Falla a tierra restringida: demostrar la zona del TC de neutro

Defina la zona REF, concilie las relaciones de los TC de fase y neutro y pruebe la estabilidad ante fallas externas antes de habilitar la protección.

1. Empiece por la zona física

La sensibilidad de REF procede de comparar las corrientes en los límites de un devanado puesto a tierra. Requiere medir correctamente la corriente de neutro y la residual de los TC de fase. Añadir REF sin dibujar los límites deja incierto qué pasatapas, conexiones de neutro y conductores están protegidos. REF complementa la protección diferencial del transformador, sin sustituir la protección de fallas entre fases. El documento de SEL explica por qué las fallas próximas al neutro o limitadas por resistencia pueden quedar por debajo de la sensibilidad diferencial de fase.

2. Reúna datos antes de elegir el esquema

Dibuje los TC de fase y neutro, el punto estrella, la resistencia y todas las conexiones neutro-tierra. Registre relaciones, tomas, polaridades, valores secundarios, curvas de excitación, resistencia de cables, entradas del relé y fallas internas mínimas/externas máximas. Un neutro que evita su TC crea un retorno no medido. Una conexión a tierra en el lado incorrecto cambia la zona, no solo un ajuste. Schneider describe la aplicación con neutro puesto a tierra. Obtenga el algoritmo real: los esquemas direccionales, diferenciales con restricción y de alta impedancia tienen requisitos distintos.

3. Ejemplo de conciliación de relaciones

Suponga TC de fase de 1000/1 A y TC de neutro de 200/1 A. Una falla externa conduce 100 A residuales primarios por el límite de fase y 100 A por el neutro. El relé recibe 0.100 A residual y 0.500 A de neutro. Las magnitudes secundarias brutas difieren aunque las primarias estén equilibradas.

100/1000 = 0.100; 100/200 = 0.500

En una base primaria común ambas equivalen a 100 A. Un relé con compensación independiente puede conciliarlas; un esquema de alta impedancia no puede heredar sin más este cableado. La dirección depende de la orientación y la convención del relé. El ejemplo supone TC ideales sin retorno paralelo; no establece umbral ni porcentaje de cobertura.

4. Explicite la selección

EsquemaEvidencia de diseñoRiesgo principal
Baja impedancia con restricciónCompensación y definición de restricciónCopiar la pendiente de otro relé
REF direccionalConvención angular y lógica de seguridadInvertir un TC
REF de alta impedanciaTC compatibles, excitación y estabilizaciónConsiderar compatibles relaciones distintas

En devanados conectados a tierra mediante resistencia, estudie fallas externas de dos fases a tierra además de monofásicas. Corrientes grandes pueden saturar los TC de fase mientras el neutro sigue limitado. SEL analiza la seguridad específica del algoritmo. Una inyección estacionaria equilibrada no prueba por sí sola la estabilidad externa.

5. Demuestre la zona y el disparo

Utilice un plan aprobado de aislamiento y prueba. Registre el sentido de falla externa y demuestre restricción; luego invierta la condición de límite simulada pertinente para representar una falla interna. Repita por los bloques instalados para incluir etiquetas, compensación y asignación de entradas. Pruebe la pérdida de canal y su alarma o bloqueo por separado. No abra secundarios cuando pueda circular corriente primaria; Schneider explica el riesgo y los bloques de cortocircuito. El plano final no debe conservar conexiones temporales ambiguas.

6. Solicite evidencia para la entrega

Pida plano firmado de zona, certificados de TC, modelo y firmware, exportación de configuración, convención de sentidos, registros y matriz de disparo. Indique si el TC de neutro abarca toda la conexión o solo la rama de resistencia. Exija estudios de sensibilidad y estabilidad con corrientes del proyecto y desempeño de TC. Compare el cálculo de carga de cables largos con el circuito real. El informe debe identificar bits y contactos, no limitarse a “REF aprobada”. Un cambio posterior de puesta a tierra obliga a revisar el esquema.

7. Preguntas para evitar errores

¿REF detecta una falla entre fases?

Su medición prevista es la corriente de tierra dentro de la zona restringida del devanado. Mantenga la protección de fase adecuada.

¿Un TC de neutro menor siempre mejora la protección?

Puede aumentar la señal secundaria, pero mandan el rango de entrada, la resistencia a fallas, la saturación y la compatibilidad.

¿La inyección externa demuestra cobertura del devanado?

No. Verifica estabilidad para esa condición. La cobertura necesita fallas internas mínimas, modelo de puesta a tierra y característica del relé.

8. Fuentes primarias