elementos de sobre corriente disreccional de secuencia negativa y cero

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19 OFICINA ESPA ˜ NOLA DE PATENTES Y MARCAS ESPA ˜ NA 11 N´umerodepublicaci´on: 2 182 458 51 Int. Cl. 7 : H02H 3/40 12 TRADUCCION DE PATENTE EUROPEA T3 86 N´umero de solicitud europea: 99302513.9 86 Fecha de presentaci´ on: 11.10.1996 87 N´umero de publicaci´on de la solicitud: 0 932 235 87 Fecha de publicaci´ on de la solicitud: 28.07.1999 54 ıtulo: Rel´ e direccional. 30 Prioridad: 20.10.1995 US 546224 73 Titular/es: Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. 2350 Northeast Hopkins Court Pullmann, WA 99163, US 45 Fecha de la publicaci´ on de la menci´on BOPI: 01.03.2003 72 Inventor/es: Roberts, Jeffrey B. y Guzman-Casillas, Armando 45 Fecha de la publicaci´ on del folleto de patente: 01.03.2003 74 Agente: Curell Su˜nol, Marcelino Aviso: En el plazo de nueve meses a contar desde la fecha de publicaci´on en el Bolet´ ın europeo de patentes, de la menci´on de concesi´on de la patente europea, cualquier persona podr´a oponerse ante la Oficina Europea de Patentes a la patente concedida. La oposici´on deber´a formularse por escrito y estar motivada; s´olo se considerar´a como formulada una vez que se haya realizado el pago de la tasa de oposici´ on (art. 99.1 del Convenio sobre concesi´on de Patentes Europeas). Venta de fasc´ ıculos: Oficina Espa˜ nola de Patentes y Marcas. C/Panam´ a, 1 – 28036 Madrid ES 2 182 458 T3

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Descripción general de los elementos de los elementos de sobrecorriente polarizada de secuencia negativa y cero y su funcionamiento.

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  • k19 OFICINA ESPANOLA DEPATENTES Y MARCAS

    ESPANA

    k11 Numero de publicacion: 2 182 458k51 Int. Cl.7: H02H 3/40

    k12 TRADUCCION DE PATENTE EUROPEA T3

    k86 Numero de solicitud europea: 99302513.9k86 Fecha de presentacion: 11.10.1996k87 Numero de publicacion de la solicitud: 0 932 235k87 Fecha de publicacion de la solicitud: 28.07.1999

    k54 Ttulo: Rele direccional.

    k30 Prioridad: 20.10.1995 US 546224 k73 Titular/es:Schweitzer Engineering Laboratories, Inc.2350 Northeast Hopkins CourtPullmann, WA 99163, US

    k45 Fecha de la publicacion de la mencion BOPI:01.03.2003

    k72 Inventor/es: Roberts, Jeffrey B. yGuzman-Casillas, Armando

    k45 Fecha de la publicacion del folleto de patente:01.03.2003

    k74 Agente: Curell Sunol, Marcelino

    Aviso: En el plazo de nueve meses a contar desde la fecha de publicacion en el Boletn europeo de patentes,de la mencion de concesion de la patente europea, cualquier persona podra oponerse ante la OficinaEuropea de Patentes a la patente concedida. La oposicion debera formularse por escrito y estarmotivada; solo se considerara como formulada una vez que se haya realizado el pago de la tasa deoposicion (art. 99.1 del Convenio sobre concesion de Patentes Europeas).

    Venta de fascculos: Oficina Espanola de Patentes y Marcas. C/Panama, 1 28036 Madrid

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    DESCRIPCION

    Rele direccional.Campo tecnico

    La presente invencion se refiere genericamentea elementos direccionales que se utilizan en relesde proteccion para sistemas de energa electricade manera que se determina la direccion de unfallo con respecto a la posicion del rele, y masespecficamente esta relacionada con dicho ele-mento direccional que utiliza un voltaje de se-cuencia cero en su determinacion direccional.Antecedentes de la invencion

    Cuando en un sistema de energa electrica sedetecta un fallo, es importante identificar la di-reccion del fallo con respecto a la posicion delrele de proteccion que realiza la declaracion de ladireccion del fallo. La direccion del fallo es biendespues (delante) del rele, a lo que se hace refe-rencia como fallo directo, o bien antes (detras)del rele, a lo que se hace referencia como fallo in-verso. La capacidad de un rele de proteccion paraproporcionar dicha informacion direccional es degran importancia en el funcionamiento global delrele.

