Rele direccionai RXPE 4,descripci6n, funcionamiento y zona muerta

.se fabrica en versiones conretardo inverso

.no es afectado por compo-nentes de corriente conti-nua superpuestas a la co-rriente alterna

.pråcticamente no es afec-tado por las variaciones dela temperatura y de la ten-sion auxiliar

.estå constituido por com-ponentes de estado solidoy por un rele electromecå-nico de salida

.tiene indicacion medianteuna banderita, con retornomanual a la posicion iniciai

.ocupa cuatro espacios enel sistema enchufableCOMBIFLEX@ de ASEA

.tiene, entre otras, las si-guientes aplicaciones: pro-teccion direccionai contrafattas a tierra, proteccion deinversion de potencia, pro-teccion direccionai de so-breintensidad y proteccioncontra perdida del sincro-nismo.

.mide la componente de lacorriente que tiene ångulode fase igual al ångulo ca-racterfstico del rele

.funciona correctamentehasta con s610 0,15 % de latensi6n nominal

.se fabrica con nueve es-calas de corriente distintaspara valores de funciona-miento comprendidos entre3 mA y 20 A

.tiene el valor de funciona-miento regulable en formacontinua, en cada escalade corriente, entre 1 y 4veces una constante de laescala

.tiene muy poco consumopropio: hasta de s610 0,08mVA en el circuito de co-rriente

.se fabrica en cuatro versio-nes con ångulos caracte-rfsticos distintos: O, -30,-90 Y + 650

.puede conectarse en sIste-mas trifåsicos para funcio-nar con corriente circulan-do en cualquier direcci6n

ASEA

Rele direccionai tipo RXPE 4Carl-Heimer Einvall, Secci6n de Reles C.D,U. 621.316.925.43

Reg. ASEA 5625

4. Nohaypeligro de oscilaciones pen.dulares CUllndo cesa bruscamente la!Iegada de una corriente grande alrele.

5. Este rele no ocupa mas que cuatroplazlls en el sistema enchufable.CQMBIFLEX8.

Entre otras propiedades, puede men-cionarse que este rele se fabrica encuatro versiones con diferentes anguloscaracteris~icos adecuados para distint~saplicacil;?nes. Hay nueve escalas de co-rriente diferentes,para valores de fun-cionamiento desde 3 mA hasta 20 A;Cada escala de corriente permite elajuste continuo en una gamade 1 a 4.El valor de luncionamiento no dependede la componente de C.C. superpuesta illa corriente alterna.

fasador, la co~iente y la tension Ilegana un converndor, que consta de dospuentes rectificadores, cuyos terminalesde C.C. e~tan conectados, a traves dcresi$tencias, a devariados independientesdel transformador de tension (fig. 3).Estospuentes estan dispuestos demaneraqueuna corriente de controI procedentcdel"transformador de tension fJuye alter-nativamente a traves de cada uno deenas, durante semiperiodos alternados.Se consigue as; un rectificador sensible ala fase, en el que una corriente 1 pro-cedente del transformador de in tensid ades conducida alternativamente a travesde Ios dos puentes rectificadores. Lacorriente de controI es grande en relacioncon la corriente de medida, por lo queesta ultima puede circular a traves de Iosdiodos en ambas direcciones.

Cuando Ios valores instantaneos de lacorriente y la tensi6n entrantes tienenigual polaridad (ambos positivos o am-bos negativos), la corriente circula atraves de la resistencia R en una dircc-ci6n, y cuando tienen diferente polaridad,circula en la otra direcci6n. Esto secumple cuando el rele tiene un angulo

FuncionamientoPor lo que se refiere al funcionamiento,

el rel.: RXPE 4 puede dividirse en Iosdiversos bloques indicados en la fig. 2.

A traves de transformadores y, enciertos ca sos, de un condensador des-

Fig. 1. Rele direccionaI de C.A., de tipo RXPE 4, formado por componentes estå-ticos.

