cap 3 rele sobrecorriente protecciones

Protecciones en redes elctricas - Escuela Universitaria de Ingeniera Elctrica-Electrnica UTA 1

Ildefonso Harnisch VelosoArica-Chile

Rels de sobrecorriente

UNIVERSIDAD DE TARAPAC Escuela Universitaria de

Ingeniera Elctrica-Electrnica


Rels de sobre corriente

Lugar geomtrico de todas las corrientes que hacen que el torque resultante que acta en la parte mvil sea nulo.

Define la frontera entre la zona de operacin y de no operacin.

La parte mvil esta en un estado de flotacin, sin moverse.

El rel se ajusta para un valor del umbral de operacin (corriente de ajuste).

Si la corriente de operacin es levemente superior a la corriente de ajuste, tericamente la parte mvil debera moverse (el rel operara).

En la prctica esto no ocurre debido diferentes factores.

Umbral de operacin:

Terminologa en rels electromecnicos



Factores

Fricciones en descansos de los ejes o del embolo

Elasticidad no repetitiva del resorte antagnico

Efecto de la temperatura; dilatacin diferenciada en los componentes

Presin atmosfrica; cambia la densidad del aire

Humedad del aire; corrosin en los metales

Envejecimientos de los componentes



Rels de sobre corrienteTerminologa en rels electromecnicos

Tap

Dispositivo que permite variar la sensibilidad del rel, permitiendo que opere con diferentes valores de corriente. Se puede seleccionar dentro de un rango de tomas dispuestas para tal efecto en la bobina de operacin del rel (bobina magnetizante).

Usualmente el Tap se especifica en amperes y representa el valor de la corriente mnima que deja al rel en su umbral de operacin.

Se utiliza como ajuste de la corriente de operacin.

TAP: Tambin se conoce como Plug Setting (PS).


Rels de Sobre corriente

Disco

Anillos desombra

f1f 2f

Ncleo

tap = 1A

2A

4A

Alimentador

N = 100espiras

Supngase que la FMM mnima necesaria para dejar el rel en el umbral la operacin sea de 100 A-v.



La misma FMM, generar el mismo flujo, que producir el mismo torque motriz en el disco. As, la misma FMM = NI se consigue usando varios Taps.

FMM Mnima(A-v)

I mnima (A)

TAP(A)

N

100 1 1 100

100 1.25 1.25 80

100 2 2 50

100 2.5 2.25 40

100 4 4 25

Rels de Sobre corrienteTerminologa en rels electromecnicos


De la tabla se puede apreciar que a cada TAP se le asign una corriente igual a la corriente de ajuste.

De este modo el TAP del rel es tambin conocido como corriente de ajuste.


Cada taps con su respectiva corriente genera la misma FMM, que produce el mismo flujo, que mantiene al rel en el umbral de operacin, esto es, consumiendo la misma potencia aparente, ya que el rel se encuentra en la misma condicin de operacin. Por lo tanto, en estas condiciones, el TC se carga con el mismo burden en VA.




2 21 1 2 2Z Tap Z Tap=

2

12 1

2

TapZ Z Tap

=

Para cualquier Tap y para cualquier corriente de operacin que tenga la misma corriente en veces Tap, el torque motriz sobre el disco es el mismo.

2a m r rKIt = t - t = - t

2r0 KTap= - t Umbral

2r KTapt =

2 2 2m pu r puKTap I It = = tUmbral




Pick-up

Es la corriente mnima de operacin que produce el cambio de estado del rel (cierre de los contactos).

Corriente de partida

Es aquella corriente que saca de la inercia a la parte mvil del rel.

En los rels americanos prcticamente el valor de pickup, de tap y de corriente de partida es el mismo.

En los rels europeos, estos valores pueden ser diferentes; por ejemplo:

part id aI 1 .0 5T ap= p icku pI 1 .3T ap=



Lever / dial de tiempo

Es un indicador ajustable que permite variar los tiempos de operacin del rel (razn del nombre dial de tiempo).