    Una informacion direccional precisa garanti-zara que el rele no declarara una condicion defallo directo para los fallos inversos y viceversa.Los elementos direccionales se utilizan para pro-porcionar la informacion deseada de la direcciondel fallo. Un rele que tenga la capacidad de deter-minar fallos en ambas direcciones dispondra biende elementos direccionales directo e inverso inde-pendientes o bien de un unico elemento direccio-nal capaz de proporcionar informacion para am-bas direcciones.

    En general los elementos direccionales sonbien conocidos, encontrandose entre los mas po-pulares los elementos direccionales polarizados desecuencia negativa y los elementos direccionalespolarizados de secuencia cero. En el documentoUS-A-5.349.490, y tambien en el documento US-A-5.365.396, ambos asignados al mismo cesiona-rio de la presente invencion, se muestran ejem-plos de un elemento direccional util de secuencianegativa. La presente invencion es un elementodireccional de secuencia cero. Una desventaja delos elementos direccionales polarizados de secuen-cia cero conocidos es que el voltaje de secuenciacero en el rele de proteccion debe tener la sufi-ciente magnitud de manera que su angulo medidosea fiable, es decir, cuando la impedancia de lafuente local de secuencia cero es relativamente pe-quena en comparacion con la impedancia de lneade secuencia cero, tal como podra ocurrir paralos fallos remotos en sistemas potentes, un ele-mento direccional convencional de secuencia cerono puede declarar de forma fiable una condicionde fallo directo, lo cual evidentemente es una des-ventaja, debido a la magnitud muy baja del vol-taje de secuencia cero.

    La presente invencion es un elemento direccio-nal mejorado de secuencia cero que supera la des-ventaja mencionada de un elemento convencionalde secuencia cero, mientras que al mismo tiempoproporciona declaraciones direccionales correctasen los casos en los que no se pueden utilizar loselementos direccionales de secuencia negativa da-

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    dos a conocer en los documentos US-A-5.349.490y US-A-5.365.396.Descripcion de la invencion

    Por consiguiente, la presente invencion es unelemento direccional universal y adaptativo segunla reivindicacion 1.

    En las reivindicaciones secundarias se reivin-dican caractersticas preferidas.Breve descripcion de los dibujos

    La Figura 1 es la red de impedancias de se-cuencia positiva, negativa y cero para fallos defase a tierra.

    La Figura 2 es el esquema del plano de impe-dancias de secuencia cero que muestra las impe-dancias ZS0 y ZR0 + ZL0 para los fallos directo einverso respectivamente.

    La Figura 3 es un esquema que muestra laszonas de fallo directo e inverso en el plano de im-pedancias de secuencia cero con respecto a losumbrales de los fallos directo e inverso.

    La Figura 4 es un esquema de un circuito quemuestra el funcionamiento de un elemento direc-cional polarizado en voltaje de secuencia cero.

    La Figura 5 es un esquema de un circuito quemuestra el funcionamiento de un elemento direc-cional polarizado en corriente de secuencia cero.

    La Figura 6 es un esquema de un circuitoque muestra un elemento direccional polarizadoen voltaje de secuencia negativa.Mejor modo de llevar a cabo la invencion

    La Figura 1 muestra las redes de secuenciapara un fallo de fase a tierra, es decir, de unalnea de fase (fase A, B o C) a tierra, para unalnea de transmision de energa. Tpicamente unrele de proteccion supervisara todas las corrien-tes y voltajes de la red de secuencia. En la Figura1, una resistencia 10 de fallo remoto se muestracomo 3RF . La red de secuencia positiva incluyeuna impedancia (ZS1) de la fuente local de se-cuencia positiva, una impedancia (ZL1) de lneade secuencia positiva, y una impedancia (ZR1) dela fuente remota de secuencia positiva, mostra-das respectivamente con las referencias 12, 14 y16. Tal como se muestra, se dispone de un rele 17de proteccion situado con respecto a las impedan-cias de la red. En la Figura 1 se muestran ademaslas magnitudes de secuencia negativa y las mag-nitudes de secuencia cero para un fallo remoto detierra, siendo supervisadas tambien dichas mag-nitudes por el rele.