Descripc;6n del re/e d;recc;onal delipa RXPE 4, const;tu;do por compo-nentes estdt;cos. Se describen sus pro-piedades, forma de funcionamiento, va-riantes y tiempos de funcionamiento.

Para conseguir que una proteccion dereles trabajeselectivamente, har que uti-lizar reles direccionales en much:lS apli-caciones. Estos reles funcionan unica-mente cuando la corriente en ciertosentido ha alcanzado un valor deter-minado de antemano. Para este (in sehan usa do reles de potencia como relesdireccionales o simplemente como ele-mentas direccionales. Como Ios reles depotencia miden el producto de lacorriente y la tension, la corrienteen un sentido determinado para laque funciona el rele depende directa-mente del valor de la tensi6n. En lasprotecciones direccionales de sobre-intensidad y faltas a tierra, por ejemplo,lo anterior significa que, para que elrele funcione tambien con una tensi6nbaja, la sensibilidad debe ser grande, ytambien debe serlo el consumo de po-tencia. Para disminuir la dependencia dela corriente de funcionamiento en fun-ci6n de la tension, en las proteccionesde faltas a tierra se utilizan a vetes relesde potencia con polarizaci6n doble, osea con polarizaci6n tanto de la corrientecomo de la tension.

ASEA ha lanzado ahora un rele direc-cionaI estatico, el tipo RXPE 4 (fig. 1),cuya corriente de funcionamiento es in-dependiente del valor de la tension,entre limites mur amplios.

PropiedadesEl rele direccionai RXPE 4 es un rele

de sobreintensidad con polarizaci6nrespecto de la tensi6n, constituido porcomponentes estaticos. Mide la compo-nente de la corriente cuyo angulo deEase es igual al angulo caractenstico delrele, o sea el angulo de Ease lp entre lacorriente y la tensi6n que Ilegan al rele,para el cual tiene el rele su maximasensibilidad.

En comparaci6n con Ios reles direccio-nales de potencia corrientes, el RXPE 4tiene las cinco propiedades caractensti-cas siguientes:

1. Su valor de Euncionamiento es cons-tante para una gama de tensionesmur amplia.

2. Consumo de potencia mur pequefio,hasta de 5610 0,08 m V A en el circuitode corriente durante el Eunciona-miento del rele, y 0,7 a 5,5 VA en elcircuito de tensi6n.

3. Este rele se Eabrica en versiones paraEuncionamiento mur rapid o o paraEuncionamiento retardado con carac-terlstica de tiempo inverso. .

F 8074.

3

ASEA

7 Detector de nivel8 Amplificador9 Rele de sal ida con indicaci6n

10 Ajuste de la escala11 Estabilizaci6n12 Tensi6n auxiliar

La corriente que atraviesa la resisten-cia R da lugar a una tension que esfiltrada en dos etapas, yluego conducidaa un detector transistorizado de nivelcon amplificador. Aumentando la cons-tante de tiempo del circuito de filtrado,se consigue el retardo del funciona-miento con una caracteristica de tiempoinverso. .

Ordinariamente, la tension auxiliarpara el rele es una tension continua,pero el rele puede estar provisto tambiende circuitos rectificadores y filtradoresincorporados para alimentacion con ten-sion alterna. Antes de que la tensionauxiliar llegue al circuito transistorizado,es estabilizada mediante diodos regula-dores. Por eso, el valor de funciona-miento no es influido mas que de formainsignificante por las variaciones de latension auxiliar, y Ios transistores estaneficazmente protegidos contra cualquiertransitorio de la tension. .

El valor de funcionamiento II del relese ajusta en una escala graduada me-diante un potenciometro existente en laparte delantera del rele. El detector denivel recibe entonces una tension depolarizacion adecuada, que se torna dela tension auxiliar estabilizada. El fun-cionamiento tiene lugar cuando I. cos(qJ-cx) :> II; entonces, la etapa de salidadel amplificador transmite tension al relede sal ida. Como rele de sal ida se empleaun rele auxiliar electromagnetico con uncontacto de dos direcciones, un contactode trabajo y una banderita indicadota,'o bien un rele de laminas rapido con uncontacto de trabajo.

