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Tecnología de protección electromecánica (ventajas (Autodiagnóstico: Los…
Tecnología de protección electromecánica
desventajas
la aprotecion electromecánica se usa solo en la modernidad o sea que apenas se esta aplicando
hay que esperar un tiempo para poder trabajar con toda la tegnologia que necesita un electricista
es que hoy en día hay unos sistemas de protección que son antiguos y se trabaja todavía con ellos
ventajas
Autodiagnóstico: Los relevadores computarizados tienen la capacidad de conducir un autodiagnóstico
continuo en la forma de circuiteria vigilante, que incluye chequeos de memoria y pruebas de módulos
de entrada análogos. En caso de falla, usualmente los relevadores, o bloquean o intentan una
recuperación, dependiendo del disturbio detectado.
Registro de eventos y disturbios: Estos relevadores pueden producir registros de eventos cada vez que
existe una operación de la función de protección, la energización de un estado de entrada, o cualquier
falla del hardware. Igualmente, los registros de disturbios pueden ser generados en varios canales
análogos, junto con todos los estados de entrada y la información de salida del relevador.
Confiabilidad: Las operaciones incorrectas son menos probables con los relevadores computarizados.
*Protección adaptable: Con la capacidad de programación y de comunicación de los sistemas digitales,
los relevadores computarizados pueden programar protección adaptable. Esta característica permite que
los ajustes del relevador sean cambiados dependiendo de las condiciones de operación del circuito,
garantizando así los ajustes convenientes del relevador para una situación en tiempo real para no usar un
ajuste basado en el arreglo más crítico del sistema, que algunas veces no proporciona la solución
más apropiada.*
Integración de sistemas digitales: La tecnología actual incluye muchas tareas en una subestación. Tales
como comunicaciones, medida y control. Estas funciones pueden integrarse en un sistema digital de tal
manera que una subestación pueda ser operada de una manera más rápida y confiable. La fibra óptica
está siendo ahora utilizada para proporcionar enlaces de comunicación entre varios elementos del
sistema para evitar los problemas de interferencia que pueden ocurrir cuando se usan conductores
metálicos.
Diagrama de bloques de un arreglo de relevador computarizado.
Los principales subsistemas son los siguientes:
• El microprocesador: Que contiene dos componentes de memoria:
• La memoria RAM, que tiene varias funciones incluyendo retención de los datos de entrada al
procesador y es necesaria para almacenar la información durante la compilación del algoritmo
de protección.
• La memoria ROM que es usada para almacenar programas permanentemente.
• El módulo de entrada: Las señales análogas de la subestación son capturadas y enviadas al
microprocesador, el módulo contiene normalmente los siguientes elementos:
• Filtros analógicos, que son filtros activos pasa bajos que eliminan cualquier ruido de fondo
que ha sido introducido en la línea.
tenemos buena tegnologia para poder manejar mejor los sistemas de protección electromecánica
Resultados o logros
El uso de software para protección fue un paso posterior que comenzó como una consecuencia del desarrollo del
hardware, junto con el trabajo llevado a cabo sobre los algoritmos de matemáticas y de protección. No obstante
esto, el uso de los computadores para protección no fue viable al principio, debido a las dificultades para reunir
los requerimientos de tiempo de respuesta. con la llegada de los microprocesadores con 16 bits en los 70, los
computadores más rápidos y económicos fueron construidos, permitiendo que los algoritmos existentes fueran
implementados en el diseño de los relevadores de protección y los dispositivos de protección se produjeron
usando esta tecnología y consecuentemente fueron referidos como una protección numérica.
Los relevadores computarizados son tecnológicamente superiores a los tipos convencionales de relevadores
RELEVADORES COMPUTARIZADOS.
Las primeras investigaciones en el campo de la protección computarizada comenzaron en la decada de los 60,
cuando las computadoras digitales comenzaron sistemáticamente a reemplazar las herramientas tradicionales
empleadas para el análisis de los sistemas de potencia. Inicialmente se resolvieron los problemas de flujos de
carga, de cortocircuito y de estabilidad empleando nuevos programas con resultados satisfactorios.
Aplicaciones
Relevador tipo vatimétrico.
Una variante del relevador de disco de inducción se muestra en la figura 3.6 en su forma más común, este
tipo de relevador utiliza un arreglo de bobinas arriba y abajo del disco con las bobinas superior e inferior
alimentadas por diferentes valores o, en algunos casos, con justo una alimentación para la bobina superior, la
cual induce un flujo fuera de fase en la bobina inferior a causa del entrehierro. Contiene además un imán
amortiguador cruzado por el disco.
Relevador de polo sombreado.
En este caso la porción de la sección electromagnética es cortocircuitada por un anillo de cobre o bobina.
Esto crea un flujo en el área influenciada por la sección cortocircuitada (llamada sección sombreada) la cual
atrasa el flujo en la sección no sombreada.
*
objetivos propósitos
Unidades de disco de inducción.
Se basan en el diseño del medidor de kWh y usa los mismos principios de operación. Operan por el torque
resultante de la interacción de los flujos producidos por un electroimán con las corrientes inducidas en el
plano de un disco rotatorio de aluminio.
RELEVADORES ELECTROMECÁNICOS TIPO INDUCCIÓN MAGNÉTICA.
