3- 2 NOMENCLATURAS Y DEFINICIONES

Sumario de las protecciones mas importantes y breve descripción
21
Relevador direccional de distancia.
Es un dispositivo que funciona cuando la admitancia, impedancia o reactancia alcanza valores determinados en un
circuito eléctrico.
Funciona a partir de señales de corriente y voltaje de los transformadores de instrumento de la estación.
21L
relevador de distancia para fallas entre fases.
Generalmente se conectan:
21-L1
FA - FB
21-L2
FB – FC
21-L3
FC – FA
Equivocadamente se les llama 2Ll – FA o 2L2 – FB.
21G
Relevadores de distancia para fallas a tierra.
21G – 1 O FA
21G - 2 O FB
21G – 3 O FC
21X
Relevador auxiliar de tiempo para operación de zonas.
Los relés 21L operan, en cualquiera de sus 3 zonas y energizan a este relevador, el cual “cuenta” el tiempo
necesario (Z2 O Z3) y da salida hacia otros relés que se llaman “94” y “62”. En el 21X se abanderan las zonas de
operación (Z1, Z2, Z3).

94 relé de disparo.

Relé temporizador para paro o apertura
21GX Relevador auxiliar de tiempo (timer) para operación de zonas.
Es similar al 21X pero va asociado a los relés 21G.
energizan también al “94” y “62” y muestran banderas de Z1, Z2 y Z3
21GY Relevador permisivo de sobrecorriente para fallas a tierra.
Es un condicionante para que operen los 21G.
Esquema general de 21 G.E.
Diagrama de bloques
Falla FA-FB
Falla FC-FA
falla FB-tierra
Al 50% de
al 95% de
al 20% de la L.T.
la L.T.
la L.T.
Opera 50
A ó 50
B
Opera 50
C ó 50
A
Opera 21
L1
Opera 21
L3
Opera 21X
Z1
Opera 21X
Z2 y cuenta
tiempo de Z2
(300 a 600
mS)
Operan 94
y 62
El rele 94
da salida de
disparo al
interruptor
Opera 21
GY
Opera 21
G2 ó 21
GB
Opera
21GX Z1
Operan 94
y 62
Operan 94
y 62
El rele 94
da salida de
disparo al
interruptor
Falla librada
Falla librada
Instantáneamente
en tiempo de zona 2
Por ser zona 1
entre fases C y A
El rele 94
da salida de
disparo al
interruptor
Falla librada
instantáneamente
entre la fase B y tierra
Entre fases A y B
25
Relevador verificador de sincronismo.
Es un dispositivo que funciona cuando dos circuitos de C.A. están dentro de los limites deseados de frecuencia,
ángulo de fase y voltajes permitiendo la conexión en paralelo de un interruptor. (Cierre en sincronismo).
Este relé se alimenta con voltaje en ambos lados del interruptor a cerrar.
No dispara interruptor, solo funciona como permisivo.
27
Relevador supervisor de tensión de C.A. o C.D.
Funciona cuando el voltaje es menor que el nominal y se utiliza para dar señal de alarma y/o en conjunto con un
relé “25” permitir el cierre de un interruptor.
32G
Relevador direccional de potencia o de potencia inversa.
Funciona como protección de respaldo de las turbinas, detecta el flujo inverso de potencia en condiciones de
interruptor de maquina cerrado y perdida súbita de la energía de impulso a la entrada de la turbina, en estas
condiciones el generador actúa como motor síncrono.
El generador toma potencia del sistema e impulsa a la turbina a velocidad nominal, pudiéndose así, dañarse los
alabes. El 32G es un respaldo de los dispositivos mecánicos que protegen a la turbina.
El 32 debe ser muy sensible lo que le permite detectar valores pequeños de potencia inversa.
Se ajustan con un retraso de 5 a 10 seg.
Se utiliza con turbinas de vapor y dispara el interruptor de maquina y quebradora de campo, 32G; existe también
el 32A , este solamente alarma y dispara al interruptor de maquina.
40G
Relevador de perdida de excitación del generador.
Dispositivo que recibe señales de corriente y voltaje, siendo por lo tanto un relé que opera con el principio de
impedancia.
Generalmente se asocia a un relé auxiliar 40GX que dispara el interruptor principal de maquina y quebradora de
campo. Opera cuando los valores del campo (excitación) son anormalmente bajos, condición que sensa a través
de los valores de corriente y voltaje continuamente sensados.
41
Quebradora de campo, interruptor de campo.
Conecta o desconecta la excitación de los generadores.
49
Relevador térmico.
Es un bulbo sensor de temperatura en bancos de transformación, se apoya en el relé auxiliar 49X que a criterio
puede “botar” carga disparando el interruptor de banco de baja o algún circuito seleccionado, para tratar de aliviar
la temperatura funciona para dar paso a las diversas etapas de enfriamiento en primera instancia.
50
Relevador instantáneo de sobrecorriente.
Opera inmediatamente y tan pronto como sucede un evento que involucre una gran circulación repentina de
corriente por encima de su ajuste.
51
Relevador de sobrecorriente de tiempo.
Opera con un tiempo ajustable para un valor sostenido de sobrecorriente por encima de su ajuste. Si se gráfica su
operación –corriente/tiempo- se ven sus curvas características a saber:

Tiempo definido

Tiempo inverso

Tiempo muy inverso

Tiempo extremadamente inverso
Observación muy importante:
Los esquemas 50/51 se pueden aplicar para fallas a tierra con lo cual su nomenclatura será 50N/51N o (50/51) N.
En casi todas sus aplicaciones es factible encontrar ambos relés en un solo dispositivo, con banderas de operación
independientes a saber:
a)
Bandera “instantánea” = operó 50
b)
Bandera “tiempo” = operó 51
En bancos de transformación puede existir el relevador 51N-T, que monitorea la sobrecorriente en la tierra de la
conexión “Y” y el 51N de banco que seria el respaldo de sobrecorriente en el arreglo “Y” de los TC’s de fase.
CARGA
50/51
A
CARGA
FB
50/51
B
FA
TC
NEUTRO
50/51
NT
50/51
N
FC
CARGA
50/51
C
Ocasionalmente se pueden encontrar relevadores “50-51V” en bancos que son dispositivos de sobrecorriente con
permisivo de voltaje; para que operen se deben cumplir 2 condiciones:
a)
Levado valor de sobrecorriente
b)
Disminución notoria en la tensión de C.A.
El esquema 50-51 fases y (50-51)N es aplicable como protección de línea en sistemas radiales.
63
Relevador de flujo, nivel o presión de gases o liquido.
Si se aplica a la presencia de gases por falla en un banco se conoce como relé “buchholz”. Generalmente este
dispositivo opera sobre un relé auxiliar de disparo/bloqueo sostenido (86).
Al operar un 63 se hace necesaria la revisión del banco afectado determinando si el gas encontrado es aire o
explosivo.
63P
Válvula de sobrepresión (cuello de ganso).
Este dispositivo mecánico opera para elevados valores de presión, de manera que es posible la energización
inmediata del banco, por daño severo del mismo.
64G o 64N
Relevador detector de falla a tierra.
En algunas instalaciones arrancan a los registradores de eventos, no dan disparo.
67
Relevador direccional de sobrecorriente.
Relevador que funciona a un valor determinado de sobrecorriente en una dirección prefijada.
Normalmente estos dispositivos de protección tienen unidades de tiempo y unidades instantáneas. Para su
operación se polariza la unidad direccional con voltaje de secuencia cero. Existen para protección de fases y a
tierra (67N). Se aplica en protecciones de línea en sistemas anillados.
68
Relevador de bloqueo al disparo por oscilación de potencia.
Se considera como parte de los esquemas de distancia o 21’s. Las oscilaciones de potencia pueden hacer operar
las zonas 3 de los relés de distancia. El “68” sensa a las mismas e impide la operación incorrecta de los 21’s. El 68
no dispara interruptores.
79
Relé de recierre de interruptor.
81
relevador de frecuencia.
Es un dispositivo ajustable para operar para niveles por encima o debajo de un valor establecido de frecuencia de
la red.
Regularmente se utiliza par “tiro selectivo de la carga”, se puede asociar a un 81X para efectuar los disparos
seleccionados.
87
Relevador diferencial
Dispositivo que opera en base a una diferencia porcentual o ángulo de fase o de otra diferencia cuantitativa de 2
corrientes o de otras magnitudes eléctricas. Se utiliza para proteger bancos, buses, líneas, arreglos generador –
transformador
IP
O
O
IP
EQUIPO
PROTEGIDO
O
O
REL
E
87
Del diagrama se observa que el relé 87 opera solamente en fallas que ocurran dentro del espacio limitado por el
par de TC’s. No opera para fallas externas.
86
Relevador auxiliar de bloqueo sostenido.
Es un aparato accionado eléctricamente y de reposición manual, al operar dispara algún equipo y no permite la
reenergización del mismo hasta no ser repuesto.
En bancos, el relé 87 y 63 actúan sobre un 86.
En buses el “87B” opera a un 86B y para esquemas de falla de interruptor “50FI” también se asocia la operación
de los mismos a un 86FI.
94
Relevador auxiliar de disparo.
Se utiliza para disparar interruptores en arreglos donde todos los esquemas de protección operan sobre un relé
94.
CLASIFICACIÓN DE LOS NÚMEROS ANSI/IEEE
los relés pueden ser clasificados por diferentes criterios, a continuación se mencionan los mas usuales:
POR FUNCIÓN.
PRINCIPIO DE OPERACIÓN.