1 Desfase2 Transformador de tensi6n3 Transformaci6n de intensidad4 Convertidor5 Filtrado6 Retardo con caracteristica de

tiempo inverso

Fig. 2. Diagrama de bloques del rele direccionai RXPE 4.

Si el relc esta provisto de un condensa-dar desfasador en el circuito de tension,se produce un desplazamiento de fase, IX,entre la corriente de controi y la tensi6n,de manera que el valot medio es pro-porcional a I .cos «p-IX). Los angulos seintroducen en esta f6rmula con sussignos; <p se considera como negativa encaso de desplazamiento capacitivo de lafase.

caracterfstico ~ = 0°, o sea sensibilidadmaxima cuando la corriente y la tensi6nestan en fase. La zona rayada de latig. 4a muestra la corriente a traves dela resistencia R cuando el angulo defase tf, o sea el angulo entre la corrientey la tensi6n que Ilegan al rele, es de 0°,y la tig. 4b se refiere al caso en que tpes de 45° inductivo. El valor medio deesta corriente es proporcionwl a I .cos tf.

--Fig. 3. Esquema del rele direccionai RXPE 4.

5 Estabilizaci6n de la tension auxiliar6 Detector transistorizado de nivel con

amplificador y dispositivo de ajuste7 Rele de salida

1 Transformador de tensi6n2 Puentes rectificadores3 Transformador de intensidad4 Circuito de filtrado

--

Versiones

El rele direccionai RXPE 4 se labri~aen cuatro versiones con distintos ånguloscaracterlsticos:RXPE 40 con (X = 0°RXPE 41 con (X = -90° --

RXPE 42 con (X = -30°RXPE 47 con (X = +65°

La sensibilidad de Ios reles es måxim-acuando el ångulo de last qJ entre lacorriente y la tensi6n que !legan al relees igual al ångulo caracteristico (fig. 5).El ångulo de last de la red para el queel rele tiene sensibilidad måxima dependetambien del ångulo entre la tensi6n quealimenta al rele y la tensi6n entre rase yneutro a la que estå referida la corriente.Llamando {3 a este ångulo, y suponiendoque es positivo cuando la tensi6n entrelast y neutro estå en retardo de raserespecto de la tensi6n del rele, el fun-cionamiento tiene lugar cuando l. cos(qJ -(X + {3) > l, (fig. 7).

El rele RXPE 40 tiene un ångulo ca-racteristico (X = 0°, y su måxima sensi-bilidad se presenta, en consecuencia.cuando es nula la diferencia de fastentre la tensi6n y la corriente aplicadas.Este rele tiene un ångulo de erfor murpequeiio y, en la posici6n de ajuste måsbaja, funciona con un val o r hasta de5610 0,6 % de la tensi6n nominal, si el

ångulo de fast fl) es de :t:300 como

4

ASEA

Fig. 4. Las zonas verdes indican la corriente que atraviesa la resistencia R de latig 3, en a) con lp = 00 y en b) con lp = 450 inductivos.

Fig. 5. Diagrama vectorial con lineasde funcionamiento para las cuatro ver-siones del rele direccionai RXPE 4.

a) RXPE 40 con IX = 0°. Funcionamien-to cuando I .cos cp ;. I.

b) RXPE 41 con IX = -00°. Funciona-miento cuando I. cos (cp +00°) ;. I.

c) RXPE 42 con IX = -30°. Funciona-miento cuando I' cos (cp +30°) ;. I.

d) RXPE 47 con IX = +65°. Funciona-miento cuando I .cos (cp-G5°) ;. I.

