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FACULTAD DE INGUNIERIA MECANICA Y ELECTRICA DIVISION M ESTUDIOS DE POSTGRADO
PROTECCION EN SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA
T E S I S
EN OPCION AL GRADO DE MAESTRO EN CIENCIAS DE LA INGENIERIA ELECTRICA CON ESPECIALIDAD
EN POTENCIA
QUE PRESENTA EL
ING. JOSE WENCESLAO BÀ.EZ MARTîKEZ
CD UNIVERSITARIA ABRIL DE M ?
FONDO T E S I S
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN
F A C U L T A D D E I N G E N I E R Í A M E C Á N I C A Y E L É C T R I C A
DIVISIÓN DE ESTUDIOS DE POST-GRADO
PROTECCION EN SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA
TESIS
EN OPCIÓN AL GRADO DE MAESTRO EN CIENCIAS DE LA INGENIERÍA ELÉCTRICA CON ESPECIALIDAD EN POTENCIA
QUE PRESENTA E L
ING.JOSE WENCESLAO BAEZ MARTÍNEZ
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN
F A C U L T A D D E I N G E N I E R Í A M E C Á N I C A Y E L É C T R I C A
DIVISIÓN DE ESTUDIOS DE POST-GRADO
PROTECCIÓN EN SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA TESIS
EN OPCIÓN AL GRADO DE MAESTRO EN CIENCIAS DE LA INGENIERÍA ELÉCTRICA CON ESPECIALIDAD EN POTENCIA
QUE PRESENTA EL
ING. J O S É WENCESLAO BÁEZ M A R T Í N E Z
UNIVERSIDAD AUTONOMA DE NUEVO LEON FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA
DIVISION DE ESTUDIOS DE POSTGRADO
Los miembros del comité de tesis recomendamos que la tesis: Protección En Sistemas Eléctricos de Potencia, realizada por el Ing. -José Wenceslao Baez Martínez sea aceptada para su defensa como op-ción al grado de Maestro en Ciencias de la Ingeniería Eléctrica con especialidad en Potencia.
EL COMITE DE TESIS
Prólogo
La i m p o r t a n c i a de la protección en los s i s t e m a s eléctricos de p o t e n c i a v a de la m a n o con el a v a n c e científico y el desarrollo tecnológico e n e s t e c a m p o . Los logros de l a protección eléctrica m e d i a n t e relevadores h a n d a d o sin d u d a a l g u n a s u s m e j o r e s r e s u l t a d o s ; b a s t a revisar a l g u n o s textos bibliográficos y n o s e n t e r a m o s de la a b u n d a n c i a y calidad del m a t e r i a l y conocimientos existentes, q u e n o s h a tocado en s u e r t e t e n e r acceso. Ante t a l e s c i r c u n s t a n c i a s , el t r a b a j o e n e s t a tesis h a sido e n f o c a d o t a m b i é n a la protección en s i s t e m a s electrónicos de potencia, e n u n m o m e n t o e n q u e é s t a e n f r e n t a u n periodo de t r a n s i c i ó n operativo e n t r e los relevadores tipo analógico y los de tipo digital E n a r a s de estos acontecimientos, se p r e t e n d e q u e e s t e t r a b a j o s e a u n a referencia b á s i c a y c o n d e n s a d a , pero a la vez c o m p l e t a a n t e n u e v o s horizontes q u e e m p i e z a n a t o m a r vigencia en el capitulo de protección.
Los t e m a s y todos los a s p e c t o s t r a t a d o s en é s t a tesis, se h a c e n en f o r m a directa, e s p e r a n d o de este m o d o cumplir con el objetivo de b a s e , pero si f u é r a m o s m á s allá p o d r á ser u n a p l a t a f o r m a o u n a referencia i n t r o d u c t o r i a p a r a la clase de protección en el episodio correspondiente a relevadores digitales.
E s t a m o s de a c u e r d o con a u t o r e s y p e r s o n a s conocedoras, q u e el dominio del t e m a solo e s posible con la experiencia p r a c t i c a en el campo, con la actualización y con la relación c o n t i n u a y o p o r t u n a de d a t o s e información de los f a b r i c a n t e s y de i n s t i t u c i o n e s q u e se p r e o c u p a n p o r e s t a actividad.
S í n t e s i s
E s t a tesis consiste de n u e v e capítulos, los c u a l e s se h a n d e s a r r o l l a d o e n la f o r m a siguiente:
Capitulo No. 1: Objetivos, metodología y u n a i n t r o d u c c i ó n general.
Capitulo No. 2: F o r m a s de protección q u e incluye u n a serie de t e m a s en los q u e se a b o r d a n los principios generales, d i s t i n t a s f o r m a s d e protección por relevadores, clasificación g e n e r a l de los relevadores de a c u e r d o con s u principio de f u n c i o n a m i e n t o , c o n s t r u c c i ó n y s u s c a r a c t e r í s t i c a s físicas, p a r t e s principales. Se analizan y se d i s c u t e n los p r o b l e m a s de operación y de a j u s t e , ejemplo de u n d i a g r a m a de protección, f i n a l m e n t e se t r a t a el caso de los t r a n s f o r m a d o r e s d e corriente y t r a n s f o r m a d o r e s de potencial
Capitulo No. 3: E n este t e m a se e s t u d i a la r e s p u e s t a de los relevadores en operación, efectos q u e se p r e s e n t a n al ocurrir u n corto circuito y d u r a n t e u n f e n ó m e n o transitorio, efectos de los t r a n s f o r m a d o r e s de potencia estrella-delta o delta-estrella, e n t r e los relevadores de d i s t a n c i a y u n a falla, l a s oscilaciones de potencia, r e s p u e s t a de los relevadores a corrientes de s e c u e n c i a positiva, negativa y cero, p r u e b a s de equipo, etc.
Capitulo No. 4: Se h a c e n Las diversas aplicaciones de la protección, aquí se c o n s i d e r a la protección a generadores.
Capitulo No. 5: Protección p a r a t r a n s f o r m a d o r e s .
Capitulo No. 6: Protección de B a r r a s Colectoras (Buses).
Capitulo No. 7: Protección de líneas de t r a n s m i s i ó n .
Capitulo No. 8: Introducción a Los relevadores digitales.
E n referencia a los capítulos 4, 5, 6 y 7 se p r o c u r a h a c e r u n a descripción d e t a l l a d a y a fondo de t o d a s l a s fallas, i r r e g u l a r i d a d e s , p r o b l e m a s y se sugieren las protecciones a d e c u a d a s .
El capitulo 8 consiste de u n a introducción, d a t o s históricos y a l g u n a s aplicaciones, n u e v a s f o r m a s de protección, etc.
Indice
Capitulo 1
1.1 Objetivos 10 1.2 Metodología 10 1.3 Introducción 10
Capitulo 2
2 .1 F o r m a s de Protección 12 2 . 2 Protección m e d i a n t e relevadores 13
2 . 3 Tipos de relevadores 14 2 . 4 Relevadores del tipo de Inducción 20
2 . 5 Características y f u n c i o n a m i e n t o de relevadores 2 3 2 . 5 . 1 Relevadores de inducción de u n a solo m a g n i t u d 2 3
2 . 6 Relevadores de Inducción Direccionales 2 5 2 . 7 C a r a c t e r í s t i c a s de f u n c i o n a m i e n t o de u n relevador
direccional 2 8 2 . 8 P r o b l e m a s de a j u s t e y cálculo de p a r á m e t r o s en
relevadores 30 2 . 9 Ejemplo de u n s i s t e m a de protección 36
2. Í O T r a n s f o r m a d o r e s de Corriente 42 2 . 1 1 T r a n s f o r m a d o r e s de potencial 4 9
2 . 1 2 Divisor de voltaje 5 3
Capitulo 3
3.1 R e s p u e s t a de los relevadores en operación 56
3.2 Relevadores diferenciales 56 3 . 3 Relevadores de distancia 6 0 3.4 Relevador de distancia del tipo de i m p e d a n c i a
modificado 6 7 3 . 5 Relevador de d i s t a n c i a del tipo de r e a c t a n c i a ¿ 6 8
3 . 6 Corto Circuito ' 70
3 . 7 F e n ó m e n o transitorio 76
3 . 7 . 1 I n t e r r u p t o r e s 76
3 . 9 T r a n s f o r m a d o r e s de p o t e n c i a 8 7 3 . 1 0 Oscilaciones de p o t e n c i a y p é r d i d a de sincronismo 9 1
3 . 1 0 . 1 Efecto de las oscilaciones de p o t e n c i a o
p é r d i d a de sincronismo en relevadores de d i s t a n c i a 9 8 3 . 1 1 R e s p u e s t a d e los relevadores polifásicos
direccionales a los volt-amperes d e s e c u e n c i a
(+),(-) y (O). ; 9 9
Capitulo 4
4 . 1 Como protegen los relevadores 105 4 . 2 Protección a g e n e r a d o r e s 106 4 . 2 . 1 Protección c o n t r a corto circuito de los
arrollamientos del estator. 106 4 . 2 . 2 Protección c o n t r a fallas a tierra en el E s t a t o r 109
4 . 2 . 3 Protección c o n t r a p é r d i d a de c a m p o 113 4 . 2 . 4 Protección c o n t r a fallas a tierra e n el c a m p o 117
4 . 2 . 5 Protección c o n t r a fallas i n t e r n a s en el s i s t e m a
de excitación 119 4 . 2 . 6 Protección c o n t r a sobrevoltaje 120
