GSY51A Mho y relé auxiliar para proteccíon contra fuera ... · calculo de posiciones ... servicio...

GEK-106597BINSTRUCCIONES

G E N E R A L E L E C T R I C

MHO Y RELÉ AUXILIAR

para

PROTECCIÓN CONTRA FUERA DE PASO

TIPO GSY51A

410001771

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ÍNDICE

DESCRIPCIÓN .................................................................... 3

APLICACIÓN .................................................................... 3OPERACIÓN DEL ESQUEMA .................................................... 4CONSIDERACIONES SOBRE LA APLICACIÓN ...................................... 5

VALORES NOMINALES .............................................................. 6CIRCUITO DE CORRIENTE .................................................... 7CIRCUITO DE POTENCIAL .................................................... 7TEMPERATURAS AMBIENTE .................................................... 7VALORES NOMINALES DE CC .................................................. 7BLANCO/SELLAR ............................................................ 7CONTACTOS UNIDAD DE MOH .................................................. 8

PRINCIPIOS DE OPERACIÓN ........................................................ 8

CARACTERÍSTICAS ................................................................ 9

CARGAS ........................................................................ 9CIRCUITOS DE CORRIENTE .................................................... 9CIRCUITOS DE POTENCIAL .................................................... 9

CALCULO DE POSICIONES .......................................................... 10PROCEDIMIENTO GRÁFICO .................................................... 10POSICIONES DE CEGADO ...................................................... 10POSICIÓN UNIDAD DE MHO .................................................... 10VERIFICACIÓN DE POSICIONES ................................................ 11

CONSTRUCCIÓN .................................................................. 12

GENERALIDADES .................................................................. 13RELÉS EXTRAÍBLES .......................................................... 13REQUISITOS DE ENERGÍA .................................................... 13

PRUEBAS DE ACEPTACIÓN .......................................................... 13INSPECCIÓN VISUAL ........................................................ 13INSPECCIÓN MECÁNICA ...................................................... 14PRUEBAS ELÉCTRICAS ........................................................ 14UNIDAD DE MHO – PRUEBAS DE ACEPTACIÓN (CALIBRACIÓN ESTÁNDAR DE FABRICA) ........................................ 15UNIDAD DE MHO – PRUEBAS DE ACEPTACIÓN (AJUSTADO DE FABRICA A POSICIONES DEL CLIENTE) ............................ 18

PROCEDIMIENTO DE INSTALACIÓN .................................................. 20INSPECCIÓN ................................................................ 20UBICACIÓN ................................................................ 20MONTAJE .................................................................. 20CONEXIONES ................................................................ 20INSPECCIÓN MECÁNICA ...................................................... 21

VERIFICACIONES PERIÓDICAS Y MANTENIMIENTO DE RUTINA ............................ 21LIMPIEZA DE CONTACTOS .................................................... 21SERVICIO (CALIBRACIÓN ESTÁNDAR DE FABRICA) ................................ 21SERVICIO (AJUSTE DE FABRICA PARA AJUSTES DEL CLIENTE) .................... 22

PIEZAS DE REPUESTO ............................................................ 24

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MHO Y RELE AUXILIARPARA

PROTECCIÓN CONTRA FUERA DE PASO

TIPO GSY51A

DESCRIPCIÓN

El relé tipo GSY51A ha sido diseñado específicamente para su uso con el relé deángulo–impedancia tipo CEX57E con el fin de detectar una condición de fuera de paso queen un sistema de energía. El relé incluye una unidad de distancia, del tipo mho, conprovisión de desplazar sus características, seis unidades auxiliares tipo teléfono, conlas resistencias en serie necesarias, y una unidad de encerrado de blanco, todos ellosmontados sobre una caja tamaño L2. La Figura 9 contiene el perfil y las dimensiones delas perforaciones del tablero y la Figura 3 contiene las conexiones internas.

APLICACIÓN

El relé tipo GSY51A y el relé de ángulo–impedancia tipo CEX57E, asociado a éste,usualmente se aplican en los terminales de un generador, con el fin de ofrecerprotección contra el fuera de paso de la máquina. Cuando un generador pierde susincronización, los picos de alta corriente y operación fuera de frecuencia puedenocasionar esfuerzos en los devanados, torsiones de pulsación y resonancias mecánicas,todas ellas con potencial para dañar el turbogenerador. Por consiguiente, con el fin dereducir al mínimo la posibilidad de daños, por lo general se acepta que la máquina sedispare sin retraso, de preferencia durante el primer medio ciclo de mediodeslizamiento de la condición de pérdida de sincronización.

Antes, las características del generador, el transformador y la impedancia del sistemaeran tales que durante las condiciones de pérdida de sincronización el centro deelectricidad, por lo general, se presentaba en el sistema de transmisión. Por lo tanto,el punto donde se localizaba la oscilación de impedancia resultante interceptaba laslíneas de transmisión y se detectaba mediante relés de línea o mediante esquemas dedetección de fuera de paso localizados en los terminales de las líneas y, en la mayoríade los casos, el sistema se pudiese separar, sin que fuera necesario disparar losgeneradores.

Con la llegada de los sistemas EHV, generadores más grandes y la expansión general delos sistemas de transmisión, las impedancias involucradas han cambiado significativa-mente. La magnitud de las impedancias del generador y el transformador elevador haaumentado, mientras que las impedancias del sistema han disminuido. En consecuencia, enmuchos de los sistemas actuales, durante las condiciones de fuera de paso, el centro deelectricidad durante condiciones de pérdida de sincronismo, se puede presentar y ocurrea menudo, en el generador o en el transformador elevador.

En general, la protección que normalmente se aplica en la zona del generador, porejemplo, relevación diferencial, respaldo del sistema con retardo de tiempo, etc., noprotegen al generador durante la pérdida de sincronización. La ausencia del relé de

Las presentes instrucciones no pretenden cubrir todos los detalles o variaciones en los equipos ni consideran toda posiblecontingencia a cumplir en lo que se refiere a la instalación, operación o mantenimiento. Si se requiere más información o sisurge algún problema el cual no se cubre con más detalles para la conveniencia del Comprador, el asunto se deberá dirigir aGeneral Electric Company.

Los documentos descritos en este documento cumplen con las normas aplicables de ANSI, IEEE y NEMA en la extensión de losrequerimientos, pero tal garantía no se otorgará en lo que se refiere a códigos y ordenanzas locales ya que varíansubstancialmente.

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excitación puede ofrecer cierto grado de protección, pero no se puede depender de ellopara detectar la pérdida de sincronización del generador, bajo todas las condicionesdel sistema. Por lo tanto, si durante una pérdida de sincronización, el centro deelectricidad se ubica en la región de los terminales de alto voltaje del transformadorde elevación del generador, y baja hasta el generador, se debe considerar la posibi-lidad de usar relés de fuera de paso separados para proteger la máquina.

La combinación de los relés GSY51A y CEX57E, ubicados en los terminales del generador,pretende detectar una condición de fuera de paso cuando el punto donde se localiza laoscilación pasa por la impedancia del transformador de elevación o la máquina. Esteesquema utiliza tres unidades para medir la impedancia, así como un circuito lógico,proporcionado por las unidades auxiliares en el GSY con el fin de evaluar el cambioprogresivo de la impedancia, durante una condición de pérdida de sincronización, y deiniciar el disparo cuando el ángulo entre los voltajes entre generador y el sistema esde 90° ó menos. Esta aplicación típica de los relés GS51A y CEX57E en los terminalesdel generador se presenta en el diagrama de las conexiones externas de la Figura 10A.La lógica del circuito de contactos se presenta en la Figura 10B.

Aunque cuando el esquema CEX–GSY normalmente se aplica en los terminales del generador,existen algunas aplicaciones donde puede resultar más ventajoso aplicar estos relés enlos terminales de alto voltaje del transformador de elevación. Lo anterior se explicacon mayor amplitud en la sección de CÁLCULO DE LOS AJUSTES.

Cuando ocurre una falla de una–sola–fase–a–tierra, que se convierte en una falla dedos–fases–a–tierra, ésta, en ciertas condiciones, se puede presentar como unaoscilación de la impedancia en el sistema CEX–GSY. Para evitar esta posibilidad remotade la falla de operación durante la liberación de la falla en el sistema, se sugiereque se conecte un relé de sobretensión a tierra instantáneo, con el fin de supervisarel circuito de contactos CEX–GSY, como se muestra en la Figura 10B.