Fig. 6. El valor de funcionamiento I .cos q> expresado como multipla del ajust&de la escala, para diferentes valores de la tensi6n alterna U- medida en porcen-taje de la tensi6n nominal Uno para diferentes ångulos de fase fp.

1 I. = 4X constante de la escala 2 I. = 1 X constante de la escala

maximo. Cuanto mayores son er angolade fase o el ajuste, tanto mayor es lacorriente de funcionamiento, lo quesignifica que tambien la corriente decontroI debe ser mayor. Por consiguiente,la tensi6n necesaria para el funciona-miento aumenta al aumentar el angulode fase y el ajuste (fig. 6).

El rele RXPE 40 puede emplearsecomo protecci6n direccionaI en redesequilibradas con o sin neutro para tnedirla potencia activa o reactiva, y comoprotecci6n direccionai de faltas a tierraen redes que tengan una resistencia oreactancia de puesta a tierra del neutropara medir la componente activa de lacorriente de falta a tierra. Los ensayospracticos realizados han mostrado queel rele funciona tambien correctamenteen el caso de faltas intermitentes a tierraen las redes de cables. Este rele se empleatambien como protecci6n contra la per-dida de sincronismo para motores sin-cr6nicos, y en protecciones de excitaci6nmInima para generadores. En sistemastrifasicos, el rele puede estar conectadode manera que funcione con la corrientecirculando en cualquier sentido, usandopara ello un divisor resistivo de tensi6n.

El rele RXPE 41 tiene su sensibilidadmaxima cuando la corriente esta 90° pordelante de la tensi6n del rele. Con suajuste mIni mo, funciona hasta con 56102 a 3 0/0 de la tensi6n nominal. Este relese emplea como protecci6n direccionaIde faltas a tierra en redes no puestas atierra, para medir la componente capaci-riva de la corriente de falta a tierra. Elrele RXPE 41 con suministro auxiliar deC.A. se emplea como rele de maximo depotencia y como rele de inversion de

potencia.El rele RXPE 42 tiene un. angulo ca-

racteristico de -30°. Se emplea como pro-tecci6n direccionai de sobreintensidad yse conecra con su circuito de corriente enuna de las fases y su circuito de tensionentre las ottas dos fases. Su maximasensibilidad se obtiene entonces cuandola corriente tiene un retardo de fase de60° con relaci6n a su tension entre fasey neutro, lo cual es un desfasaje cortien-te en los cortocircuitos. La fig. 7 muestrala lInea de funcionamiento del rele en eltriangulo de tensiones.

5

ASEA

ejemplo, en la protecci6n de excitaci6nminima RAGPA se emplean reles con lacurva de tiempo 3, y en las proteccionesde inversi6n de potencia para gruposgeneradores diesel marchando en para-lelo se emplean reles con curva detiempo 4.

El tiempo de funcionamiento delRXPE 40 puede hacerse menar que elindicado por la curva 1, pero para queel rele funcione correctamente, el angulode fase no debe ser entonces demasiadogrande. Si el angulo de fase no excedede ~ 40°, el circuito de filtrado puededimensionarse de forma que el funciona-miento con un rele de laminas se pro-duzca despues de 4 a 6 ros, con 20 vece9el valor ajustado.

Fig. 7. Diagrama vectorial con lineasde funcionamiento para el rele RXPE42 en conexi6n de 60°, con el circuitode corriente conectado a la rase R ycon el circuito de tensi6n conectado alas fases S y T. (X == -30° Y f3 == -90°.

Funcionamiento cuando I -cos (rp+300-00°) > '.-

Construcci6n

Los componentes estaticos del releRXPE 4 estan colocados sobre una placade circuitos impresos que, junto con eltransformador de intensidad, el trans-formador de tensi6n y el rele de salida,esta montada en una unidad enchufable.Esta unidad ocupa cuatro plazas derele en el sistema moduJar enchufablcCOMBIFLEXe de ASEA, que ha sidadescrito en el Boletm ASEA 1970:5,pags. 99-104.