4 . 2 . 7 Protección c o n t r a sobreexcitación 122 4 . 2 . 8 Protección de respaldo a tierra 125 4 . 2 . 9 Protección de respaldo de f a s e 126 4 . 2 . 1 0 Protección de sobrecorriente de s e c u e n c i a
negativa 130 4 . 2 . 1 1 Protección c o n t r a t e m p e r a t u r a alta en el e s t a t o r 133
4 . 2 . 1 2 Protección de voltaje b a l a n c e a d o 134 4 . 2 . 1 3 Protección de p o t e n c i a Inversa 136 4 . 2 . 1 4 Protección de b a j a f r e c u e n c i a 138 4 . 2 . 1 5 Disparo d e s p u é s de d e s c a r g a 140
Capitulo 5
5 . 1 Protección de T r a n s f o r m a d o r e s 142 5 . 1 . 1 La derivación de la corriente de s e c u e n c i a cero 144
5 . 1 . 2 Relaciones de Los t r a n s f o r m a d o r e s de corriente
p a r a relevadores Diferenciales 145 5 . 1 . 3 Selección de la p e n d i e n t e en porcentaje p a r a
relevadores diferenciales 146 5 . 1 . 4 Efecto de la corriente m a g n e t i z a n t e t r a n s i t o r i a
de c o n e x i o n a n relevadores diferenciales 146 5 . 1 . 5 Protección de b a n c o s de t r a n s f o r m a d o r e s e n
paralelo 151 5 . 1 . 6 Protección c o n t r a corto circuito con
relevadores de sobrecorriente 152
5 . 1 . 7 El relevador Buchholz 153 5 . 1 . 8 Relevador de protección de p u e s t a a t i e r r a . 154
5.1.9 Disparo Remoto 154 5 . 1 . 1 0 Protección de r e s p a l d o c o n t r a falla e x t e r n a 155
5 . 1 . 1 1 T r a n s f o r m a d o r e s de regulación 157 5 . 1 . 1 2 Protección de respaldo c o n t r a falla e x t e r n a (2) 159
5 . 1 . 1 3 Reguladores de voltaje e s c a l o n a d o s 160 5 . 1 . 1 4 T r a n s f o r m a d o r e s de p u e s t a a t i e r r a 160 5 . 1 . 1 5 T r a n s f o r m a d o r e s de Hornos Eléctricos 161 5 . 1 . 1 6 T r a n s f o r m a d o r e s de Rectificadores de Potencia 162
Capitulo 6
6 . 1 Protección de B a r r a s Colectoras. 163 6 . 1 . 1 Protección diferencial de corriente con
relevadores de sobrecorriente 164 6.1. 2 Protección diferencial parcial 167 6 . 1 . 3 Protección diferencial de corriente con
relevadores de porcentaje 167 6 . 1 . 4 Protección diferencial de tensión con
"Acopladores Lineales" 169 6 . 1 . 5 Protección diferencial de corriente con
relevadores de sobretensión 170 6 . 1 . 6 Protección c o m b i n a d a de t r a n s f o r m a d o r de
p o t e n c i a con b a r r a colectora 171 6 . 1 . 7 Protección de B a r r a colectora en anillo 172
Capitulo 7
7 . 1 . Protección de Líneas de t r a n s m i s i ó n 175 7.1.1. Protección con relevadores o sobrecorriente 175
7 . 1 . 2 . Uso de relevadores de sobrecorriente I n s t a n t á n e o s 177
7.1.3. La característica direccional 177 7 . 2 . Protección de líneas con relevadores de d i s t a n c i a 188
7 . 2 . 1 . Selección e n t r e Impedancia, Reactancia o Mho 188
7 . 2 . 2 . A j u s t e de relevadores de distancia 189 7.2.3. El efecto d e los a r c o s en el f u n c i o n a m i e n t o de los
relevadores de d i s t a n c i a 192 7 . 2 . 4 . Efecto de f u e n t e s de corriente i n t e r m e d i a s en el
f u n c i o n a m i e n t o de los relevadores de d i s t a n c i a 193 7 . 2 . 5 . S o b r e a l c a n c e debido a o n d a s de corriente
d e s c e n t r a d a 194 7 . 2 . 6 . Uso de u n a B a j a Tensión 195
7 . 2 . 7 . Efecto de la corriente magnetizante t r a n s i t o r i a de
conexión del t r a n s f o r m a d o r de potencia 197 7 . 2 . 8 . Conexiones d e los relevadores de d i s t a n c i a a t i e r r a 197
7 . 3 . Protección de Líneas con Relevadores Piloto 2 0 0
7 . 3 . 1 . Protección por Hilo Püoto 2 0 1 7 . 3 . 2 . Protección de líneas de terminales múltiples 2 0 1
7 . 3 . 3 . Protección Piloto por Corriente P o r t a d o r a 2 0 3 7 . 3 . 4 . Atenuación de la corriente Portadora 2 0 3
7 . 3 . 5 . C o m p a r a c i ó n de Fase 2 0 4 7 . 3 . 6 . Protección d e líneas de terminales múltiples (2) 2 0 4
7 . 3 . 7 . C o m p a r a c i ó n Direccional 2 0 6 7 . 3 . 8 . Protección d e Líneas de terminales múltiples (3) 2 0 8
7 . 3 . 9 . C o m p a r a c i ó n de F a s e u direccional c o m b i n a d a s 2 1 3
7 . 3 . 1 0 . O n d a Centimétrica 2 1 4
Capitulo 8
8.1. Introducción a Los Relevadores digitales 2 1 6 8.1.1. C o m p o n e n t e s de u n Relevador Digital 2 1 8
Capitulo 9
9 . 1 . Conclusiones y Comentarios Finales 2 2 2 Descripción de u n a operación de Mantenimiento
y a j u s t e p a r a relevadores de protección 2 2 3
Bibliografiía 2 2 6 Listado de Tablas 2 2 7 Listado de Gráficas 2 2 7 R e s u m e n Autobiográfico. 2 3 1
T E S I S
PROTECCION EN SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA
Capítulo 1 X.l Objetivos.
Describir los principios generales de la protección e n los s i s t e m a s eléctricos de potencia. Los relevadores, s u s p a r t e s y for-m a s de operación, d i a g r a for-m a s y conexiones.
Análisis y calculo d e p a r á m e t r o s de a j u s t e en relevadores, fallas q u e p r e s e n t a n y m a n t e n i m i e n t o . P r e s e n t a r u n a i n t r o d u c c i ó n a los relevadores digitales.
1 . 2 Metodología.
A p a r t i r de la información existente, emplear de e s t a lo m a s relevante y actual, se t r a t a de integrar p u n t o s d e vista, conceptos, comentarios, criterios y s u g e r e n c i a s de conocedores y expertos en la m a t e r i a .
Se desarrollan p r u e b a s a equipo d o c u m e n t a n s u s r e s u l t a d o s . A l final c o n c l u s i o n e s y comentarios.
1 . 3 Introducción.
Un s i s t e m a eléctrico de p o t e n c i a e s t á f o r m a d o b á s i c a m e n t e por: generadores, t r a n s f o r m a d o r e s , b a r r a s y líneas de t r a n s m i s i ó n . E l s i s t e m a por la d i n á m i c a de t r a b a j o de s u s p a r t e s y por l a s exigencias de s u m i n i s t r o , tiene como r e s p o n s a b i l i d a d q u e m a n t e n e r s e dentro de s u c a p a c i d a d de
operación, de tal modo q u e p a r a prevención de fallas, p a r a evitar d a ñ o s al equipo e instalaciones, p a r a q u e los efectos de u n a falla s e a n m í n i m o s o en o t r a s p a l a b r a s p a r a q u e el s i s t e m a t r a b a j e en f o r m a "normal " e s necesario acoplar u n g r u p o de e l e m e n t o s o c o m p o n e n t e s q u e son m u y valiosos por la labor que desarrollan, de protección y se u n capitulo p a r a
q u e e s p r e c i s a m e n t e la de permitir e n g r a n m e d i d a l a f u n c i ó n n o r m a l del s i s t e m a .
La eficiencia de u n s i s t e m a d e p e n d e t a m b i é n de l a s c a r a c t e r í s t i c a s de diseño y d e la calidad de la m a q u i n a r i a y equipo, p e r o las fallas se p r e s e n t a r a n de c u a l q u i e r m a n e r a . Los relevadores p r o p o r c i o n a r a n la protección c u a n d o se p r e s e n t a u n ; corto circuito q u e e s la falla que c a u s a los m a y o r e s efectos destructivos, pero t a m b i é n a p o y a n en otros c a s o s c u a n d o a l g u n o s e l e m e n t o s tienen a n o r m a l i d a d e s en s u f u n c i o n a m i e n t o .
La f u n c i ó n de los relevadores e s la protección al s i s t e m a y la f o r m a como lo h a c e n es; poniendo r á p i d a m e n t e f u e r a de servicio u n elemento c u a n d o tiene u n corto circuito o c u a n d o empieza a f u n c i o n a r y p u e d e interferir p a r a q u e otros e l e m e n t o s fallen.
Los relevadores son a y u d a d o s por los i n t e r r u p t o r e s q u e s o n los q u e d e s c o n e c t a r á n el elemento defectuoso obedeciendo u n a s e ñ a l de éstos.
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CAPITULO 2
2 . 1 Formas de P r o t e c c i ó n .
E n relación con el p r o b l e m a del corto circuito se e s t a b l e c e n dos f o r m a s principales de protección; la l l a m a d a protección p r i m a r i a y la d e respaldo. La protección p r i m a r i a e s la b á s i c a , y la protección de r e s p a l d o q u e interviene c u a n d o falla la p r i m a r i a .