Protección.

Por ciento.

Regulación.

Restricción.

Monitoreo.

Producto.

Programación.

Electromecánico.

Auxiliares.

Estado sólido.

Térmico.

Digital.
POR SEÑAL DE ENTRADA.
POR SEÑAL DE ENTRADA.

Corriente.

Tiempo definido.

Voltaje.

Tiempo inverso.

Frecuencia.

Sobrecorriente direccional.

Potencia.

Bajo/Alto voltaje.

Presión.

Tierra/Fase.

Temperatura.

Alta/Baja velocidad.

Flujo.

Comparación de fase

Comparación direccional.
NOMENCLATURA E IDENTIFICACIÓN DE DISPOSITIVOS.
Las nomenclaturas usadas generalmente en la practica común en todo el mundo, en relación de varios relevadores y
equipo misceláneo anexo, están identificadas en el Capítulo Estandarización de funciones de dispositivos dado la ANSI/IEEE.
Los números claves de dispositivos mayormente usados son los siguientes:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
12.
13.
14.
15.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
31.
32.
33.
34.
35.
36.
37.
38.
40.
41.
42.
43.
44.
46.
47.
48.
49.
50.
51.
52.
53.
54.
55.
56.
57.
58.
59.
60.
61.
62.
63.
64.
65.
66.
67.
Elemento maestro.
Relé temporizador de arranque ó cierre.
Relé verificador de cierre.
Contactór maestro.
Dispositivo de paro.
Interruptor de arranque.
Interruptor de ánodo.
Dispositivo de desconexión circuito de control.
Dispositivo inversor.
“Switch” de secuencia de unidad.
Dispositivo de sobrevelocidad.
Dispositivo de velocidad sincrónica.
Dispositivo de baja velocidad.
Dispositivo regulador de velocidad ó frecuencia.
“Switch” de descarga ó derivación.
Dispositivo de aceleración ó desaceleración.
Contactór de transición de arranque-marcha.
Válvula operado eléctricamente.
Relé de distancia.
Interruptor de igualación ó compensador.
Dispositivo de control de temperatura.
Dispositivo de sincronización ó verificación de
sincronismo.
Dispositivo térmico en instrumentos.
Relé de bajo voltaje.
Detector de flama.
Contactór de desconexión ó aislamiento.
Relé anunciador ó indicador.
Dispositivo de excitación separada.
Relé direccional de potencia.
“Switch” de posición.
Dispositivo maestro de secuencia.
Dispositivo para operar escobillas ó poner en C.C.
anillos c.
Dispositivo de voltaje de polarización o polaridad.
Relé de baja potencia ó baja corriente.
Dispositivo de protección de chumacera.
Relevador de campo.
Interruptor de campo.
Interruptor de marcha.
Dispositivo manual de transferencia o selección.
Relé de secuencia de arranque de unidades.
Relé de inversión de fase ó balance de fases
(corriente).
Relé de secuencia de fases (voltaje).
Relé de secuencia incompleta.
Relé térmico de maquinas ó transformadores.