    En el elemento direccional de secuencia ceroutilizado al llevar a cabo la presente invencion seutilizan unicamente las magnitudes de secuenciacero. Los elementos direccionales convencionalesde secuencia cero calculan el par sobre el ele-mento, que es producido por un fallo, segun lasiguiente formula:

    T = Re(S1S2) (1)

    en la que indica un conjugado complejo. Ladeterminacion del par se consigue por medio deun comparador de angulo de fase de coseno. Laentrada S1 = 3V0 y la entrada S2 = IRZL0, endonde 3V0 = VA + VB + VC e IR = IA + IB+ IC . ZL0 es la impedancia de lnea de secuenciacero. Los voltajes VA, VB , VC son los voltajespara cada fase (A, B y C) de la senal del sistema

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    de energa electrica en la posicion del rele, mien-tras que las corrientes IA, IB , IC son las corrientespara las tres fases en la posicion del rele.

    Como la corriente de secuencia cero precedeal voltaje de secuencia cero si el fallo esta delantedel rele, y sigue al voltaje de secuencia cero si elfallo esta detras del rele, seguidamente cuando elpar calculado es negativo, el elemento direccionaldeclara una condicion de fallo directo (si se superaun umbral mnimo del par) y por el contrario de-clara un fallo inverso si el par es positivo (si sesupera un par mnimo).

    No obstante, tal como se ha indicado anterior-mente, dicho elemento direccional convencional,polarizado en voltaje de secuencia cero no es fia-ble en una situacion en la que la impedancia ZS0de la fuente local de secuencia cero es pequenaen comparacion con la impedancia ZL0 de lneade secuencia cero, que podra ser el caso de, porejemplo, fallos remotos en lneas de transmisionlargas y sistemas potentes. En dicha situacion,el elemento direccional convencional de secuenciacero no podra declarar una condicion de fallo deforma fiable, ya que el valor de 3V 0 es tan pequenoque su angulo medido no es fiable.

    El elemento direccional de secuencia cero uti-lizado al llevar a cabo la presente invencion, aun-que utiliza voltajes de secuencia cero, es capazde proporcionar una indicacion fiable de la di-reccion incluso cuando la impedancia de fuente desecuencia cero es realmente muy pequena en com-paracion con la impedancia de lnea de secuenciacero. Esto se consigue ajustando los valores di-recto e inverso de los umbrales, de manera que laimpedancia calculada de secuencia cero cuando seproduce un fallo directo esta por debajo del um-bral directo y cuando se produce un fallo inversoesta por encima del umbral inverso.

    El ajuste para los umbrales se determina dela siguiente manera: Para una condicion de fallodirecto, el valor S1 se puede incrementar en unvalor kIRZL0, en donde k tiene un valor preselec-cionado. El valor k debera ser menor que (ZL0+ ZR0)/ZL0, de manera que se disponga de unS1 fiable para fallos inversos, en donde ZL0 es laimpedancia de lnea de secuencia cero y ZR0 esla impedancia de la fuente remota de secuenciacero.

    La fijacion del valor T de par (a partir de la an-terior Ecuacion 1) de manera que sea igual a cerocon el nuevo valor S1 determina las condicionesde lmite del elemento direccional compensado dela siguiente manera:

    Re[(3V0 - kZL0IR)(ZL0IR)] = 0. (2)

    en la que es el conjugado complejo.A continuacion, sustituyendo ZL0 por 0 6 L0

    y fijando k=1, en donde L0 es el angulo de im-pedancia de lnea de secuencia cero, 0 se puederesolver de la siguiente manera:

    Re[(3V0 - 0 6 L0IR)(0 6 L0IR)] = 0

    Re[3V0(0 6 L0IR)]-Re[(0 6 L0IR)(0 6 L0IR)

    ] = 0

    Re[(0 6 L0IR) (0 6 L0IR)]= Re[3V0(0 6 L0IR)

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    Como 0 6 L0(0 6 L0)= 20 e IRIR=|IR|

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    0|IR|2= 0Re[3V0(1 6 L0IR) ]

    0 =Re[3V0(1 6 L0IR)]

    |IR|2(3)

    Para fallos directos, 0=-|ZS0|, al que en losucesivo se hace referencia como 0F , mientrasque para fallos inversos, 0=|ZL0+ ZR0|, al queen lo sucesivo se hace referencia como 0R. Estose muestra en un esquema del plano de impedan-cias de secuencia cero en la Figura 2, en dondeel valor del fallo directo se muestra como -ZS0(lnea 20), mientras que el valor del fallo inversoZL0+ZR0 se muestra en la lnea 22. Los valoresZS0, ZL0 y ZR0 son conocidos. El plano de im-pedancias de secuencia cero de la Figura 2 tieneun eje de reactancia X0, al que se hace referenciacon el numeral 24, y un eje de resistencia R0, alque se hace referencia con el numeral 28.