Un relevador de inducción trabaja solamente con corriente alterna. Consiste en un sistema electromagnético que
opera sobre un conductor en movimiento, generalmente en la forma de disco o de copa, y funciona mediante la
interacción de flujos electromagnéticos con las corrientes parásitas de Foucalt las cuales son inducidas en el rotor
por esos flujos. Estos dos flujos, que están mutuamente desplazados ambos en ángulo y en posición, producen un
torque
Unidades polares (a) Entrehierro balanceado, (b) Entrehierro no balanceado.
Relevadores de bobinas móviles
.
Es una versión simplificada de la unidad polar. Este tipo de relevador contiene una pequeña bobina
suspendida o pivoteada con la libertad para rotar entre los polos de un imán permanente. La bobina está
restringida por dos resortes que también sirven como conexiones para llevar la corriente a dicha bobina. El
torque producido en la bobina está dado por:
Unidad básica de disco de inducción.
La bobina que se encuentra cortocircuitada hace que se retrase con respecto a y produciendo una
acción motora de desfase. Esta unidad tiene tres polos en un lado del disco y un Shunt magnético común en el
lado opuesto. La bobina principal está en el brazo central. Los tres flujos cruzan el entrehierro y producen
corrientes de Eddy en el disco de aluminio. Como resultado, las corrientes de Eddy causan contraflujos y la
interacción de los dos conjuntos de flujos, producen el torque que hace rotar el disco.
recursos
Unidades de D’Arsonval.
este tipo de relevador se muestra en la figura 3.10. Utiliza una bobina móvil. Un núcleo cilíndrico de dos polos es
formado por una estructura magnética y un imán permanente interior. Una bobina móvil de enlace en el
entrehierro es energizada por corriente directa que reacciona con el flujo del entrehierro para crear el torque
rotacional. La unidad D'Arsonval opera con una entrada muy baja de energía que proviene del Shunt DC, circuito
puente, o CA rectificada.
Relevador de brazo balanceado.
Se constituye en uno de los sistemas más empleados pues es el esquema básico de la protección de distancia.
En las figuras 3.11 y 3.12 se muestran sus características constructivas. Opera con el principio de balanceo
comparando dos cantidades, por ejemplo dos corrientes, o una corriente y un voltaje. El brazo tiene una ligera
polarización mecánica para la posición del contacto abierto obtenida por un resorte de ajuste. Si , la
operación se obtiene cuando:
Unidades de cilindro (o de copa).
Este relevador tiene un cilindro similar a una copa el cual puede rotar en el entrehierro, se puede observar en las
figuras 3.8 y 3.9. La operación es similar a la de un motor de inducción con polos salientes para los devanados
del estator.
La unidad tiene un núcleo interno de acero rodeado de un cilindro de aluminio en el centro de un electroimán
cuadrado y que rota en un entrehierro anular entre los polos de las bobinas y tiene un núcleo central fijo.
La rotación del cilindro se limita a unos pocos grados y un resorte proporciona el torque de restablecimiento.
El torque de operación es una función del producto de dos cantidades de operación y del coseno del ángulo entre
ellas. Se pueden usar diferentes combinaciones de cantidades de entrada para diferentes aplicaciones como
voltajes o corrientes del sistema, o voltajes de Red (circuito).
Unidades de cilindro.
El torque es una función del producto de las dos corrientes a través de las bobinas y del coseno del ángulo
entre ellas.
*
Características
Unidad tipo plunguer (Relevador tipo solenoide).
**
Co
n el fin de controlar el valor al cual el relevador comienza a operar (arranca), la tensión opositora del
resorte o la resistencia del circuito solenoide puede ser variada, modificando así la fuerza opositora. Los
relevadores de atracción magnética efectivamente no tienen tiempo diferido y por esta razón, son
ampliamente usados cuando se requiere operación
instantánea.
**
Relevadores tipo Clapper (Armadura de Pivote).
**
Contiene un armazón magnético en forma de U con una armadura móvil articulada a un lado del armazón y
sujetado con un resorte al otro lado. Cuando la bobina se energiza, la armadura mueve el núcleo hace arriba,
abriendo o cerrando un conjunto de contactos con un torque proporcional al cuadrado de la corriente de la
bobina. Las unidades de pivote son menos seguras que las unidades de solenoide y son aplicadas como unidades
auxiliares o (va / no va).
*
Un modelo un poco más sencillo
contiene una placa o barra metálica que pivotea cuando es atraída hacia la bobina. La armadura también lleva la
parte móvil del contacto, el cual es cerrado o abierto de acuerdo al diseño cuando la armadura es atraída hacia la
bobina
.*
Unidad tipo Clapper (Relevador con armadura pivote).
Unidades polares
.
Usan DC aplicada a una bobina devanada alrededor de una armadura articulada en el centro de una estructura
magnética. Un Imán permanente a través del estructura polariza los polos del entrehierro. Dos entrehierros no
magnéticos localizados en el fondo del núcleo magnético son puenteados por dos Shunts magnéticos ajustables.
Los diseños polares son usados principalmente para relevadores direccionales, los cuales pueden ser accionados
por cantidades AC rectificadas tales como las señales de los dispositivos electrónicos. Los relevadores polares
son esencialmente instantáneos. Las mejores variaciones incluyen un amortiguador magnético.
.
.*
Aislar las fallas permanentes.
2. Minimizar el número de salidas y de fallas permanentes.
3. Minimizar el tiempo de localización de las fallas.
4. Prevenir daños a los equipos.
5. Minimizar la probabilidad de rotura de conductores.
6. Minimizar la probabilidad de falla disruptiva.
7. Minimizar los riesgos.
Funciones de un sistema de protección.