OPERACIÓN DEL ESQUEMA

Los principios de operación del esquema se pueden explicar con la ayuda del diagramaR–X y el circuito de contactos de la Figura 10B. Este diagrama muestra los contactos dela unidad de ángulo–impedancia, o puntos de cegado, contactos de la unidad (21ST/A1,21ST/A2, 21ST/B1 y 21ST/B2), los contactos de la unidad de mho desplazado (21M/a y21M/b) y los contactos de las seis unidades auxiliares (X, X1, X2, X3, X4 y X5). Lasunidades de ángulo–impedancia y las unidades auxiliares asociadas a ellas (X1, X2, X4y X5) operan en forma independiente para determinar la pérdida de sincronización, perosu unidad de salida de disparo, X3, se supervisa por el contacto 21M/a vía el 21M/X.Esto garantiza que el disparo sólo se inicie con una oscilación de la impedancia queatraviesa la característica de la unidad de mho (21M del diagrama R–X de la Figura 10B).El 21M/b permite el disparo final cuando la oscilación de la impedancia abandona lacaracterística de mho, ocasionando que la unidad de mho se reposicione.

El diagrama R–X de la Figura 10B muestra el área de cierre de los contactos de la unidadde segado 21ST/A y 21ST/B, A1, A2, B1 y B2. Por ejemplo, cuando un fasor de impedanciatermina a la derecha del punto de cegado B, 21ST/A2 y 21ST/B2 estarán cerrados. Cuandola impedancia está entre los puntos de cegado, 21ST/A2 y 21ST/B1 estarán cerrados ycuando la impedancia está a la izquierda del punto de cegado A, 21ST/A1 y 21ST/B1estarán cerrados. Cabe señalar que, para condiciones normales de régimen permanente, laimpedancia de la carga caerá en algún punto cercano al eje R, a la derecha de 21ST/B y

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afuera de la característica de mho de 21M. Para esta condición 21ST/A2 y 21ST/B2 estaráncerrados, 21M/X1 se captarán, 21M/b estará cerrado y 21M/a estará abierto.

Refiriéndonos al circuito de contactos y al diagrama R–X de la Figura 10B, la operacióndel esquema, paso por paso, durante la oscilación de la impedancia será:

Paso 1 – Suponga que el punto donde se localiza la oscilación de la impedancia pasa porlas características del relé de C a K. Antes de que la oscilación llegue alpunto D la unidad de mho (21M) se apagará, los contactos 21ST/A2 y 21ST/B2están cerrados y los dos contactos 21M/X1 están cerrados. Los contactos21ST/A1 y 21ST/B1 están abiertos los dos.

Paso 2 – Cuando el lugar geométrico de la oscilación entra en la característica de launidad de mho en el punto D, el contacto 21M/b del circuito de disparo se abrey el 21M/a se cierra, captando la unidad 21M/X, que cierra su contacto en elcircuito de la bobina X3.

Paso 3 – A continuación, la oscilación de la impedancia entra en el área G, entre lasdos características de cegado, cerrando 21ST/B1 y abriendo 21ST/B2 que, a suvez, desenergiza la unidad X1. El cierre del contacto B1 capta a X2 a travésdel contacto A2, el cual todavía está cerrado, y el contacto X1, que tiene unadesconexión temporizada de 12 ciclos. La unidad X2 se sella en torno alcontacto X1.

Paso 4 – Cuando el lugar geométrico de la impedancia entra en la región H, a laizquierda del cegado A, 21ST/A2 se abre, 21ST/A1 se cierra y 21ST/B1 permanececerrado. Cuando se abre A2, se desenergiza la unidad X2 y cuando se cierra A1se capta la unidad X4. El tiempo de desconexión de 12 ciclos de la unidad X2proporciona tiempo para que X3 capte a través de los contactos X2 y X4, y elcontacto de la unidad X que estaba cerrado previamente. La unidad X3 seencierra en torno a estos contactos y el contacto X3 del circuito de disparose cierra.

Paso 5 – Cuando el lugar geométrico de la impedancia entra en la región K, la unidadde mho se reposiciona, abriendo a 21M/a y cerrando 21M/b. El cierre de 21M/bcompleta el circuito de la bobina de disparo a través del contacto 21M/X3 quese cerró en el Paso 4.

La descripción anterior supone la oscilación de la impedancia de derecha a izquierda(de C hacia K), lo cual sería el caso en la pérdida de sincronización del generador. Noobstante, el esquema se desempeñará correctamente en el caso de oscilaciones encualquiera de las dos direcciones y, por lo tanto, se puede aplicar para protegersecontra fallas de fuera de paso en el sistema de transmisión, así como en los terminalesdel generador.

CONSIDERACIONES SOBRE LA APLICACIÓN

La aplicación de esquemas de relés de fuera de paso en un generador, o en el sistema,no es un procedimiento sencillo. En general, la aplicación adecuada de estos esquemasrequiere amplios estudios de la estabilidad, con el fin de determinar lo siguiente:

1. Características de la pérdida de sincronización (es decir, lugares geométricos deimpedancia).

2. Deslizamiento máximo esperado del generador.

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3. Características de las oscilaciones estables esperadas.

4. Niveles esperados de corriente.

La relación entre esta información y la aplicación del esquema CEX–GSY está cubierta enun documento técnico. Si el usuario deseara mayor información sobre el tema, deberásolicitarla a la Oficina de Ventas de General Electric Company más cercana.

VALORES NOMINALES

Refiérase a las Figuras 1 y 2. El relé GSY51A tiene un valor nominal de 120 voltios, 5amperios, y se ofrece para frecuencias de 50 o 60 hertzios.

El alcance mínimo básico es 2, 4, 6 ohmios de fase a neutro, con 90° de avance, con losconductores de restricción conectados al transformador de restricción.

Cada alcance mínimo básico se puede seleccionar mediante un arreglo de articulacionesque se localizan detrás del relé. Existen dos secciones de alcance en un bloque dederivaciones; cada sección está marcada con A–B, 2, 0, 4. Al conectar las dos seccionescomo se muestra en la Tabla I, se puede seleccionar el alcance óhmico mínimo básico delrelé.

El alcance mínimo básico se puede extender hasta diez veces más que el alcance básicoreduciendo la posición del circuito de restricción en el transformador de restricción.

La ecuación siguiente se puede usar para incrementar el alcance mínimo básico del relé.

(90° de avance) Z relé = x alcance mínimo básico

Las posiciones de alcance óhmico superiores al alcance mínimo básico se puedenposicionar con incrementos de 1% seleccionando las derivaciones correspondientes en eltransformador de restricción, que tiene derivaciones en pasos de 10% y 1%.

El relé también tiene un transactor de desplazamiento inverso con un alcance desplazadode fase a neutro de 0 a 4 ohmios en pasos de 0.5 ohmios. Las derivaciones se seleccionancon los conductores “H” y “L” en el bloque de derivación de desplazamiento, que seencuentra en la cara del frente, a la izquierda, aproximadamente en el centro del relé.

El ángulo del transactor se puede ajustar con el reóstato R63, que se encuentra justoa la derecha del bloque de derivaciones de desplazamiento.

100 (%) Ajuste de transformador (%)

TABLA I

Alcance mínimoFase a neutro2.0 ohmios4.0 ohmios6.0 ohmios

Enlaces“A” “B”2 00 42 4

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CIRCUITO DE CORRIENTE

El circuito de corriente tiene un valor nominal continuo de 5 amperios, con un valornominal de un segundo de 250 amperios. Las magnitudes de corrientes mayores de 5amperios, se pueden aplicar para plazos de tiempo más cortos, de acuerdo con la ecuaciónsiguiente:

K = I2T

donde: I = la corriente aplicada en amperios

T = el tiempo en segundos

K = la constante = (2502) = 62500

Por lo tanto: t segundos =

CIRCUITO DE POTENCIAL

El circuito potencial tiene un valor nominal continuo de 120 voltios a frecuencianominal.

TEMPERATURAS AMBIENTE

Los relés han sido diseñados para operar de manera continua al voltaje, corriente yfrecuencia nominales, a una temperatura ambiente que no debe exceder los 40°C.

VALORES NOMINALES DE CC

Los circuitos de voltaje de CC están disponibles de 48/110–125/220–250 voltios de CC.Los circuitos están compuestos por relés telefónicos cuyos contactos, cuando cerrados,pueden conducir 30 amperios durante un segundo, con un valor nominal continuo de 3amperios.

El valor nominal de interrupción de estos contactos se indica en la Tabla II.

KI2

BLANCO/ENCERRADO

La combinación de la unidad de blanco y encerrado tiene un valor nominal doble de 0.6o 2.0 amperios.

La posición de la derivación seleccionada en la unidad de blanco/encerrado se determinapor la corriente tomada por la bobina de disparo del interruptor. La derivación de 0.6amperios se usa con las bobinas de disparo que operan con corrientes que van de 0.6amperios a 2.0 amperios al voltaje máximo de control. La derivación de 0.6 amperiostambién se puede usar con bobinas de disparo que derivación hasta 30 amperios, siemprey cuando la caída de voltaje a lo largo de la bobina, con la corriente del disparofluyendo, no sea excesiva. La derivación de 2.0 amperios se puede usar con todas lasbobinas de disparo que tomen más de 2.0 amperios al voltaje de control máximo.

TABLA II

VoltiosCC125

EnlacesInductivo No inductivo

0.5 1.5

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Los valores nominales de la unidad de blanco/encerrado se presentan en la Tabla III.

