Fundamentos y Funcionamiento de los Sistemas de Protección Eléctrica

1. Funciones de las Protecciones Eléctricas en un Sistema Eléctrico

Las protecciones eléctricas son elementos empleados para resguardar los equipos del sistema de los daños a los que pueden verse expuestos por diversas razones.

Un sistema de protecciones es un conjunto de elementos coordinados que intervienen en el proceso de vigilancia. Sus funciones principales son:

• Actuar como guardianes que observan constantemente el comportamiento del sistema eléctrico.
• Detectar cualquier anormalidad o condición de riesgo.
• Emitir una orden de desconexión inmediata para aislar el problema.

2. Función de los Relés de Protección

Los relés de protección son dispositivos que detectan una falla o perturbación y permiten o inician una orden de desconexión de uno o varios equipos. Estos componentes envían la señal de apertura directamente a los interruptores de los equipos protegidos.

Dentro de esta categoría se encuentran:

• Relé de sobrecorriente.
• Relé diferencial.
• Relé de sobretensión.
• Relé de mínima tensión.
• Relé de distancia.

3. Función del Interruptor de Poder

El interruptor de poder es el elemento de maniobra que permite desconectar físicamente un equipo cuando el sistema de protección detecta una condición de falla. Normalmente, recibe una orden de operación proveniente de uno o varios relés.

En Media Tensión (MT) y Baja Tensión (BT), estos equipos se operan mediante sistemas motorizados (con cuerda o presión neumática) y requieren obligatoriamente de un sistema de apagado de arco eléctrico para garantizar la seguridad de la apertura.

4. Diferencias entre Falla y Perturbación

Es fundamental distinguir entre estos dos conceptos dentro de un sistema de protecciones:

Falla

Se produce cuando las consecuencias derivan en condiciones tan perjudiciales que el equipo afectado debe ser desconectado del servicio en forma inmediata. Un ejemplo típico de falla es el cortocircuito.

Perturbación

Ocurre cuando las consecuencias no llevan a una condición tan crítica que impida continuar con el equipo en servicio o que este sea reconectado, siempre y cuando la situación no se prolongue en el tiempo. Si una perturbación persiste, puede volverse perjudicial y producir daños permanentes. Ejemplos comunes incluyen:

• Sobrecorriente momentánea.
• Falla a tierra momentánea.

5. Funciones del Relé de Asimetría

El relé de asimetría es un dispositivo especializado que protege la integridad de los equipos ante las siguientes condiciones:

• Asimetría de fases: Desequilibrio en las tensiones de alimentación.
• Secuencia de fases: Inversión accidental del orden de las fases.
• Falta de fase: Pérdida de una de las líneas de alimentación.

Referencia técnica: Marca Telemecanique, Designación/Referencia: RM17TACO.

6. Formas de Detección de Fallas mediante Relés

Los relés utilizan distintos parámetros para identificar una anomalía en el sistema eléctrico:

• Aumento de corriente: Detección de sobrecargas o cortocircuitos.
• Disminución de voltaje: Identificación de caídas de tensión críticas.
• Cambio de sentido de potencia: Detección de flujos inversos no deseados.
• Comparación de corriente: Utilizado en protecciones diferenciales para detectar fugas o fallas internas.