Figura 1: Principio de selectividad
cronométrica
La selectividad cronométrica consiste en asignar
distintas temporizaciones a las unidades de protección de máxima intensidad
distribuidas a través del sistema eléctrico. Cuanto más cerca esté el relé de
la fuente, más larga será la temporización.
Modo de
funcionamiento
El fallo mostrado en el esquema
adjunto (figura 1) es detectado por todas las unidades de protección (en A, B,
C y D). Los contactos de la unidad de protección temporizada D se cierran más
rápido que los de la unidad de protección C, que a su vez se cierran antes que
los de la unidad de protección B...
Una vez que el disyuntor D se haya disparado y se haya
corregido la corriente de defecto, las unidades de protección A, B y C, que ya
no son necesarias, vuelven a la posición de espera.
La diferencia en el tiempo de funcionamiento ΔT entre dos
unidades de protección sucesivas es el intervalo de selectividad. Tiene en
cuenta (figura 2):
- El tiempo de corte Tc del disyuntor aguas abajo, que incluye el tiempo de respuesta del disyuntor y el tiempo de arco.
- Las tolerancias de temporización dT.
- El tiempo de exceso de la unidad de protección aguas arriba: tr.
- Un margen de seguridad m.
ΔT debe por lo tanto satisfacer la
relación: ΔT u Tc + tr + 2dT + m
Teniendo en cuenta el rendimiento actual de
aparatos y relés, a ΔT se le asigna un valor de 0,3 s.
Ejemplo: Tc = 95 ms, dT = 25 ms, tr = 55 ms;
para un intervalo de selectividad de 300 ms, el margen de seguridad es 100 ms.
Figura 2:
Ruptura de un intervalo de selectividad.
Ventajas
Este sistema de selectividad presenta dos ventajas:
- Proporciona su propia reserva; por ejemplo, si falla la unidad de protección Δ, se activa la unidad de protección C ΔT después.
- Es sencillo.
Inconvenientes
No obstante, cuando
hay un gran número de relés en cascada, debido a que la unidad de protección
situada en el extremo más lejano aguas arriba tiene la temporización más larga,
el tiempo de corrección de fallo se vuelve prohibitivo e incompatible con las
necesidades de resistencia de la corriente de cortocircuito y de funciona
miento externas del equipo (por ejemplo, limitaciones impuestas por la compañía
eléctrica).
Figura
3: Sistema de potencia radial con selectividad cronométrica.
Aplicación
Este
principio se utiliza en sistemas de potencia radiales (figura 3).
Las
temporizaciones definidas para la selectividad cronométrica se activan cuando
la corriente supera los ajustes de relés. Los ajustes deben ser coherentes.
Hay dos
casos, según el tipo de temporización utilizado.
Relés de tiempo independiente (figura 4)
Se deben
cumplir las condiciones siguientes: I sA > I sB > I sC y TA > TB >
TC.
El intervalo de
selectividad DT está situado convencionalmente en el rango de 0,3 segundos
Figura 4: Selectividad cronométrica con
relés de tiempo independiente.
Relés de tiempo dependiente (figura 5)
Si los umbrales están definidos en la corriente nominal In,
la protección de sobrecarga está asegurada a la vez que se garantiza la
protección de cortocircuito y la coherencia de los ajustes.
InA
> InB > InC
IsA
= InA, lsB = InB e IsC = InC
Las temporizaciones se definen para obtener el intervalo de
selectividad DT para la corriente máxima considerada por el relé de protección
aguas abajo. Se utiliza la misma familia de curvas para evitar la superposición
en una parte del dominio.
Figura 5: Selectividad cronométrica con
relés de tiempo dependiente.
FUENTE:
Schneider Electric: Guía de protección
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