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3. PRINCIPIOS DE OPERACION
3.2 ALGORITMOS DE MEDIDA
El relé DTP realiza una serie de funciones de medida además de las funciones de protección y control.
Concretamente mide y visualiza, además de las intensidades de línea, las intensidades diferenciales y de
paso de cada fase y devanado.
En primer lugar se van a definir los conceptos de intensidades diferencial y de paso. Posteriormente se
mencionará como mide el relé las componentes armónicas que se requieren para el frenado. Por último se
indicará cómo realiza el DTP la compensación interna, dada la diferencia de ésta con otras protecciones
analógicas.
Antes de seguir con estas explicaciones conviene recordar que el relé DTP está basado en microprocesador
y realiza todo el procesamiento de las señales por programa. Realiza un muestreo simultáneo (imprescindible
para medir correctamente la fase de las señales) de todas las señales a 16 muestras por ciclo, lo que hace
que el relé tenga grandes prestaciones.
3.2.1 INTENSIDAD DIFERENCIAL
La intensidad diferencial se define como la diferencia de intensidades en ambos lados del transformador.
Para el caso de un transformador de dos devanados, los lados del circuito son el devanado primario y el
secundario. Como se puede ver en la figura 7, en este caso la intensidad diferencial será I1-I2.
Dado que en un transformador se produce una reducción o elevación de la tensión y se pueden emplear
transformadores de intensidad de diferentes relaciones, con el fin de poder comparar intensidades en el lado
primario y secundario, se expresarán todas las intensidades en veces la toma.
La medida de la intensidad diferencial se realiza solamente para la componente fundamental (50 ó 60 Hz
dependiendo del ajuste realizado en el equipo) mediante la Transformada Discreta de Fourier, que en
adelante denominaremos DFT. Dicho algoritmo proporciona un excelente filtrado de frecuencia, por lo que la
medida de la intensidad diferencial es prácticamente inmune a ruidos, componentes continuas y distorsiones
en las ondas, lo cual confiere una ventaja comparativa del relé DTP frente a otros modelos analógicos o
híbridos (medida analógica y soporte basado en microprocesador para otras funciones).
Esto se puede apreciar en la figura 8 donde aparece el diagrama de bloques del relé. La intensidad diferencial
pasa por un filtro digital que obtiene la componente fundamental (realizado mediante la DFT).
Conviene señalar que el disparo de respaldo por intensidad diferencial utiliza la componente fundamental de
la onda, por lo que se evitan disparos intempestivos en ciertas situaciones, consiguiendo a la vez alta
fiabilidad y selectividad si se ajusta adecuadamente el nivel de disparo de la unidad de respaldo (87R).
3.2.2 INTENSIDAD DE PASO
La intensidad de paso se define para nuestro ejemplo de transformador de 2 devanados como la menor de
las intensidades cuando ambas circulan en el mismo sentido. Intuitivamente, es la intensidad que pasa por el
transformador. La circulación de ambas corrientes debe tener el mismo sentido, ya que, de ser contrarios los
sentidos, por ejemplo, cuando ambas entran en el transformador, se debe a una falta interna y en ese caso
no pasa intensidad (no hay intensidad de paso) no existiendo término de frenado por este concepto. Esta
intensidad se calcula mediante un algoritmo no lineal especial que permite cumplir exactamente la definición
anterior. Para obtenerla se emplea el cálculo mediante verdadero valor eficaz (también denominado RMS).
Esto supone que se tienen en cuenta no sólo el valor fundamental sino todos los armónicos hasta el quinto
(dado que existe un filtro pasabajos anti-aliasing sintonizado por encima de esta frecuencia). El algoritmo
empleado para el cálculo de valor eficaz permite obtener una elevada precisión en la medida de la intensidad
de paso.
GEK-106217E
DTP-B Protección Digital de Transformador
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