CONTACTOS DE UNIDAD MHO

Los contactos de la unidad de mho, cuando están cerrados, conducirán 30 amperiosmomentáneamente, hasta un voltaje de control de 250 voltios CC. No obstante, loscontactos no tienen un valor nominal de interrupción; por lo tanto, se debe usar otrométodo conveniente para abrir el circuito de disparo después de una condición dedisparo.

PRINCIPIOS DE OPERACIÓN

La unidad de mho del relé GSY51A es una construcción cilíndrica de inducción de cuatropolos, donde la torsión se produce mediante la interacción del flujo polarizante y losflujos que son proporcionales a las cantidades de operación y/o restricción.

La torsión en el punto de equilibrio de la unidad de mho se puede expresar con laecuación siguiente.

Torsión = 0 = Ei Cos (Ø–θ) – KE2 — K=SSDonde: E = voltaje fase a fase

I = corrientes delta (I1–I2)θ = ángulo de torsión máximaØ = ángulo de factor de potencia de la impedancia de fallaK = constante de diseñoKS = constante del resorte de control

Para demostrar que las ecuación define una característica de mho, divida los dos ladosentre E2 y simplifique. La ecuación se reduce a:

Cos (Ø–θ) – K

ó Y Cos (Ø–θ) – K

Por lo tanto, la unidad captará con un componente constante de admisión a un ángulofijo, dependiendo del ángulo de torsión máxima. De ahí el nombre de la unidad de mho.

Cuando se usa el deslizamiento, el transactor se energiza con la corriente de la líneaque produce un voltaje proporcional a la corriente y se suma al voltaje de línea a líneadel circuito de potencial de la unidad. Este voltaje desplazará la característica

1Z

TABLA IIIUNIDAD DE BLANCO/ENCERRADO HI–G

Mínimo de operaciónConducir continuamenteConducir 30 amperios duranteConducir 10 amperios duranteResistencia CCImpedancia de 60 HzImpedancia de 50 Hz

Derivación 0.6 amperios0.5 amperio1.8 amperios0.5 seg.5.0 segs.0.78 ohmio6.2 ohmios5.1 ohmios

Derivación 2.0 amperios2.0 amperios2.6 amperios3.5 segs.30.0 segs.0.18 ohmio0.65 ohmio0.54 ohmio

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circular de la unidad de mho como se muestra en el diagrama R–X, Figura 4. Aunque no semuestra en la Figura 4, el desplazamiento se puede ajustar entre 0 y 4 ohmios, en pasosde 0.5 de ohmio.

CARACTERÍSTICAS

La unidad de mho produce una impedancia circular característica como se puede ver en laFigura 4.

El diámetro de la característica se puede incrementar como se muestra en la Figura 5,reduciendo los conductores de las derivaciones de restricción del transformador derestricción. No se recomienda que los conductores de restricción se ajusten por debajodel 10% en el transformador de restricción.

CARGAS

CIRCUITOS DE CORRIENTE

La carga impuesta en cada transformador de corriente a 5 amperios por los circuitos decorriente del relé GSY51A se presenta en la Tabla IV para cada derivación de alcancemínimo básico a 60 hertzios.

La carga a 50 hertzios será ligeramente inferior.

CIRCUITOS DE POTENCIAL

La carga máxima impuesta a cada transformador de potencial, con 120 voltios, 60hertzios aplicados, se presenta en la Tabla V.

La carga de 50 hertzios será ligeramente inferior.

TABLA IV

Derivación de alcance básico, Ø–N2.04.06.0

R0.1420.1100.081

X0.0540.0650.170

W3.552.752.025

V.A.3.302.3650.870

P.F.0.9300.8600.430

TABLA V

Derivación de desplazamiento, Ø–N0

0.51.02.54.0

R705725752785855

X451417377348297

W12.5312.8413.1013.0612.93

V.A.14.9714.8214.6614.2813.67

P.F.0.8400.8660.8930.9140.945

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CÁLCULO DE POSICIONES

La determinación de las posiciones de los relés para el esquema CEX–GSY no tiene porquéser un procedimiento complicado. Las posiciones preliminares de las unidades de mho ypuntos de cegado se pueden obtener mediante un enfoque gráfico simplificado en undiagrama R–X y, después, la validez de estas posiciones se puede confirmar con losresultados del estudio de estabilidad.

PROCEDIMIENTO GRÁFICO

En el procedimiento gráfico simplificado, el generador está representado por sureactancia transitoria (X’d). Esta reactancia, así como la reactancia del transformador(XT) y la impedancia del sistema (ZS) se trazan a escala en un diagrama R–X, cuyo origense encuentra en los terminales del generador, como se muestra en la Figura 18. Si laimpedancia del sistema es variable, se debe usar la impedancia menor del sistema, yaque ello garantizará que las subsecuentes posiciones de los puntos de cegado podrándetectar el punto geométrico de la impedancia de menor oscilación asociado aimpedancias bajas del sistema.

Línea de la impedancia total se traza entre los puntos C y D. El ángulo de esta línea,con relación al eje horizontal, representa el ángulo del sistema. Habiéndoseestablecido así la característica del sistema, se puede pasar a determinar lasposiciones de los puntos de cegado.

AJUSTES DE LOS PUNTOS DE CEGADO

Refiriéndose a la Figura 18, la distancia, N, del origen al punto de cegado y el ánguloB entre el punto de cegado y el eje horizontal, se pueden ajustar por separado para cadapunto de cegado. El ángulo, B, normalmente se selecciona de tal manera que los dospuntos de cegado quedan aproximadamente paralelos a la línea de impedancia total, CD.El espacio entre los puntos cegado generalmente se selecciona de tal manera que laseparación angular, S, entre el generador y el sistema es de 120° en el punto donde selocaliza una oscilación de impedancia, en el que operan los puntos de cegado. Estaseparación angular se puede determinar trazando líneas de construcción en los puntos Cy D que se localicen a 30° de la línea de impedancia total, CD. A continuación, setrazan los puntos de cegado para que pasen por los puntos E y F de 120°, a un ángulo B,con relación al eje R, como se muestra en la Figura 18. Cabe señalar que la líneapunteada, que es la bisectriz de los ángulos de 120°, pasa por el centro de la impedan-cia del sistema y representaría el punto geométrico de la oscilación de la impedancia,en el caso donde la razón de voltaje interno del generador a voltaje del sistema esigual a uno (1).

AJUSTE DE LA UNIDAD MHO

La unidad de mho se ajusta de tal manera que permite el disparo en todos los puntosgeométricos de la impedancia que aparecen en la región que va desde los terminales dealto voltaje del transformador elevador hasta dentro del generador. Para lograr loanterior, la unidad de mho generalmente se conecta con su alcance delantero mirandohacia el generador, y con su desplazamiento ajustado para que abarque la reactancia deltransformador con cierto margen.

El alcance de la unidad hacia adelante, se debe posicionar de tal manera que detectetodos los puntos geométricos de impedancia que puedan pasar por el generador, pero queno operen para oscilaciones transitorias estables. Una posición del alcance haciaadelante igual a 2 ó 3 veces la reactancia transitoria del generador (X’d) cumpliría coneste criterio.

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El desplazamiento se debe ajustar de tal manera que detecte un punto geométrico deimpedancia que pasaría a través de los terminales de alto voltaje del transformadorelevador. Un ajuste igual a 1.5 ó 2 veces la reactancia del transformador normalmentecumplirá con este propósito. Con la posición correcta, el círculo de desplazamientodebe quedar afuera de los puntos de cegado para oscilaciones que pasan por losterminales de alto voltaje del transformador, como se muestra en la Figura 18. Estosespacios garantizan que haya una coordinación correcta entre la unidad de mho y lospuntos de cegado para esta oscilación extrema. Podría ser difícil lograr este ajustecuando la impedancia del sistema es grande. Lo anterior se ilustrará más adelante.

Cabe señalar que, con el fin de detectar oscilaciones en los terminales de alto voltajedel transformador, el ajuste de desplazamiento alcanza al sistema y, por consiguiente,el esquema puede detectar una oscilación que quede afuera de la zona del generador. Sibien lo anterior es posible, la probabilidad de que ocurra es mínima, toda vez que elpunto de la impedancia se encontrará cerca del punto de equilibrio del relé, donde laoperación del relé es lenta. Es probable que los relés del sistema operen antes que elesquema de relés de fuera de paso. Si el esquema no operara en caso de estas oscila-ciones, se suele aceptar que ello como una opción deseada.

VERIFICACIÓN DE AJUSTES

Cuando se han determinado los ajustes, éstos se deben comparar con los puntosgeométricos reales de impedancia, determinados a partir de los estudios de estabilidad.Las Figuras 19, 20, 21 y 22 comparan los ajustes calculados con los puntos geométricosde impedancia esperados para impedancias del sistema de 0.05, 0.09, 0.2 y 0.4 por unidaden la base del generador. Con el fin de facilitar la comparación con las característicasdel relé, los ejemplos de estas figuras se presentan en términos de ohmios secundarios.