En los rels disco de induccin el indicador se llama lever.

El lever es el indicador de la posicin de tope que controla la posicin de reposo del disco, que determina el recorrido del mismo hasta la operacin o cierre de los contactos, y que por lo tanto permite variar los tiempos de operacin.

Para cada valor del lever o dial de tiempo se tiene una curva de operacin diferente.


Lever / dial de tiempo

El lever es el ajuste del ngulo de reposo .

A mayor ngulo mayor es el tiempo de recorrido que tiene que hacer el contacto mvil para que se cierren los contactos.


j

Circuito DC

Disco

q

Contacto mvilen reposo

Contacto fijo

t

Tope Lever


Corriente de operacin en veces Tap

las curvas de operacin se dibujan en funcin de la corriente de operacin expresada en mltiplos del valor del Tap y no en trminos de la corriente para el Tap actual.

Esto permite usar las mismas curvas independiente del TAP seleccionado.

Curvas de operacin

Los fabricantes demarcan las curvas de operacin de los rels con los siguientes rangos de ajustes del lever (dial de tiempo):

Curva (Americanos: Norma ANSI): 0.5, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10

Curva (Europeos: Norma IEC): 0.05, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1.0 O bien

Curva (en ambos casos): 5%, 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 100%



2

1

Tim

e D

ial

Sett

ing

1.5 2 3 4 5 76 8 9 10 15 20 30 40 50 7060 80 900.1

0.15

0.2

0.3

0.4

0.5

10.9

0.8

0.7

0.6

1.5

2

3

4

5

109

8

7

6

15

1 / 2

1

3

4

5

678910

Tim

e in

Sec

onds

Multiples of Relay Tap Setting

102


veces tapI I / Tap=

Corriente expresada en mltiplos del Tap = Corriente en veces Tap

Tambin se conoce como Plug Setting Multiplier (PSM)

Tap: Plug Setting (PS).

Dial de tiempo = lever

Tambin se conoce como Time Multiplier Setting (TMS).


Curvas de operacin

Todas las curvas son referenciadas a la curva de 100%

Es decir, para una corriente de operacin dada:

Por lo tanto, basta disponer de la curva 100 % para reconstruir cualquier curva.

Existen infinitas curvas entre los extremos (lever 5% y 100%).

Aproximadamente se pueden obtener curvas intermedias interpolando las curvas adyacentes.


X%tiempo curva X% tiempo curva 100%100

=



Curvas de operacin

Rel

op

era

con

tiem

po in

cier

to

Rel

op

era

deac

uerd

o a

la c

urva

sele

ccio

nada

Rel

no

ope

ra

tiem

po d

e op

erac

in

1 opI en veces tap1.5 2 3Umbral de operacin(corriente de ajuste/Tap)



Curvas de operacin

Las curvas inversas de los rels electromecnicos se dan a partir del mltiplo 1.5 veces Tap.

Corresponde a un torque del rel 50% superior al torque del umbral de operacin donde el fabricante garantiza la operacin del rel de acuerdo a la curva correspondiente.

En Iop = 1 la corriente de operacin es igual a la corriente del Tap; el rel esta en su umbral de operacin.

Entre Iop 1 y 1.5 el rel opera con un torque muy pequeo y no hay certeza que el rel cierre sus contactos debido a diversos factores como los comentados para los rels de atraccin magntica.

En los rels digitales, los fabricantes aseguran operacin a partir de Iop= 1.1.



