Características e importancia de los relés de dispositivos de conmutación en el sistema eléctrico

Importancia de los relés de dispositivos de conmutación

Un sistema de energía que consta de generadores, transformadores, líneas de transmisión y distribución. Así que tarde o temprano puede ocurrir alguna falla en cualquier parte del sistema. Cuando ocurre cualquier falla en cualquier parte del sistema, debe detectarse y la parte no saludable del sistema debe desconectarse del circuito saludable. El motivo de la desconexión es proporcionar un suministro de energía ininterrumpido a los consumidores y, en segundo lugar, una desconexión rápida limita la propagación del daño al sistema. La detección de una falla y la desconexión de un circuito defectuoso se puede lograr mediante el uso de fusibles, relés y disyuntores. Un fusible realiza tanto la detección como la desconexión, pero solo en sistemas de bajo voltaje. Para el sistema de alto voltaje (por encima de 3,3 kv), se emplean relés y disyuntores para cumplir las funciones deseadas de protección automática.

“Un relé de protección es un dispositivo que detecta la falla e inicia la operación de los interruptores automáticos para aislar los elementos defectuosos del resto del sistema”

¿Cómo funcionan los relés de dispositivos de conmutación?

Los relés detectan las condiciones anormales en los circuitos eléctricos midiendo constantemente las cantidades eléctricas como corriente, voltaje, frecuencia y ángulo de fase. Si se encuentra en valores anormales, el relé opera para cerrar el circuito de disparo del interruptor. En la figura se muestra un circuito de relé típico.

En la figura mencionada, el sistema trifásico se muestra como monofásico por motivos de simplicidad. La conexión del circuito del relé se divide en tres partes. El devanado primario del transformador de corriente se conecta en serie con la línea que se desea proteger. El devanado secundario del transformador de corriente está conectado a la bobina del relé. La tercera parte es el circuito de disparo que puede ser Ac o Dc. Se compone de una fuente de alimentación. La bobina de disparo del interruptor automático y los contactos del relé.

En condiciones normales, el circuito funciona como de costumbre, pero luego ocurre una falla en el punto F de la línea de transmisión. La corriente que fluye a través de la línea aumenta a un valor enorme. Esto da como resultado un fuerte flujo de corriente a través de la bobina del relé, que atrae al émbolo y completa el circuito de disparo. Al cerrar el circuito de disparo, opera y tira del émbolo del disyuntor, lo que abre la línea de transmisión y el circuito defectuoso se aísla del circuito sano, lo que puede evitar que todo el circuito sufra más daños.

¿Cuáles son los requisitos fundamentales al seleccionar un relé de protección?

La función principal de un relé de protección es detectar la falla y eliminarla del circuito, pero hay algunos factores importantes que deben tenerse en cuenta al seleccionar un relé para proteger un sistema de energía.

Selectividad: Es la capacidad de un relé de protección para seleccionar correctamente la parte del sistema que está en problemas y desconectar la parte del sistema que no funciona del resto del sistema.

Velocidad: Esta es otra característica de un relé de protección que muestra cuánto tiempo tarda el relé en funcionar. El relé debe ser muy rápido de operar porque la enorme corriente puede dañar todo el circuito en buen estado en muy poco tiempo.

Sensibilidad: Es la capacidad de un relé de protección para operar con un valor bajo de cantidad de actuación. La sensibilidad de un relé es una función de la entrada de voltios-amperios a la bobina del relé necesaria para su funcionamiento.

Confiabilidad: Otro aspecto importante de un relé de protección que también importa mucho es su fiabilidad. Es la capacidad del relé para operar bajo las condiciones predeterminadas. El relé de protección debe ser muy confiable para operar solo en condiciones anormales.

Simplicidad: El sistema de relés debe ser muy simple en el circuito para que pueda mantenerse fácilmente. Cuanto más simple sea el esquema de protección, mayor será también su confiabilidad.

Economía: El factor más importante en todas las cosas es el aspecto económico. A veces, el esquema de protección ideal llega a límites muy costosos. Según la regla, el equipo de protección no debe ser más del 5% del costo total.