La Figura 19 pretende representar el punto geométrico de impedancia que se presentaríacon una impedancia de sistema de 0.05 por unidad y un regulador de voltaje fuera deservicio. En esta situación, el punto geométrico de impedancia tiende a tener undiámetro pequeño y, por lo tanto, es más difícil de detectar. Con los puntos de cegadocalibrados a un ángulo de separación de 120° entre el generador y el sistema (líneasólida en la Figura 19), el punto geométrico de impedancia cruza apenas escasamente elpunto de cegado de la izquierda. Para ofrecer un margen de operación adicional para estasituación, los dos puntos de cegado se pueden cambiar hacia la derecha, como indicanlas líneas punteadas. Además, el alcance hacia adelante de la unidad de mho se debemantener al doble de la reactancia transitoria del generador (X’d), como se muestra,para asegurar que el punto geométrico de impedancia salga del área de la característicadel mho, permitiendo con ello el disparo.

La Figura 20 es típica sobre la aplicación del esquema CEX–GSY donde la impedancia delsistema es igual a 0.09 por unidad. En este caso, los ajustes de los puntos de cegadoy del mho, descritos anteriormente, resultarían satisfactorios y no requeriríanmodificación alguna. Esta figura también muestra que existe un amplio margen entre elpresunto punto geométrico de impedancia estable y el alcance hacia adelante de launidad de mho, que en este caso está ajustada para una cantidad 3 veces mayor que lareactancia transitoria (X’d).

La Figura 21 es típica sobre la aplicación del esquema donde la impedancia del sistemaes igual a 0.2 por unidad. En este ejemplo, los ajustes basados en los cálculosanteriores serían satisfactorias y no requerirían modificación alguna.

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La Figura 22 muestra la aplicación del esquema CEX–GSY donde la impedancia del sistemaes igual a 0.4 por unidad. En este caso, los ajustes calculados serían adecuados, peroel espacio entre la unidad de mho y el punto de cegado para las oscilaciones cerca delos terminales de alto voltaje del transformador se podrían considerar marginales. Launidad de mho está en un alcance de desplazamiento máximo de 4 de ohmios y, por lotanto, no se puede incrementar más.

Si se deseara un margen adicional, los relés se pueden cambiar a los terminales de altovoltaje del transformador, como se muestra en la Figura 23. Ahora, con undesplazamiento de 3 ohmios, hay más margen disponible entre los ajustes de la unidad demho y CEX. Este problema del espacio entre los puntos de cegado y la unidad de mho enlos límites extremos de las oscilaciones posibles sólo se presentara en caso deimpedancias muy altas del sistema.

Antes se dijo que cuando la impedancia del sistema es variable, la impedancia menor sedebería usar para determinar los ajustes, si los ajustes resultantes son adecuado parauna impedancia pequeña del sistema, también serán adecuadas con una impedancia mayordel sistema. Por ejemplo, si la impedancia del sistema puede ser de 0.05 y 0.2 porunidad, resulta del todo evidente que los ajustes de sistema de 0.05 podrán detectarel punto geométrico de impedancia mayor del sistema 0.2. Por otra parte, si los relésse hubieran ajustado para una impedancia del sistema de 0.2 (Figura 21), estos ajustesno hubiesen detectado el punto geométrico de impedancia menor que se muestra en laFigura 19.

Cabe señalar también, como último punto de interés, que si bien el enfoque gráficosimple es un procedimiento aproximado, el mismo si brinda un indicio bastante justo dehacia dónde se dirigirá el punto geométrico de impedancia real. Como se dijo antes, labisectriz del ángulo de 120° entre el generador y el sistema pasará por el puntogeométrico de impedancia en el caso de EG/Esys = 1. Como se puede ver en las Figuras 19,20, 21 y 22, los puntos geométricos de impedancia reales sólo están ligeramente porabajo de este centro de impedancia.

Es preciso subrayar que las pautas y datos presentados aquí son resultado de estudiosgenerales que no consideran los efectos de todos los tipos y diseños de generadores yparámetros de sistemas, ni el efecto de la interacción de otros generadores. Estosefectos sólo se pueden determinar completamente mediante el estudio de un generadorconectado a un sistema específico. Por lo tanto, se recomienda que el usuario determinela característica de pérdida de sincronización real para cada generador, considerandolos efectos generales del sistema.

CONSTRUCCIÓN

El relé tipo GSY51 está montado en una caja extraíble (2) de dos extremos y gran tamaño.Los dos extremos tienen conexiones de pernos prisioneros, en la parte posterior de lacaja, para las conexiones externas.

Las conexiones eléctricas entre las unidades del relé y los pernos prisioneros de lacaja se hacen mediante una clavija de conexión removible.

Todos los circuitos de la caja extraíble cuentan con una escobilla auxiliar, como semuestra en la Figura 6, que proporciona un traslape adecuado entre la escobillaauxiliar, las uñas del relé y la varilla de cortocircuito.

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GENERALIDADES

RELÉS EXTRAÍBLES

Como todos los relés extraíbles en servicio operan dentro de sus cajas, se recomiendaque sean probados en sus cajas o en una caja de acero equivalente para las pruebas. Detal manera, cualquier efecto magnético de la envoltura será duplicado con exactituddurante las pruebas. Un relé se puede probar sin removerlo del tablero, usando unaclavija de pruebas 12XLA13A. Esta clavija sólo hace conexiones con el relé y no alteraninguna varilla de cortocircuito de la caja. Evidentemente, también se puede usar laclavija de pruebas 12XLA12A. Aún cuando esta clavija de pruebas permite mayorflexibilidad en las pruebas, también requiere puentes de cortocircuito TC, así comotener mayor cuidado, pues las conexiones se hacen en el relé y en los circuitos externos.Refiérase a GEI–25372 para mayor información sobre las clavijas de pruebas XLA.

REQUISITOS DE ENERGÍA

Todos los dispositivos operados con CA (corriente alterna) se ven afectados por lafrecuencia. Como las formas de onda no sinusoidales se pueden analizar como lafrecuencia fundamental más los armónicos de la frecuencia fundamental, cabe suponer quelos dispositivos de CA (relés) se verán afectados por la forma de onda aplicada.

Por lo tanto, con el fin de probar los relés de CA debidamente, resulta esencial usaruna onda sinusoidal de corriente y/o voltaje. La pureza de la onda sinusoidal (es decir,la carencia de armónicos) no se puede expresar como un número finito para un relé dadocualquiera; no obstante, todo relé que use circuitos sintonizados, redes R–L o RC, oelectroimanes saturantes (como los relés de sobrecorriete de tiempo) se veríanafectados esencialmente por las formas de onda no sinusoidales.

De igual manera, los relés que requieren energía de control CC se deben probar usando CCy no energía rectificada de onda completa. A no ser que el suministro rectificado estébien filtrado, muchos relés no operarán debidamente, debido a las caídas de la energíarectificada. Los diodos Zener, por ejemplo, se pueden apagar durante estas caídas. Comoregla general, la fuente de CC no debe contener una fluctuación de más de 5%.

PRUEBAS DE ACEPTACIÓN

Justo después de recibir el relé, se debe realizar una inspección y prueba de aceptaciónpara asegurarse de que éste no ha sufrido daños durante su envío y que la calibracióndel relé no ha sido alterada.

INSPECCIÓN VISUAL

Verifique la inscripción de la placa de identificación para asegurarse de que el númerodel modelo y los valores nominales del relé están de acuerdo con lo solicitado.

Retire la cubierta, las clavijas de conexión y el relé de su caja y verifique que notenga partes moldeadas rotas o agrietadas, ni otras señales de daños materiales.

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INSPECCIÓN MECÁNICA

1. Verifique los ajustes mecánicos como se muestra en la Tabla VI.

2. Mueva el contacto de la unidad de mho manualmente para determinar si el miembrogiratorio tiene fricción alguna.

3. Verifique que el resorte de control no esté deformado y que la otra vuelta noestá enganchada detrás del poste de soldadura del resorte.

4. Verifique los relés telefónicos manualmente para determinar si están libres y nohan sufrido daños.

5. Verifique que la unidad de blanco/encerrado no esté dañada y que no tenga trabasmecánicas.

6. Verifique las uñas de contacto y las varillas de cortocircuito de la caja ycompárelas contra el diagrama de conexiones internas del relé (Figura 3).

PRUEBAS ELÉCTRICAS

Nota: Todas las pruebas eléctricas se deben realizar con el relé dentro de su caja o enuna caja de acero equivalente para la prueba.

Conecte el relé siguiendo el diagrama del circuito de prueba de la Figura 7 y laTabla II.

Conecte una luz de contacto al contacto normalmente abierto de la unidad de mho. Estees el contacto que está en el lado izquierdo de la unidad, vista delantera.

