La protección de relé es un conjunto de dispositivos diseñados para la detección y separación rápida y automática (en caso de daño) de los elementos dañados de este sistema eléctrico de potencia del sistema eléctrico de potencia en situaciones de emergencia con el fin de garantizar el funcionamiento normal de todo el sistema. Las acciones de las instalaciones de protección de relés se organizan de acuerdo con el principio de evaluación continua de la condición técnica de los elementos controlados individuales de los sistemas de energía eléctrica. La protección de relé (RP) monitorea continuamente el estado de todos los elementos del sistema de energía eléctrica y reacciona ante la ocurrencia de daños y modos anormales. En caso de daño, el RP debe identificar el área dañada y desconectarla del EPS, actuando sobre interruptores de alimentación especiales diseñados para abrir las corrientes de daño (cortocircuito).
La protección de relé es el tipo principal de automatización eléctrica, sin la cual es imposible el funcionamiento normal de los sistemas de potencia.
Los dispositivos de protección modernos se pueden construir en un circuito que incluye un (micro) controlador programable .
La selectividad es una propiedad de los relés de protección que caracteriza la capacidad de detectar exactamente el elemento dañado del sistema eléctrico de potencia y desconectar este elemento de la parte reparable del sistema eléctrico de potencia (EPS). La protección puede tener selectividad absoluta o relativa. Las protecciones con selectividad absoluta son fundamentalmente activas sólo en caso de faltas en su zona. Las protecciones con relativa selectividad pueden operar en caso de daño no solo en su propia zona, sino también en la zona vecina. Y la selectividad de apagar el elemento dañado del EPS se proporciona por medios adicionales (por ejemplo, retrasando el tiempo de respuesta).
La velocidad es una propiedad de los relés de protección que caracteriza la velocidad de detección y separación de los elementos dañados del sistema eléctrico de potencia. El indicador de rendimiento es el tiempo de respuesta de la protección: este es el intervalo de tiempo desde el momento en que ocurre el daño hasta el momento en que el elemento dañado se separa de la red.
La sensibilidad es una propiedad que caracteriza la capacidad de la protección del relé para detectar fallas al final del área de cobertura establecida para él en el modo de operación del sistema de potencia mínima. En otras palabras, es la capacidad de sentir los tipos de daños y modos anormales para los que está diseñado, en cualquier estado de funcionamiento del sistema eléctrico protegido. El indicador de sensibilidad es el coeficiente de sensibilidad, que para protecciones máximas (que responden a un aumento del valor controlado) se define como la relación del valor mínimo posible de la señal correspondiente al daño monitoreado al parámetro de operación (punto de consigna) establecido en la protección.
La confiabilidad es una propiedad que caracteriza la capacidad de la protección del relé para operar correctamente y sin fallas en todos los modos del objeto controlado para todos los tipos de daños y modos anormales para los que está destinada esta protección, y no para operar en condiciones normales, así como en caso de tales daños y violaciones del modo normal, cuando no se proporciona esta protección. En otras palabras, la confiabilidad es una propiedad de la protección de relé que caracteriza su capacidad para realizar sus funciones en cualquier condición de operación. Los principales indicadores de confiabilidad son el tiempo de actividad y la tasa de fallas (la cantidad de fallas por unidad de tiempo).
Los cuerpos de arranque monitorean continuamente el estado y el modo de operación de la sección protegida del circuito y responden a la ocurrencia de cortocircuitos y violaciones del modo de operación normal. Suelen realizarse mediante relés de corriente, tensión, potencia , etc.
Los organismos de medición determinan la ubicación y la naturaleza del daño y deciden sobre la necesidad de protección. Los elementos de medición también se llevan a cabo con la ayuda de relés de corriente, voltaje, potencia, etc. Las funciones del elemento de arranque y medición se pueden combinar en un solo cuerpo.
La parte lógica es un circuito que se activa mediante disparadores y, al analizar las acciones de los órganos de medición, realiza las acciones previstas (apagando interruptores , iniciando otros dispositivos, dando señales, etc.). La parte lógica se compone principalmente de elementos de tiempo ( timers ), elementos lógicos, relés intermedios e indicadores, entradas discretas y salidas analógicas de dispositivos de protección con microprocesador.
Un ejemplo de la parte lógica de la protección de relésLa bobina del relé de corriente K1 (contactos A1 y A2) está conectada en serie con el devanado secundario del transformador de corriente TA . En caso de cortocircuito, en la sección del circuito en la que está instalado el transformador de corriente, aumenta la intensidad de corriente y, en proporción a ello, aumenta la intensidad de corriente en el circuito secundario del transformador de corriente. Cuando la corriente alcance el valor de la configuración del relé K1 , funcionará y cerrará los contactos de trabajo (11 y 12). El circuito entre las barras colectoras +EC y -EC se cerrará y la luz de advertencia de HLW se energizará .
Este circuito se muestra como un ejemplo simple. En funcionamiento, se utilizan circuitos lógicos más complejos.
Para garantizar un funcionamiento fiable y económico de los sistemas y equipos eléctricos, así como un suministro de energía ininterrumpido a los consumidores, las organizaciones de la red eléctrica llevan a cabo una serie de medidas organizativas y técnicas para equipar, operar y mantener dispositivos de protección de relés, automatización eléctrica, control remoto y dispositivos de señalización, abreviados como dispositivos RPA , de alto nivel técnico .
En Rusia, esta actividad está regulada por documentos técnicos y regulatorios de la industria, los principales de los cuales son:
Para implementar el conjunto especificado de medidas en todos los niveles de gestión de la industria de energía eléctrica de Rusia, se crean servicios de protección, automatización y medición de relés en las organizaciones relevantes (servicio RPA - SRZA , servicio RZAI - SRZAI ), en divisiones de nivel inferior (departamentos de producción, empresas de red eléctrica (PES)) - servicios RZAI locales ( MS RZAI ), en centrales eléctricas y cascadas HPP - servicios RZAI o laboratorios eléctricos ( ETL ).