Distancia relés son los elementos de protección de distancia más importantes, que dependen de la distancia del punto fuente / alimentador y el punto donde ocurre la falla. El principio de estos relés difiere de una forma de protección a otras porque su desempeño depende de la relación de voltaje y corriente. Se dice que son relés de doble actuador porque una bobina es energizada por voltaje y la otra bobina es energizada por la corriente. Este tipo de relés son los más utilizados donde existe la necesidad de protección contra fallas, protección de respaldo en líneas de transmisión y distribución a altas velocidades, y también cuando el relé de sobrecorriente es muy lento. Este artículo ayuda a conocer en detalle el relé de distancia y sus tipos.
¿Qué es el relé de distancia?
El relé de distancia también se conoce como relé de impedancia o elemento de protección de distancia o dispositivo controlado por voltaje . Su funcionamiento depende principalmente de la distancia entre las impedancias de los puntos donde ocurre la falla y donde está instalado el relé (punto de alimentación). El relé se opera cuando la relación de voltaje y corriente se establece en un valor predeterminado o menor que el relé. Este tipo de relé se utiliza para protección de respaldo, protección contra fallas, protección de fase y protección principal de líneas de transmisión y distribución. los diagrama de relé de distancia se muestra a continuación .
El diseño del relé de distancia es un relé de sobrecorriente simple. El diagrama del relé de distancia con las características de voltaje y corriente se muestra a continuación. La línea punteada en el diagrama siguiente representa la condición de funcionamiento a una impedancia constante del punto o línea.
Teoría del relé de distancia
El relé de distancia es un elemento de protección de distancia diseñado para medir el punto defectuoso. El funcionamiento de este relé depende del valor de la impedancia. Dispara el disyuntor y cierra los contactos cuando la impedancia del punto defectuoso es menor que la impedancia del relé. El voltaje y la corriente que fluyen a través del PT y CT son monitoreados continuamente por el relé y comienza a operar solo cuando la relación de voltaje y corriente (valor de impedancia) es menor que el valor de impedancia predeterminado del relé.
Principio de relé de distancia
El principio de funcionamiento del relé de distancia es muy simple y se basa en la relación de voltaje y corriente, es decir, impedancia. Este relé contiene un transformador de potencial para suministrar voltaje y transformador de corriente para el elemento de corriente, que está conectado en serie con todo el circuito. La corriente secundaria de CT produce el par de desviación mientras que el transformador de potencial produce el par de restauración. Como sabemos, su funcionamiento depende de la relación de voltaje y corriente, es decir, la relación de valor de impedancia, que también se conoce como relé de impedancia.
El relé de distancia comienza a funcionar solo cuando la relación de voltaje y corriente, lo que significa que la impedancia es menor que el valor de impedancia predeterminado del relé. Como la impedancia de la línea de transmisión es directamente proporcional a su longitud, entonces el relé comienza a funcionar si ocurre alguna falla dentro de la longitud de la línea de transmisión o de la distancia predeterminada.
¿Cómo funciona el relé de distancia?
El funcionamiento del relé de distancia se explica en dos condiciones, como condición normal y condición defectuosa.
Condicion normal: Se dice que es una condición de funcionamiento porque el voltaje de línea o el par de restauración es mayor que la corriente o el par de desviación.
De la figura anterior, podemos observar que el relé de impedancia o distancia se coloca en la línea de transmisión entre los puntos AB. Considere que la impedancia de la línea es Z en condición de operación. El relé de distancia comienza a funcionar solo cuando la impedancia de la línea es menor que la impedancia Z del relé
Condición defectuosa: En esta condición, existe la posibilidad de que ocurra una falla en la línea de transmisión cuando la magnitud de la corriente aumenta que el voltaje (menos). Eso significa que la corriente en la línea es inversamente proporcional a la impedancia del relé. Por lo tanto, el relé comienza a funcionar en esta condición porque la impedancia en la línea disminuye y es menor que el valor de impedancia predeterminado.
Si ha ocurrido una falla F1 en la línea AB, la impedancia de la línea disminuye por debajo del valor predeterminado del relé y comienza a operar enviando el comando de disparo al interruptor automático. Los contactos del relé se abrirían si la falla se alcanza más allá del estado positivo.
Tipos de relé de distancia
Como el relé de distancia depende de la relación entre los valores de voltaje y corriente, se clasifican en 3 tipos. Son
Relé de impedancia
Este tipo de relé depende de la impedancia Z adecuada para la protección de falla de fase de la línea de transmisión a una longitud moderada
Relé de reactancia
Este tipo de relé depende del valor de reactancia X adecuado para la protección de falla a tierra de la línea.
Admisión o relé MHO
Este tipo de relé depende del valor de admitancia Y adecuado para la protección de fallas de fase de una línea de transmisión larga, que se utiliza donde se producen fuertes sobretensiones y también de las mediciones de distancia.
Si ocurre alguna falla, entonces el relé de distancia comienza a funcionar dependiendo de los valores de impedancia o admitancia o reactancia.
Relés de distancia definida
Este tipo de relé comienza a funcionar cuando el valor de reactancia o admitancia está por debajo de un valor de impedancia predeterminado del relé. Estos son relés de impedancia, reactancia, admitancia o tipo mho.
Relés de distancia de tiempo
El funcionamiento de este tipo de relé depende del valor de impedancia. Eso significa que su funcionamiento depende de la distancia entre la falla y el punto de relé. Funciona de manera más eficiente y más temprana cuando la falla está más cerca del punto de relé. Estos vienen con relés de impedancia, reactancia o tipo mho.
