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138

EL ARTE Y

LA CIENCIA DE LA

PROTECCION

POR

RELEVADORES

de corriente

portadora,

no

interferirá

con el disparo

deseado,porque

no

se

requiere la transmisión

de corriente

portadora

para

permitir

el

disparo; las fallas

externas,

que

están

en

eI

otro

lado de la

trampa

de la línea, no afectarán a transmisión adecuadade Ia corriente por-

tadora

cuando ésta

se requiera.

La protección

por

comparación

de

fase

es

inherentemente

inmu-

ne

a

los

efectos

de

las ondas

de

potencia

o

pérdida

de

sincronismo

entre fuentes

de

generación

más

allá

de los

extremos

de

una

línea

prGtegida.

gualmente,

as corrientesque

fluyen en

una

línea

a

causa

de la inducción

mutua

de

otro

circuito contiguo,

no

afectará

el

fun-

cionamiento

del

equipo.

En

ambas

situaciones,

las

corrientes

fluyen

meramente

a

través de

la línea como hacia

una carga externa

o

hacia

un cortocircuito externo.

PROTECCION

POR

COMPARACION

DIRECCIONAL

El

equipo

de

protección

moderno

del

tipo

de comparación

direc-

cional

funciona

conjuntamente

con

los relevadores

de distancia

por-

que

éstos proporcionan

protección

de respaldo,

y

porque

ciertos

ele-

mentos

de los

mismos

pueden

utilizarse

en común

con

el equipo por

comparación direccional. Sin embargo, para nuestros propósitos in-

mediatos, sólo

consideraremos

quelloselementos

que

son

esenciales

a

la

protección

por

comparación

direccional.

Con

la

protección

por

comparación

direccional,

el

piloto

informa

al

equipo

en

un extremo

de

la

línea

cómo responde

a un cortocircui-

to un relevador

direccional

en

el

otro

extremo

de la

línea. Normal-

mente,

no

se

transmite señal piloto

desde

cualquier

terminal.

Si

ocurre

un cortocircuito

en

una

sección

de línea

inmediatamente

ad-

yacente,

se

transmite

una señal

piloto

desde cualquier

terminal

donde

fluye la corriente de cortocircuito hacia afuera de la línea (esto es,

en

la dirección de

no disparo).

Mientras que

cualquier

estación

está

transmitiendo

una señal

piloto,

el disparo

se bloquea

en todas

las

otras

estaciones.Pero

si

ocurre

un cortocircuito

en la

línea

protegida,

no se

transmite señal piloto

y

el

disparo

ocurre

en cualquier

terminal

donde

fluye

la corriente de cortocircuito.

Por

lo tanto,

el

piloto

es

de

bloqueo,

ya

que

la

recepción

de la señal piloto

no se

requiere

para

permitir

el

disparo.

La

señal piloto

está

estacionaria

una vez

puesta

en

marcha,

y

no cada otro semiciclo como en la protección por comparación de

fase.

Los

elementos

esenciales

de

los

relevadores

en

cada

extremo

de

una

línea se

muestran

esquemáticamente

n la

Fig.

6

para

un tipo

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RELEVADORES

PILOTO POR

CORRIENTE PORTADORA..

13 9

de

equipo.

Con

dos excepciones,

odos los

contactos

se muestran

en

la

posición

que

toman bajo condiciones

normales; las

excepciones

consisten en

que

los contactos del relevador

receptor

(R)

están

abier-

tos porque la bobina de retención del relevador receptor (R,,) está

alimentada normalmente, y

en

que

el contacto

auxiliar

del intemrptor

está cerrado

cuando

éste

también lo está. Los

contactos

del

relevador

direccional de

fase

(Do) pueden

estar o

no

cerrados.

dependiendo

de la dirección en que

fluye

la corriente de carga.

Supongamos

ahora que ocun'e

un

cortocircuito

en

una

línea ad-

yacente

detrás del

extremo

donde está

localizado

eI

equipo

de la

Fig.

