El relé funciona basándose en varias técnicas y entradas, incluido el monitoreo del estado de los circuitos de control del disyuntor, la medición de la corriente de la bobina del disyuntor o el análisis de formas de onda de voltaje y corriente. Evalúa continuamente el rendimiento del disyuntor y lo compara con criterios predefinidos o secuencias operativas esperadas.
Los relés de falla de disyuntor se usan comúnmente en redes de transmisión y distribución de alto voltaje donde la falla de un disyuntor puede tener consecuencias graves. Proporcionan una capa adicional de protección y actúan como dispositivos a prueba de fallos para garantizar la integridad y confiabilidad del sistema eléctrico.
Relé de fallo del disyuntor para protección de relé
Los relés de falla del disyuntor se denominan dispositivos de protección de respaldo y se utilizan como relés de protección del disyuntor para la mayoría de los relés. Por ejemplo, un relé de fallo de disyuntor se utiliza como dispositivo de respaldo para el relé diferencial de un transformador de potencia y, además, para el relé de distancia de un conductor.
¿Por qué es necesario un relé de fallo del disyuntor?
En caso de falla del dispositivo, se espera que los relés de protección principales del dispositivo disparen el fusible de ese dispositivo si ocurre una falla en el circuito de disparo del fusible o en el fusible mismo. En este caso, la copia de seguridad no se activará. Para aislar esta falla, el bus al que está conectado este dispositivo debe estar completamente aislado disparando por tiempo todos los dispositivos conectados a él. Entonces, el único dispositivo conectado al bus actual es el que está defectuoso. En este caso, el dispositivo defectuoso no experimenta una sobrecarga de energía; por lo tanto, a menudo están separados principalmente por aislamiento.
Principio del relé de Buchholz
El relé Buchholz es un dispositivo de protección especial que se utiliza en transformadores de potencia llenos de aceite para detectar y responder a fallas y anomalías internas. Funciona según el principio de detectar el flujo de gas y aceite en el tanque lleno de aceite y en el tanque de expansión del transformador.
El objetivo principal del relé Buchholz es proporcionar alerta temprana y protección de fallas en las partes activas del transformador, como los devanados y el núcleo. Es particularmente eficaz para detectar y responder a fallos como cortocircuitos internos, descargas parciales y calentamiento excesivo.
El relé Buchholz suele instalarse en la línea que conecta el tanque principal del transformador con el tanque de expansión. Consta de una cámara de gas, una cámara de flujo de aceite y una unidad flotante. La cámara de gas está conectada a la parte superior del tanque del transformador, mientras que la cámara de flujo de aceite está conectada a la tubería entre el tanque y el tanque de expansión.
Durante el funcionamiento normal, el aceite del transformador circula entre el tanque principal y el tanque de expansión, asegurando un nivel de aceite equilibrado en ambas cámaras del relé Buchholz. Sin embargo, si ocurre una falla en el transformador, ciertas condiciones pueden causar cambios en los patrones de flujo de petróleo y gas y desencadenar la acción protectora del relé Buchholz.
La importancia de múltiples condiciones para el funcionamiento de un relé de falla de disyuntor es mejorar la confiabilidad y precisión del sistema de protección. Las condiciones mencionadas generalmente incluyen:
Señal de disparo de cualquier relé de protección principal.
El BFR depende de recibir una señal de disparo del relé de protección primario del dispositivo defectuoso. Esto garantiza que se haya detectado una condición de falla y confirma la necesidad de una protección de respaldo.
El fusible del dispositivo defectuoso permanece encendido.
El fusible y el contacto auxiliar normalmente abierto (NO) asociado confirman que el dispositivo defectuoso todavía está conectado al sistema. Si el fusible se funde o el contacto adicional se abre, esto indica un circuito abierto y es posible que ya no sea necesario operar el BFR.
Presencia de electricidad, incluso a niveles muy bajos.
El BFR también puede tener en cuenta la presencia de corriente que fluye a través del dispositivo defectuoso, independientemente de su intensidad. Esta condición confirma aún más la necesidad de una protección de respaldo, ya que significa que la sección defectuosa todavía está conectada a la red eléctrica.
Funcionamiento del relé Buchholz
El funcionamiento del relé Buchholz se puede dividir en dos fases:
Acumulación de gas
Si se produce una falla en el transformador, p. B. un cortocircuito, la descarga eléctrica resultante produce hidrógeno y gas metano. Estos gases ascienden y se acumulan en la parte superior del tanque del transformador. Cuando el gas entra, ingresa a la cámara de gas del relé Buchholz.
Interrupción del flujo de aceite
La acumulación de gas en la cámara de gas hace que baje el nivel de aceite. Esta caída en el nivel de aceite acciona el conjunto flotante en la cámara de flujo de aceite. La unidad flotante está equipada con contactos mecánicos que reaccionan a los cambios en el nivel de aceite. Cuando el nivel de aceite cae por debajo de un cierto umbral, la unidad flotante activa las conexiones e inicia una medida de protección.
Las medidas de protección iniciadas por el relé Buchholz pueden variar según la configuración del transformador y los requisitos del sistema. Las respuestas comunes incluyen generar alarmas, crear señales de disparo del transformador o activar enclavamientos mecánicos para aislar el transformador del sistema eléctrico.
El relé Buchholz funciona según el principio de acumulación de gas e interrupción del flujo de aceite en el tanque lleno de aceite y en el tanque de expansión del transformador. Al detectar cambios en los patrones de flujo de gas y petróleo, se advierten y protegen con anticipación las fallas internas en los transformadores de potencia. Esto ayuda a prevenir daños graves y garantizar la seguridad y confiabilidad del sistema del transformador.
Condiciones y significado del relé de falla del disyuntor
Para que funcione el relé de falla del disyuntor, debe cumplir tres condiciones. Estos son:
- Activar una señal desde un relé de protección principal que pueda estar presente en el sistema defectuoso.
- El fusible del dispositivo defectuoso permanece conectado (no se utilizan contactos de fusible auxiliares).
- Sin embargo, esto está sucediendo actualmente con este dispositivo. Es una cantidad increíblemente pequeña.
Aunque una de las condiciones segunda y tercera está reservada para el correcto funcionamiento del relé de fallo del disyuntor, es deseable utilizar ambas por razones de seguridad.
El diseño esquemático muestra el circuito del relé de falla del disyuntor. El patrón de disparo del relé de falla del disyuntor es análogo al circuito de disparo del relé de protección del bus. Generalmente, el relé de falla del disyuntor puede utilizar un circuito de disparo equivalente al relé de protección del bus.
