Que é un relé de reactancia

Relé de reactividade

Un relé de reactividade é un relé de alta velocidade composto por dous elementos: un elemento de sobrecorrente e un elemento direccional de corrente-voltagem. O elemento de corrente xera un torque positivo, mentres que o elemento direccional de corrente-voltagem produce un torque oposto ao do elemento de corrente, dependendo do ángulo de fase entre a corrente e a voltagem.

O relé de reactividade é un relé de sobrecorrente con limitación direccional. O elemento direccional está deseñado para xerar un torque negativo máximo cando a súa corrente se atrasa respecto á súa voltagem en 90°. As estruturas de copo de indución ou de dobre bucle de indución son idealmente adecuadas para actuar os relés de distancia de tipo reactividade.

Construción do relé de reactividade

Un relé de reactividade típico que usa unha estrutura de copo de indución amóstrase na figura a continuación. Ten unha configuración de catro polos con bobinas de funcionamento, bobinas polarizadoras e bobinas de restrición. O torque de funcionamento xérase pola interacción das fluxos magnéticos das bobinas portadoras de corrente (é dicir, a interacción dos fluxos dos polos 2, 3 e 4), mentres que o torque de restrición prodúcese pola interacción dos fluxos dos polos 1, 2 e 4.

No mecanismo operativo dun relé de reactividade, o torque de funcionamento é directamente proporcional ao cadrado da corrente, indicando que as fluctuacións na corrente impactan significativamente na magnitude do torque. Por contra, o torque de restrición é proporcional ao produto da voltagem e a corrente, multiplicado por cos(Θ−90°), significando que está influenciado pola voltagem, a corrente e o seu ángulo de fase.

Como se ilustra na figura, emprega-se un circuito resistor-capacitor (RC) para axustar e lograr precisamente o ángulo de torque máximo aproveitando as características de impedancia para controlar os desprazamentos de fase. Cando se denota o efecto de control como -k3, a ecuación do torque pode expresarse explícitamente como unha relación de equilibrio dinámico entre os torques de funcionamento e restrición. Esta ecuación demostra claramente as variacións do torque do relé baixo diferentes parámetros eléctricos, proporcionando un soporte teórico crítico para a análise de rendemento e a optimización de deseño.

onde Θ, defínese como positivo cando I se atrasa respecto a V. No punto de equilibrio, o torque neto é cero, e polo tanto

Na ecuación anterior, o efecto de control da molla descartouse debido ao seu impacto mínimo, é dicir, K3 = 0.

Característica de funcionamento do relé de reactividade

Como se amosa na figura, a característica de funcionamento dun relé de reactividade aparece como unha liña vertical perpendicular ao eixe horizontal. Aquí, X representa o valor de reactividade da liña protexida, e R é o compoñente de resistencia. Esta característica indica que o funcionamento do relé depende só do compoñente de reactividade, non afectado por cambios na resistencia. A área debaixo da curva de característica de funcionamento é a rexión de torque positivo (é dicir, a zona de funcionamento do relé). Cando a impedancia medida cae nesta rexión, o relé actúa inmediatamente, facendo que esta característica sexa particularmente adecuada para a protección de liñas curtas, xa que evita eficazmente a interferencia da resistencia de transición e asegura un funcionamento rápido e fiable.

Se τ na ecuación do torque non é 90º, obtense unha característica linear non paralela ao eixe R, e tal relé chámase relé de impedancia angular.

Este relé non pode distinguir fallos no seu propio tramo ou nos adxacentes nas liñas de transmisión. A súa unidade direccional difire das dos relés de impedancia, xa que os voltio-amperios reactivos restritivos están preto de cero aquí. Polo tanto, require unha unidade direccional inactiva baixo carga. Ideal para a protección de fallos a terra, o seu alcance non se ve afectado pola impedancia do fallo.