Anexo 2. Funcion De Imagen Térmica Del Mig; Introducción; Principio De Operación - GE GEK-106302G Manual De Instrucciones

Protección digital para máquinas eléctricas
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12. ANEXO 2. FUNCIÓN DE IMAGEN TÉRMICA
12.1.
INTRODUCCIÓN
Los equipos de protección son dispositivos destinados a la detección y eliminación de los defectos o faltas en los
sistemas eléctricos, generalmente, provocando la apertura de uno o varios interruptores.
Estas anomalías provocan en la mayoría de ocasiones intensidades muy superiores a las de diseño pudiendo
originar el rápido deterioro de las instalaciones por los efectos térmicos o dinámicos consecuencia de las altas
corrientes de cortocircuito.
Atendiendo a ello, el tipo de protección más comúnmente utilizada es la de sobreintensidad, cuyo principio de
operación se basa en superar un umbral previamente ajustado y dar una salida de disparo bien en forma
instantánea o luego de una temporización ajustada. Una variante más adecuada es la de relacionar el umbral de
disparo con un determinado nivel de temporización, dando como resultado una característica inversa intensidad-
tiempo.
Los tiempos de operación varían entre decenas de milisegundos hasta algunos segundos en el caso de tener
curvas de operación más lentas.
Sin embargo, en algunas aplicaciones, este tipo de relés presenta ciertas limitaciones.
Supongamos, por ejemplo, un sistema con dos transformadores en paralelo alimentando a un embarrado de
distribución en el que cada uno de los transformadores trabaja a un nivel de carga por debajo de la carga
nominal (70%).
Si tuviéramos un relé de sobreintensidad a la llegada de los transformadores, y por cualquier circunstancia uno
de ellos quedara fuera de servicio, el otro pasaría a trabajar sensiblemente por encima de la carga nominal
(140%).
En estas circunstancias nos encontraríamos con que el relé de sobreintensidad mencionado operaría al cabo de
un periodo relativamente corto, dejando fuera de servicio el otro transformador, con la pérdida total de suministro.
Sin embargo, es sabido que por principios de diseño, un transformador es capaz de soportar un nivel de
sobrecarga de esas características durante algunos minutos sin deteriorarse, y permitiendo durante ese periodo
tomar algún tipo de acciones para restablecer la situación.
El relé de imagen térmica por su principio de funcionamiento es especialmente aplicable en estas situaciones,
tan comunes en las instalaciones de tracción, y en general podemos decir, que es complementario a otro tipo de
protecciones en la mayoría de situaciones: motores, generadores, conductores, etc.
12.2.
PRINCIPIO DE OPERACIÓN
Los relés térmicos, basados en la medición directa de la temperatura del equipo que se desea proteger,
presentan la dificultad de la medida en los elementos más sensibles de los equipos principales (arrollamientos),
debiendo tomar la señal de las zonas contiguas (aceite, aislantes, etc.) con la pérdida de efectividad que ello
provoca debido a la alta inercia térmica.
Por ello se utilizan relés de imagen térmica, basados en la simulación, por medio de algoritmos procedentes de
modelos físicos, de la temperatura de la máquina o instalación que se desea proteger, a partir de algunas
magnitudes eléctricas (típicamente la intensidad).
Se supone pues, que para el caso de sobrecargas normales el fenómeno principal de deterioro de los equipos es
el fenómeno térmico, dejando de lado los defectos dinámicos.
La actuación del relé se produce cuando la temperatura simulada ( imagen térmica) alcanza un nivel considerado
peligroso. Comparado con el relé de sobreintensidad, el relé de imagen térmica no tiene un umbral a partir del
cual arranca, o visto de otra forma, siempre está "arrancado". El tiempo de disparo depende de la intensidad que
circule desde un instante dado hasta el alcance de la temperatura límite, y del valor de la temperatura en un
instante concreto. La temperatura previa depende a su vez de la "historia" anterior, de la intensidad que ha
medido y del tiempo que ha sido aplicada. En ese sentido se suele decir que el relé de imagen térmica tiene
"memoria".
Si tras un periodo de sobrecarga relativamente corto, la magnitud de la intensidad vuelve a valores normales, la
protección simula asimismo, el enfriamiento de equipo.
GEK-106302G
ANEXO 2. FUNCION DE IMAGEN TÉRMICA DEL MIG
MIG Protección Digital para Máquinas Eléctricas
12-1

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