Un ejemplo q u e i l u s t r a la localización d e Los i n t e r r u p t o r e s de protección p r i m a r i a e s la figura 1:
p r o t e c c i ó n p r o t e c c i ó n de
S è i g e n . ( e q u i p o b a j a t e n s i o n
p r o t e c c i ó n aparato« a l t a t e n s i o n
i n t e r r u p t o r ' o t e c c i o n d e l
t r a n s f o r m a d o r p r o t e c c i ó n de l a l i n e a
Figura 1. - Protección primaria
De a c u e r d o con la figura los i n t e r r u p t o r e s e s t á n c o n e c t a d o s p r e c i s a m e n t e en l a s interconexiones de los e l e m e n t o s del s i s t e m a de é s t a f o r m a en caso de falla se p o d r á d e s c o n e c t a r solo el elemento defectuoso. Se p u e d e n observar t a m b i é n z o n a s de protección (líneas s e g m e n t a d a s ) , esto indica que, cualquier falla d e n t r o de la zona provocará el disparo de todos los i n t e r r u p t o r e s d e n t r o de la zona; a d e m á s las z o n a s se s u p e r p o n e n , esto origina q u e en z o n a s a d y a c e n t e s c u a n d o ocurre u n a falla se d i s p a r e n m á s i n t e r r u p t o r e s , esto tiene q u e ser así p u e s de éste modo se protege i n c l u s o u n a falla d e n t r o de las z o n a s s u p e r p u e s t a s .
La protección de r e s p a l d o es exclusiva p a r a la protección e n c a s o de u n corto circuito, y a que p a r a c a s o s distintos no se j u s t i f i c a económicamente. La protección de respaldo a c t u a r á
c u a n d o falla la protección p r i m a r i a debido a: corriente o voltaje de a l i m e n t a c i ó n a los relevadores, disparo del voltaje de alimentación
d e CD, relevadores de protección, circuito d e disparo o m e c a n i s m o del i n t e r r u p t o r , falla del i n t e r r u p t o r .
E s m u y i m p o r t a n t e q u e los relevadores de r e s p a l d o esten localizados d e tal f o r m a q u e n o m a n e j e n o controlen c u a l q u i e r cosa e n c o m ú n con los relevadores primarios, p u e s al p r e s e n t a r s e u n a falla en l a protección primaria, d i s p a r a r í a t a m b i é n los relevadores d e respaldo, e n la p r á c t i c a los relevadores de r e s p a l d o se u b i c a n e n u n a e s t a c i ó n diferente.
2 . 2 P r o t e c c i ó n m e d i a n t e relevadores.
H a s t a aquí se h a expuesto en t é r m i n o s generales, los ñ n e s y propósitos uobjetivos de la protección en los s i s t e m a s eléctricos de p o t e n c i a m e d i a n t e relevadores.
El objetivo principal de la protección por relevadores es d e s c o n e c t a r u n elemento del s i s t e m a en caso de falla lo m á s r á p i d o posible. P a r a que p u e d a h a b e r confianza e n los relevadores,
e s t o s t e n d r á n q u e r e u n i r ciertas caractrísticas b á s i c a s q u e son: sensibilidad, selectividad y velocidad.
Cualquier equipo de protección t e n d r á q u e ser s u f i c i e n t e m e n t e "sensible'" p a r a que s e a seguro y se d i s p a r e en c a s o de falla.
El equipo de protección debe ser "selectivo" , es decir, q u e se d i s p a r e c u a n d o v e r d a d e r a m e n t e se p r e s e n t e n las condiciones de falla, no debe p r e s e n t a r d i s p a r o s erróneos.
Los relevadores se d e b e n d i s p a r a r a cierta "velocidad" o r a p i d e z q u e r e q u i e r a la falla.
E s i m p o r t a n t e a p u n t a r qu ela protección por relevadores se m a n t i e n e inactiva d u r a n t e m u c h o tiempo. Algunos relevadores f u n c i o n a n sólo u n a vez e n varios a ñ o s , la falta de u s o de los relevadores debe c o m p e n s a r s e de algún modo, p a r a e t s a r seguro q u e éste t r a b a j e c u a n d o se p r e s e n t e la falla.
Un b u e n m a n t e n i m i e n t o y el registro de d a t o s de la p r u e b a s al relevador d u r a n t e el m a n t e n i m i e n t o y el comportamiento de éste d u r a n t e el servicio real, son la mejor seguiridad de q u e el equipo de protecciñon esté e n condiciones a p r o p i a d a s .
2 . 3 Tipos de Relevadores.
E n general, se p u e d e admitir q u e todos los relevadores f u n c i o n a n en r e s p u e s t a a u n a o m á s m a g n i t u d e s eléctricas y que b á s i c a m e n t e cierran o a b r e n contactos.
Los relevadores se clasifican en:
a) Los de atracción electromagnética b) Los de inducción
Los de atracción electromagnética e m p l e a n u n émbolo q u e es atraído dentro de u n solenoide, o u n a a r m a d u r a que es a t r a í d a por los polos de u n electro imán, estos relevadores p u e d e n ser accionados por corriente directa o por corriente alterna.
Los relevadores tipo de inducción f u n c i o n a n e n f o r m a a n á l o g a al motor de inducción, por este motivo el p a r se obtiene m e d i a n t e la inducción en u n rotor. Estos relevadores son a c c i o n a d o s por corriente alterna.
E n relación con los contactos, estos p u e d e n ser n o r m a l m e n t e abiertos o n o r m a l m e n t e cerrados. Se entiende por condiciones n o r m a l e s c u a n d o el relevador esté f u e r a de servicio y p r e c i s a m e n t e l a posición que a d o p t e n los contactos en e s t a s c i r c u n s t a n c i a s s e r á lo que los defina como n o r m a l e m e n t e abiertos (NA) o n o r m a l m e n t e cerrados (NC).
El símbolo utilizado p a r a designar contactos NA y NC se m u e s t r a en la figura 2.
NA o "an
Figura 2
P a r a c o m p r e n d e r el f u n c i o n a m i e n t o d e los c o n t a c t o s a p u n t a r e m o s l a s siguientes definiciones.
Valor de p u e s t a e n trabajo. E s el valor m í n i m o d e la m a g n i t u d de influencia q u e logra abrir o c e r r a r los c o n t a c t o s del relevador.
Valor de r e p o s i c i ó n . E s c u a n d o l a m a g n i t u d de i n f l u e n c i a d i s m i n u y e y los contactos r e t o r n a n a s u condición n o r m a l .
Valor de p a s o al reposo. E s c u a n d o u n relevador f u n c i o n a p a r a abrir u n contacto pero no se repone, se dice q u e e s t e p a s a al reposo y el valor m á x i m o de la m a g n i t u d de i n f l u e n c i a a la q u e esto ocurre se l l a m a valor de p a s o al reposo.
Indicadores d e f u n c i o n a m i e n t o o indicadores. Son e l e m e n t o s de cierto color q u e son accionados por el m e c a n i s m o del relevador, o eléctricamente p o r flujo de la corriente c o n t a c t o y s a l e n a la vista c u a n d o f u n c i o n a el relevador.
Bobinas de s e l l o y de r e t e n c i ó n . P a r a protección de los c o n t a c t o s del deterioro y evitar falsos contactos, a l g u n o s relevadorees e s t á n provistos de u n a p e q u e ñ a b o b i n a c o n e c t a d a en
seie con los contactos, e s t a se localiza sobre u n electroimán q u e a c t ú a s o b r e u n a a r m a d u r a en el c o n j u n t o móvil del contacto, de e s t a f o r m a u n a vez q u e se establece el flujo de corriente de la b o b i n a de disparo, los contactos se m a n t e n d r á n h e r m é t i c a m e n t e c e r r a d o s . E s t a descripciñon corresponde a lo q u e se conoce como b o b i n a s de sello, p u e s otros relevadores e m p l e a n p r e c i s a m e n t e otro p e q u e ñ o relevador cuyos contactos irán en derivación con los del relvador de protección p a r a m a n t e n e r cerrado el circuito m i e n t r a s fluya la corriente de diparo. E s t e relavador es conocido como relevador de contacos de sello o de retención.
Ajuste de p u e s t a e n trabajo o de r e p o s i c i ó n . Aquí se utilizan b o b i n a s de corriente o b o b i n a s de potencial, en a m b o s c a s o s e s t a s d e b e r á n t e n e r t o m a s o resistencias o bien el a j u s t e se
l o g r a r á p o r u n resorte a j u s t a b l e o por la variacióh del e n t r e h i e r r o con respecto a s u solenoide o electroimán.
A c c i ó n retardada. Algunos relevadores r e q u i e r e n r e t a r d o , t a n t o p a r a abrir como p a r a c e r r a r s u s contactos. P a r a este propósito se p u e d e u s a r u n relevador auxiliar q u e tiene acción r e t a r d a d a fija e i n d e p e n d i e n t e d e la m a g n i t u d de i n f l u e n c i a del relevador de protección. La acción r e t a r d a d a se obtiene en relevadores del tipo de inducción p o r u n i m á n de a r r a s t r e , q u e e s u n i m á n p e r m a n e n t e d i s p u e s t o de tal f o r m a q u e el rotor del relevador corte el flujo e n t r e los polos del m i s m o i m á n . Esto p r o d u c e u n efecto r e t a r d a n t e en el movimiento del rotor en c u a l q u i e r dirección. Otros relevadores c o n s i g u e n este efecto m e d i a n t e émbolos, a m o r t i g u a d o r e s , fuelles o m e c a n i s m o s de e s c a p e .