Relé instantáneo de sobrecorriente.
Relé de sobrecorriente C.A. con tiempo.
Interruptor de C.A.
Relé de excitación ó generador C.D.
Interruptor de sobrevelocidad para C.D.
Relé de factor de potencia.
Relé de aplicación de campo.
Dispositivo de corto circuito ó poner a tierra.
Relé de falla de rectificador.
Relé de sobrevoltaje.
Relé de balance de voltaje.
Relé de balance de corriente.
Relé temporizador para paro ó apertura.
Relé de presión.
Relé detector de tierra.
Gobernador.
dispositivo contador de operaciones.
Relé direccional de sobrecorriente C.A.
68.
69.
70.
71.
72.
73.
74.
75.
76.
77.
78.
79.
80.
81.
82.
83.
84.
85.
86.
87.
88.
89.
90.
91.
92.
93.
94.
Relé de bloqueo.
Dispositivo permisivo de control.
Reostato.
“Switch” de nivel.
Interruptor de C.D.
Contactór de resistencia de carga.
Relé de alarma.
Mecanismo cambiador de posición.
Relé de sobrecorriente de C.D.
Transmisor de pulsos.
Relé de med. de ángulo de fase ó protección de
fuera de paso.
Relé de recierre C.A.
“Switch” de flujo.
Relé de frecuencia.
Relé de recierre C.D.
Relé automático de transferencia ó selección
Mecanismo de operación.
Relé de onda portadora ó hilo piloto.
Relé de bloqueo sostenido.
Relé de protección diferencial.
Motor ó motor generador.
Cuchillas.
Regulador.
Relé direccional de voltaje.
Relé direccional de voltaje y potencia.
Contactór cambiador de campo.
Relé de disparo ó disparo libre.
OBJETIVOS DEL RELEVADOR
Los esquemas de protección al detectar alguna condición anormal de operación, actúan y abren los interruptores para
suspender el flujo de corriente eléctrica hacia el equipo fallado evitando con esto que el mismo se dañe en forma grave;
también al operar, indican el tipo de falla que origino su actuación así como su localización. En la actualidad, con la
utilización de microprocesadores en esquemas de protección, se han logrado otros objetivos como son: el registro de los
parámetros del evento, principalmente corriente y voltaje así como la operación de los elementos de medición del propio
esquema o bien de otros relés; en esquemas para protección de líneas de transmisión, se obtiene la localización de las fallas
con cierta precisión (error aproximado del 2%)
Toda la información obtenida de esta manera, se utiliza para la determinación con certeza de las causas que originaron la
o las fallas. así como las medidas correctivas necesarias para evitar que estas se repitan por la misma causa. El beneficio
técnico-Económico que de esto se obtiene es obvio, de ahí la aceptación que ha tenido esta nueva tecnología en la mayoría
de las empresas dedicadas a proporcionar este servicio.