PROTECCION DE SISTEMAS ELECTRICOS

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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA

DE MÉXICO

FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLÁN

Ingeniería Mecánica Eléctrica

Sección Eléctrica

Semestre 2021-2

PROTECCIÓN DE SISTEMAS ELECTRICOS

Profesora: Ing. Ma. de la luz González Quijano

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Alumno: Irving Flores Reyes

Número de cuenta: 417027335

Grupo: 2908

FECHA DE ENTREGA: 17/03/2021

CAPITULO 3

RELEVADORES DE CORRIENTE, TENSION, DIRECCIONALES, DE EQUILIBRIO DE CORRIENTE O (TENSIÓN), Y DIFERENCIALES

• Características generales de los relevadores de protección

Existen ciertas características que se emplean en general a todos los tipos de relevadores y que se estudiaran a continuación:

1. Capacidades continuas y de tiempo corto: De cierta manera los relevadores las bobinas conducen bajo normativa una cierta capacidad bajo las condiciones de funcionamiento continuo a una temperatura de 40°C.Los relevadores que tiene bobinas de corriente conducen también una capacidad de corriente en 1 segundo y esto debido a que están sujetos a corrientes momentáneas si dichos relevadores no cumplen con dichos valores de capacidad de corrientes momentáneas es posible que pueda perjudicar en algún daño térmico o mecánico. Las capacidades de sobre corrientes menores que la capacidad de un segundo son permisibles para más de segundo. Es importante entender que no siempre es seguro que uno suponga que el relevador podrá soportar cualquier corriente que se pueda obtener de transformadores de corriente por mucho tiempo ya que no tiene la misma función o rapidez que un interruptor para interrumpir un cortocircuito.
2. Capacidades del contacto: Es importante recordar que los relevadores están diseñados para poder abrir o cerrar contactos a capacidades de corriente establecidas ya sea en c-a y c-d La capacidad del circuito cerrado solo aplica de cierta manera que controla otro relevador ya sea uno auxiliar, temporizador de tal manera que no tenga un método de retención si no ya no será capaz de abrir sus contactos una vez cerrados. Al momento de utilizar un relevador de contacto de sello es importante recordar que la corriente del relevador controlado debe ser menor que la corriente del relevador de contacto de sello Si utilizamos el relevador sobre y baja nos sirve de gran manera para controlar el funcionamiento de algún otro dispositivo, De tal manera que cuando hacemos uso de algún relevador auxiliar es común que se utilicen para elementos de control
3. Capacidades de la bobina de retención o relevador de contactos de sello e indicador: Existen dos capacidades de corriente la más alta que se utiliza cuando el relevador de protección dispara un interruptor y la más baja que dispara de modo indirecto un interruptor a través de un relevador auxiliar

• Cargas: Es muy importante conocer los valores de las impedancias de las bobinas que hacen actuar al relevador y así saber si las fuentes de transformación de tensión o corriente tendrán la capacidad de alimentar la carga del relevador.

• RELEVADORES DE SOBRECORRIENTE, BAJA CORRIENTE, SOBRETENSIÓN Y BAJA TENSIÓN

Todos estos tipos de relevadores se nombran de esta manera debido a los tipos básicos de atracción electromagnética de una sola magnitud o dirección. El prefijo sobre significa que el relevador se pone en trabajo para cerrar un conjunto de contactos a cuando la magnitud de influencia excede a la cantidad a la cual está ajustada para funcionar De tal manera que el prefijo baja significa que el relevador se repone para cerrar un conjunto de contactos b cuando la magnitud de influencia disminuye por debajo de la cantidad de reposición original para la cual está ajustado

A los relevadores que tienen ambos contactos a y b el prefijo de los nombres de la magnitud de influencia es sobre y baja En la terminología decimos que en los relevadores de protección un relevador de corriente es aquel donde cuya fuente actuante es una corriente de un circuito y un relevador de potencial es aquel donde cuya fuente actuante es una tensión

• Ajuste

Puesta en trabajo o reposición: La mayoría de los relevadores de sobrecorriente tiene una zona de ajuste para hacerlos adaptables a múltiples circunstancias de aplicación. Esta zona de ajuste está sujeta por los límites de espacio de la bobina y para simplificar la construcción del relevador. De tal manera existen diversos tipos de relevadores con zonas de ajuste diferente se mencionarán algunos en esta apartado como relevadores de solenoide o armadura atraída puede ser por ajuste de entrehierro inicial, de la tensión del resorte de retención inicial, de los pesos ajustables o de las tomas de la bobina. Hablando generalmente de los ajustes de los relevadores accionados por corriente son por tomas de la bobina y el de los relevadores accionados por tensión por tomas o resistencias en serie o por tomas auxiliares del autotransformador.