Existen dos condiciones que se deben derivación en cuenta antes de intentar verificarla calibración de la unidad de mho. Ya sea:

1. El relé fue calibrado para una prueba estándar de fábrica; o

2. El relé fue calibrado siguiendo las posiciones recomendadas del cliente. Noaltere las posiciones si éste fue el caso.

TABLA VI

Unidad MHOJuego en extremo del eje giratorioEspacio del contactoBarrido del contacto

Parámetros mecánicos0.005 pulgadas a 0.008 pulgadas0.055 pulgadas a 0.065 pulgadas0.003 pulgadas a 0.005 pulgadas

TABLA VII

Conecte el conductor A al perno prisionero 17Conecte el conductor B al perno prisionero 18Conecte el conductor C al perno prisionero 7Conecte el conductor D al perno prisionero 10

Coloque un puente del perno prisionero 8 al perno prisionero 9

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UNIDAD MHO – PRUEBAS DE ACEPTACIÓN (CALIBRACIÓN ESTÁNDAR DE FABRICA)

El relé debe estar nivelado en su propia caja o en una caja para pruebas, en posiciónvertical. Ajuste las siguientes condiciones.

1. Restringir loas derivaciones de circuito al 100% en el transformador derestricción.

2. Ajuste a las dos derivaciones de alcance a 4 de ohmios q–N.

2A enlaza con 02B enlaza con 4

3. Ajuste los conductores de las derivaciones del transactor de desplazamiento (H y L) a 0 en el bloque de desplazamiento.

Antes de aplicar energía al circuito, verifique si el contacto movible de la unidad demho está cerrado en el lado derecho, vista delantera.

Pruebas direccionales

Aplique 120 voltios, frecuencia nominal, y 5 amperios al relé.

Ajuste el cambiador de fases para ajustar el medidor de ángulo de fase a 90° en avance.Reduzca el voltaje a 3 voltios y la corriente a 0 amperios. Vaya aumentando la corrientegradualmente; el contacto de la izquierda se debe cerrar entre 1.5 y 2.0 amperios.

Aumente la corriente de la captación a 60 amperios rápidamente y fíjese que el contactode la izquierda permanezca cerrado. No aplique esta corriente durante un plazo detiempo demasiado largo, porque calentará demasiado la unidad y podría dañarla.

Reduzca la corriente a 0 y remueva el voltaje de los pernos prisioneros 17 y 18. Pongaun puente entre 17 y 18. Advierta si el contacto de la izquierda se abre. Nuevamente,aumente la corriente de 0 a 60 amperios y fíjese si el contacto de la izquierdapermanece abierto.

Retire el corto de los pernos prisioneros 17–18 y conecte el potencial a estos pernosde acuerdo con el diagrama de las conexiones de prueba (Figura 7).

Alcance

Aplique 120 voltios y aumente la corriente hasta que se cierre el contacto de laizquierda. Esto debe ocurrir entre los 14.80 y 15.15 amperios. Asegúrese de que elmedidor de ángulo de la fase está ajustado a 90° en avance durante esta prueba.

Ángulo de torsión máxima

Con el fin de verificar el ángulo de torsión máxima de la unidad de mho, el alcance sedebe verificar en dos ángulos de 30° a cualquiera de los lados del ángulo de torsiónmáxima.

Verifique el alcance a 60° y a 120° ajustando el medidor de ángulo de fases para estosángulos.

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Aplique 120 voltios; el contacto de la izquierda se abrirá. Aumente la corriente hastaque el contacto de la izquierda de la unidad se cierre. Esto debe ocurrir entre los 17.0a 17.7 amperios con una conducción de 60° y de 120°.

Derivaciones de alcance adicionales

Para verificar las dos derivaciones de alcance adicionales, ajuste las derivaciones dealcance, el ángulo de la fase y el voltaje como se presenta en la Tabla VIII, yverifique la corriente necesaria para operar la unidad de mho.

Prueba de Desplazamiento

El desplazamiento está en dirección inversa a la unidad; por consiguiente, su ánguloestá a 270° en avance.

La Tabla IX es una lista del alcance óhmico para cada derivación de desplazamiento.

Aplique el voltaje, 5 amperios de corriente, ajuste el ángulo de la fase enumerado y,después, aumente la corriente. La unidad debe operar entre los valores enumerados bajoel rubro Captación de Corriente.

Refiérase a la sección de SERVICIO si alguna de estas pruebas no funcionariadebidamente de acuerdo con las especificaciones.

Blanco/encerrado

Conecte los siguientes pernos prisioneros a un circuito de corriente de CC que constede una fuente de CC de 125 voltios con un reóstato, amperímetro y pernos prisioneros dela bobina del blanco conectados en serie hasta la fuente de CC . El circuito debe tenercapacidad para variar la corriente dentro de un rango de 0.03 a 2.0 amperios.

Conecte un conductor de bobina del circuito de prueba al perno prisionero 11. Conecteel otro conductor de bobina del circuito de prueba al perno prisionero 19. Coloque unpuente externo entre los pernos 19 y 1.

TABLA VIII

AlcanceA22

EnlacesB04

AlcanceØ — Ø4.0

12.0

Ángulo de lafase (avance)

90°90°

Voltajeaplicado

60V120V

Captacióncorriente

14.55 – 15.459.7 – 10.3

TABLA IX

Captación corriente18 – 2218 – 2218 – 2214.5 – 16.5

Voltajeaplicado

20V40V100V120V

Ángulo de lafase (avance)

270°270°270°270°

Alcance óhmicoØ – Ø0.5 ½1.0 ½2.5 ½4.0 ½

Derivación de desplazamientoØ – N0.5 ½1.0 ½2.5 ½4.0 ½

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El puente externo se usa para determinar si el circuito del blanco/encerrado estáfuncionando correctamente. Si no se coloca el puente en los pernos prisioneroscorrectos se dañará el resorte de control del contacto normalmente cerrado M/b de launidad de mho.

Reduzca la corriente a O, aproximadamente.

Cierre el Mb (contacto normalmente cerrado) de la unidad de mho; vaya aumentando lacorriente gradualmente hasta que la unidad de blanco/encerrado capte. Abra el contactoMb y fíjese si el blanco permanece encerrado. Con el contacto Mb abierto, reduzca lacorriente de CC y verifique la corriente de desconexión de la unidad. Los valores de lacaptación y la desconexión se presentan en la Tabla X.

Para cambiar las derivaciones sin alterar los ajustes mecánicos de los contactosproceda de la manera siguiente:

1. Retire uno de los tornillos de la placa a mano izquierda, vista del frente.

2. Coloque este tornillo en la derivación deseada en la placa a mano derecha (placade derivaciones), vista del frente.

3. Retire el tornillo de la derivación no deseada y colóquelo en la placa a manoizquierda.

Transformador de restricción

El conductor del transactor de desplazamiento (H–L) se debe conectar en 0 en el bloquede desplazamiento.

Aplique 100 voltios, frecuencia nominal, a los pernos prisioneros 17 y 18 a 0 corriente.

Lea el voltaje en cada derivación del transformador de restricción con un voltímetro deimpedancia de entrada elevada exacto. Conecte un conductor del voltímetro en 0 en elbloque del transformador de restricción y el otro conductor en cada una de lasderivaciones. La lectura debe ser igual al valor de la derivación (± 1%).

Relés de teléfono

Hay seis relés de teléfono que se deben verificar para voltaje de captación, tiempo decaptación y tiempo de desconexión.

Conecte estos relés de acuerdo con el circuito de prueba de la Figura 8 y refiérase alos parámetros de prueba de la Tabla XI. Siempre conecte CC (–) al terminal 2 para laspruebas de los relés de teléfono.

TABLA X

Derivación de blanco0.60 A2.00 A

Corriente de captación CC0.36 – 0.60 A1.20 – 2.00 A

Corriente de desconexión CC0.15 o mayor0.50 o mayor

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Debido a que los tiempos de captación de estos relés de teléfono son muy rápidos, serecomienda que los tiempos de captación se verifiquen con un temporizador electrónicoy un interruptor iniciador con un mínimo de margen de error de temporización entre losdos polos.

El voltaje de captación se define como el voltaje de CC, aplicado gradualmente que haceque el inducido del relé de teléfono capte y cierre contra la pieza del polo.

El tiempo de captación se define como el intervalo de tiempo entre la energización delrelé de teléfono y el cierre de un contacto “a” (normalmente abierto), cuando el voltajenominal de CC se aplica repentinamente.

El tiempo de desconexión se define como el intervalo de tiempo entre la desenergizacióndel relé de teléfono y la apertura de un contacto “a”, cuando el voltaje de CC se reducerepentinamente de la CC nominal a 0 voltios.

UNIDAD MHO — PRUEBAS DE ACEPTACIÓN (AJUSTADO DE FABRICA A LOS AJUSTES DEL CLIENTE)

Si el relé se ha calibrado en fábrica de acuerdo con los ajustes que el cliente anotóen su solicitud, en tal caso se recomienda el siguiente procedimiento de prueba:

1. Inspección visual – igual que antes.

2. Inspección mecánica – igual que antes.

TABLA XI

XPernos

prisioneros2–20

Pernosprisioneros

13–14

Contactomho N.A.