Prueba de relé de distancia y su procedimiento
La prueba del relé de distancia es necesaria para verificar la configuración del relé de protección, la configuración del relé, la instalación, la prueba y la puesta en servicio de todo el dispositivo para protección.
Como los relés de distancia se utilizan para protección universal contra cortocircuitos, su condición de funcionamiento depende de la medición de cantidades eléctricas como voltaje y corriente, evaluación del valor de impedancia para falla, que es proporcional a la distancia entre el relé y el punto de falla.
Asegúrese de que las 3 zonas del relé de protección estén configuradas correctamente.
La zona 1 está configurada para el modo de disparo instantáneo en la dirección de avance.
La zona 2 está configurada para sobrepasar el alcance con un retardo de tiempo (único) en la dirección de avance.
La zona 3 está configurada para sobrepasar con retardo de tiempo en el modo doble para la dirección inversa.
Asegúrese de que el tipo de sistema de energía utilizado para la línea de transmisión de 400 kV del modelo trifásico y dos cargas (3 cargas resistivas con dos de 9 kV) deben operar a 400 V
Asegúrese de que todos los modos de funcionamiento de protección restantes estén apagados mientras prueba cualquier modo de protección.
Verificar que todas las conexiones de PT, CT y enlaces de la línea de transmisión estén conectadas correctamente
Características del relé de distancia
Las características del relé de distancia en la condición de funcionamiento se muestran a continuación. La corriente que fluye a través de CT se toma en el eje X y la tensión suministrada por el PT se toma en el eje Y.
Si la impedancia de la línea de transmisión es mayor que la impedancia del relé en una condición de falla, entonces el par positivo se produce por encima de la línea característica de operación. De la misma manera, si la impedancia de la línea es menor que la impedancia del relé en la condición de falla, entonces se produce el par negativo.
Características de funcionamiento del relé de distancia
Además, las características de funcionamiento del relé de distancia se pueden explicar utilizando el plano R-X. Sea el radio del círculo la impedancia de la línea.
X es el ángulo de fase y R la posición del vector.
Características de funcionamiento en el plano R-X
En la región positiva, la impedancia de la línea será menor que el radio del círculo. En la región negativa, la impedancia de la línea será mayor que el radio del círculo. De estas características de funcionamiento, podemos concluir que este tipo de relés son adecuados para líneas de transmisión de alta velocidad y se dice que son relés de alta velocidad.
Ejemplo
SIPROTEC 7SA522 es un ejemplo de relé de distancia, que es un tipo moderno de relé. Se utiliza para lograr una protección de distancia de esquema completo y realiza todas las funciones necesarias para proteger la línea eléctrica. El diagrama unifilar de este tipo de relé se muestra a continuación.
Ejemplo de relé de distancia
De la figura anterior,
21 / 21N es la protección de distancia
FL es localizador de fallas
50N / 51N, 67N es protección direccional de falla a tierra
50/51/67 es para protección de respaldo de sobrecorriente
50 STUB es una etapa de sobrecorriente de stub-bus
68 / 68T representa oscilación de potencia (detección o disparo)
85/21 es para protección de distancia de teleprotección 27WI es para protección de alimentación débil
85 / 67N es para teletransportación para protección de falla a tierra
50HS es para protección de interruptores
50BF es falla de freno
59/27 es para protección de sobretensión
810 / U está por encima / por debajo de la protección
25 es comprobación de sincronización
79 es de reenganche automático
74TC es el circuito de disparo
86 denota comando de bloqueo
Ventajas
los ventajas del relé de distancia relé de sobrecorriente se dan a continuación
- Reemplaza la protección de líneas de transmisión de sobrecorriente
- Proporciona protección muy rápidamente
- La coordinación y aplicación es muy sencilla
- Disponible con ajustes permanentes y no es necesario reajustar los ajustes
- Efecto de una generación de niveles de falla, la magnitud de la corriente de falla es menor
- Permite revestimiento de alta carga
Desventajas
los desventajas del relé de distancia o relé de impedancia se muestran a continuación
- Como opera en ambos lados de las fallas de una línea, se dice que no es direccional.
- No reconoce entre fallas internas y externas de una línea.
- La resistencia del arco de una línea de falla afecta la función del relé de distancia. Dado que existe un arco cuando la falla ocurre en cualquier punto.
- Los cambios de potencia afectan el rendimiento del relé de distancia porque el área cubierta por el círculo en los lados del plano R-X es grande
- La capacidad de medición de la resistencia a fallas es limitada.
Aplicaciones
los aplicaciones de relé de distancia son
- Estos son los más utilizados para proteger lineas de transmisión y líneas de distribución con altos voltajes de CA
- Proporcionar protección de respaldo de voltajes de CA contra las diversas fallas en las líneas trifásicas, fase a fase y fase a tierra de las líneas de distribución y transmisión.
- Los relés de distancia estática se utilizan ampliamente porque brindan protección de distancia para todo tipo de fallas de línea en líneas de transmisión (corta, media, larga y principal).
Por lo tanto, se trata de la distancia relé-definición, teoría , diagrama, principio, funcionamiento, ventajas, desventajas, aplicaciones, prueba y procedimiento de prueba. Aquí hay una pregunta para usted: “¿Qué es un relé de sobrecorriente? '
