión sirve como par de restitución y el par debido a la bobina de corriente sirve como par de desvío.

Bajo condiciones normales de operación, el par de restitución es mayor que el par de desvío. Por lo tanto, los contactos de este relé de distancia permanecen abiertos. Cuando ocurre cualquier fallo en el alimentador, en la zona protegida, la tensión del alimentador disminuye y al mismo tiempo la corriente aumenta. La relación entre la tensión y la corriente, es decir, la impedancia, cae por debajo del valor predeterminado. En esta situación, la bobina de corriente tira la viga más fuertemente que la bobina de tensión, por lo que la viga se inclina para cerrar los contactos del relé y, consecuentemente, el interruptor automático asociado con este relé de impedancia se disparará.

Relé de distancia e impedancia temporal

Este retraso ajusta automáticamente su tiempo de operación según la distancia del relé desde el punto de fallo. El relé de distancia e impedancia temporal no solo se operará dependiendo de la relación tensión-corriente, su tiempo de operación también depende del valor de esta relación. Eso significa,

Construcción del relé de distancia e impedancia temporal

El relé consta principalmente de un elemento impulsado por corriente, como un relé de sobrecorriente de inducción de doble bobinado. El eje que lleva el disco de este elemento está conectado mediante un acoplamiento de resorte espiral a un segundo eje que lleva la pieza de puente de los contactos del relé. El puente normalmente se mantiene en la posición abierta por un armadura sostenida contra la cara del polo de un electroimán excitado por la tensión del circuito a proteger.

Principio de funcionamiento del relé de distancia e impedancia temporal

Durante las condiciones normales de operación, la fuerza de atracción del armadura alimentado desde el TP es mayor que la fuerza generada por el elemento de inducción, por lo que los contactos del relé permanecen en la posición abierta. Cuando ocurre un cortocircuito en la línea de transmisión, la corriente en el elemento de inducción aumenta. Entonces, el elemento de inducción comienza a girar. La velocidad de rotación del elemento de inducción depende del nivel de fallo, es decir, de la cantidad de corriente en el elemento de inducción. A medida que avanza la rotación del disco, el acoplamiento de resorte espiral se enrolla hasta que la tensión del resorte es suficiente para alejar el armadura de la cara del polo del imán excitado por tensión.

El ángulo a través del cual viaja el disco antes de que el relé opere depende de la tracción del imán excitado por tensión. Cuanto mayor sea la tracción, mayor será el recorrido del disco. La tracción de este imán depende de la tensión de la línea. Cuanto mayor sea la tensión de la línea, mayor será la tracción, por lo que el recorrido del disco será más largo, es decir, el tiempo de operación es proporcional a V.
Nuevamente, la velocidad de rotación del elemento de inducción es aproximadamente proporcional a la corriente en este elemento. Por lo tanto, el tiempo de operación es inversamente proporcional a la corriente.

Por lo tanto, el tiempo de operación del relé,

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