80% o menosdel voltajenominal

0.008segundos o menos

0.2000.200

X1

Pernosprisioneros

2–12

Pernosprisioneros

4–5

X–5



0.2000.200

X2

Pernosprisioneros

2–15

Pernosprisioneros

4–5

X1X4



0.2000.200

X3

Pernosprisioneros

2–6

Pernosprisioneros

1–16

– –– –



0.1000.110

X4

Pernosprisioneros

2–3

Pernosprisioneros

4–5

X2



0.2000.200

X5

Pernosprisioneros

2–15

Pernosprisioneros

4–5

X1X4



0.2000.200

PruebasRef. Fig. 8Conexiones

A – B

ConexionesC – D

Operar manualmente

Voltaje de captación

Tiempo de captación

Tiempo de desconexión (seg.)

Relés de teléfono

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3. Pruebas eléctricas (unidad de mho) – procedimiento nuevo, véase a continuación,empezando por una Prueba Direccional.

4. Blanco/encerrado – igual que antes.

5. Transformador de restricción – igual que antes.

6. Relés de teléfono – igual que antes.

Los relés que se han ajustado de acuerdo a la solicitud, se ajustarán en la fábrica yse despacharán con dichos ajustes. Por lo tanto, no modifique ningún ajuste.

Prueba direccional

Con el relé ajustado para una aplicación particular, la prueba direccional se puedeomitir porque la unidad estará ajustada para un alcance hacia adelante y a la inversa.Cuando el relé está nivelado en posición vertical, en su propia caja o en una caja deprueba similar, fíjese que el contacto normalmente cerrado esté cerrado.

Alcance

Verifique la solicitud para cada una de las posiciones del alcance, tanto en direcciónhacia adelante (90° en avance) como en dirección a la inversa (270° en avance). Estosvalores normalmente se presentan en ohmios–fase–a–neutro, pero el circuito de pruebasprobará el alcance óhmico de fase–a–fase. Este será igual a dos veces el alcance óhmicode fase–a–neutro.

Conecte el relé de acuerdo con el circuito de pruebas de la Figura y la Tabla VIII.

La siguiente ecuación determinará la captación de operación de la corriente.

Icaptación =(90° conducción)

Aplique suficiente voltaje hasta lograr el voltaje nominal del relé, para suministrartanta corriente de operación como sea posible, hasta un máximo de 20 amperios.


Ajuste el ángulo de la fase a 60° en avance. La aceleración de operación de la corrientedebe ser aquella determinada en la ecuación siguiente:

Icaptación =(60° conducción)

Ajuste el ángulo de la fase a 120° en avance. La captación de operación de la corrientedebe ser la misma que aquella determinada a 60° en avance (± 3% una de otra).

Voltaje aplicadoposición alcance óhmico (Ø–Ø)

Voltaje aplicadoPosición alcance óhmico (Ø–Ø) x cos 30°

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Otras derivaciones de alcance

Las otras derivaciones de alcance no se deben verificar, porque con el fin de ajustarla característica de la unidad de mho de acuerdo con la solicitud del cliente, losajustes fueron cambiados de tal manera que las derivaciones de alcance mínimo básico noestán en los valores nominales que se indican en el bloque de derivaciones de alcance.

Pruebas de desplazamiento

El desplazamiento se debe verificar en la posición de la derivación de desplazamientoque se estableció de acuerdo con las posiciones solicitadas por el cliente.

Ajuste el ángulo de la fase a 270° en avance.

Calcule la captación de corriente con la siguiente ecuación.

I captación =(270° conducción)

Aplique suficiente voltaje, hasta lograr el voltaje nominal de la unidad, parasuministrar tanta corriente de operación como sea posible, hasta un máximo de 10amperios.

PROCEDIMIENTO DE INSTALACIÓN

INSPECCIÓN

Inspeccione todas las piezas y componentes del relé como se describe bajo el rubroPRUEBAS DE ACEPTACIÓN.

Verifique la información de la placa de identificación comparándola con la de la ordende compra.

Verifique las uñas y las varillas de cortocircuito del relé y la caja del relécomparándolos con el diagrama de conexiones internas, Figura 3.

UBICACIÓN

El relé se debe instalar en una ubicación limpia y seca, carente de polvo y vibracionesexcesivas, así como en un área bien iluminada con el fin de facilitar su inspección ylas pruebas.

MONTAJE

El relé se debe montar en una superficie vertical, en posición vertical, y lo másnivelado posible.

El perfil y las perforaciones del tablero se presentan en la Figura 9.

CONEXIONES

Las conexiones internas del relé se presentan en la Figura 3.

Las conexiones externas del relé se presentan en las Figuras 10A y 10B.

Voltaje aplicadoPosición alcance óhmico (Ø–Ø)

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A no ser que el relé esté montado en un tablero de acero que conecte a tierraadecuadamente la caja del relé, se recomienda que la caja se conecte a tierra medianteun tornillo de montaje con un conductor de cable de cobre, de no menos de un calibre12B y S o equivalente.

INSPECCIÓN MECÁNICA

Verifique los ajustes mecánicos de acuerdo con los que se presentan en la TABLA VI dela sección PRUEBA DE ACEPTACIÓN.

VERIFICACIONES PERIÓDICAS Y MANTENIMIENTO DE RUTINA

En vista del papel vital que los relés de protección desempeñan en la operación de unsistema de energía, es importante seguir un programa de pruebas periódicas. Se reconoceque el intervalo entre una verificación periódica y otra variará dependiendo delentorno, el tipo de relé y la experiencia del usuario con las pruebas periódicas.Mientras el usuario no haya acumulado suficiente experiencia como para elegir elintervalo de pruebas que mejor convenga a sus requisitos personales, se sugiere que severifiquen los puntos contenidos en PROCEDIMIENTO DE INSTALACIÓN, a un intervalo deentre uno y dos años.

LIMPIEZA DE CONTACTOS

Para limpiar los contactos de plata fina, se debe usar una herramienta flexible parapulir. Esta consta de una tira de metal flexible con picadura áspera, muy parecida auna lima súper fina. La acción pulidora es tan delicada que no quedan rayas y, sinembargo, limpia toda corrosión a fondo y con rapidez. La flexibilidad de la herramientagarantiza que se limpien los puntos reales de contacto. Jamás use cuchillos, limas nipapel o tela abrasiva del género que fuere para limpiar contactos de plata fina. Unpulidor como el antes descrito se puede solicitar a la fábrica.

SERVICIO (CALIBRACIÓN ESTÁNDAR DE FABRICA)

Verifique el relé (véase sección PRUEBAS DE ACEPTACIÓN) en sus circuitos auxiliares.

Conecte el relé de acuerdo con la Figura 7 y la Tabla VII para la calibración de launidad de mho.

En caso de que la unidad de mho se deba recalibrar, se puede seguir el siguienteprocedimiento, así como referirse a la información en la sección PRUEBAS DE ACEPTACIÓN(CALIBRACIÓN ESTÁNDAR DE FABRICA).


Refiérase a la Figura 12 que contiene una ilustración de la unidad acopada de inducciónque se usa en el relé GSY51A. Véase las Figuras 1 y 2 para la ubicación de loscomponentes.

El resorte de control se ajusta para obtener la captación mencionada en las PRUEBAS DEACEPTACIÓN cuando el voltaje se reduce a 3 voltios y la captación de la corriente estáentre 1.5 y 2.0 amperios a 90° en avance. Si el relé no opera entre estas corrientes,ajuste el anillo de ajuste del resorte, que se muestra en la Figura 12, con un

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desarmador introducido en la ranura. Si gira el anillo hacia la derecha aumentará lacaptación y hacia la izquierda disminuirá la captación.

La acción direccional correcta, como se explica en las PRUEBAS DE ACEPTACIÓN, secontrola mediante el ajuste del núcleo (estator interior) de la unidad.

El ajuste se logra girando el núcleo con una llave especial (Núm. de Cat. 0178A9455 PT 1). La llave se introduce debajo de la unidad para enganchar a la arandela D en elensamble de seguridad del núcleo. El ensamble del núcleo se presenta en la Figura 11.Debido al tipo de dispositivo de seguridad, el ensamble no se tiene que aflojar con elfin de girar el núcleo. El ajuste es continuo por medio de una revolución de 360° encualquier dirección sin alterar el mecanismo de bloqueo o seguro.

Alcance

El ajuste del alcance se logra con el reóstato R11, que es el reóstato superior en laplaca de montaje, justo a la izquierda de la unidad de mho. Véase las Figuras 1 y 2.


El ángulo de torsión máxima se ajusta con el reóstato R21 y /o el reactor X21. Paraajustar el ángulo se prefiere el reóstato R21, pero no hay objeciones para usar elreactor X21 si fuese necesario. El reóstato R21 es el reóstato situado en la parteinferior de la placa de montaje, justo a la izquierda de la unidad de mho. El reactorX21 está situado arriba de la unidad, a mano derecha de la placa de montaje.