Los rels de sobrecorriente se clasificanen funcin del tiempo de operacin

Rels

instantneos

Clasificacin de rels de sobrecorriente

Rels

retardados

De tiempo

definido

De tiempo

inverso

50 51




Caractersticas tiempo - corriente

opt

I

a) Instantneo

opt

I

b) tiempo definido

1t

c) tiempo inverso

opt

I

opt

I

d) tiempo inverso yunidad instantnea

instI

top de 10 a100 ms ajustables:

ajustables:

ajusteI ajusteI

ajusteI ajusteI

ajuste 1I , t

ajustable:ajusteI

ajustable: ajusteI

ajuste instI , I



Caractersticas de tiempo inverso

Representacin muy aproximada:

ajustet K / I ; I I=

2ajustet K / I ; I I=

3ajustet K / I ; I I=

I (veces tap)1.5

Rel extremadamente inverso

Rel muy inverso

Rel inverso

top (seg)


Curvas caractersticas

Tiempo en

segundos

Corriente

Veces TAP

LeverGraduacin de

tiempo


2

1

Tim

e D

ial

Sett

ing

1.5 2 3 4 5 76 8 9 10 15 20 30 40 50 7060 80 900.1

0.15

0.2

0.3

0.4

0.5

10.9

0.8

0.7

0.6

1.5

2

3

4

5

109

8

7

6

15

1 / 2

1

3

4

5

678910

Tim

e in

Sec

onds

Multiples of Relay Tap Setting

102


Rels de sobre corrienteCurvas caractersticas

Es habitual representar 11 curvas cada una coincidiendo con las numeraciones del dial de tiempo (lever).

El propsito de ajustar el retardo es permitir la coordinacin entre los rels.

Las curvas se dibujan mediante una sola lnea; sin embargo, es necesario indicar que se aceptan ciertos lmites de error.

Para ajustar un rel de sobrecorriente se debe seleccionar su Tap y su graduacin del dial de tiempo.

Lo ideal en un sistema de proteccin es que todos los rels tengan la misma inclinacin de sus curvas caractersticas.

As, se facilita la coordinacin y se garantiza coordinacin para todas las corrientes de cortocircuito de la red.


Rels de sobre corrienteCurvas caractersticas Rel IAC51 GE


Rels de sobre corrienteCurvas caractersticas inversas estandarizadas

Rels electromecnicos: Normas IEC, ANSI/IEEE, IAC, I2t

Las curvas presentadas anteriormente son de rels electromecnicos.

Como los rels electromecnicos eran los nicos utilizados en el pasado, sus curvas se normalizaron a travs del tiempo.

En los rels digitales no hay necesidad de disponer de las curvas en papel, porque opera asociando la curva a una funcin que reproduce la curva normalizada.

Rels electromecnicos: Funcin estandarizada

opKt L

M 1ab

= +-


Rels de sobre corrienteCurvas caractersticas inversas estandarizadas

Rels electromecnicos: Funcin estandarizada

k: Corresponde a la graduacin del dial en por unidad. Por ejemplo: Curva 20%, k = 0.20.

top: Tiempo de operacin del rel en segundos.

Ip: Corriente pickup.

, : Son constantes que determinan la pendiente de las curvas.

L: Constante.

Algunas ventajas de los rels digitales respectos a las curvas:

Pueden ajustar las inclinaciones.

Tienen curvas propias de operacin y personalizadas de acuerdo a las necesidades.

Pueden emular las curvas normalizadas de los rels electromecnicos.



Rels electromecnicos: Coeficientes funcin estandarizada

Norma Tipo de curva L

IEC

Normal inversa 0.02 0.14 0Moderadamente inversa 0.04 0.05 0Muy inversa 1 13.5 0Extremadamente inversa 2 80 0

IEEEModeradamente inversa 0.02 0.0515 0.114Muy inversa 2 19.61 0.491Extremadamente inversa 2 28.2 0.1217

Curvas caractersticas inversas estandarizadas


Rels de sobre corrienteTiempo de reposicin y sobrecarrera

Tiempo de reposicin (reset time)

Es el tiempo que tarda el rel en volver a su estado inicial despus que ha actuado y queda listo para una nueva operacin completa.

En un rel disco de induccin es el tiempo que tarda el disco en volver a su posicin inicial despus que ha actuado.

j

Circuito DC

Disco

0q =

Contacto mvil

Contacto fijo

rt Contacto mvilposicin reposo

Cuando el rel opera y despus el interruptor elimina la corriente de falla, cesa el torque motriz.

El disco queda sometido solo al torque restaurador del par antagnico.