La minima tensi6n necesaria para elfuncionamiento depende de la escala decorriente del rele. El RXPE 42 conescalas < 100-400 mA tiene la mismacaracteristica de tensi6n que el releRXPE 40 (fig. 6) y se emplea como ele-menta direccionaI en protecciones direc-cionales de sobreintensidad, junta conreles retardados de sobreintensidad.

El tele RXPE 42 con escalas :> 0,3-1,2A funciona hasta con 5610 0,15 % de latensi6n nominal, si la corriente es :> 10veces el valor ajustado. La tensi6n nece-saria es independiente del valor ajustadoen la escala. Como este rele puede fun-cionar tambien con tensiones mur bajas,es muy adecuado para usarIo comoprotecci6n direccionaI de sobreintensi-dad, ya que tambien funciona correcta-mente en caso de faltas trifasicas pr6-xi mas. En la pag. 8 se muestra que unaprotecci6n direccionaI de sobreinten-sidad con rele RXPE 42 tiene una zonamuerta muy pequeiia, o sea que bastacon una pequeiia impedancia entre ellugar de la talta y el transformador detensi6n, para que el rele reciba tensi6nsuficiente para funcionar.

El rele RXPE 47 tiene un angulo ca-racteristico de +65°, por lo que susensibilidad es maxima cuando la co-rriente esta retrasada 65° respecto de latensi6n al rele. Este tele tiene una ten-si6n nominal de 100-240 V, 50-60 H7:.En el ajuste mfnimo, puede funcionarcon 5610 1 V, y puede resistir 300 Vcontinuamente y 600 V durante 10 s.Esta versi6n tiene un rele de l:tminascomo rele de salida, lo cual hace que sutiempo de funcionamiento sea mur corto(curva 6 de la fig. 8). Ademas, este reletiene 5610 un contacto de trabajo y noesta provisto de banderita indicadora. Elrele RXPE 47 se emplea como protecci6ndireccionaI de faltas a tierra en redespuestas directamente a tierra.

Fig. 8. Curvas del tiempo de funciona-miento para el rele direccionai RXPE 4.

1-4 RXPE 40 y 411 RXPE 42 con escalas < 100-400 mA5 RXPE 42 con escalas > 0,3-1,2 A6 RXPE 47

Conclusion

En el rele RXPE 4 se ha empleado un:tconexi6n rectificadora sensible a la fasc,que es bien conocida y cuyo boen resul-rada ha sida demostrado por la expe-riencia. El cuidadoso dimensionamientode esta conexi6n y el ernpleo de uncircuito estatico de medida ha dado alrele caractedsticas excelentes. Este relees de constituci6n flexible, lo cual per-mite hacerlo en gran numero de variantescon diferentes angulos caractedsticos,escalas de intensidad, curvas de tiempq,tensiones nominales y tensiones auxilia-res, como se describe detaJladamente enel Catalogo RK 51-10 E. en el que sedan tambien las demås caractedsticastecnicas.

Como el valor de funcionamientopermanece constante para valores murdiversos de la tensi6n, resulta fåcil elegi runa escala adecuada para reles destina-dos a la protecci6n contra faltas a tierray a la protecci6n contra sobreintensida-des. Debido al pequefio consumo depotencia del circuito de corriente, lostransformadores de corriente de medidadeben cumplir con condiciones menosrigurosas que en el caso de los reles depotencia tradicionales.

Tiempo de funcionamiento

El tiempo de funcionamiento del releviene determinado por la constante detiempo del circuito de filtrado y por eltiempo de puesta en trabajo del rele desal ida. La fig. 8 muestra las curvasstandard de tiempo para las diferentesversiones del rele RXPE 4. La curva 1es la normal, y es la elegida cuando sedesea emplear el RXPE 40 6 el RXPE 41sin funcionamiento retardado.