Las f i g u r a s 3 y 4 c o m p l e m e n t a n la idea p a r a c o m p r e n d e r la operación, control, s u disposiciñon, etc; e n c u a n t o a los c o n t a c t o s de u n relevador.
c o n t a c t o a u x i l i a r d e l i n t e r r u p t o r
b o b i n a de d i s p a r o d e l i n t e r r u p t o r
b o b i n a d e s - e l l o d e l r e l e v a d o r d e p r o t e c c i ó n
i n d i c a d o r d e l r e l e -v a d o r de p r o t é c e i o n
i
c o n t a c t o d e l r e l e -v a d o r de p r o t e c c i ó n
1
1
Figura 3. Alternativas d e l o s m é t o d o s de c o n t a c t o s de s e l l e .
Figura 4 .
C o n t i n u a n d o con el análisis c o r r e s p o n d i e n t e p a r a los d i s t i n t o s tipos de relevadores, vemos el principio de f u n c i o n a m i e n t o del relevador de u n a sola m a g n i t u d de atracción electromagn ética.
La f u e r z a que se desarrolla sobre el elemento móvil e s proporcional al c u a d r a d o del flujo en el entrehierro. Despreciando el efecto de s a t u r a c i ó n , la f u e r z a total es:
F = K i P - K2
F = Fuerza n e t a .
Ki = C o n s t a n t e de conversión de la f u e r z a . I = Corriente eficaz en la bobina.
K2 = Fuerza de retención.
C u a n d o el relevador e s t á en el límite de la p u e s t a en t r a b a j o , la f u e r z a n e t a es cero, entonces la característica de f u n c i o n a m i e n t o es:
K1I2 = K2 o bien I = (K2 / Ki) %
U n a característica que afecta la aplicación de a l g u n o s de e s t o s relevadores e s la diferencia relativamente g r a n d e e n t r e s u s valores de p u e s t a en t r a b a j o y de reposición. El p r o b l e m a es m e n o r e n relevadores de CA q u e en CD, donde es e n t r e 90 a 9 5 %, en cambio, en CD e s t a r í a m o s t o m a n d o de u n 60 a 90%, p a r a
aplicaciones e sobrecorriente, el relevador d i s p a r a u n i n t e r r u p t o r q u e r e d u c e la corriente a cero, y p o r esto el valor de reposición n o e s d e c o n s c u e n c i a .
O t r a a n o m a l í a q u e p r e s e n t a n e s t o s relevadores e s la t e n d e n c i a a la vibración s o b r e todo e n CA, u n a mejoría se consigue si l a s piezas polares tienen anillos de s o m b r a q u e dividan el flujo del e n t r e h i e r r o en d o s c o m p o n e n t e s f u e r a de fase, así d i s m i n u y e la t e n d e n c i a a s r e p o n e r c a d a medio ciclo, c u a n d o el flujo p a s a por cero.
E s t o s relevadores n o se r e c o m i e n d a n e n control direccional, como son de r e s p u e s t a r á p i d a son a f e c t a d o s p o r los t r a n s i t o r i o s y p a r t i c u l a r m e n t e p o r l a CD d e s c e n t r a d a e n o n d a s de CA. El relevador se p o d r á p o n e r e n t r a b a j o d u r a n t e u n transitorio d e p e n d i e n d o de l a c a n t i d a d d e d e s c e n t r a s o , s u c o n s t a n t e de t i e m p o y de s u velocidad. E s t a t e n d e n c i a se conoce como "sobrealcance".
E s t o s relevadores s o n de f u n c i o n a m i e n t o rápido, y son r e c o m e n d a b l e s c u a n d o no se d e s e a retardo, si e s t e f u e r a necesario se obtendría, como y a se dijo, m e d i a n t e fuelles, a m o r t i g u a d o r e s , e s c a p e s , etc. Si la acción r e t a r d a d a es m u y corta, e s t a se o b t e n d r í a con relevadores d e CD r o d e a n d o al circuito magnético con u n anillo de b a j a r e s i s t e n c i a o slug, q u e a u m e n t a o d i s m i n u y e el entehierro s e g ú n se desea.
Los relevadores direccionales del tipo de atracción electromagnética f u n c i o n a n como CD o CA rectificada. El u s o m á s c o m ú n e s en protección de circuitos de CD, d o n d e 1 a m a g n i t u d de i n f l u e n c i a se obtiene de u n a r e s i s t e n c i a e n derivación o
d i r e c t a m e n t e del circuito.
La figura 5 es u n e s q u e m a de u n relevador direccional d e a t r a c c i ñ o n electromagnética.
t o o e
1
c o n t a c t o
/ 7 7 7 7 7 7 T 7 t o p e
r e a o r t e d e c o n t r o l
b o b i n a
actuante i
p i v o t e
N
armadura ( m ó v i l
b o b i n a ¿ e p o l a r i z a -c i ó n
Imán óé
p o l a r i z a c i ó n
X
I
- y
a l a f u e n t e de l a magnitud de i n f l u e n c i a
Figura 5. Relevador d i r e c c i o n a l de a t r a c c i ó n e l e c t r o m a g n é t i c a .
La a r m a d u r a móvil m a g n e t i z a d a por la corriente que fluye en la b o b i n a a c t u a n t e alrededor de la a r m a d u r a , y con tal p o l a r i d a d como p a r a cerrar contactos. Un cambio de polaridad de la m a g n i t u d de influencia invertirá l a s polaridades m a g n é t i c a s de los e x t r e m o s de la a r m a d u r a q u e o c a s i o n a r á la a p e r t u r a de c o n t a c t o s . E n la m i s m a figura 5 se ve e n t r e la sección X y Y u n a b o b i n a polarizadora la cual, en ocasiones es r e m p l a z a d a por u n i m á n p e r m a n e n t e .
Un análisis de la f u e r z a q u e h a c e mover la a r m a d u r a s e r á el siguiente, despreciando la s a t u r a c i ó n :
F = Ki Ip Ia - K2 donde F = Fuerza n e t a
Ki = Una c o n s t a n t e de c o n v e r s i ó n de la fuerza. Ip = Corriente de la bobina polarizadora.
Ia = Corriente de la bobina de la armadura. 4
K2 = Fuerza de r e t e n c i ó n total.
IP la = Ka / Ki = c o n s t a n t e
E s t e relevador se d e n o m i n a direccional p r e c i s a m e n t e p o r l a c a p a c i d a d q u e tiene de distinguir e n t r e direcciones o p u e s t a s de la corriente de la b o b i n a a c t u a n t e o e n t r e polaridades o p u e s t a s .
Con i m á n p e r m a n e n t e de polarización o con b o b i n a p o l a r i z a d o r a activada por u n a corriente c o n s t a n t e , la c a r a c t e r í s t i c a de f u n c i o n a m i e n t o es:
I a = K2/ K i Ip
Se exige p a r a Ia u n valor p a r a la p u e s t a en t r a b a j o , así como u n a polaridad correcta.
E s t e relevador e s m á s eficiente q u e los d e a r m a d u r a a r t i c u l a d a o solenoide, p o r la energía r e q u e r i d a del circuito de la b o b i n a a c t u a n t e . Por e s t a r a z ó n estos relevadores se e m p l e a n c u a n d o la f u e n t e es u n a r e s i s t e n c i a e n derivación d e CD. O t r a opción p a r a operar este relevador el u s o de CA rectificada de o n d a completa, esto s e r í a u n relevador de CA de b a j a energía.
Los relevadores direccionales son i n s t a n t á n e o s , pero u n r e t a r d o corto se logra con u n slug colocado alrededor de la a r m a d u r a . Por la elevada relación de corriente c o n t i n u a o c a p a c i d a d de tensión al valor de p u e s t a en t r a b a j o , se t e n d r á n c a l e n t a m i e n t o s con el consiguiente a u m e n t o de la eficiencia.
2 . 4 Relevadores del tipo de i n d u c c i ó n .
Son los m á s a m p l i a m e n t e utilizados en la protección por relevadores, utilizan exclusivamente CA por el principio de f u n c i o n a m i e n t o . E s t o s relevadores son m o t o r e s de inducción de f a s e auxiliar provistos de contactos. La f u e r z a a c t u a n t e se desarrolla en u n elemento móvil, y a s e a u n disco o bien o t r a f o r m a de rotor de m a t e r i a l no magnético q u e s e a conductor de corriente, p a r a eliminar el efecto de l a s corrientes p a r á s i t a s de Foucault.
La f i g u r a 6 i l u s t r a como se p r o d u c e la f u r z a a c t u a n t e sobre el rotor.
Figura 6. P r o d u c c i ó n del par e n u n relevador de i n d u c c i ó n .
E n l a figura l a s corrientes fluyen en el rotor por la i n f l u e n c i a de l a s d o s t e n s i o n e s . La corriente p r o d u c i d a p o r u n flujo r e a c c i o n a con el otro, y viceversa, de este m o d o se d á l u g a r a la f u e r z a a c t u a n t e sobre el rotor.
cpi = cpi s e n cot * 92 = (p2 s e n (cot + G)
I(j)i a (d^i/dt) a <j)i e o s cot
I<f>2 a (d(t>2/dt) a e o s (cot+B)
t n e m o s .
Como l a s f u e r z a s e s t á n en oposición
F = ( F 2 - F l ) a ( < M < | ) i - 4>il4,2)
S u s t i t u y e n d o los valores de los flujos en e s t a ecuación
F a <J>i<i)2 s e n 9
Con dos flujos d e s f a s a d o s se p r o d u c e la f u e r z a neta, y é s t a s e r á m á x i m a si el d e s f a s a m i e n t o es de 90 grados.
E n los relevadores de inducción de a c u e r d o con s u e s t r u c t u r a de f u n c i o n a m i e n t o , h a y u n a clasificación como sigue; d e polo s o m b r e a d o , tipo Wattorímetro, tipo de t a m b o r o c o p a de i n d u c c i ñ o n y de anillo sencillo.
