GE MiCOM P40 Agile P642 Manual Tecnico página 126

Capítulo 6 - Protección diferencial de transformador
2 PRINCIPIOS DE LA PROTECCIÓN DIFERENCIAL DE TRANSFORMADOR
La protección diferencial de transformador (87T) utiliza el reconocido principio de diferencial de corriente,
mediante el cual la corriente de entrada al equipo protegido se compara con la corriente de salida de dicho
equipo. Si no existe falta, la corriente de entrada al transformador será igual a la corriente de salida del
transformador multiplicada por el inverso de la relación del número de vueltas. Si hay una falta en la zona del
transformador, las corrientes no serán iguales, lo que dará como resultado una corriente diferencial. Esta corriente
diferencial es proporcional a la corriente de falta en el caso de faltas internas, pero se aproxima a cero para
cualquier otra condición operativa. El IED dispara los interruptores que protegen el transformador cuando detecta
un nivel mínimo de corriente diferencial.
El esquema diferencial crea una zona de protección bien definida entre los conjuntos de TI, protegiendo el
transformador. Cualquier falta dentro de la zona de protección diferencial se denominará falta interna, mientras
que cualquier falta fuera de la zona de protección diferencial se denominará falta externa. La protección deberá
actuar únicamente para las faltas internas y ser sensible a las corrientes de falta de nivel bajo. También deberá
restringir las faltas externas potencialmente elevadas, suponiendo que el STI reproduzca de forma precisa las
corrientes de primario. En la práctica es difícil de conseguir, dado que los TI nunca poseen características de
saturación idénticas. Esto resultará en una corriente diferencial, que podría causar el funcionamiento indeseado.
Una falta externa, que origina la circulación de una corriente elevada a través del transformador, se denomina
corriente de falta pasante. La corriente de falta pasante será normalmente lo suficientemente alta como para
saturar los TI. Las diferencias en las características de saturación de los TI originará una corriente diferencial, que
podría causar que el dispositivo se dispare salvo que se restrinja. El término utilizado para especificar la capacidad
del IED para abordar estas imperfecciones se denomina estabilidad ante falta pasante.
La saturación del TI no es la única causa de corriente diferencial no deseada. Otros aspectos que deben
considerarse por parte del elemento diferencial del transformador para evitar un mal funcionamiento son:
Desplazamiento de fase entre las intensidades del primario y secundario del transformador dependiendo
●
del grupo vectorial
Relación de transformación
●
● La corriente de secuencia cero, que circula en el devanado de estrella puesto a tierra del transformador o
en el transformador de puesta a tierra, dentro de la zona de protección diferencial
● Operación del cambiador de tomas para ajustar la tensión
Corriente de irrupción de magnetización que circula inmediatamente después de la activación del
●
transformador o durante una recuperación de tensión tras la eliminación de una falta externa o cuando se
conecta en paralelo un segundo transformador con el transformador ya activado
Sobreexcitación del transformador
●
2.1 ESTABILIDAD DE FALTA PASANTE
En un escenario ideal, los TI a cualquier lado de un sistema con protección diferencial serían idénticos, con
características idénticas para evitar la generación de corriente diferencial. Sin embargo, en la realidad los TI nunca
pueden ser idénticos, por tanto es inevitable un cierto nivel de corriente diferencial. A medida que la corriente de
falta pasante del primario se incrementa, las discrepancias presentadas por los TI de no correspondencia exacta
se magnifican, haciendo que se genere la corriente diferencial. Finalmente, el valor de la corriente diferencial
alcanza el umbral de corriente de detección, originando el disparo del elemento de protección. En tales casos, se
dice que el esquema diferencial ha perdido estabilidad. Para especificar la capacidad de un esquema diferencial
para restringir el disparo sobre faltas externas, definimos un parámetro denominado límite de estabilidad de falta
pasante, que corresponde a la máxima corriente de falta pasante que un sistema puede gestionar sin perder la
estabilidad.
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