6. Si la magnitud

de la corriente

de cortocircuito

es lo

suficiente-

mente

elevada

para

hacer funcionar

los

detectores

de bloqueo de falla

(FDqnpara una falla de fase o FDo,,para una falla a tierra), el fun.

cionamiento de

estedetector de

falla abre

Ia conexión

del lado negativo

t¡ansmisor de

co-

nte

portadoral

""fr":;1T;"l:,"

Frc. 6. Diagrama

esquemático de los circuitos

de

contacto

esenciales

del

equipo

de

protección por

comparación

direccional.

SI

-

relevador

de sello;

Dc

:

relevador

direccional de

tierra;

--

relevador

di¡eccional

de

fase,

FD",

:

relevador

detector de disparo

de falla a tiena; FDúr

:

relevador

de-

tector de

disparo de falla de fase; R

-

relevador receptor; Rr,

:

bobina de re-

tención

de

c-d; R.- trobina de la corriente

portadora;

T

-

indicador;

TC

:

bobina de disparo;

FD"n:

relevador

detector de

bloqueo

de falla

a tierra;

FDen

-

relevador

detector de bloqueo

de fa-lla

de

fase

de

las

barras colectoras

de

c-d

al

circuito de control

del

transmisor de

corrietrte

portadora.

La

polaridad

de

esta conexión viene

a

ser,

enton-

ces,

positiva,

debido a la conexión

a

través

de

la resistencia

al

lado

positivo

de las barras colectoras

de c-d,

y

el

transmisor de corriente

portadora

transmite una señal

para

bloquear el

disparo

en oüas

ter-

minales de la línea. No hay tendencia a disparar en esta terminal

pcrque

la corriente

está

fluyendo

en

la dirección hacia

los

contactos

abiertos

del relevador

direccional

(D"

o Do) en

el

circuito de disparo,

aunque

un detector

de

disparo

de

falla

(FD,,,,

o

FDEr)

pudiera

haber

FDA,

Resisiencia

""fl

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140

EL ARTE

Y LA CIENCIA

DE

LA PROTECCION POR RELEVADORE.S

funcionado.

Además.

ios

contactos

del relevador receptor

(R)

habrán

permanecido

abiertos

porque

la bobina R,, se alimentó

por

el

receptor

de corriente

portadora

casi en

el mismo instante

en

que

la bobina

R,, dejaba de alimentarse por la abertura del contacto

"b"

de FD",

o

FDEr. En

cada

una de

las

otras

terminales

de la

l ínea

donde

Ia

corriente

está fluyendo hacia dentro de la

misma,

el funcionamiento

habrá

sido

similar,

excepto

que,

dependiendo

del

t ipo de

falla,

habrá

cerrado

sus contactos

un

relevador

direccional.

Sin

embargo, el

dis-

paro habrá

sido bloqueado

por

la recepción

de la señal de

la

corrien-

te

portadora,

habiéndose mantenido

abiertos los contactos

(R)

del

relevador

receptor como se

describió

para

la

primera

terminal.

Los

detectores

de disparo de

falla pudieron

o

no

haberse

puesto

en tra-

bajo, ya que son menos sensibles que los detectores de bloqueo de

falla,

pero

el disparo

habrá

sido

bloqueado

en

cualquier caso.

El

fun-

cionamiento

de

un detector

de bloqueo de

falla

de una de

estas

otras

terminales

pudo

haber

puesto

en

marcha la

transmisión

portadora

de

esa terminal,

pero

ésta habría

sido

detenida

inmediatamente

por

el

funcionamiento de

un

relevador

direccional.

En

un cortocircuito en

la

línea

protegida,

los

relevadores

direccio-

nales

en

todas las terminales

donde

fluye la.corriente

de

cortocircui-

to

cerrarán

sus contactos,

con

la

cual se

para

la transmisión

porta-

dora tan pronto como ésta se pone en marcha por los detectores de

bloqueo de

falla.

Sin

señal

portadora

para

bloquear eI disparo, dis-

pararán

todas las terminales

donde

haya suficiente

corriente de

falla

para poner

en trabajo un

detector de disparo de

falla.

El relevador

direccional de tierra

puede

parar

la

transmisión

por

corriente

portadora

si

fue

puesta

en marcha por

cualquier

detector de

bloqueo de

falla

de fase

o

por

el detector de bloqueo

de

falla

a

tierra,

pero

el

relevador

direccional

de fase

sólo

puede parar

la transmisión

si ésta se inició

por

el detector de bloqueo de

falla

de

fase.

