51. Relé de sobreintensidad temporizado Cotto Martínez Fernando Uriel González Solano Julián Jesús Romero Hernández Lupita Urbano Hernández Luis Enrique

51 Relé de sobreintensidad temporizado Es un relé con una característica de tiempo inverso o de tiempo fijo que funciona cuando la intensidad de un circuito de c.a. sobrepasa un valor dado También conocida como protección de sobre corriente, es decir, para un nivel de corriente excesivamente alto el relé "cuenta" cierto tiempo y luego envía una señal de disparo o alarma para proteger el sistema.

Características de operación De tiempo inverso De tiempo muy inverso De tiempo extremadamente inverso

TIEMPO INVERSO (51) Tolera la falla durante determinado tiempo El tiempo depende del tipo de curva. Existe una ecuación que describe el tiempo de operación.  La curva puede ser modificada mediante ciertos parámetros.

Parámetros Ip: corriente de enganche, si la corriente vista por el rele es mayor a este valor comienza el conteo para emitir la señal de disparo. td: dial de tiempo, factor de aceleración o frenado de la curva Curva: tipo de curva utilizada. Cambiando el tipo de curva se puede ajustar la velocidad del disparo. td y Ip también ajustan la velocidad de disparo, pero lo hacen de manera mas fina.  varios tipos, ANSI, IEC, IAC, etc. Incluso hay ciertos equipos que permiten ajustar una curva punto a punto. Son curvas normalizadas. Ciertos fabricantes añaden un factor, para verificar este factor debe revisarse el manual del relé utilizado. 

t I/Is

t I/Is

CRITERIOS DE CALIBRACIÓN Para calibrar la protección 51 se necesita cierta información: 1.-Nivel máximo de carga (debe ser dado según un estudio de carga). Si el máximo nivel de carga es 6.25 MVA a 13.8 KV, la corriente de carga sera 262 Amp El nivel de enganche debe ser calibrado según una planificación, es decir si se estima que la carga no pasara de los 6.25 MVA (que es el caso de muchas fabricas) se podría ajustar el enganche a 1.1 o 1.15 veces la corriente de carga. 2.-Estudio de cortocircuito (nos dará el nivel mínimo y máximo de falla) 3.-Curva de daño del equipo a proteger (nos da una referencia para saber que tan "sensible" es nuestra protección) En caso de no tener la curva de daño del equipo, se puede usar la curva de daño del cable.  4.- Para dar un mayor respaldo a la protección de fase, se usa la curva de neutro.

51N En condiciones de operación normal la corriente que pasa por el neutro es muy pequeña (en relación a la de fase), de tal modo que puedo ajustar un elemento 51 que responda a mi corriente de neutro con una Ip menor a la de fase. Cuando se reduce la Ip, se dice que la protección se hace mas sensible. Hay relés que requieren un CT de neutro (lo que implica mayor obra civil y espacio y tiempo de ejecución del proyecto pero ofrecen mayor precisión mejor protección ) y hay reles que simulan la señal de neutro ( que ahorra todo lo mencionado anteriormente sacrificando un poco la precisión )

Hay que tener en cuenta que este elemento 51N sólo responde a fallas de tierra, no a fallas de fase. Ip neutro: El ajuste de neutro puede ser un valor más pequeño que el de fase, es práctica común expresar la ip como un fracción del de fase (50% del ajuste de fase)  Td neutro :El dial de tiempo de neutro debe garantizar que la curva neutro sea mas rápida que la curva fase. Curva neutro:La curva de neutro, no necesariamente debe ser igual a la de fase, pero por simplicidad es recomendable que se calibré así.

51Q (secuencia negativa) Este elemento da respaldo para fallas de fase, es decir, cuando el elemento neutro no ve falla. Se debe guardar especial cuidado en el ajuste del enganche Ip, dado que la relación de corriente de fase y corriente de secuencia negativa cambia según el tipo de falla. Para ajustar la Ip-Q de este elemento se hace una coordinación de curvas como la explicada en la figura 6, con la ventaja de que esta Ip-Q puede ser ajustada a un valor menor a la máxima sobrecarga.

Ya obtenido este valor se vuelve un tema de leer el manual del rele, dado que cada fabricante tiene su propia manera de solicitar información. El td y tipo de curva se ajustan de iguala manera.