E n el relevador de polos s o m b r e a d o s el flujo p r o n c i p a l se divide e n dos flujos d e s f a s a d o s . El relevador de tipo Wattorímetro c o n t i e n e d o s b o b i n a s s e p a r a d a s , c a d a u n a de ellas p r o d u c e u n flujo q u e c r e a r á la f u e r z a n e t a p a r a mover el rotor q u e e s u n disco. Los relevadores tipo de t a m b o r o copa de i n d u c c i ó n y el d e anillo de inducción, s o n p a r e c i d o s a los m o t o r e s de inducción, solo q u e a q u í el hierro del rotor e s t á estacionario y el t a m b o r q u e e s u n cilindro h u e c o es el q u e gira, la m i s m a operación se d e s a r r o l l a si la p a r t e q u e gira e s u n o o d o s anillos.
E n la siguientes figuras se m u e s t r a e n f o r m a e s q u e m á t i c a la construcción de los relevadores de i n d u c c i ó n .
a n i l l o d e sorabra
A
r o t o rV
a n i l l o de sombra
Figura 7. Relevador de i n d u c c i ó n t i p o de p o l o s s o m b r e a d o s .
r o t o r
n u c l e o f i j o
r o t o r
Figura 9. Relevador de i n d u c c i ó n t i p o Wattorímetro.
2 . 5 Características y f u n c i o n a m i e n t o de relevadores P r e c i s i ó n . E s u n a de l a s c a r a c t e r í s t i c a s f u n d a m e n t a l e s p a r a la elección de u n relevador de inducción, sin embargo, e s t a precisión se debe n o a la inducción, sino q u e dichos relevadores e m p l e a n cojinetes de j o y a s y p a r t e s de precisión q u e r e d u c e n la fricción.
2 . 5 . 1 Relevadores de i n d u c c i ó n de una sola m a g n i t u d
El relevador tipo de polos s o m b r e a d o s es u n ejemplo de estos. T a m b i é n los otros relevadores de inducción p u e d e n ser utilizados con u n a sola m a g n i t u d de influencia, c o n e c t a n d o s u s circuitos a c t u a n t e s en serie o paralelo, el d e s f a s a m i e n t o e n t r e los flujos e s t á e n f u n c i ó n de la relación X / R q u e s e r á d i s t i n t a p a r a c a d a circuito.
Si se desprecia el efecto de la s a t u r a c i ó n el p a r de estos relevadores es:
T = K I P - K2
T = KIV2 - K2
Si el relevador e s de voltaje.
E n e s t o s relevadores el p a r es controlado por u n c o n t a c t o en serie con u n o de los circuitos si e s t o s e s t á n en p a r a l e l o o e n serie con u n a p a r t e del circuito si e s t o s e s t á n en serie.
E f e c t o de la f r e c u e n c i a . U n relevador s e d i s e ñ a p a r a t e n e r l a p u e s t a en t r a b a j o m á s b a j a a s u f r e c u e n c i a n o m i n a l . El efecto de ligeros c a m b i o s e n la f r e c u e n c i a , e n los s i s t e m a s de p o t e n c i a , p u e d e despreciarse, pero u n a f o r m a d i s t o r s i o n a d a de la o n d a p u e d e alterar la característica de p u s t a en t r a b a j o y tiempo.
E f e c t o de la CD d e s c e n t r a d a . E n general, la p u e s t a en t r a b a j o de los relevadores de a l t a velocidad, es t a n a l t a q u e de e s t a f o r m a c o m p e n s a cualquier t e n d e n c i a al sobrealcance.
R e l a c i ó n de r e p o s i c i ó n a p u e s t a e n trabajo. E s t a relación e s t á e n t r e 95% y 100% y s o n la friccón y c o m p e n s a c i ó n i m p e r f e c t a del resorte de control del p a r , l a s ú n i c a s c o s a s q u e h a c e n q u e la relación s e a del 100%. A d e m á s , la relación n o se a f e c t a r á por el a j u s t e de la p u e s t a en t r a b a j o , d o n d e las b o b i n a s de corriente con t o m a s , p r o p o r c i o n a n el a j u s t e de la p u e s t a en t r a b a j o .
T i e m p o de r e p o s i c i ó n . C u a n d o s e n e c e s i t a el recierre r á p i d o a u t o m á t i c o de u n i n t e r e u p t o r , el tiempo de reposición de u n relevador de tiempo inverso, p u e d e ser u n a c a r a c t e r í s t i c a crítica p a r a s u selección. Si todos los relevadores involucrados no t i e n e n t i e m p o de reposición r á p i d a , d e s p u é s q u e s e d i s p a r a u n i n t e r r u p t o r , y a n t e s q u e este recierre, y si el corto q u e originó el d i s p a r o se reestablece c u a n d o cierra el i n t e r r u p t o r , a l g u n o s r e l e v a d o r e s p u e d e n f u n c i o n a r m u y rápido y d i s p a r a r sin n e c e s i d a d .
i
Características de t i e m p o . Las c u r v a s de tiempo inverso se obtienen con relevadores cuyo rotor en u n disco y e s t r u c t u r a de polo s o m b r e a d o o del tipo Wattorímetro. El
f u n c i o n a m i e n t o de alta velocidad se obtiene con l a s e s t r u c t u r a s de t a m b o r de inducción o de anillo de i n d u c c ó n .
2 . 6 Relevadores de i n d u c c ó n d i r e c c i o n a l e s .
E s t o s relevadores tienen la c a p a c i d a d de reconocer la diferencia e n t r e la corriente q u e fluye e n u n a dirección, c o n t r a o t r a corriente q u e lo h a g a en sentido contrario, en circuitos de corriente a l t e r n a . B á s i c a m e n t e , e s t e relevador reconoce la diferencia d e ángluo de f a s e e n t r e dos m a g n i t u d e s , en c u a n t o este s e a m a y o r d e 90 grados, ángulo al q u e se desarrolla el p a r m á x i m o .
Los relevadores de inducción direccionales r e s p o n d e n a d o s f u e n t e s i n d e p e n d i e n t e s , por lo q u e el ángulo 8 de la ecuación F a cpi(p2 s e n 0 p u e d e no t e n e r el valor 90 g r a d o s como o c u r r e en los d e u n a sola m a g n i t u d . E n relevadores corriente - corriente como los de cilindro de inducción y el de anillo doble, los flujos (mutuos) q u e a t r a v i e s a n el rotor e s t á n en fase con las corrientes a c t u a n t e s y se d e n o m i n a n " e s t r c t u r a s simétricas", en cambio el relevador tipo Wattorímetro, el ángulo entre s u s corrientes p u e d e ser m u y distinto al ángulo entre s u s flujos.
Si c o n s i d e r a m o s e s t r u c t u r a s simétricas, la ecuación F a
<pi(p2 s e n 6, los flujos se s u s t i t u y e n por las corrientes a c t u a n t e s , e n t o n c e s la expresión del p a r será:
T = K1I1I2 s e n 6 - K2
Donde I1I2 = corrientes a c t u a n t e s .
6 = el ángulo de fase entre los flujos que a t r a v i e s a n el rotor producidos por Ii e I2.
E n general p u e d e a c e p t a r s e que el p a r m á x i m o o c u r r a e n a l g ú n valor de G diferente de 90 grados. P a r a este propósito u n a de l a s b o b i n a s debe p o n e r s e en derivación con u n a r e s i s t e n c i a o u n c o n d e n s a d o r . Así el p a r máximo o c u r r i r á a u n q u e l a s corrientes de l a s b o b i n a s estén d e s f a s a d a s 90 grados; pero en f u n c i ó n de las corrientes de l a s f u e n t e s a c t u a n t e s , el p a r máximo se d a r á en u n ángulo distinto de 90%.
La .figura 10 m u e s t r a u n d i a g r a m a p a r a u n relevador con u n a r e s i s t e n c i a en derivación con la b o b i n a q u e s u m i n i s t r a Ii y si e s t a se define como la corriente total de la b o b i n a y la r e s i s t e n c i a en paralelo.
í
E n el d i a g r a m a si 9 e s (+) y el ángulo <p (-) la ecuación del p a r es: T = K1I1I2 s e n ( 0 - cp ) - K2.
Por ejemplo, si 0 = 4 5 y (p = 30 grados, los valores p a r a la ecuación son: T = K1I1I2 s e n ( 7 5 ) - K2.
U n a relación en f u n c i ó n de T q u e se conoce como ángulo d e p a r m á x m o se a c o s t u m b r a en l u g a r de <p c u a n d o se d e s c r i b a e s t a c a r a c t e r í s t i c a de los relevadores direccionales. T y q> se s u m a n p a r a d a r 90 g r a d o s y e s t a e s s u relación, como l a s e s t r u c t u r a s simétricas, Pero si se utiliza mejor como la c o n s t a n t e de diseño de u n relevador direccional, la e c u a c i ñ o n del p a r se p u e d e escribir de t a l m o d o q u e se aplique a todos los relevadores, s e a n simétricos o no.
T = K1I1I2 e o s ( 0 - T ) - K2.
Donde T es (+) c u a n d o se d á el p a r máximo positivo a I2 q u e e s t á delante de Ii. O t r a ecuación que p u e d e ser es en f u n c i ó n d e T = K1I1I2 e o s p - K2.
D o n d e p es el ángulo e n t r e I2 y la posición de p a r m á x i m o de I2 como p = (0-T), e s t a s dos ecuaciones s o n ciertas p a r a c u a l q u i e r e s t r u c t u r a .
C u a n d o los relevadores son corriente-voltaje, la e c u a c i ó n del p a r es:
T = KiVI e o s (6-T) - K2.