Derivaciones de alcance adicionales

No existen ajustes para las dos derivaciones de alcance adicionales. Su exactituddepende de la exactitud del ajuste antes mencionado y la razón de vueltas de estas dosderivaciones. Una exactitud de ± 3% del valor de las derivaciones resulta aceptable.

Derivaciones de desplazamiento

Las derivaciones de alcance de desplazamiento no son ajustables. La resistencia R.63Ase usa para establecer el ángulo del transactor de desplazamiento y la exactituddepende de la razón de vueltas de la bobina. Una exactitud de ± 10% del valor de lasderivaciones es aceptable. El reóstato R–63 está situado arriba de la unidad de mho, ala izquierda del reactor X–21.

SERVICIO (AJUSTE DE FABRICA PARA AJUSTES DEL CLIENTE)

Se recomienda que el relé GSY51A sea calibrado de fábrica, de acuerdo con la aplicaciónespecífica del cliente debido a algunos cambios de características que ocurren en losajustes básicos de la unidad cuando se varían el transformador de restricción y/o lasderivaciones de desplazamiento

El cliente debe especificar el alcance en ohmios, fase a neutro a 90° en avance y elalcance en ohmios, fase–a–neutro a 270° en avance. El relé se ajustará en la fábrica yse enviará con el relé calibrado para dichos ajustes.

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Si el servicio fuese necesario, se deberá seguir el procedimiento siguiente.

Conecte el relé de acuerdo con la Figura 7 y la Tabla VII.


Con el relé ajustado para el alcance en el sentido hacia adelante y a la inversa, laprueba direccional no se tiene que verificar. Se debe realizar una inspección visualcon el fin de determinar si el contacto normalmente cerrado (lado derecho, vista delfrente) está cerrado cuando el relé esta nivelado en posición vertical y en condicióndesenergizada.

El efecto de la calibración del relé para una aplicación específica, y después cambiarla derivación de deslizamiento a otro valor, se muestra en las Figuras 13, 14, 15 y 16.

La Figura 13 muestra la característica de la unidad de mho cuando la unidad fuecalibrada para 8 ½ Ø–N a 90° en avance y para 4 ½ Ø–N a 270° en avance como se explicóen PRUEBAS DE ACEPTACIÓN, AJUSTES DE FABRICA DE ACUERDO A LOS AJUSTES DEL CLIENTE.

Las Figuras 14, 15 y 16 muestran el efecto que tiene en las características de la unidadel hecho de mover la derivación de desplazamiento de 4 ½ a 2.5 ½, 1.0 ½ y 0.5 ½.

El ángulo de torsión máxima varió de 90° en avance a 98° en avance cuando la derivaciónde desplazamiento pasó de 4 ½ a 0.5 ½. El efecto de inflación de la característica semuestra en el sentido inverso, cuando las derivaciones de desplazamiento se mueven dela derivación más alta a la derivación más baja. El diámetro de la característica(Figura 13) es 11.84 ½ fase–a–neutro con el desplazamiento en la derivación de 4 ½ defase a neutro. Mientras que la derivación de desplazamiento se redujo, el diámetro dela característica disminuyó, como se muestra en la Tabla XII.

Aunque esta condición exista, el relé se puede ajustar para cualquier combinación dederivación de desplazamiento, derivación de alcance y ajuste del transformador derestricción. La Tabla XIII contiene una lista de los ajustes necesarios para calibrarel relé a un parámetro dado.

TABLA XII

Derivación de la unidad

Ø–N6 ½6 ½6 ½6 ½

Derivación dedesplazamiento

Ø–N4.0 ½2.5 ½1.0 ½0.5 ½

Ajuste de transformador de restricción

50%50%50%50%

Diámetro del círculo11.85 ½10.99 ½10.62 ½10.80 ½

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No hay ajuste para el alcance de desplazamiento. Este se determina mediante la razón devueltas del transactor de desplazamiento.

Entreajuste todos los componentes hasta que no se necesiten más ajustes para cumplircon los límites de la calibración.

PIEZAS DE REPUESTO

Se recomienda tener en inventario cantidades suficientes de piezas de repuesto comopara poder cambiar a la brevedad cualquier pieza gastada, rota o dañada.

Cuando solicite refacciones, diríjase a la Oficina de Ventas de General ElectricCompany más cercana, especificando la cantidad requerida, el nombre de la parte deseaday el número completo del modelo del relé que necesita la pieza. Si es posible, ofrezcael número de requisición de General Electric con el que se proporcionó el relé.

TABLA XIII

Verificación de alcance y ángulo

AdelanteInverso

< Tor. máx.< Tor. máx.

Ángulo de alcance

90° avance270° avance0° avance

180° avance

Ajuste

R11R63

R21/X21R21/X21

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ENCERRADO DELBLANCO HI-G

BLOQUE DERIVACIONESDE DESPLAZAMIENTO

R63 R21

TRANSFORMADOR DE RESTRICCIÓN

CONTACTOS MOVIBLES

UNIDAD DE MHO

R11

R21

Figura 1 (8043152) Relé tipo GSY51A fuera de su caja, vista delantera, placa de identificación removida

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ENCERRADO delBLANCO HI-G

BLOQUE DERIVACIONES DE DESPLAZAMIENTO

ENLACES DERIVACIONESDE ALCANCE

R11

R21

R1R3R5

RR2

R4

Figura 2 (8043153) Relé tipo GSY51A fuera de su caja, vista posterior, placa de identificación removida

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* UÑA DE CORTOCIRCUITO

Figura 3 (0257A9608-2 Hoja 1 y 2) Diagrama de conexiones internas del relé GSY51A

MODELO12GSY51A(–)A

VOLTIOSHERTZIOS

X,X1,X2,X4,X5 BOBINAX3 BOBINA

R3R,R1,R2,R4,R5

R63AR63R11R21

C DIODOS

C11

112060

120080020002500250050001000

25000

25 uf

212050

1200800

200025002500500010002500

1.0 uf

312050

1200800

400050002500500010002500

1.0 uf

NUMERO DE FORMULARIO

RESISTENCIA EN OHMIOS

VALOR CAPACITANCIAI N 5 0 6 1

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UNIDAD

A

90°

EN

AVANCE

Figura 4 (0269A3045-0) Característica del relé tipo GSY51A con desplazamiento

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RELE TIPO CEH11ACARACTERÍSTICAS DEL RELE CON DIVERSOS AJUSTES DE DERIVACIONES CUANDOAJUSTADAS PARA DESPLAZAMIENTO DE 1 OHMIO.TODOS LOS VALORES SON EN OHMIOS FASE-A-NEUTRO

Figura 54 (0402A978-0) Característica del relé tipo GSY51A mientras que eltransformador de restricción se reduce

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CLAVIJA DE CONEXIÓN ESCOBILLA PRINCIPAL BLOQUE DE CONEXIÓN

ESCOBILLA AUXILIAR BLOQUE DE TERMINALES

VARILLA DE CORTOCIRCUITO

NOTA: DESPUÉS DE ENGANCHAR LA ESCOBILLA AUXILIAR LA CLAVIJA DECONEXIÓN CORRE 1⁄4 DE PULGADA ANTES DE ENGANCHAR A LAESCOBILLA PRINCIPAL EN EL BLOQUE DE TERMINALES

Figura 6 (8025039) Corte transversal de la caja extraíble y bloques de asiento quemuestran la escobilla auxiliar y la varilla de cortocircuito

GEK-106597

–31–

CAMBIADOR DE FASES

CONTROL DE CORRIENTE

MEDIDOR DE ÁNGULODE FASE

Figura 7 (0269A3000-0) Circuito de pruebas de unidad mho tipo GSY51A

GEK-106597

–32–

VOLTAJE YFRECUENCIANOMINALES

(+) CC

(–) CC

C

DA

B

PARAR

TEMPORIZADOR

ARRANCAR

Figura 8 (0246A3787-1) Circuito de prueba del relé de teléfono

GEK-106597

–33–

UBICACIÓN DE TABLEROMONTAJESEMIEMPOTRADO

MONTAJE ENSUPERFICIE

10–32 TORNILLO (O PERNO

PRISIONERO)

NUMERACIÓN DE PERNOS PRISIONEROS

(VISTA POSTERIOR)

VIDRIO

PERNOS (4)PARA

MONTAJESUPERFICIE

PERFILTORNILLOS (6) DE MONTAJE

CAJA

TABLERO

PERNOPRISIONEROCORTE

CORTE PUEDEREEMPLAZAR

ORIFICIOSPERFORADOS(OPCIONAL)

PERF. DE 5⁄8(4 ORIFICIOS)

PERF. DE 1⁄4(6 ORIFICIOS)

(6MM)

VISTA QUE MUESTRA LOS HERRAJES PARA EL

MONTAJE EN SUPERFICIE EN TABLEROS DE ACERO

PERF. DE 3⁄4(20 ORIFICIOS

EN DOSEXTREMOS)

PERFORACIONES TÍPICAS PARA MONTAJEEN SUPERFICIE (VISTA DE ADELANTE)

PERFORACIONES DEL TABLERO PARAMONTAJE SEMIEMPOTRADO

(VISTA DE ADELANTE)

Figura 9 (K-6209276-3) Perfil y perforaciones del tablero de la caja del relé GSY51A

GEK-106597

–34–

TRAN

SFOR

–MAD

OR

DE LA

UNID

AD

SECU

ENCI

A DE

LA FA

SE

1-2-

3 ó 3-

2-1

VER

NOTA

2

NO.