Esto mues-

tra cómo se obtiene la "preferencia de tierra" si se desea. El principio

de

la

preferencia

de

tierra

se utiliza

cuando

un relevador

direccio.

nal

de

fase

es apto

para

funcionar

incorrectamente

para

una

falla

a

tierra.

No se

requiere

la

preferencia

de

tierra

si

se utilizan detectores

de

falla

de

fase

del

tipo

de distancia.

La Fig. 6

sólo muestra

ios contactos de los

relevadores

de

fase

de

una

fase. En los circuitos de disparo

y

paro-portadores,

los circui-

tos

de

contacto

para

las

otras dos

fases

estarían

en

paralelo

con

aquellos

que se muestran.

En el circuito

de

la

bobina

de retención

del relevador receptor de c-d y en el circuito de arranque del portador,

los contactos están

en

serie.

Una característica

que

contribuye al

funcionamiento

de

alta

ve-

locidad es

el

"circuito

de disparo bloqueado

normalmente".

Como

se

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RELEVA.DORES

PILOTO

POR

CORRIENTE

PORTADORA

muestra

en la

Fig.

6,

esta

característica

onsiste

en proporcionar

al

relevador

eceptor

por

corriente portadora

una

segunda

bobina (

R,,

,

que,

cuando

se

alimenta,

mantiene

abierto

el

contacto

del

relevador

receptor como cuando está siendo recibida la corriente portadora.

Esta

bobina

auxiliar

está

alimentada

normalmente

a

través

de

un

circuito

en

serie que

consiste

de

un

contacto

"b"

en

cada

relevador

detector

de

disparo

de

falla.

En

los

primeros

equipos

sin el

circuito

de

disparo

bloqueado

ormalmente,

a

recepción

de

la

corriente

por

tadora

tuvo

que

abrir

el

contacto

"b"

del

relevador

receptor

antes

que

un

detector

de disparo

de falla

pudiera

cerrar

su contacto

,,a".

y

esta

carrera

requirió

una cierta

acción

retardada

en

el funciona-

miento

del

detector

de

disparo

de falla para

evitar

el

disparo

inde-

seado.Con el circuito de disparo bloqueadc¡ ormalmente, el contacto

del relevador

eceptor

se

rnantiene

normalmente

abierto

por

la

bobina

Rtt;

Y,

cuando

ocurre

una falla,

se

inicia

la

transmisión

por

corriente

portadora

y

se alirnenta

a

bobina

R,

aproximadamente

al mismo

tiempo que

se deja

de

alimentar

la

bobina

R¿,.

De

este modo,

el flujo

que

mantiene

trabajando

al relevador

no

tiene

tiempo

de cambiar.

Por

lo

tanto,

el

detector

de

disparo

de

falla

puede

ser

tan rápido

co-

mo sea posible,

y

no hay

carrera

de contacto

objetable.

El

término

"intermitente",

que

se

contrapone

con

"continuo",

den-

tifica un tipo de piloto en el cual ia transmisión de la señal piloto

ocurTe

sólo

cuando

ocurren

cortocircuitos.

Un

piloto

del

tipo

continuo

no requeriría

el circuito

de disparo

bloqueado

norrnalmente,

pero

éste

tendría la

misma

desventaja

que

un

piloto

de

disparo,

porque

no

ha-

bría manera

de

pa-rar

a transmisión

de

la señal piloto

en

una

estación

donde

el internrptor

estuviera

cerrado

y

donde

no

hubiera

flujo

de

corriente

de

cortocircuito

para

una falla interna.

Por

lo

tanto,

es

evidente

que

el

piloto

por

comparación

direccional

es

del

tipo

inter-

mitente.

Como

tal,

éste

tiene

las

mismas

características

deseables,

descritas para el piloto por comparación de fase, que consisten en

conservar

a vida

de

los

tubos

de

vacío

y

admitir

otros

empleos

del

hilo piloto

cuando

no

sea

requerido

por

eI

equipo

de

protección.

La

función

del

detector

de

bloqueo

de falla puede

o

no ser

direccio-

nal,

pero

la

función

del

detector

de

disparo

de falla

debe ser

direc-

cional.