Rels de sobre corrienteTiempo de reposicin y sobrecarrera

Sobrecarrera

En un rel disco de induccin la sobre carrera es el tiempo que el disco puede seguir girando antes de cerrar sus contactos debido a su inercia, luego que la falla ha sido despejada por otro rel.

En rels estticos y digitales la sobre carrera es despreciable y el tiempo de reposicin se puede reducir prcticamente a cero.


Selectividad de rels de sobrecorriente

Proteccin de sobrecorriente

Desventaja principal de los rels de sobrecorriente

Individualmente son escasamente selectivas debido a que su respuesta es funcin nicamente de la corriente que vigilan, con independencia de la causa que la origina , de su sentido de circulacin o del punto en que se ha producido la falla.

Obteniendo selectividad

Se define a nivel de conjunto, es decir, coordinando adecuadamente la respuesta de todas ellas.




Obteniendo Coordinacin

Selectividad cronomtrica:

Se logra si la coordinacin se realiza ajustando convenientemente los tiempos de operacin de los rels (ajustes cronomtricos).

La desventaja es que a medida que crece la severidad de la falla crece el tiempo de despeje de la misma.

Selectividad ampermtrica:

Se logra si la coordinacin se realiza ajustando convenientemente las corrientes de operacin de los rels (pickup).

El escalonamiento de los valores de las corrientes de cortocircuito, creciente a medida que nos acercamos hacia la generacin, posibilita el establecimiento de selectividad ampermtrica en una red radial.

Se puede aplicar solamente a la proteccin de un tramo de la red que posee una impedancia significativa (ver ajuste de unidades instantneas).



El alcance de un rel de sobrecorriente depende del tipo de falla y de loscambios de generacin en el sistema elctrico (impedancia de la fuente); as, elrel puede subalcanzar o sobrealcanzar. Ests caractersticas pueden produciroperaciones incorrectas haciendo que el sistema de proteccin pierda selectividad.


Inconvenientes en la aplicacin

Las pobres prestaciones de selectividad y los inconvenientes inherentes a sucoordinacin hacen que las protecciones de sobrecorriente se empleenfundamentalmente en el mbito de las redes de distribucin, siendo mucho menorsu utilizacin en lneas de transmisin de alta tensin.

Esta problemtica se puede tolerar en un Sistema de Distribucin pero no es aceptable en redes de transmisin (se puede producir prdida de estabilidad), por lo que se prefiere utilizar protecciones de sobrecorriente en un sistema de distribucin (no tan rpidas para coordinacin, pero ms baratas).

Adems, el ajuste y la coordinacin de los rels de sobrecorriente se tendra quecambiar al producirse modificaciones en la configuracin de la red.



La aplicacin principal de los rels de tiempo inverso es la proteccin contrasobrecargas prolongadas y contra fallas entre fases y fase a tierra en sistemasradiales de distribucin. Tambin se utilizan bastante en redes industriales enmedia y alta tensin.


Aplicaciones

En redes radiales, generalmente la selectividad se consigue mediante lacoordinacin cronomtrica de los rels. Para ello es necesario ajustarlos demodo que, referidos a corrientes equivalentes, sus tiempos de operacinsean crecientes a medida que estn situados ms cerca de la generacin.




Aplicaciones

Aunque este escalonamiento de tiempos puede conseguirse con rels desobrecorriente de tiempo definido, lo habitual es que se realice con unidades detiempo inverso, debido que permiten reducir los tiempos de permanencia bajocondiciones de falla a medida que aumenta el valor de la corriente de falla y,por lo tanto, mitigan la gravedad de las consecuencias de su circulacin.

En redes malladas no es posible definir la selectividad utilizando solamentefunciones de sobrecorriente. Por esta razn, para este tipo de redes esnecesario utilizar protecciones de sobrecorriente direccionales, que sedenominan as debido a que operan cuando la corriente supera el valor pickupfijado y, adems, circula en una direccin determinada.