Para ciertas aplicaciones se desearetardar el funcionamiento. Esto puedeconseguirse a veces sin un rele retardadoaparte, eligiendo el rele RXPE 4 conretardo segun las curvas 2, 3 6 4. Por

6

ASEA

La zona muerta de Ios reles direccionales paraproteccion contra sobreintensidades

C.D.U. 621.316.925.43Roland Nylen, Secci6n de Reles Reg. ASEA 562

En el presente articulo se describe lazona muerta de los reles direccionales yse exponen las condiciones con que debecumplir el funcionamiento para distintostipos de faltas. Se estudia la importanciade que los transformadores de tensionesten en un emplazamiento adecuado,asi como la influencia que sobre la zonamuerta tienen la potencia de cortocir-cuito y la tension de la red. Para elnuevo Tele direccionai RXPE 42 deASEA, se han calculado curvas para lazona muerta, expresadas en mg, comofuncion de la tension de la red, con lapotencia de cortocircuito como pard-metro.

cionamiento direccionaI si la tension ex-cede de la requerida por el rele.

El rele RXPE 42 con escala < 0,1-0,4 Arequiere para funcionar una tension mI-nima de 0,6 % del valor nominal, conel ajuste de corriente mas baja. Si la co-rriente esta ajustada a un valor masa.1to, la tension necesaria aumenta pro-porcionalmente a ella, o sea que si seaumenta el ajuste hasta el valor mas altode la escala, que es cuatro vetes mayor,se requiere 4 X 0,6 =2,40/0 de la ten-sion nominal.

Para reles direccionales RXPE 42 conescalas ;. 0,3-1,2 amperios, se ha calcu-lada la zona muerta en ma para unatension de funcionamiento de 0,15 o/q deUn (fig. 2). De estas curvas se deduceque, con una tension del sistema de10 kV, por ejemplo, y con SS" = 100MV A, la zona muerta es de 1,5 mO. ConSs,,= 200 MVA y 30 kV, se obtiene6,8 ma. Estos valores corresponden a lareactancia de una barra omnibus deunos 3,8 m y unos 17 m de longitud.Por consiguiente, en el caso de Ios corto-circuitos completos del tipo que se pro-duce cuando no se ha quitado, porequivocacion, una tierra de proteccion,el rele funciona correctamente si entre ellugar de la talta y Ios transformadoresde intensidad ha y, por ejemplo, unabarra de 10 kV con una longitud de3s8 m para SS" = 100 MV A, o si har unabarra de 30 kV con una longitud de17 m para SS" = 200 MVA, a traves dela cual pasa la potencia de cortocircuito.

Si se produce una descarga de contor-neo entre Ios polos de, por ejemplo, unseccionador de 10 kV, la calda de ten-sion en el arco sera de unos 400 V, loque corresponde a 40/0 y, en consecuen-

cion a la tension, que reemplaza al teledireccionai de potencia RPB 12 deASEA en las protecciones direcciona-les de sobreintensidad. Dicho rele tieneun angulo caractenstico, IX, de -30°. Enlas protecciones trifasicas direccionalesde sobteintensidad, el rele esta conec-tado con su circuito de corriente en unade las fases y con su circuito de tensionentre las otras dos fases. De esta forma,el rele presenta maxima sensibilidad ala corriente para cp = (,0°, que es unangulo de fase normal en Ios cortocir-cuitos.

El rele mide j cos (lp-IX), 'lo que signi-ficaque per,cibe tanto .la magnitud comola direccion de la cQrriente, o sea elangulo de fase. As. pues, no se trata deUD rele de producto. Su valor de funcio-namiento, Is, puede ajustarse sin discon-tinuidades en una escala, entre una ycuatro veceS el valor de una constantede la escala.