Donde V = voltaje q u e s u m i n i s t r a la b o b i n a de t e n s i ó n . I = corriente del relevador q u e proviene del t r a n s f o r m a d o r de corriente.
0 = ángulo e n t r e voltaje y corriente. T = ángulo del p a r máximo. = ángulo del p a r máximo.
E n la figura 11 t e n e m o s el d i a g r a m a vectorial c o r r e s p o n d i e n t e al relevador corriente-voltaje.
Figura 11. Diagrama v e c t o r i a l para par m á x i m o e n u n relevador direccional corriente-voltaje t i p o de i n d u c c i ó n .
P a r a cualquier relación voltaje-corriente, 0 y T, se t o m a r á n positivos, en la figura se p u e d e ver como Iv de la b o b i n a y d e voltaje se a d e l a n t a a la V.
V
I
El valor de <p a n d a e n t r e los 60 grados a 70 de a t r a s o en l a m a y o r í a de las b o b i n a s de voltaje, y por lo t a n t o , T e s del orden
d e 30 a 2 0 g r a d o s d e a d e l a n t o si n o h a y 4 m p e d a n c i a e n ¡serie con la b o b i n a de voltaje. Se p o d r á c a m b i a r el ángulo e n t r e el voltaje aplicado Iv a casi cualquier valor, si c o n e c t a m o s en serie a la b o b i n a de voltaje u n a combinación de r e s i s t e n c i a y capacitor.
Otro de los conceptos relacionados con los relevadores direccionales e s l a m a g n i t u d polarizante, q u e e s la r e f e r e n c i a c o n t r a la q u e se c o m p a r a el ángulo de f a s e de la o t r a m a g n i t u d . Se p i d e q u e el ángulo de f a s e de la m a g n i t u d polarizante se m a n t e n g a ñjo a u n q u e el ángulo de f a s e de la o t r a m a g n i t u d s u f r a g r a n d e s c a m b i o s .
2 . 7 Característica de f u n c i o n a m i e n t o de u n relevador diureccional.
E s t e p u n t o se p u e d e t r a t a r en referencia al relevador corriente - voltaje como se deriva de la ecuación T = KiVI e o s (6-T) - K2
C u a n d o el p a r n e t o es cero, q u e e s c u a n d o el relevador e s t á en el límite de f u n c i o n a m i e n t o t e n e m o s
VI e o s (9-T) = K2/ Ki = c o n s t a n t e
Aquí la m a g n i t u d polarizante es el voltaje, es c o n s t a n t e y sirve como la referencia, como se p u e d e ver en la f i g u r a 12 q u e r e p r e s e n t a la característica de f u n c i o n a m i e n t o del relevador, e s t a e s u n a línea r e c t a d e s c e n t r a d a de origen y p e r p e n d i c u l a r a la posición del p a r máximi positivo de la corriente, d i c h a línea r e p r e s e n t a la relación:
I e o s (6-T) s c o n s t a n t e
Que se obtiene c u a n d o la m a g n i t u d de V se s u p o n e c o n s t a n t e , la línea divide la región de p a r n e t o positivo, al p a r negativo. Así u n vector de corriente cuya p u n t a este s i t u a d a en el á r e a de p a r positivo provocará la p u e s t a en trabajo, p a r a cualquier valor de corriente c u y a p u n t a de s u vector esté s i t u a d a en el á r e a de p a r negativo, el relevador no se p o n e en t r a b a j o o no r e s p o n d e .
La c a r a c t e r í s t i c a de f u n c i o n a m i e n t o p o d r á n s e r l í n e a s p a r a l e l a s diferentes c u a n d o se cambie la m a g n i t u d de referencia, s i e n d o l i m i t a d a p o r la expresión.
V Imin = c o n s t a n t e
De a c u e r d o a la figura 12, Imin es l a m a g n i t u d m í n i m a de t o d o s los vectors de corriente c u y a s p u n t a s t e r m i n a n en la línea de c a r a c t e r í s t i c a de f u n c i o n a m i e n t o . Imin e s l l a m a d a "corriente m í n i m a d e p u e s t a en trabajo'', a u n q u e en verdad e s t a d e b a ser u n poco m a y o r p a r a provocar l a p u e s t a en t r a b a j o .
Figura 12.
La relación VImin = c o n s t a n t e , es l l a m a d a "característica p r o d u c t o constante", tiene u n valor cercano al voltaje o corriente d e p u e s t a en t a b a j o de u n relevador de u n a sola m a g n i t u d y se u s a como b a s e p a r a el trazo de las características de tiempo. E s t a relación se m a n t i e n e solo a n t e s de la s a t u r a c i ó n en los circuitos m a g n é t i c o s . Otro factor i m p o r t a n t e q u e se t o m a en c u e n t a sobre todo en relevadores de alta velocidad, es el efecto de la CD d e s c e n t r a d a y los transitorios, poniendo atención en el diseño o en s u aplicación, e n general, u n a u m e n t o en la p u e s t a en t r a b a j o , o a ñ a d i e n d o u n o o dos ciclos (con 60 Hz como base) que r e t a r d e n la acción se evitará el f u n c i o n a m i e n t o indeseado.
T a m b i é n la frecuencia, o los c a m b i o s que e s t a p u d i e r a s u f r i r t a n t o en la corriente como en el voltaje o l a s dos m a g n i t u d e s c u a l q u i e r a , p u e d e n afectar a los relevadores direccionales. El p r o b l e m a se p u e d e p r e s e n t a r e n el ángulo del p a r máximo, p o r los c a m b i o s en la relación X / R en circuitos q u e contiene i n d u c t a n c i a y
c a p a c i d a d , c u a n d o los c a m b i o s en la f r e c u e n c i a s o n ligeros los efectos s e r á n m í m i n o s y p u e d e n despreciarse.
E n c u a n t o al tiempo, c u a n d o se r e q u i e r e n c a r a c t e r í s t i c a s de tiempo inverso, se r e c o m i e n d a el u s o de relevadores de disco, asi m i s m o si se dese alta velocidad se u s a r á n los relevadores de t a m b o r o anillo. Si se b u s c a acción r e t a r d a d a , se logra a m e n u d o asociando otro relevador con el direccional.
Finelamente, e n relación con todo lo q u e se e x p u s o e n c u a n t o a l a s características y f u n c i o n a m i e n t o de relevadores, p r e s e n t a m o s la ecuación universal del p a r q u e será:
T = K1I2 + K2V2 + K3VI cos(e-T) + K4
M a n e j a n d o los signos de c o n s t a n t e s , h a c i e n d o cero otros o e n ocasiones a ñ a d i e n d o t é r m i n o s similares, de a l g ú n m o d o e s t a e c u a c i ó n r e p r e s e n t a como y a se a p u n t ó , l a ecuación u n i v e r s a l de p a r , a t r a v é s de la q u e se p u e d e n expresar las c a r a c t e r í s t i c a s de f u n c i o n a m i e n t o de todos los tipos de relevadores d e protección.
2 . 8 Problemas de a j u s t e y c á l c u l o de p a r á m e t r o s e n relevadores
Las consideraciones y características de operación, así como l a s c a p a c i d a d e s q u e en seguida se m e n c i o n a n , a j u s t e s y d e m á s , se aplican en general a todo tipo de relevadores.
Capacidad c o n t i n u a y de t i e m p o c o r t o . Todos los relevadores c o n d u c e n las c a p a c i d a d e s de las b o b i n a s de corriente o voltaje como u n a guía p a r a s u mejor aplicación. La c a p a c i d a d c o n t i n u a especifica lo que u n relevador s o p o r t a r á b a j o f u n c i o n a m i e n t o continuo a u n a t e m p e r a t u r a a m b i e n t e de 40 g r a d o s centígrados. Los relevadores con b o b i n a s de corriente c o n d u c e n u n a capacidad de corriente en u n segundo, p o r e s t a r s u j e t o s c o m u n m e n t e a sobrcorrientes m o m e n t á n e a s . Dichos relevadores no d e b e n s u j e t a r s e a corrientes en exceso de la c a p a c i d a d de u n segundo sin la aprobación del f a b r i c a n t e y a que
p u e d e n s u f r i r d a ñ o s térmicos vo mecánicos. Las s o b r e c o r r i e n t e s m e n o r e s d e la c p a c i d a d de u n segundo son permisibles p a r a m á s d e u n s e g u n d o , solo si el valor I2t no se exceda de la c a p a c i d a d de u n s e g u n d o .
Capacidades de c o n t a c t o . Los c o n t a c t o s de los relevadores de protección e s t á n d i s e ñ a d o s s e g ú n s u c a p a c i d a d , p a r a c e r r a r y abrir circuitos inductivos y n o inductivos a m a g n i t u d e s específicas de corriente o voltaje t a n t o e n CA como e n CD. Los relevadores de protección que d i s p a r a i n t e r r u p t o r e s , n o d e b e n i n t e r r u m p i r el flujo de corriente de l a b o b i n a de disparo, po esto solo n e c e s i t a n u n circuito n o r m a l m e n t e abierto y u n a c a p a c i d a d de corriente de régimen. Si u n i n t e r r u p t o r falla al d i s p a r a r , seguro se d a ñ a n los c o n t a c t o s del relevador. La c a p a c i d a d d e circuito cerrado se aplica solo c u a n d o el relevador de protección no d e b e t e n e r u n a bobina de retnción o d e otro modo n o p u e d e ser c a p a z de abrir s u s contactos u n a vez q u e los h a y a n c e r r a d o . Si se u s a u n relevador de c o n t a c t o s de sello, la corriente del relevador controlado debe ser m e n o r q u e la del relevador de c o n t a c t o s de sello. Si se utiliza u n relevador tipo de SOBRE Y BAJA q u e t i e n e n contactos n o r m a l m e n t e abiertos y n o r m a l m e n t e c e r r a d o s (A y B) p a r a controlar algún otro dispositivo, el relevador p u e d e s e r s u s t i t u i d o de cualquier servicio de i n t e r r u p c i ó n de circuito. De a c u e r d o con la figura 13, c u a n d o el relevador de protección se p o n e en t r a b a j o , origina que se p o n g a a t r a b a j a r el relevador auxiliar y se selle el m i s m o alrededor de los c o n t a c t o s del relevador de protección.
r e l e v a d o r , a u x i l i a r
r e l e v a d o r de t i r o t e e e i o n
r e l e v a d o r a u x i l i a r
d i s p o s i t i v o c o n t r o l a d o
Figura 13. Circuito de c o n t r o l de u n relevador SOBRE Y BAJA.