Selectividad con rels instantneos (ampermtrica)


Cada rel se ajusta (idealmente) para que opere solamente si la corriente es mayor que la corriente de cortocircuito correspondiente a la posicin del 52 contiguo ubicado aguas abajo.

A

ABR

B

BCR

C

CDR

D

DR

XF

Distancia aumentadesde la fuente

Corriente aumentahacia la fuente

pickupI

DCCI

CCCI

BCCI

DRCDR

BCRABR

distancia




Ventaja Alta velocidad de operacin

Desventajas

Problemas de selectividad

Sobre alcance transitorio en rels instantneos

Tendencia que tiene un rel a operar para fallas ubicadas ms all del alcance esperado (calculado sin componente DC).

Esto se debe a que el ajuste se define a partir de la corriente de falla simtrica, sin embargo, el rel (por su rapidez de operacin) ve la corriente asimtrica de falla y es este valor el que compara con el ajuste.

Por ejemplo, si ocurre una falla en el tramo BC, prximo al interruptor B, puede ser la proteccin RAB quien la despeje, si es ms rpida que la RBC.




Sobre alcance transitorio:

A Bt

A

I I 100 80S 100 100 20%I 100- -

= = =

AI :

Corriente de falla simtrica que, combinada con el mximo desplazamiento de la componente DC, es igual a la corriente pickup (alcance Y).

Corriente de falla sin componente DC de valor igual a la corriente pickup (alcance X).

BI :

50

A B

X Y100 /1

puI 1.0 A=caI 100 A=

dcI 0=

FI 100 A=

caI 80 A=

dc,maxI 60 A=

FI 100 A=

Alcancetransiente

Alcance dergimenpermanente

Sobre alcance

Falla ocurre env(t)=Vmax

Falla ocurre env(t)=0

El relsobrealcanzadesde X a Y.




Desventajas

Problemas de Selectividad

Baja selectividad para valores elevados de corriente de cortocircuito.

Dificultad para distinguir entre una corriente de falla en un punto u otro, cuando la impedancia entre ellos es pequea comparada con la impedancia hacia el lado de la fuente, lo que puede llevar a que se presente una baja selectividad.

q Por ejemplo, no existe diferencia entre la corriente de falla a la entrada del interruptor B y la corriente de falla en su salida, por lo tanto, el rel RAB no puede discriminar si la falla ocurri en su tramo o en el siguiente. Si la falla ocurre a la salida del interruptor, puede ser la proteccin RABquien la despeje, si es ms rpida que la RBC.

ABR




Desventajas

Problemas de Selectividad

Dificultad para el ajuste cuando las condiciones de carga (generacin) son muy variables .

q Si los ajustes son calculados para mxima generacin estos podran no ser apropiados para niveles de falla menores; sin embargo, si los ajustes son calculados para un nivel de falla menor podra suceder que algunos interruptores operen innecesariamente si los niveles de falla aumentan.

ABR

Por los problemas mencionados, los rels de sobrecorriente instantneos prcticamente no se utilizan como nica alternativa de proteccin; sin embargo, se usan en combinacin con otras protecciones.


Selectividad con rels de tiempo definido (cronomtrica)


Para resolver algunos de los problemas de selectividad mencionados anteriormente es necesario discriminar por tiempo de operacin.

La figura supone que todos los rels tienen sensibilidad para detectar la falla F.

A

ABR

B

BCR

C

CDR

D

DR

XF



opt

0.51.01.52.0

DRCDRBCRABR

distancia

tDtD

tD

t : tiempo de coordinacinD



Selectividad con rels de tiempo definido (cronomtrica)

Ventajas

Selectividad conseguida por ajuste de tiempo (operacin escalonada).

Se usa en lneas radiales para proteger tramos cortos donde se produce una pequea diferencia de los niveles cortocircuito entre sus extremos, debido a que la impedancia del tramo a proteger es pequea respecto a la impedancia entre la proteccin y la fuente.

