
Un relé es un dispositivo automático que detecta una condición anormal en un circuito eléctrico y cierra sus contactos. Estos contactos, a su vez, cierran y completan el circuito del bobinado de disparo del interruptor, haciendo que el interruptor se dispare para desconectar la parte defectuosa del circuito eléctrico del resto del circuito sano.
Ahora, vamos a discutir algunos términos relacionados con el relé de protección.
Nivel de Actuación de la Señal:
El valor de la cantidad actuante (voltaje o corriente) que está por encima del umbral a partir del cual el relé comienza a operar.
Si el valor de la cantidad actuante aumenta, el efecto electromagnético del bobinado del relé también aumenta, y por encima de un cierto nivel de cantidad actuante, el mecanismo móvil del relé comienza a moverse.
Nivel de Restablecimiento:
El valor de corriente o voltaje por debajo del cual un relé abre sus contactos y vuelve a su posición original.
Tiempo de Operación del Relé:
Inmediatamente después de superar el nivel de actuación de la cantidad actuante, el mecanismo móvil (por ejemplo, un disco giratorio) del relé comienza a moverse y finalmente cierra los contactos del relé al final de su recorrido. El tiempo que transcurre entre el instante en que la cantidad actuante supera el valor de actuación y el instante en que los contactos del relé se cierran.
Tiempo de Restablecimiento del Relé:
El tiempo que transcurre entre el instante en que la cantidad actuante se vuelve menor que el valor de restablecimiento y el instante en que los contactos del relé regresan a su posición normal.
Alcance del Relé:
Un relé de distancia opera cuando la distancia percibida por el relé es menor que la impedancia preespecificada. La impedancia actuante en el relé es una función de la distancia en un relé de protección de distancia. Esta impedancia o la distancia correspondiente se llama el alcance del relé.
Los relés de protección de sistemas de potencia pueden clasificarse en diferentes tipos de relés.
Los tipos de relés de protección se basan principalmente en sus características, lógica, parámetro actuante y mecanismo de operación.
Basándose en el mecanismo de operación, los relés de protección pueden clasificarse como relés electromagnéticos, relés estáticos y relés mecánicos. En realidad, un relé no es más que una combinación de uno o más contactos abiertos o cerrados. Todos estos contactos o algunos específicos cambian su estado cuando se aplican parámetros actuantes al relé. Eso significa que los contactos abiertos se vuelven cerrados y los contactos cerrados se vuelven abiertos. En un relé electromagnético, estas aperturas y cierres de contactos se realizan mediante la acción electromagnética de un solenoide.
En el relé mecánico, estos cierres y aperturas de contactos se realizan mediante el desplazamiento mecánico de un sistema de engranajes.
En el relé estático, esto se realiza principalmente mediante interruptores de semiconductores como tiristores. En el relé digital, los estados de encendido y apagado se pueden referir como estados 1 y 0.
Basándose en las características, los relés de protección pueden clasificarse como:
Relés de tiempo definido
Relés de tiempo inverso con tiempo mínimo definido (IDMT)
Relés instantáneos.
IDMT con inst.
Característica escalonada.
Interruptores programados.
Relé de corriente excesiva con restricción de voltaje.
Basándose en la lógica, los relés de protección pueden clasificarse como-
Diferencial.
Desbalanceado.
Desplazamiento neutro.
Direccional.
Falla a tierra restringida.
Sobreflujo.
Esquemas de distancia.
Protección de barras de distribución.
Relés de potencia inversa.
Pérdida de excitación.
Relés de secuencia de fase negativa, etc.
Basándose en el parámetro actuante, los relés de protección pueden clasificarse como-
Relés de corriente.
Relés de voltaje.
Relés de frecuencia.
Relés de potencia, etc.
Basándose en la aplicación, los relés de protección pueden clasificarse como-
Relé primario.
Relé de respaldo.
El relé primario o relé de protección primaria es la primera línea de protección del sistema de potencia, mientras que el relé de respaldo solo opera cuando el relé primario falla durante una falla. Por lo tanto, el relé de respaldo es más lento en su acción que el relé primario. Cualquier relé puede fallar en su operación debido a alguna de las siguientes razones,
El relé de protección en sí mismo está defectuoso.
El suministro de tensión DC de disparo al relé no está disponible.
La conexión de disparo desde el panel del relé hasta el interruptor está desconectada.
El bobinado de disparo en el interruptor está desconectado o defectuoso.
Las señales de corriente o voltaje de los transformadores de corriente (CTs) o transformadores de potencial (PTs), respectivamente, no están disponibles.
Como el relé de respaldo solo opera cuando el relé primario falla, la protección de respaldo no debe tener nada en común con la protección primaria.
Algunos ejemplos de relés mecánicos son:
Térmicos
Disparo OT (disparo de temperatura de aceite)
Disparo WT (disparo de temperatura de bobina)
Disparo de temperatura de rodamiento, etc.
Tipo flotador
Buchholz
OSR
PRV
Controles de nivel de agua, etc.
Interruptores de presión.
Interbloqueos mecánicos.
Relé de discrepancia de polos.
Ahora, echemos un vistazo a qué diferentes relés de protección se utilizan en diferentes esquemas de protección de equipos de sistemas de potencia.
| SL | Líneas a proteger | Relés a utilizar |
| 1 | Línea de Transmisión de 400 KV |
Principal-I: Esquema de Distancia No Conmutado o Numérico Principal-II: Esquema de Distancia No Conmutado o Numérico |
| 2 | Línea de Transmisión de 220 KV |
Principal-I: Esquema de Distancia No Conmutado (Alimentado desde PTs de Barras) Principal-II: Esquema de Distancia Conmutado (Alimentado desde CVTs de Línea) Con una facilidad de cambio de PT de barras a CVT de línea y viceversa. |
| 3 | Línea de Transmisión de 132 KV |
Protección Principal: Esquema de Distancia Conmutado (alimentado desde PTs de barras). Protección de Respaldo: 3 Relés IDMT O/L direccionales y 1 Relé IDMT E/L direccional. |
| 4 | Líneas de 33 KV | 3 Relés IDMT O/L no direccionales y 1 Relé IDMT E/L. |
| 5 | Líneas de 11 KV | 2 Relés IDMT O/L no direccionales y 1 Relé IDMT E/L. |