En

otras

palabras,

una

señal

portadora

puede

iniciarse

en

una

estación

dada

siempre

que

ocuma

un cortocircuito,

ya

sea

en

la

línea protegida

o

más

allá

de sus

extremos,

y puede

entoncespararse

inmediatamente

si

la

corriente

en esa

estación

está

en la

dirección

de disparo; o bien, puede iniciarse la señal portadora sólo si la co.

rriente

está

en la

dirección

de

no

disparo.

Los

detectores

de falla

de

fase

son

relevadores

del

tipo

de distancia.

Cuando

se

utilizan releva-

dores

de

distancia

del

tipo mho,

se

proporciona

inherentemente

la

r 4 i

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142

EL ARTE

Y LA CIENCIA

DE

LA PROTECCION

POR

RELEVADORES

función

direccional,

y no

se

requieren los

relevadores

direccionales

separados

de la

Fig.

6.

Los relevadores de

sobrecorriente y

direccio-

nales

se

utilizan

para

detectoresde

falla

a tierra.

La protección por comparación direccional requiere equipo su-

plementario

para

impedir

el

disparo durante ondas de

potencia

rigu-

rosas o

cuando

ocurre

la

pérdida

de

sincronismo. En un

capítulo

posterior veremos cómo

por

la

pérdida

de

sincronismo

se

"presenta"

a los relevadores

de

protección, y

cómo es

posible

diferenciar entre

una

condición

semejante

y

un

cortocircuito.

La

parte

de

protección

de

tierra

del equipo

por

comparación

direc-

cional

puede

ocasionar

eI disparo

indeseado debido

a

la

inducción

mutua

durante

fallas

a

tierra

en

ciertas

disposicionesde líneas

de

po-

tencia completamenteen paralelo.EI remedio para esta tendenciase

describe

en un capítulo

posterior donde

se describen

los efectos

de

la

inducción

mutua.

VIENDO

HACIA EL

FUTURO

Ya hemos completado nuestro

exam€n

de,los

principios de funcio

namiento

y características de varios tipos

de equipos

de

protección

por

relevadores que comúnmente se utilizan. Nlás podría decirse de los

actuales

relevadores

que

pudiera

ser

útil a

quien

quiera

continuar

más adelante

este

tema.

Sin embargo,

se ha hecho un

intento

para

presentar

Ia

información esencial

o

más

brevemente

posible

de

modo

de

no interferir

con

la continuidad

del

material. Hay

muchos

más

tipos

de relevadores

de

protección,

algunos

de

los

cuales se describi-

rán

más

adelante

unto

con

sus

aplicaciones

specíficas.

No obstante,

éstos

son solamente

os tipos

básicos

que

ya

hemos considerado,

aun-

que

dispuestos

en

forma

Iigeramente

diferente.

Aún no estarnos istos para estudiar la aplicación de los diversos

relevadores.

Hemos

aprendido

cómo

reaccionan

varios tipos

de

re-

levadores

ante las

magnitudes

que los accionan.

Debemos

conocer

aún cómo deducir estas

magnitudes de

influencia

y

cómo

vaúan

és-

tas bajo las

diferentes

condiciones de

funci,onamiento

del sistema.

se es capaz

de averiguar

a diferencia en estas

magnitudes

entre

una

condición

para

Ia

que se

requiere

el

funcionamiento del

relevador

y

todas

las otras condiciones

posibles

para

las

que

el relevador

no

debe

funcionar, Se

puede

entonces

emplear un relevador

particular,

o una

combinación de relevadorescon ciertas conexiones que pueden tam-

bién reconocer

la

diferencia

y funcionar de

acuerdo con

ésta.

Debido

a

que

los

relevadores

de

protección reciben

sus magnitu-

des de

influencia

por

medio

de transformadores

de

corriente o

de

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RELEVADORES

PILOTO

POR

CORRIENTE

PORTADORA

14 3

potencial'

y

debido

a que

las

conexiones

y

características

de

estos

ransformadores

desempeñan

.una

parte

importante

en

la

respuesta

de

los

relevadores

de protecciórr,

.r.to,

transformadores

,.ra.,

el pró_

imo

objeto

de

nuestra

consideración

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