Desventajas

La gran desventaja de este mtodo es que el tiempo de operacin de cada uno de los rels es cada vez mayor hacia las proximidades de la fuente, justamente donde el nivel de falla es mayor y donde se debiera actuar con ms rapidez.


Selectividad con rels de tiempo inverso (cronomtrica)


A

ABR

B

BCR

C

CDR

D

DR

XF

opt

0.51.01.52.0



DR

CDR

BCRABR

distancia



Selectividad conseguida por ajuste de tiempo (operacin escalonada).

Se usa en lneas radiales para proteger tramos largos y/o contransformadores donde se produce una diferencia significativa de los nivelescortocircuito entre sus extremos, debido a que la impedancia del tramo aproteger es grande respecto a la impedancia entre la proteccin y la fuente.

La falla se aclara ms rpido que con rels de tiempo definido.


Ventajas




Ventajas

S1

2 S L

Ztt Z Z

=+

A B

SZ LZ

opt

d

2t

1t

Caracterstica inversa It k=



Cuando las corrientes de falla en los extremos del elemento por proteger no difieren mucho. En estos casos, no se aprovechar la caracterstica inversa de las protecciones dado que las corrientes de falla variarn dentro de un rango muy angosto.

Cuando la impedancia de la fuente vara apreciablemente con la capacidad de generacin conectada al sistema, dado que tambin se puede presentar la condicin anterior con generacin mnima.


Desventajas


Seleccin de curvas t-i de rels de tiempo inverso


Entre las curvas inversas disponibles la adecuada se seleccionar en funcin de las caractersticas del elemento a proteger y de la necesidad de coordinacin con otras protecciones asociadas al rel.

Curvas inversas (It = k)

Si no existen requisitos especiales de coordinacin, la eleccin recaer sobre las curvas menos inversas (normal inversa).

Se utilizan especialmente en lneas radiales cuando la corriente de cortocircuito difiere apreciablemente entre los extremos del tramo a proteger.


Seleccin de curvas t-i de rels de tiempo inverso


Curvas muy inversas (I2t = k)

Cuando es difcil lograr un tiempo de paso suficiente debido al bajo valor de la impedancia de la lnea.

Tambin son aconsejables para proteger contra sobrecargas de aparatos, ya que I2t= k es tambin la caracterstica corriente versus calentamiento de los equipos elctricos.

Curvas extremadamente inversas (I3t = k)

Se aplica cuando es necesario coordinar esta proteccin con las curvas de fusin de fusibles, cuyas caractersticas son I3t = K.

Tambin es recomendable su uso, cuando haya que restablecer el servicio de una lnea de distribucin despus de permanecer un tiempo prolongado fuera de servicio para obtener selectividad entre la corriente de carga fra y la de falla.


Selectividad con rels de tiempo inverso e instantneo


En ciertos casos es posible usar elementos instantneos (selectividad ampermtrica) en combinacin con rels de tiempo inverso (selectividad cronomtrica) sin perder selectividad y al mismo tiempo, mejorar la estabilidad del Sep.

A

ABR

B

BCR

C

CDR

D

DR

XF

opt

Distancia aumenta desde lafuente

Corriente aumenta hacia la fuente

Relsinstantneos

Rels tiempoinverso

ABR BCR CDR DR

distancia

tD

tDtD



Selectividad con rels de tiempo inverso e instantneo

Ventajas

La utilizacin de una unidad instantnea es recomendable cuando la relacin entre las corrientes de falla del elemento a proteger sea al menos 2 3 veces (diferencia apreciable).

Reducir los tiempos de operacin de los rels, cuando estos tiempos an son demasiado grandes si se utilizan exclusivamente rels de tiempo inverso, sobre todo cuando hay muchos tramos de lnea por proteger.

El ajuste de la unidad instantnea debe ser tal que no detecte fallas ms all de su tramo encomendado. De esta manera la unidad instantnea no operar para las fallas que se produzcan en tramos siguientes a la de su ubicacin y, suministrar proteccin de alta velocidad a una porcin importante de su propio tramo de lnea.