DISP

OSIT

IVO

UNID

ADDE

SCRI

PCIÓ

NLE

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A

UNID

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AUX

. Y S

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V. O

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SPLA

ZAM

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ALM

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ERTO

CONT

ACTO

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TE C

ERRA

DOCI

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TO D

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LARI

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RCUI

TO D

E RE

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RCUI

TO D

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SACT

OR D

E DE

SPLA

ZAM

IENT

ORE

LÉS

TELE

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LIAR

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CERR

ADO

DE B

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ORE

LE D

E CO

RRIE

NTE

A TI

ERRA

INST

ANTÁ

NEO

UNID

ADES

DE

PUNT

O DE

CEG

ADO

DE FU

ERA

DE P

ASO

UNID

AD D

E PU

NTO

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O IN

FERI

ORUN

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DE

PUNT

O DE

CEG

ADO

SUPE

RIOR

INTE

RRUP

TOR

TERM

OMAG

NÉTI

CO

CONT

ACTO

AUX

ILIA

R

BOBI

NA D

E DI

SPAR

O PLAN

OSDI

SPOS

ITIV

OIN

TERN

OES

QUEM

A

CONE

CTAR

LOS

TPs

PARA

120 V

OLTI

OS

FASE

A FA

SE

NOTA

1 –

PARA

INVE

RTIR

LA D

IREC

CIÓN

DE

21M

DE

ALCA

NCE

HACI

AAD

ELAN

TE IN

VIER

TA C

ONEX

IONE

S DE

L TC

A LO

S PE

RNOS

PRIS

IONE

ROS

7-8 Y

9-10

NOTA

2 –

OMIT

A PU

ENTE

S EX

TERN

OS P

ARA

UN Á

NGUL

O DE

TOR

SIÓN

MÁX

IMA

SUPE

RIOR

A 25

GRA

DOS

(REF

IÉRA

SE A

LA TA

BLA

DEL

MAN

UAL D

E IN

STRU

CCIO

NES

CEX5

7E)

GENE

RADO

R

DIRECCIÓN DE ALCANCE HACIA ADELANTE DE 2.v

Figu

ra 1

0A (

0108

B901

0-1

hoja 1) Diagrama de conexiones externas típica

s de

l re

lé G

SY51

A

GEK-106597

–35–

DIAG

RAM

A R-

X

NOTA

: LAS

FLEC

HAS

DE A

1, A2

, B1,

B2 M

UEST

RAN

LADI

RECC

IÓN

DE LA

IMPE

DANC

IA P

ARA

EL C

IERR

EDE

L CON

TACT

O

(+)B

ARRA

COL

ECTO

RA

(–)B

ARRA

COL

ECTO

RA

UBIC

ACIÓ

NDE

L REL

EPU

NTO

GEOM

ÉTRI

CODE

LA O

SCIL

ACIÓ

N

Figu

ra 1

0B (

0108

B901

0-0

Hoja 2) Diagrama de conexiones externas típica

s de

l re

lé G

SY51

A

A. ESTATOR O NÚCLEO INTERIORB. IMÁN Y BOBINASC. ARANDELAS ONDULADASD. TUERCA OCTAGONAL PARA

AJUSTE DE NÚCLEOE. ARANDELA PLANAF. TUERCA DE SUJECIÓN DEL

NÚCLEO (HEXAGONAL)

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–36–

Figura 11 (0208A3583-0) Ajuste del núcleo de la unidad de mho en el relé tipo GSY51A

GEK-106597

–37–

PIEZA DEL PIVOTE SUPERIOR

RESORTE DECONTROL

SUPERIOR

CONTACTO FIJONORMALMENTE

CERRADO

ANILLO DE AJUSTE DEL RESORTE

CONTACTOSMOVIBLES

CONTACTO FIJONORMALMENTEABIERTO

Figura 12 (8041447) Unidad acopada de inducción, de cuatro polos, usada en el relé GSY51A

GEK-106597

–38–

120V 5A 60HZTRANSF.: 50%AJUSTAR A: 8Ω Ø–N 90°DESPLAZAMIENTO: 4Ω ‚–N 270°

Figura 13 (0269A3046-0) Calibración del relé GSY51A para dirección hacia delante de 8½ Ø–N e inversa de 4½ Ø–N

GEK-106597

–39–

120V 5A 60HZTRANSF.: 50%UNIDAD: 9.5Ω Ø–N @ 90° EN AVANCEDESPLAZAMIENTO: 2.5Ω Ø–N 270°

ALCANCE REAL8.6Ω Ø–N

2.45Ω Ø–N

Figura 14 (0269A3047-1) Verificación de la característica del relé GSY51A con derivación de desplazamiento de 2.5½ Ø–N

GEK-106597

–40–

120V 5A 60HZTRANSF.: 50%UNIDAD: 11Ω Ø–N @ 90° EN AVANCEDESPLAZAMIENTO: 1.0Ω Ø–N 270°

ALCANCE REAL10Ω Ø–N1.0Ω Ø–N

Figura 15 (0269A3048-1) Verificación de la característica del relé GSY51A con derivación de desplazamiento de 1.0½ Ø–N

GEK-106597

–41–

Figura 16 (0269A3049-1) Revisión de la característica del relé GSY51A con derivación de desplazamiento 0.5½ Ø–N

120V 5A 60HZTRANSF.: 50%UNIDAD: 11.5Ω Ø–N @ 90° EN AVANCEDESPLAZAMIENTO: 0.5Ω Ø–N 270°

ALCANCE REAL10.3Ω Ø–N4.9Ω Ø–N

GEK-106597

–42–

EL RÉGIMEN PERMANENTE Y EXACTI-TUD DINÁMICA DE LA UNIDAD OHMEN EL RELE GSY51.LAS ESCALAS DE FALLAS DE CORRI-ENTE MUESTRAN UNA CORRIENTEPARA AJUSTES DE ALCANCE MÍNIMOBÁSICO DE 2, 4, Y 6 OHMIOS. LOS DATOS OBTENIDOS CON LAFALLA DE FASE A FASE AL ÁNGULODE TORSIÓN DE LA UNIDAD DE 90°EN AVANCE.

CARACTERÍSTICA DELRÉGIMEN PERMANENTECARACTERÍSTICA DINÁMICA

T = AJUSTE DE DERIVACIÓN DERESTRICCIÓN DE MHO

I3Ø = CORRIENTE DE FALLATRIFÁSICA

ALCA

NCE

DEL

RELE

EN

% DE

L AJ

USTE

DEL

REL

E

I3Ø FALLA DE CORRIENTE EN AMPERIOS

ALCANCEMÍN.BÁSICO

Figura 17 (0257A6173-0) Curvas de régimen permanente y dinámicas del relé GSY51A

GEK-106597

–43–

DESPLAZAMIENTO

UNIDADMHOGSY

ALCANCEHACIAADELANTE

ZS = IMPEDANCIA DEL SISTEMAXT = REACTANCIA DEL TRANSF.XId = REACTANCIA TRANSIT. DEL GEN.

Figura 18 (0208A8542-0) Ajustes típicos de los relés GSY y CEX

GEK-106597

–44–


PUNTO GEOMÉTRICO DE LA IMPEDANCIA

OHMIOS SECUNDARIOS

Figura 19 (0208A8543-0) Aplicación de CEX-GSY para el Sistema Z = 0.05 P.U.

GEK-106597

–45–


OHMIOS SECUNDARIOS

PUNTOGEOMÉTRICO DEIMPEDANCIAINESTABLE

PUNTOGEOMÉTRICO DE

IMPEDANCIAESTABLE


GEK-106597

–46–


OHMIOS SECUNDARIOS

PUNTOGEOMÉTRICO DELA IMPEDANCIA


GEK-106597

–47–

PUNTOGEOMÉTRICO DELA IMPEDANCIA


OHMIOS SECUNDARIOS


GEK-106597

Figura 23 (0208A8547-0) Aplicación de CEX-GSY en terminales de alto voltaje, para el sistema Z = 0.04 P.U.

GE MULTILIN 215 ANDERSON AVENUE, MARKHAM, ONTARIO, L6E IB3 CANADA


OHMIOS SECUNDARIOS

GENERAL ELECTRIC COMPANY

POWER SYSTEMS MANAGEMENT BUSINESS DEPT.

MALVERN, PA 19355

G E N E R A L E L E C T R I C

7/87 7/81

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