protección diferencial
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UNIVERSIDAD NACIONAL SAN LUIS GONZAGA
RELES DIFERENCIALES
DEFINICION
Es un dispositivo de protección de un equipo que se basa en el principio de comparación de corriente eléctrica de entrada y de salida, pudiendo ser haber varias posibilidades de conexión.
Se fundamenta en la primera ley de Kirchhoff.
La protección diferencial es largamente empleada en:
Protección de transformadores de potencia.Protección de máquinas síncronasProtección de barras.Protección de líneas de transmisión corta,
etc.
ESQUEMA DE LA PROTECCION DE UN SISTEMA ELECTRICO
IENTRADA = ISALIDA + IRELE
IRELE = IENTRADA - ISALIDA
El dispositivo de protección actúa del siguiente modo:
Si Ientrada = Isalida la corriente Irele = 0, esto es, el elemento protegido no presenta defecto.
Si Ientrada - Isalida ≤ Iajuste de relé la protección no actúa porque la diferencia de corriente es menor que la corriente de ajuste del relé.
Si Ientrada - Isalida > Iajuste de relé la protección actúa porque la diferencia de corriente es mayor que la corriente de ajuste del relé.
FALLA FUERA DE ZONA PROTEGIDA
FALLA DENTRO DE ZONA PROTEGIDA
RELE DIFERENCIAL PORCENTUAL
RELE DIFERENCIAL PORCENTUAL
El esquema de protección diferencial porcentual se basa en la interacción de dos bobinas.
Bobina de restricción, que tiene una derivación central. El campo magnético generado por esta bobina de restricción actúa atrayendo un émbolo produciendo un torque negativo, contrario al torque de operación.
Bobina de operación, cuyo campo magnético atrae un émbolo que produce un torque positivo.
El funcionamiento básico del relé diferencial porcentual se basa en los torques generados en la bobina de restricción y de operación.
FALLA FUERA DE ZONA PROTEGIDA
La bobina de restricción está compuesta de dos partes enrolladas en el mismo sentido, portando corrientes I1 e I2, que producen un campo magnético que atrae con bastante fuerza un émbolo, produciendo un fuerte torque negativo.
En la bobina de operación, si la corriente
resultante es I1 – I2 = 0, el torque es nulo. Así, un fuerte torque negativo (bobina de restricción) garantiza la no operación del relé.
FALLA DENTRO DE ZONA PROTEGIDA
Para dar énfasis al funcionamiento de este relé, suponemos que la corriente I2 tenga el mismo valor en módulo de la corriente I1, de este modo el campo magnético generado por la corriente I2, en la bobina de restricción, tiene sentido opuesto al campo creado por la corriente I1, así, el campo magnético en la bobina de restricción resultante es nulo, consecuentemente no existe torque de restricción. La corriente resultante I1 + I2 = 2I1, pasa totalmente por la bobina de operación, produciendo un elevado torque positivo, nótese que en este caso, el torque de operación es grande y el torque de restricción es nulo, garantizando de esta manera la operación del relé.
CURVA DE OPERACIÓN DEL RELE DIFERENCIAL