    El valor calculado 0 (anterior ecuacion 3) secompara con el umbral directo ajustado Z0F y elumbral inverso ajustado Z0R. Si 0 es menor queZ0F , el elemento declara una condicion de fallodirecto, mientras que si 0 es mayor que Z0R, elelemento declara una direccion de fallo inverso.Por lo tanto el valor Z0F define el lmite de la zonadirecta del rele, mientras que el valor Z0R defineel lmite de la zona inversa. Para proporcionaruna buena cobertura directa e inversa, pero demanera que las dos regiones no se superpongan,los valores de Z0R y Z0F estan separados, en laforma de realizacion mostrada, por un valor de0,1 ohmios.

    El umbral directo ajustado Z0F se fija de ma-nera que sea mayor que 0F y menor que el umbralinverso Z0R menos 0,1. El umbral inverso ajus-tado Z0R se fija de manera que sea menor que 0Ry mayor que el umbral directo Z0F mas 0,1. Lasregiones de los fallos directo e inverso se ven masclaramente en la representacion del plano de im-pedancias de la Figura 3, en donde la region 30 esla region del fallo inverso, la region 32 es la regiondel fallo directo, y la region intermedia 34 es laregion en la que el rele no funcionara.

    Tal como puede verse a partir de la Figura 3 yla anterior descripcion, los umbrales estan dentrode una region de impedancia limitada por -ZS0 yZL0+ZR0 , de manera que incluso si la impedanciade la fuente es cero o proxima a dicho valor, sesigue disponiendo de suficiente espacio o margenpara seleccionar los dos umbrales.

    La Figura 4 muestra la implementacion delelemento direccional de secuencia cero descritoanteriormente que constituye el objeto de nues-tra solicitud de patente europea

    n 96307413.3 de la cual se deriva esta solici-tud. La Figura 4 incluye varias funciones de pro-teccion ademas de las funciones basicas de calculoy comparacion indicadas anteriormente.

    El calculo de 0 se consigue mediante el ele-mento 40 segun la formula (3) indicada anterior-mente. Este bloque de calculo tiene las entradasde 3V0 e IR. La salida del elemento 40 (0) secompara con el valor fijado del umbral directoZ0F mediante el comparador 42 y con el umbralinverso Z0R mediante el comparador 44.

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    El elemento 40 de calculo se habilita por me-dio de la salida de la puerta AND 46. La salidade la puerta AND 46 es de nivel alto cuando co-existen varias condiciones. La primera es cuandola magnitud de la corriente residual IR es mayorque la magnitud de la corriente I1 de secuenciapositiva multiplicada por un factor seleccionadoa0 de supervision. Esta determinacion se realizapor medio del comparador 48. Esta comparacionse realiza de manera que se proporciona una se-guridad para el elemento direccional para condi-ciones de fallos trifasicos en lneas de transmisionasimetricas. Un ejemplo de a0 en una configu-racion de torre horizontal es a0 = 0,0828.

    Ademas, la corriente residual IR debe ser ma-yor que el valor fijado del elemento 50F, siendo elelemento 50F un elemento especfico de deteccionde fallos. En la forma de realizacion mostrada,el umbral 50F esta dentro de unos margenes defijacion de entre 0,25 y 5 amperios para un relede 5 amperios nominales. La funcion de compa-racion se consigue por medio del comparador 50.De forma similar, la corriente residual IR debeestar por encima del umbral 50R para habilitarel elemento direccional de cara a fallos inversos.Los margenes de fijacion de 50R estan tambienentre 0,25 y 5 amperios para un rele de 5 ampe-rios nominales. La funcion de comparacion parael valor fijado 50R la lleva a cabo el comparador51. Las salidas de los comparadores 50 y 51 seaplican a una puerta OR 49, cuya salida se aplicaa la puerta AND 46.