El rele RXPE 42 con las escalas 0,3-1,2 A, 1-4 A, 3-12 A y 5-20 A requiereuna tension mur baja, con el fin de quela zona muerta sea lo menor posiblecuando se emplea el rele en proteccionesdireccionales de sobreintensidad. Con1= 10Xls, por ejemplo, el rele funcionaaunque la tension sea de solo 0,15 %del valor nominal Uno

I.a fig. 1 muestra la tension requeridapor el rele. La zona velde indica la dis-persion entre reles para distintas tensio-Des y frecuencias. La tensi6n de funcio-namiento es independiente de la corrien-te ajustada en la escala del rele. Paracorrientes mur grandes (superiores a50Xls), el Tele puede funcionar aunquela tensi6n sea proxima a O. Tambien conestas grandes corrientes se consigue fun-

Fig. 1. Minima tensi6n necesaria para el funcionamiento del RXPE 42 con diferen-tes valores de la corriente y con cpsc = 30-90°. La zona varde indica la dispersi6nentre reles para distintas tensiones y frecuencias.

Generalidades

Ull rele direccionaI require cierta ten-si6n minima para poder proporcionaruna acci6n direccionai o sea para fun-cionar en la direcci6n correcta. Si se pro-duce un cortocircuito ttifasico, la caldatotal de tensi6n en la impedancia dellugar de la talta y en la impedanciaentre el lugar de la talta y los transfor-madores de tensi6n, debe ser lo suficien-temente grande para que los transforma-dores de tensi6n puedan suministrar latensi6n requerida por el rele direccionaI.

Por eso, en el presente artlculo se de-fine la zona muerta de un rele direccio-nai como la minima impedancia totalrequerida para que el rele reciba la ten-si6n de funcionamiento necesaria.

En el caso de faltas trifasicas debidas,por ejemplo, a haberse olvidado de qui-tar las puestas a tierra de protecci6n,puede despreciarse la impedancia en ellugar de la fal ta. Entonces, la impedan-cia necesaria consta unicamente de laimpedancia entre el lugar de la taltay el punto de conexi6n de los transfor-madores de tensi6n. El valor requeridopara la impedancia depende de la ten-:ii6n del sistema y de la potencia de cor-tocircuito que atraviesa la impedanciade una fal ta.

Para conseguir que las condiciones defuncionamiento de los reles direccionalessean lo mas favorables que se pueda, esimportante que los transformadores detensi6n esten si tu ad os en el punto delaparellaje que tenga maximo potencialen los cortocircuitos, o sea en el puntode alimentaci6n del aparellaje y no, porejemplo, en el punto final de la barra6mnibus. Asl pues, las ilneas provistasde reles direccionales no deben conec-tarse entre el punto de alimentaci6n delaparellaje y los transformadores detensi6n.

Proteccion de sobreintensidad con elnuevo rele direccionai RXPE 42 de ASEA

Et fete direccionat RXPE 42 es unfete de sobreintensidad con potariza-

7

ASEA

-

Fig. 2. Zona muerta, en mO, en funci6n de la potencia de cortocircuito y de latensi6n del sistema, para el re/e dJreccional RXPE 42 con una tensi6n de funcio-namiento de 0,15 % de la tens!6n nominal Uno

mur poco espacio. Una proteccion di-reccional bifasica de sobreintensidad contele de tiempo constante, tele de disparoy dispositivo de prueba, constituida, porejemplo, por componentes del sistemaCOMBIFLEX8, se suministra en formade una unidad funcional totalmente ca-bleada y ensayada que no ocupa masque doce plazas de reles (fig. 3).

Las protecciones direccionales desobreintensidad con caractenstica det:empo inverso requieren normalmentetanto reles de corriente con caracteristi-ca de tiempo inverso como reles direc-cionales.

