Capítulo 3. Funciones y Principios de Operación
3.15.1
Descripción
Esta función se utiliza para detectar faltas en los devanados de transformadores y generadores
que están conectados en estrella y puestos a tierra. Una falta interna sobre un devanado de un
trafo o generador en estrella puesto a tierra producirá una corriente de falta que depende del
valor de la impedancia a tierra y de la posición de la falta sobre el devanado con respecto a la
puesta a tierra. Dependiendo del lugar de la falta la corriente de falta puede ser muy pequeña.
El principio de funcionamiento es comparar la intensidad medida en la puesta a tierra con la
intensidad de neutro calculada a partir de las tres intensidades de fase en la línea que entran
en la máquina (o salen). En la conexión de la protección, el canal de puesta a tierra
correspondiente al devanado deberá mantener la misma polaridad que las intensidades de fase
del mismo devanado. De esta forma, cuando se produzca una falta interna, las dos
intensidades irán enfrentadas, por lo que aparecerá una intensidad diferencial; por otra parte,
cuando la falta sea externa, tanto la intensidad de puesta a tierra como la intensidad homopolar
de la línea tendrán el mismo sentido hacia la falta, con lo que la intensidad diferencial se
anulará.
La comparación se hace sumando vectorialmente las tres intensidades de fase con la corriente
de puesta a tierra del devanado correspondiente medida a través del canal de intensidad de
polarización, obteniendo I
Para evitar errores debido a las tolerancias de medida de los transformadores de medida, para
que se active la unidad I
valor correspondiente a un tanto por ciento de la intensidad de fase máxima. Este tanto por
ciento es ajustable.
3.15.2
Intensidad diferencial
Se define como intensidad diferencial a la resta entre los módulos de la intensidad de neutro
calculada a partir de los valores de las intensidades que circula por cada fase del mismo
devanado y la medida de neutro en la puesta a tierra de dicho devanado (intensidad de
polarización). A partir de ella se obtiene la magnitud de operación de la unidad diferencial.
donde:
I
es la intensidad diferencial de neutro del devanado.
diffN
I
I
I
,
y
son las intensidades por las fases A, B y C del devanado, respectivamente.
A
B
C
I
es la intensidad de la puesta a tierra del devanado medida mediante el canal de
POL
intensidad de polarización.
t
es la relación entre las relaciones de transformación de neutro del devanado (intensidad
N
de polarización) y de fases.
. Si hay una falta externa al trafo la I
diffN
debe superar un valor mínimo ajustable y además debe superar el
diffN
I
I
I
A
B
C
I
diffN
t
N
CTIpol
t
N
CTFase
3.15-2
debe ser cero.
diffN
I 3
0
I
I
POL
POL
t
N
IRX: Terminal Integrado de Protección, Control y Medida
ZIV GRID AUTOMATION, S. L. Zamudio, 2011
LIRX0903A