P u e d e n utilizarse otros contactos del relevador auxiliar,*' como se m u e s t r a , p a r a propósitos de control, r e e m p l a z a n d o con eso a los contactos del relevador de protección de s u servicio, así e s t e c r e a r á u n corto circuito e n la b o b i n a del relevador auxiliar, originando q u e se r e p o n g a el relevador auxiliar.
Capacidades de la bobina de r e t e n c i ó n o relevador de c o n t a c t o s d e s e l l o o indicador. Dos c a p a c i d a d e s de corriente e s t á n disponibles y a s e a en el m i s m o o en diferentes relevadores. La corriente m á s alta se u s a c u a n d o el relevador de protección d i s p a r a d i r e c t a m e n t e u n i n t e r r u p t o r , y la m á s b a j a se e m p l e a c u a n d o u n relevador d i s p a r a de modo indirecto u n i n t e r r u p t o r a t r a v é s de u n relevador auxiliar. E n cualquier caso, debe h a b e r la s e g u r i d a d de que la c a p a c i d a d e s lo s u f i c i e n t e m e n t e b a j a como p a r a q u e se obtenga f u n c i o n a m i e n t o seguro de sello e indicador al c e r r a r s u s cotactos dos o m á s relevadores de proteción j u n t o s , dividiendo así la corriente de circuito de disparo e n t r e los circuitos paralelo d e los contactos de los relevadores de protección. T a m b i é n d e p e n d i e n d o de la velocidad de disparo del i n t e r r u p t o r , la corriente del circuito de disparo no p u e d e t e n e r tiempo de a l c a n z a r u n valor de estado estable. Las resistencias de las b o b i n a s de sello e i n d i c a d o r a s e s t á n h e c h a s p a r a permitirle calcular a u n o l a s c o r r i e n t e s del circuito de disparo.
Cargas. La i m p e d a n c i a de l a s b o b i n a s a c t u a n t e s del relevador deben conocerse p a r a q u e u n o p u e d a d e t e r m i n a r si l a s f u e n t e s de t r a n s f o r m a d o r e s de voltaje o de corriente del relevador t e n d á n l a capacidad suficiente y la precisión a d e c u a d a p a r a a l i m e n t a r la carga del relevador j u n t o con c u a l e s q u i e r a o t r a s c a r g a s q u e p u e d a n i m p o n e r s e a los t r a n s f o r m a d o r e s . El valor de l a s i m p e d a n c i a s se enlistan en los catálogos o folletos de los relevadores. Los relevadores de sobrecorriente, b a j a corriente, s o b r e t e n s i ó n , y b a j a tensión se derivan d i r e c t a m e n t e d e los tipos b á s i c o s de atracción electromagnética de u n a sola m a g n i t u d o de los de inducción y a descritos. De este modo u n relevador de corriente es aquel c u y a f u e n t e a c t u a n t e e s u n a corriente en u n circuito, proporcionada al relevador d i r e c t a m e n t e o m e d i a n t e u n t r a n s f o r m a d o r de corriente. Un relevador de t e n s i ó n o voltaje es u n o c u y a f u e n t e a c t u a n t e es u n voltaje del circuito o u n voltaje p r o p o r c i o n a d o por u n t r a n s f o r m a d o r de voltaje.
Ajuste. Los relevadores tienen u n a z o n a de a j u s t e , y s e g ú n el tipo del relevador, é s t a p o d r á ser distinta. El a j u s t e en
relevadores de solenoide o de a r m a d u r a a t r a í d a p u e d e ser p o r variación del entrehierro inicial, el resorte de retención, p o r los p e s o s a j u s t a b l e s , o por l a s t o m a s de la bobina. El a j u s t e e n los relevadores d e inducción accionados por corrientes es en general p o r t o m a s de la bobina, e n relevadores de voltaje e s t a m b i é n m e d i a n t e t o m a s , por r e s i s t e n c i a s en serie, o bien, m e d i a n t e t o m a s
auxiliares del a u t o t r a n s f o r m a d o r .
Los relevadores de tensión o voltaje y los de b a j a corriente n o tienen e n general z o n a de a j u s t e t a n amplia debido a q u e e s p e r a n f u n c i o n a r d e n t r o de u n a z o n a limitada de la m a g n i t u d n o r m a l de la s e ñ a l de influencia. La m a g n i t u d n o r m a l no varía m u c h o , p o r q u e l a s c a p a c i d a d e s de los relevadores e s t á n s e l e c c i o n a d a s con respecto a l a s relaciones de los t r a n s f o r m a d o r e s d e corriente y de voltaje, de tal modo q u e la corriente n o r m a l del relevador es ligeramente m e n o r q u e la corriente n o m i n a l del relevador y el voltaje del relevador es a p r o x i m a d a m e n t e el voltaje n o m i n a l del relevador.
T i e m p o . Excepto p a r a lo tipos de SOBRE Y BAJA, el t i e m p o de f u n c i o n a m i e n t o d e relevadores de inducción de tiempo inverso, e s a j u s t a b l e al seleccionar la c a n t i d a d del viaje del rotor d e s u posición d e reposición a la posición de p u e s t a en t r a b a j o . E s t o e s m e d i a n t e el a j u s t e de la posición del topo de reposición. U n a p a l a n c a de tiempo o disco de tiempo con u n a escala u n i f o r m e p r o p o r c i o n a dicho a j u s t e . El ligero i n c r e m e n t o en el p a r de r e t e n c i ó n del resorte de control, a m e d i d a q u e se a v a n z a del tope d e reposición h a c i a la posición de p u e s t a e n t r a b a j o , e s t á c o m p e n s a d o p o r la f o r m a del disco. Un disco c u y a periferia tiene la f o r m a de u n espiral, o u n disco q u e tiene u n radio fijo pero con r a n u r a periféricas, el fondo de las c u a l e s e s t á sobre u n a espiral, p r o p o r c i o n a e s t a c o m p e n s a c i ó n por variación del á r e a activa del disco e n t r e los polos.
P a r a producir acción r e t a r d a d a se utiliza u n fuelle, el a j u s t e se h a c e variando el t a m a ñ o de u n orificio por el cual e s c a p a el aire del fuelle, esto e s por s u p u e s t o en relevadores con este m e c a n i s m o . E n la figura 14 se m u e s t r a u n a c u r v a típica de u n relevador de alta velocidad, e s u n a c u r v a inversa, pero q u e u n tiempo de f u n c i o n a m i e n t o de 3 ciclossolo se lleva a cabo l i g e r a m e n t e a r r i b a del valor de p u e s t a en t r a b a j o , lo que permite q u e el relevador se conozca como de "alta velocidad".
E n la figura 15 t e n e m o s u n a gráfica q u e m u e s t r a u n a familia de c u r v a s de tiempo inverso de u n relevador del tipo de i n d u c c i ó n m u y u s a d o . Se m u e s t r a u n a c u r v a p a r a c a d a división m a y o r q u e la escala de a j u s t e . P o d r á n o b t e n e r s e c u a l e s q u i e r a c u r v a s i n t e r m e d i a s por interpolación, y a q u e el a j u s t e e s continuo.
40
30
t en
:ío
-tlenpo para cerrar «1 contacto a
* 2 3 4 a u l t i p i o 6« l a pueeta en
trábalo
Figura 14. Curva de t i e m p o de u n relevador de alta v e l o c i d a d .
&juste del ü s c o de tiempo
1 . 5 Zs y 4 5 6 7 8 10 15 '¿u múltiplo de l a puesta
en trabajo.
T a n t o la figura 14 como la 15 se t r a z a n e n f u n c i ó n d e los múltiplos del valor de p u e s t a en t r a b a j o , de tal m a n e r a q u e p u e d e utilizarse l a s m i s m a c u r v a s p a r a cualquier valor de la p u e s t a e n t r a b a j o . Esto s e r á posible s o b r e todo con relevadores de inducción d o n d e el a j u s t e e s por t o m a s de la bobina, y a q u e los a m p e r e s devueltos e n l a p u e s t a e n t r a b a j o son los m i s m o s p a r a c a d a t o m a . E n cambio, si el a j u s t e e s p o r la variación del entrehierro o del r e s o r t e de retención de la p u e s t a en t r a b a j o , la f o r m a de la c u r v a d e t i e m p o v a r í a con la p u e s t a en t r a b a j o .