    Una tercera entrada (NOT) a la puerta AND46 viene de la salida de la puerta OR 52. Cuandola salida de la puerta OR 52 esta a nivel alto, lasalida de la puerta AND 46 esta nivel bajo y elelemento 40 de calculo no esta habilitado.

    La salida del comparador 42 de umbral directose aplica en una entrada a una puerta AND 54.La salida de la puerta AND 54 proporciona unaindicacion de fallo directo a la que se hace refe-rencia como 32VF. La otra entrada a la puertaAND 54 es una entrada NOT de la puerta OR56. Esta entrada esta en estado de habilitacion(de tal manera que una salida alta del compara-dor 42 producira una indicacion de fallo directo32VF) cuando se haya alcanzado el valor fijado50F o cuando la salida de la puerta OR 52 este anivel bajo, o cuando no haya indicacion de unfallo inverso. De este modo la puerta OR 56proporciona una funcion de eliminacion o fi-nalizacion para una indicacion de fallo directocuando se indique subsiguientemente un fallo in-verso.

    De forma similar, la salida del comparador 44para fallos inversos se aplica como una entradaa una puerta AND 58. La otra entrada (NOT)a la puerta AND 58 viene de la puerta OR 60.La salida de la puerta OR 60 es baja (de maneraque la salida de la puerta AND 58 es alta cuandola salida del comparador 44 es alta, indicando unfallo inverso) cuando se ha superado el valor fijadodel umbral inverso 50R, o cuando la salida de lapuerta OR 52 es baja, y cuando no se produceuna indicacion subsiguiente de un fallo directo dela puerta AND 54. Cuando la salida de la puertaOR 60 es baja (de manera que la entrada NOTes alta) y la salida del comparador 44 es alta,

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    la salida de la puerta AND 58 pasa a nivel altoy se proporciona una senal de indicacion de unfallo inverso (32VR) en la lnea 55. Si se produ-jera una indicacion subsiguiente de fallo directo,la salida de la puerta OR 60 pasara a nivel alto,bloqueando la puerta AND 58 y eliminando laindicacion 32VR de fallo inverso.

    Por lo tanto, el elemento direccional polari-zado en voltaje de secuencia cero de la Figura4, que utiliza los dos umbrales modificados inde-pendientes para los fallos directo e inverso, pro-porciona una indicacion fiable de condiciones defallo incluso para fallos remotos con fuentes loca-les potentes (impedancia de fuente de secuenciacero pequena).

    Al llevar a cabo esta invencion, el elementodireccional especfico polarizado en voltaje de se-cuencia cero dado a conocer anteriormente secombina con otros elementos direccionales, porejemplo, un elemento direccional polarizado encorriente de secuencia cero y un elemento direc-cional polarizado en voltaje de secuencia nega-tiva, para proporcionar un sistema adaptativo ouniversal de elementos direccionales para fallosasimetricos.

    La Figura 5 muestra un elemento direccionalpolarizado en corriente de secuencia cero que sepodra utilizar en dicha disposicion. El elemento70 realiza un calculo, multiplicando la corrienteresidual IR y una corriente de fuente de polari-zacion externa (IPOL) y obteniendo la parte realdel valor de la misma. Este valor calculado resul-tante se aplica a dos comparadores 72 y 74. Elcomparador 72 compara el valor calculado con unvalor +0,0625 para un rele de 5 amperios nomina-les. Si el valor calculado es mayor que el umbral,la salida alta del comparador 72 se aplica a unapuerta AND 75, que produce una indicacion 32IFde fallo directo en la lnea 75. No obstante, laindicacion de fallo directo se puede eliminar me-diante una indicacion subsiguiente de fallo inversode la puerta AND 78.

    Por el contrario, en el comparador 74, el va-lor calculado del calculador 70 se compara con unvalor de umbral -0,625 de fallo inverso. Si estevalor de umbral es menor (mas negativo) que elvalor calculado, a la puerta AND 78 se le aplicauna salida alta del comparador 74. La salida dela puerta AND 78 se elimina mediante una indi-cacion de fallo directo de la puerta AND 75.

    Los elementos de calculo presentan varios re-quisitos de funcionamiento de los umbrales. Enprimer lugar, el valor absoluto de IR debe superarlos valores fijados preestablecidos. Esta situacionla establece el comparador 84. Ademas, el va-lor absoluto de la corriente de polarizacion IPOLdebe superar los 0,25 amperios, segun establece elcomparador 85. Ademas, no debe haber sustan-cialmente ninguna corriente residual en la lneade fase paralela, segun establece el comparador88 y al mismo tiempo, debera haber una faltade asercion de la entrada IMBL que esta desti-nada a la deteccion del aislamiento de la fuentede secuencia cero, lo cual puede provocar un fun-cionamiento defectuoso del elemento direccionalpolarizado en corriente.

