Relés de sobrecorriente: tipos, aplicaciones y curvas de operación

Resumen

El documento describe los relés de sobrecorriente, un sistema sencillo usado como protección de respaldo en alimentadores de distribución y transformadores de baja potencia, así como en equipos más importantes del sistema eléctrico. Explica la corriente mínima de operación (pick-up) y clasifica las protecciones en instantáneas, de tiempo definido y de tiempo inverso. También menciona las curvas de operación de los relés estáticos según el fabricante.

Puntos clave

Los relés de sobrecorriente son sencillos y se usan ampliamente en alimentadores radiales de distribución y transformadores de poca potencia (hasta 4 MVA).
Actúan como protección de respaldo en equipos como generadores, transformadores de mayor potencia y líneas de media tensión.
El funcionamiento depende de la corriente mínima de operación o corriente de pick-up, valor que produce el cambio de estado del relé.
Las protecciones instantáneas se usan poco de forma aislada y generalmente se combinan con otras protecciones.
En las protecciones de tiempo definido se usa un relé de disco de inducción con curva muy poco inversa, y el tiempo se define a partir de 10 veces la corriente de operación.
En las protecciones de tiempo inverso electromecánicas, el relé se basa en una unidad de disco de inducción.
En el desenganche alterno, la corriente de falla en el secundario energiza la bobina de desenganche del interruptor de potencia.
Según el fabricante, las curvas de relés estáticos pueden ser de tiempo definido, moderadamente inversa, inversa, muy inversa o extremadamente inversa, entre otras.

Ponte a prueba

1. Niveles de Tensión y Equipos Protegidos por Relés de Sobrecorriente como Respaldo

Es uno de los sistemas más simples y se usa ampliamente, especialmente en alimentadores radiales de distribución (10 a 25 kV en Chile) y transformadores de poca potencia (hasta 4 MVA). Como protección de respaldo, se utiliza en equipos más importantes dentro del Sistema Eléctrico de Potencia (SEP), tales como: generadores, transformadores de mayor potencia, líneas de media tensión, etc.

2. Corriente Mínima de Operación (Pick-up) en Relés de Sobrecorriente

El funcionamiento de un relé de sobrecorriente es simple, ya que su operación depende de dos variables básicas:

El nivel de corriente mínima de operación (o corriente de pick-up), que es aquel valor que produce el cambio de estado del relé.

Tipos de Protecciones de Sobrecorriente

Protecciones de Sobrecorriente Instantáneas

Estos relés, como unidades aisladas, se usan poco en los sistemas eléctricos de potencia. Generalmente se utilizan en conjunto con otras protecciones, con el fin de combinar sus características. Se construyen del tipo de armadura succionada, armadura atraída y copa de inducción.

Protecciones de Sobrecorriente de Tiempo Definido

Se usa un relé del tipo disco de inducción cuya curva sea muy poco inversa, de modo que pueda llamarse de tiempo definido. De todas maneras, en este tipo de relé, el tiempo se define para 10 veces la corriente de operación en adelante.

Protecciones de Sobrecorriente de Tiempo Inverso

En el caso de los de tipo electromecánico, el relé está basado en una unidad de medida de disco de inducción.

3. Concepto de Protecciones de Sobrecorriente de Tiempo Inverso con Desenganche Alterno

La misma corriente de falla en términos secundarios que hace operar el relé, energiza la bobina de desenganche del interruptor de potencia.

4. Curvas de Operación en Relés Estáticos

Dependiendo del fabricante, las curvas pueden ser de diferentes tipos, tales como: tiempo definido, moderadamente inversa, tiempo corto, inversa modificada, inversa muy inversa modificada, muy inversa, extremadamente inversa, etc.

Preguntas frecuentes

¿Dónde se usan los relés de sobrecorriente?

Se usan especialmente en alimentadores radiales de distribución (10 a 25 kV en Chile) y en transformadores de hasta 4 MVA. También sirven como protección de respaldo en generadores, transformadores de mayor potencia y líneas de media tensión.

¿Qué es la corriente de pick-up?

Es la corriente mínima de operación del relé, es decir, el valor que produce el cambio de estado del relé.