E n ocasiones s u c e d e q u e c u a n d o el relevador cierra s u s c o n t a c t o s , la presión del contacto p u e d e ser t a n b a j a q u e l a c o n t a m i n a c i ó n d e la superficie de contacto p u e d a impedir el c o n t a c t o electrónico, esto e s c o m ú n c u a n d o se t r a t a de relevadores d e tiempo inverso, donde no h a y m u c h o impacto c u a n d o se cierran los contactos. E n la p r á c t i c a se r e c o m i e n d a p a r a q u e el f u n c i o n a m i e n t o s e a seguro, q u e la m a g n i t u d d e influencia s e a como m í n i m o 1.5 veces la p u e s t a en t r a b a j o . Por e s t a razón, a l g u n a s c u r v a s de tiempo no se m u e s t r a n p a r a m e n o s de 1.5 veces la p u e s t a en t r a b a j o .
Sobrecarrera. Debido a la inercia de l a s p a r t e s móviles, el movimiento c o n t i n ú a c u a n d o se retira la f u e r z a a c t u a n t e . E s t a c a r a c t e r í s t i c a se conoce como sobrecarrera. Las s o b r e c a r r e r a a p a r e c e en t o d o s los relevadores pero s u efecto es p a r t i c u l a r m e n t e i m p o r t a n t e e n relevadores d e sobrecorriente de tiempo inverso, d o n d e la selectividad se obtiene en b a s e de acción r e t a r d a d a . C u a n t o m a y o r s e a el múltiplo de la p u e s t a en t a b a j o , m á s larga s e r á la s o b r e c a r r e r a de tiempo. E n general, se s u p o n e u n a s o b r e c a r r e r a de tiempo c o n s t a n t e de 0.1 s e g u n d o s en la aplicación de relevadores de tiempo inverso.
T i e m p o de reposición. El tiempo de reposición varía d i r e c t a m e n t e con el a j u s t e del disco de tiempo. El método de a n á l i s i s descrito como "características de tiempo" p a r a la e s t u i m a c i ó n de la cantidad del viaje del disco d u r a n t e intervalos cortos de tiempo, combinado con el conocimiento del tiempo de reposición, le p e r m i t i r á estimar a u n o el f u n c i o n a m i e n t o de los relevadores de tiempo inverso d u r a n t e la aplicación y retiros sucesivos de la m a g n i t u d de influencia, como c u a n d o u n motor
e s t á conectado, o c u a n d o se d i s p a r a u n circuito y se cierra d e s p u é s a u t o m á t i c a m e n t e e n u n a falla varias veces, o d u r a n t e o n d a s d e p o t e n c i a q u e a c o m p a ñ a n la p é r d i d a de sincronismo.
Un relevador de voltaje p u e d e e s t a r provisto de u n a r e s i s t e n c i a en serie con s u circuito de la b o b i n a p a r a d i s m i n u i r c a m b i o s e n la p u e s t a d e t r a b a j o , r e d u c i e n d o el efecto de los c a m b i o s en la resistencia de la b o b i n a e n le c a l e n t a m i e n t o . O t r a r e s i s t e n c i a a y u d a r á t a m b i é n a disminuir el cambio de la f r e c u e n c i a e n l a s características, si el f u n c i o n a m i e n t o e s con a r m ó n i c a s , se sugiere u n c o n d e n s a d o r e n serie p a r a t r a b a j a r con r e s o n a n c i a a la f r e c u e n c i a n o r m a l .
Otro aspecto i m p o r t a n t e es la c o m b i n a c i ó n de relevadores i n s t a n t á n e o s con los de tiempo inverso, y a q u e con f r e c u e n c i a se r e q u i e r e n las dos f u n c i o n e s j u n t a s . U n relevador i n s t a n t á n e o y u n o de tiempo inverso en u n a c a j a c e r r a d a , son a j u s t a b l e s en f o r m a independiente, pero e s t á n a c c i o n a d o s p o r la m i s m a m a g n i t u d y s u s contactos abiertos (a) p u e d e c o n e c t a r s e en paralelo.
2 . 9 Ejemplo de u n s i s t e m a de p r o t e c c i ó n .
P a r a cumplir con el objetivo de e s t a tesis, es o p o r t u n o p o n e r u n ejemplo de u n s i s t e m a de protección. Se t r a t a de u n d i a g r a m a y como e s c o s t u m b r e en l a aplicación de dispositivos de protección p a r a todo fin práctico se r e c o m i e n d a el u s o de n ú m e r o s . El Instituto de Ingenieros en Electricidad y Electrónica de los E s t a d o s Unidos de Norteamérica incorporados en la n o r m a a m e r i c a n a C37.2 - 1970 de la ANSI proporciona los s i g u i e n t e s q u e son los de u s o m á s f r e c u e n t e .
1.- Elemento m a e s t r o . Es u n switch iniciador q u e sirve e n f o r m a directa o indirecta, pone en servicio u n equipo o lo p o n e f u e r a de operación.
2.- Elevador de retardo p a r a a r r a n q u e o cierre. S u f u n c i ó n es d a r u n a c a n t i d a d de tiempo deseado a n t e s o d e s p u é s e u n p u n t o de operación en u n a secuencia de m a n i o b r a s (switcheo) o u n s i s t e m a de protección por relevadores.
3.- Relevador de verificación o bloqueo. O p e r a n en r e s p u e s t a a la posición de u n n ú m e r o de otros dispositivos en u n equipo p a r a p r o p o r c i o n a r u n a s e c u e n c u i a de operación a seguir.
4.- Contactor m a e s t r o . E s controlado p o r el elemento m a e s t r o (1) o por s u equivalente y los dispositivos de protección r e q u e r i d o s , sirve p a r a c e r r a r y abrir los circutos de control así como p a r a p o n e r equipos en operación y t a m b i é n p a r a ponerlos f u e r a .
6.- I n t e r r u p t o r de a r r a n q u e . S u f u n c i ó n principal es c o n e c t a r u n a m á q u i n a a s u f u e n t e de alimentación.
12.- Elemento de sobrevelocidad. Por lo general e s u n dispositivo c o n e c t a d o o a d a p t a d o d i r e c t a m e n t e a la m á q u i n a p a r a c o n t r o l a s s u velocidad.
13.- Elemento de velocidad síncrono. Especie de switch d e veleidad centrífugo, o u n relevador de d e s p l a z a m i e n t o en la f e c u e n c i a , u n relevador d e voltaje o de b a j a corriente o a l g ú n otro e l e m e n t o q u e o p e r a en f o r m a a p r o x i m a d a a l a velocidad s í n c r o n a .
14.- Elemento de b a j a velocidad. Se p o n e en operación c u a n d o la m á q u i n a gira a u n a velocidad m e n o r al valor p r e d e t e r m i n a d o .
18.-Elemento de aceleración o desaceleración. Sirve p a r a cerrar o p a r a c a u s a r el cierre de los circuitos q u e a u m e n t a n o d i s m i n u y e n la velocidad de la m á q u i n a .
20.- Válvula o p e r a d a eléctricamente. Válvula de control o monitoreo i n s t a l a d a en líneas de fluido.
21.- El relevador de distancia. F u n c i o n a c u a n d o la a d m i n t a n c i a , i m p e d a n c i a o r e c t a n c i a de u n circuito varía m á s allá del valor p r d e t e r m i n a d o .
23.- F u n c i o n a p a r a a u m e n t a r o disminuir la t e m p e r a t u r a de la m á q u i n a , p u e d e regular la t e m p e r a t u r a p a r a m a n t e n e r l a a u n valor fijo.
25.- Elemento de sincronización o verificación de la sincroinización. F u n c i o n a c u a n d o dos circuitos de CA e s t á n d e n t r o
d e los límites d e s e a d o s de frecuencia, ángulo de f a s e o voltaje p a r a p e r m i t i r la operación en paralelo de e s t o s dos circuitos.
26.- Elemento térmico de a p a r a t o s . F u n c i o n a c u a n d o l a t e m p e r a t u r a del c a m p o derivado a los d e v a n a d o s de a m o r t i g u a m i e n t o de u n a m á q u i n a , o q u e u n limitador de c a r g a o u n a r e s i s t e n c i a derivadora de carga, u n líquido o a l g ú n otro
a p a r a t o p o r ejemplo u n rectificador de potencia, s u t e m p e r a t u r a b a j e del valor previo.
27.- Relevador de b a j o voltaje. E s t e f u n c i o n a r á p a r a u n valor d a d o de b a j o voltaje.
30.- Relevador a n u n c i a d o r . Sirve p a r a r e s t a b l e c e r y p u e d e proporcionar ion n ú m e r o d e t e r m i n a d o de indicaciones v i s u a l e s a n t e s del f u n c i o n a m i e n t o de los elementos de protección.
Desarrolla f u n c i o n e s de bloqueo.
32.- Relevador direccional de potencia. F u n c i o n a con u n valor d e s e a d o de flujo de potencia en cierta dirección, o con i n v e r s i o n e s de potencia p r o v o c a d a s por arcos de r e t o r n o en los rectificadores de potencia.
36.- Elemento de polaridad o polarización del voltaje. Permite la operación de otros elementos de polaridad fija o p u e d e verificar l a p r e s c e n c i a de u n voltaje de polarización e n el equipo.
37.- Relevador de b a j a corriente o b a j a potencia. O p e r a c u a n d o la corriente o la potencia e s t á n debajo de s u valor de operación.
38.- Elemento de protección de los r o d a m i e n t o s . F u n c i o n a c u a n d o se p r e s e n t a u n a u m e n t o de t e m p e r a t u r a e n l a s c h u m a c e r a s de las m á q u i n a s f u e r a de lo normal.
40.- Relevador de campo. F u n c i o n a p a r a u n valor b a j o o falla e n la corriente de devanado de c a m p o de la m á q u i n a , si la c o m p o n e n t e reactiva de la corriente de a r m a d u r a e s excesiva.
41.- Interruptor de campo. F u n c i o n a p a r a aplicar o remover la exitación del c a m p o de u n a m á q u i n a .