    El elemento direccional de secuencia negativamostrado en la Figura 6, que es adecuado para

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    ser utilizado en el elemento direccional adaptativoo universal, se explica detalladamente en los do-cumentos US-A-5,349,490 y US-A-5,365,396 men-cionados anteriormente, que se incorporan en elpresente documento a ttulo de referencia. Resu-miendo, el voltaje V2 y la corriente I2 de secuencianegativa se aplican como entradas a un elemento90 de calculo de impedancia, que produce una sa-lida que a su vez se compara en los comparadores92 y 94 con los umbrales directo e inverso respec-tivamente. La formula de calculo de impedanciase muestra en la Figura 6 como

    2 =Re[V2(I21 6 )].

    |I2|2

    Los comparadores 96, 98 y 100 proporcionanuna proteccion calificadora especfica para habi-litar el elemento 90 de calculo. La corriente desecuencia negativa debe superar un cierto umbralmnimo a2(I1), en donde a2 es una constante se-leccionada, e I1 es la corriente de secuencia po-sitiva. La corriente de secuencia negativa debetener tambien unos valores mnimos para las de-terminaciones del fallo directo e inverso respecti-vamente. Una puerta OR 97 y la puerta AND 102completan la caracterstica de proteccion de habi-litacion. La puerta AND 102 es sensible tambiena la falta de una senal de la puerta OR 103. El ele-mento direccional de secuencia negativa de la fi-gura 6 caracteriza tambien una capacidad de eli-minacion de la salida a traves de las puertas OR104, 106 y las puertas AND 108, 110, para lassalidas respectivas de direccion directa e inversa,de forma similar a la correspondiente para los ele-mentos del circuito de las Figuras 4 y 5.

    En el elemento direccional universal, el ele-mento direccional polarizado en corriente de se-cuencia cero (Figura 5) es el primero en la lnea;si este elemento individual toma una decision di-reccional, en ese caso los otros dos elementosno actuan. Esta disposicion se implementa, porejemplo, por medio de la aplicacion de las entra-das 32IF y 32IR a la puerta OR 52 en la Figura 4 yla puerta OR 103 en la Figura 6, lo cual inhabilitaeficazmente el elemento de calculo de impedanciaen dichos circuitos.

    Si el elemento direccional polarizado en co-rriente de secuencia cero (Figura 5) no toma unadecision direccional, en ese caso el elemento di-reccional polarizado en voltaje de secuencia ne-gativa (Figura 6) es el siguiente en la lnea en lasecuencia de la forma de realizacion descrita. Si elelemento direccional de secuencia negativa tomauna decision direccional, en ese caso el elementodireccional polarizado en voltaje de secuencia cero(Figura 4) se inhabilita por medio de las entradas32QF y 32QR en la Figura 4 que actuan a travesde la puerta OR 52.

    Si el elemento direccional de secuencia nega-tiva de la Figura 6 no toma una decision direccio-

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    nal, en ese caso el elemento direccional polarizadoen voltaje de secuencia cero de la Figura 4 tienela oportunidad de tomar la decision direccional.Por lo tanto, la secuencia de funcionamiento delos elementos direccionales individuales que com-prenden el elemento direccional universal de lapresente invencion es (1) el elemento direccionalpolarizado en corriente de secuencia cero, (2) elelemento direccional de secuencia negativa y (3)el elemento direccional polarizado en voltaje desecuencia cero.

    Esta disposicion secuencial presenta ventajasen muchas situaciones, tales como cuando los va-lores de voltaje y corriente necesarios para el fun-cionamiento de un elemento direccional especficopuede que no esten disponibles en una aplicacionseleccionada. Por ejemplo, en una situacion en laque la fuente de secuencia positiva se elimina delsistema de energa electrica, tambien se eliminala fuente de secuencia negativa. Si el elementodireccional en el rele es un elemento de secuencianegativa, en ese caso el rele no puede tomar unadecision direccional ya que las magnitudes de se-cuencia negativa no estan disponibles.