Los relevadores de tensión y de baja corriente no tienen en general una zona de ajuste debido a que esperan funcionar dentro de una zona limitada de magnitud normal de la magnitud de fluencia.

*Tiempo: A excepción de los relevadores de sobre y baja el tiempo de funcionamiento de relevadores de inducción de tiempo inverso es ajustable al seleccionar la cantidad de viaje del rotor de la posición de reposición a la posición de puesta en trabajo o servicio por medio de una palanca de tiempo o un disco de tiempo es la que proporciona este ajuste.

• Características de tiempo

Como se mostrará a continuación una curva típica de tiempo para un relevador de alta velocidad la cual es inversa, pero en funcionamiento de 3 ciclos (en base a 60 Hertz) y esto permite que se le llame como de alta velocidad. Se puede utilizar esta curva para distintos valores de puesta en trabajo ya sea por medio de interpolación.

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Uno no debe confiarse en el funcionamiento de cualquier relevador cuando el valor de la magnitud de influencia está ligeramente por arriba esto debido ya que cualquier fuerza acumulada es tan baja que con cualquier fricción puede impedir el funcionamiento. La práctica es aplicar los relevadores en forma tal que, cuando su funcionamiento debe ser seguro, su magnitud de influencia deberá ser mínimo 1.5 veces la puesta en trabajo. Las curvas de tiempo pueden utilizarse no solo para estimar cuanto tiempo tomara al relevador cerrar sus contactos a un múltiplo dado en puesta en trabajo y para cualquier ajuste de tiempo, sino también que tanto viajara el disco del relevador hacia la posición de contacto cerrado dentro de cualquier intervalo de tiempo.

Este tipo de método de análisis es útil para estimular si un relevador se pondrá en trabajo y en tal caso cuál será su acción retardada.[pic 8]

Las curvas de tiempo mostradas en los folletos de los fabricantes son curvas promedio y las características de tiempo de los relevadores individuales varían ligeramente de las curvas publicadas.

Quizás esto resulte algo despreciable u ordinarios, pero cuando se necesita un relevador más preciso este forzosamente se determinará por prueba.

• Sobrecarrera

Debido a la inercia de las partes móviles, el movimiento continuara cuando se retire la fuerza actuante. Esta característica es conocida por sobrecarrera. Algunas relaciones que se encuentran mediante ejemplos son como las siguientes entre mayor es el múltiplo de la puesta a trabajo, más larga será la sobrecarrera, pero habrá una excepción que se verá adelante cuando se vea la aplicación de relevadores de tiempo inverso

• Tiempo de reposición

El tiempo de reposición variara directamente con el ajuste de disco de tiempo. Este método de análisis descrito bajo características de tiempo para la estimación de la cantidad de viaje del del disco durante intervalos cortos de tiempo y combinado con el conocimiento del tiempo de reposición permitirá estimar el funcionamiento de los relevadores de tiempo inverso.

• Compensación para cambios de frecuencia o temperatura en relevadores de tensión

En este apartado se habla de dos tipos de situaciones donde el relevador de tensión puede estar provisto con una resistencia en serie con su circuito de la bobina para disminuir cambios en la puesta en trabajo estoy ayudando en el calentamiento y la temperatura. Una resistencia semejante puede disminuir los cambios en la frecuencia o de tal manera también puede utilizarse un condensador en serie para obtener resonancia en serie a la frecuencia normal cuando se va a evitar el funcionamiento con armónicas.

• Combinación de relevadores instantáneos y de tiempo inverso

Con frecuencia podemos tener el relevador instantáneo dentro de una caja cerrada con un relevador de tiempo inverso por que se requiere tener las dos funciones juntas pero cada relevador se ajusta independiente, pero los acciona la misma magnitud y sus contactos a pueden conectarse en paralelo.

• RELEVADORES DIRECCIONALES DE CD

Se derivan del tipo básico de atracción electromagnética los diversos tipos y sus capacidades son las siguientes:

1. Relevadores direccionales de corriente: Se utiliza para la protección en circuitos de potencia de c-d, estando conectada su bobina de la armadura ya sea en serie directamente con el circuito o a través de una resistencia en derivación en serie con el mismo, de tal manera que el relevador responderá a una cierta dirección del flujo de corriente. Con calibración ajustable el relevador podría tener también características de sobrecorriente (o sobrepotencia) o de baja corriente (o baja potencia), o ambas, en adición de ser direccional.