Cuando se deseaba conseguir un fun-cionamiento seguro para fajtas proximascon el fete direccionaI de potenciaRPB 12 de ASEA, se conectaba el rele deforma que su contacto normal mente ce-rrado esroviera en serie con un tele de-rector del nivel de la corriente. Si se pro':ducia una talta y la potencia circulabaen direccion incorrecta, el contacto seabria y bloqueaba el disparo mediante elcontacto del tele de corriente. Esta co-nexion puede ser todavla de interes, sise desea conseguir el funcionamientopara faltas debidas a haberse olvidadode quitar puestas a tierra de protecci6it",en caso de que Ios transformadores detension esten en posicion incorrecta o encaso de que la potencia de cortocircuitosea pequefia y la tension del sistema seagrande.

No obstante, debe evitarse esta co-nexion, ya que tiene varios inconvenien-tes. Uno de ell os es que la proteccionpuede disparar intempestivamente encaso de faltas proximas en el lado inde-bido de Ios transformadores de intensi-dad. Ademas, Ios reles de corriente adi-cionales necesarios para una protecci6ntrifasica ocupan mas espacio y son måsca ros. Finalmente, la indicacion mediantebanderita estå conectada para funcionaren la direcci6n inversa de la potencia.

cia, el rele funcionara siempre correcta-mente.

Cuando se producen cortocircuitös encaj as de cables y en cables proximos acajas de cables, puede contarse con unacaida de tension en el arco de unos 35 V,lo que corresponde a 0,35 o/e para uncable de 10 kV; este valor excede consi-derablemente de la tension necesaria,que es de 0,15 % para el RXPE 42 conescala > 0,3-1,2 A. En consecuencia, elrele funciona cualesquiera que sean lasdemas reactancias y cllalquiera que seael punto de conexion de los transforma-dores de tension.

En todos los cortocircuitos bifasicos,el rele recibe sufjciente tension, ya quesu circuito de corriente esta conectado auna fase y su circuito de tension a lasarras dos.

As/ pues, las teniiones fan bajas re-queridas por el RXPE 42 con escala

;. 0,3-1,2 A hacen que el funcionamientosea seguro para todas Jas faJtas pr6xi-mas, excepto para las debidas a haberseoJvidado de quitar una puesta a tierrade protecci6n, estando Ios transformado-res de tensi6n conectados a la barra 6m-nibus en posici6n indebida o siendopequeiia la potencia de cortocircuito ygrande la tensi6n del sistema.

Por eso, las protecciones direccionaJesde sobreintensidad con tiempo constantepueden estar constituidas simplementepor un fete RXPE 42 y por un fete re-tardado, en vez de requerirse reles sepa-rados para detectar el nivel de la co-rriente yreles direccionales como eJ e-mentos direccionales. El RXPE 42 se co-necta para que funcione en la direcci6nde la falta, y el valor de funcionamientose ajusta directamente en la escala decorriente del fete.

Las proteccciones de este tipo ocupan

Fig. 3. Protecci6n direccionai bifåsica de sobreintensidad con tiempo constante.

a) Disparo del interruptor b) Alarma, etc.

Resumen

Los reles direccionales ASEA RXPE 42con escalas ;. 0,3-1,2 Apueden usarsenormal mente para protecciones direccio-nales de sobreintensidad con tiempoconstante, sin necesidad de reles inde-pendientes para medici6n de la corriente.El funcionamiento sera correcto paracodas los ripas de faltas.

Solamente si los transformadores deintensidad estan en posicion jndebida osi la tension del sistema es grande y lapotencia de cortocircuito es pequeiia,puede ser neces3rio recurrir a reles de.corriente adicionales y a invertir la co-nexion del rele direccionai, para garan~ -

tizar el disparo del interruptor en casode faltas debidas, por ejemplo, a puestasa tierra de proteccion olvidadas. Noobstante, debe evitarse recurrir a estasolucion, debido a sus inconvenientes.

Las protecciones direccionales de so-breintensidad de tiempo inverso requie-ren normal mente t3nto reles de tiempoinverso sensibles al nivel de corrientecomo reles direccionales.

Impreso en SueciaVästerås 9.1972

Västra Aras Tryckeri AB 2(XX)