    Los reles disponibles comercialmente seleccio-nan unicamente las magnitudes de secuencia ceroo de secuencia negativa para las determinacionesde la direccion; despues de realizar la seleccioninicial del elemento, se debe utilizar el mismo ele-mento direccional para todas las condiciones deenerga. Esto implica ciertos compromisos, quedependen de la aplicacion especfica.

    No obstante, en la presente invencion, se ga-rantiza practicamente una decision direccionalpara todas las condiciones del sistema de energaelectrica, ya que las magnitudes de secuencia ylas condiciones de aplicacion necesarias para ac-cionar por lo menos uno de los elementos di-reccionales individuales en la secuencia estarandisponibles casi siempre. Por lo tanto, se hacereferencia adecuadamente a la invencion comoelemento direccional adaptativo o universal parafallos asimetricos, que utiliza tres elementos direc-cionales individuales en un orden especfico. Noobstante, se debera entender que se puede uti-lizar un orden diferente al especificado anterior-mente, o, en algunos casos, se podran utilizar doselementos o mas de tres elementos.

    Por lo tanto, se combinan elementos direc-cionales individuales diferentes en un orden es-pecfico para proporcionar una capacidad de ele-mento direccional adaptativo o universal.

    Aunque en la presente descripcion se ha dadoa conocer una forma de realizacion preferida de lainvencion con fines ilustrativos, se debera enten-der que en dicha forma de realizacion se puedenincorporar varios cambios, modificaciones y susti-tuciones sin desviarse con respecto a la invencion,que esta definida por las reivindicaciones que sepresentan a continuacion.

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    REIVINDICACIONES

    1. Elemento direccional adaptativo, universal,que comprende:

    por lo menos dos elementos direccionales in-dividuales, independientes, dispuestos en una se-cuencia seleccionada de funcionamiento, de ma-nera que un primer elemento (Fig. 5) de dichasecuencia seleccionada proporciona indicacionesdireccionales (32IF y 32IR) de fallos directos einversos dentro de unos parametros de funciona-miento seleccionados; y

    unos medios (52) para bloquear el funciona-miento del otro u otro elementos direccionales siel primer elemento (Fig. 5) proporciona una indi-cacion direccional y para habilitar el segundo ele-mento (Fig 6 o Fig 4) cuando el primer elemento(Fig. 5) no puede proporcionar una indicaciondireccional.

    2. Elemento direccional universal segun la rei-vindicacion 1, que incluye tres elementos indivi-duales, dispuestos en una secuencia seleccionada,de manera que un elemento direccional es un ele-mento polarizado en corriente de secuencia cero(Fig 5), otro elemento es un elemento direccional

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    polarizado en voltaje de secuencia negativa (Fig6), y el otro elemento direccional es un elementodireccional polarizado en voltaje de secuencia cero(FIG 4).

    3. Aparato segun la reivindicacion 2, en el queel orden de funcionamiento de los tres elementosdireccionales individuales es el elemento polari-zado en corriente de secuencia cero (Fig 5), elelemento polarizado en voltaje de secuencia nega-tiva (Fig 6), y el elemento polarizado en voltajede secuencia cero (Fig 4).

    4. Aparato segun la reivindicacion 2, en el quecada elemento direccional (Figuras 4 a 6) incluyeunos medios (56, 78, 106) para eliminar una in-dicacion de una direccion de fallo directo (32VF,32IF, 32QF) al producirse una indicacion de falloinverso (32VR, 32IR, 32QR) y viceversa.

    5. Aparato segun la reivindicacion 1, en el quecada uno de los elementos direccionales individua-les (Figuras 4 a 6) incluye unos medios (54 y 58,75 y 78, 108 y 110) para habilitar el elementounicamente cuando los valores de corriente selec-cionados superan los valores de umbral para losfallos directo e inverso.

    NOTA INFORMATIVA: Conforme a la reservadel art. 167.2 del Convenio de Patentes Euro-peas (CPE) y a la Disposicion Transitoria del RD2424/1986, de 10 de octubre, relativo a la aplicaciondel Convenio de Patente Europea, las patentes euro-peas que designen a Espana y solicitadas antes del7-10-1992, no produciran ningun efecto en Espanaen la medida en que confieran proteccion a produc-tos qumicos y farmaceuticos como tales.

    Esta informacion no prejuzga que la patente este ono includa en la mencionada reserva.

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