1. Relevadores direccionales de tensión: Los relevadores direccionales de tensión son los mismos que los relevadores direccionales de corriente a excepción de los números de vueltas y la resistencia de la bobina de la armadura y posiblemente por la polarización. De igual manera se utilizan para circuitos de potencia para responder a una cierta polaridad a través de un circuito o de alguna parte del circuito. Cuando se conecta un relevador semejante a través de un interruptor para permitir el cierre de este, solo cuando la tensión a través del interruptor abierto tiene una polaridad, el relevador puede llamársele un relevador diferencial porque este funciona solo en respuesta a una diferencia predeterminada entre las magnitudes de las tensiones del circuito en cualquier lado del interruptor.

• Relevadores direccionales de tensión y corriente: El relevador direccional de tensión y corriente tiene dos bobinas de armadura. Un relevador semejante controla el cierre y la abertura de un interruptor en el circuito entre un generador de c-d y las barras colectoras y esto permitir conectarse a otra fuente de tensión y no ocasionar una motorización en el generador. La bobina de tensión de la armadura está conectada a través de la armadura con el interruptor y pone en trabajo el relevador que permite el cierre cuando la tensión del generador es una tensión mayor que las barras colectoras por otra parte la bobina de corriente de la armadura está conectada en serie con el circuito por medio de una resistencia y repone al relevador que  permite disparar  al interruptor siempre y cuando una cantidad predeterminada de corriente empiece a fluir de las barras colectoras hacia el generador.
• Relevadores direccionales de equilibrio de tensión: Un relevador con dos bobinas de tensión que rodean la armadura pueden utilizarse para proteger un circuito de c-d de tres hilos contra tensiones desequilibradas. Un relevador semejante tiene contactos de dos direcciones y dos resortes de retención para proporcionar la calibración adecuada para el movimiento de la armadura en cualquier dirección. Un relevador semejante tiene la opción de utilizarse para responder a una diferencia de magnitudes de tensión del circuito en cualquier lado del interruptor.
• Relevadores direccionales de equilibrio de corriente: Se puede utilizar un relevador parecido al de equilibrio de tensión, pero con dos bobinas de corriente rodeando la armadura.
• Relevadores direccionales para tubos vacío o circuitos rectificados de c-a: Dichos relevadores se conocen como relevadores polarizados y no tiene sentido el termino direccional pues la magnitud de influencia siempre es la polaridad; se utiliza el relevador de tipo direccional solo por su elevada sensibilidad. Puede un relevador de este tipo polarizarse por un imán permanente o una fuente de c-d. Otra característica útil de un relevador direccional de c-d accionado de una fuente de c-a rectificada es que si se alimentasen dos o más bobinas de armadura de diferentes magnitudes el par relevador será igual a la suma aritmética o diferencia si se requiere.

• Imán de polarización contra bobina de campo: Generalmente se prefiere una bobina de campo debido a que si un relevador va responder a los watts. Una bobina proporcionara más flexibilidad de ajuste ya que pueden utilizarse resistencias en serie para variar la fmm de polarización y se requiere en algunos casos una bobina de campo para poder retirar la polarización para permitir la reposición de algunos tipos de relevadores.
• Resistencias: El valor nominal de una resistencia en derivación y la resistencia de las terminales de la resistencia en derivación al relevador de dirección de corriente afecta la calibración del mismo por eso se acostumbra a especificar el valor de la resistencia en derivación y la resistencia necesaria derivada para una zona dada de calibración del relevador.
• Acción retardada: Los relevadores direccionales de c-d son inherentemente de efecto rápido, pero en algunas ocasiones es necesario tener una acción retardada auxiliar para impedir un funcionamiento no deseado o inversiones momentáneas de la magnitud a considerar.

• RELEVADORES DIRECCIONALES DE CA

Los relevadores direccionales de c-a están capacitados para distinguir el flujo de corriente en una dirección o en otra reconociendo las diferencias en los ángulos de fase entre la corriente y la magnitud de polarización. Veremos que la capacidad para distinguir entre el flujo de corriente en una dirección o la otra depende de la selección de la magnitud de polarización y el ángulo del par máximo y que todo depende en función de estos aspectos.

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