Selectividad con rels de sobrecorriente con retencin de voltaje


2 2i VK I K Vt = -

Para electromecnicos115 V

0 V

10.25 corriente en veces tap

opt

Caracterstica tiempo - corriente de un rel desobrecorriente con retencin de voltaje

Corriente de ajuste (pickup)funcin del voltaje de la red

Ms inversa que lasextremadamente inversas

Muy inversa (sinretencin)


Selectividad con rels de sobrecorriente con retencin de voltaje


Ventajas

Las protecciones de sobrecorriente se pueden usar solamente cuando la corriente mnima de falla es mayor que la corriente mxima de carga. Cuando hay un amplio rango de variacin de las condiciones de generacin y donde la corriente mnima de falla puede ser menor que la corriente mxima de carga, es posible usar protecciones con retencin de voltaje.

la corriente pickup est en funcin del voltaje de la red. Por ejemplo, al 100 % del voltaje la corriente pickup es exactamente la ajustada; conforme el voltaje disminuye se reduce asimismo el valor pickup.

El rel se puede ajustar de modo que permita al elemento protegido tomar cualquier sobrecarga permisible dentro de la capacidad del elemento (curva muyextremadamente inversa), y a la vez, sea capaz de operar rpidamente con la misma magnitud de la corriente o con una menor cuando se presenta una falla. (curva muy inversa).


Coordinacin de protecciones de sobrecorriente


Consiste en organizar las curvas caractersticas tiempo-corriente de cada uno de los rels que se encuentran en serie entre la fuente y el consumo con el fin de asegurar la selectividad de las protecciones de sobrecorriente.

Objetivos

Cuando se coordinan rels, debe mantenerse un intervalo de tiempo entre sus curvas, con el objeto de obtener una operacin secuencial correcta de los interruptores. A este intervalo de tiempo se le denomina tiempo de coordinacin o de paso.

Definir tipo de proteccin de sobrecorriente a utilizar.

Definir tiempo de coordinacin a usar

Determinar los ajustes de corriente y tiempo



Coordinacin de protecciones de sobrecorriente

A

ABR

B

BCR

C

CDR

D

DR

XF



DRCDRBCRABR

opt tiempo de coordinacin

rels de tiempo inverso

tD

tD

tD

t :D



Tiempo de coordinacin

Reposicin

Reposicin

Sobrecarrera

Falla on Falla off por Falla off por

U: tiempo de operacin de RDV: tiempo de aclaramiento de BDW: sobrecarrera de RCDX: margen de seguridad (incluye: W, errores de las curvas)

tiempo coordinacin S = V + Xtiempo operacin RC D = U +

abiertocerrado

O

C

O :C :

CO

OC

U V X

C tDOW

DR BD- CDR BC-

DR

BD

CDR

BC BC: Interruptor CBD: Interruptor D

tD



Tiempo de coordinacin

Factores

Tiempo de apertura del interruptor: 0.08 seg.

Apertura de contactos y extincin del arco. Tiempo de sobrecarrera del rel: 0.10 seg.

Error en las curvas del rel: 0.10 seg.

Factor de seguridad: 0.02 a 0.12 seg.

Incluye otros errores, como el de los TC.

TIEMPO DE COORDINACIN: 0.3 A 0.4 SEGUNDOS

Los rels digitales tienen un tiempo de coordinacin menor; sin embargo, por razones de seguridad se adopta el tiempo de coordinacin de los rels electromecnicos.


Ajustes de los rels de sobrecorriente

1. El rel de fase debe detectar fallas por lo menos hasta el extremo final del tramo siguiente al que esta protegiendo (brinda respaldo). Por ejemplo, en la figura el rel RAB debe detectar fallas mnimas en la barra C; es decir, RAB debe dar respaldo al rel RBC.

Ajustes rels de fase: Reglas generales

DR

XF

Corriente aumenta hacia la fuente

BCR

C

CDR

A

ABR

B

Distancia aumenta desde la fuente

D

Falla mnTap I

cap 3 rele sobrecorriente protecciones

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