Ultima edición el 16 septiembre, 2021 por JORGE CABRERA BERRÍOS
En los primeros días sólo más convencionales actuales se utilizan relés de protección de barras . Pero se desea que la falla en cualquier alimentador o transformador conectado a la barra colectora no perturbe el sistema de barra colectora. En vista de este tiempo, el ajuste de los relés de protección de barras se hace más largo. Por lo tanto, cuando se producen fallas en la barra colectora, se necesita mucho tiempo para aislar la barra de la fuente, lo que puede ocasionar muchos daños en el sistema de barras .
En los últimos días, se han aplicado para la protección de barras los relés de protección de distancia de la segunda zona en el alimentador de entrada, con un tiempo de funcionamiento de 0,3 a 0,5 segundos .
Pero este esquema también tiene una desventaja principal. Este esquema de protección no puede discriminar la sección defectuosa de la barra colectora.
Hoy en día, el sistema de energía eléctrica se ocupa de una gran cantidad de energía. Por lo tanto, cualquier interrupción en el sistema total de buses causa grandes pérdidas a la empresa. Por lo tanto, es esencial aislar solo la sección defectuosa de la barra colectora durante la falla de la barra.
Otro inconveniente del esquema de protección de distancia de la segunda zona es que, en ocasiones, el tiempo de limpieza no es lo suficientemente corto para garantizar la estabilidad del sistema.
Para superar las dificultades mencionadas anteriormente, el esquema de protección diferencial de barras con un tiempo de funcionamiento inferior a 0,1 seg., Se aplica comúnmente a muchos sistemas de barras SHT.
Indice de contenidos
Protección diferencial de barras colectoras
Protección diferencial actual
El esquema de protección de barra colectora involucra la ley de corriente de Kirchoff , que establece que la corriente total que ingresa a un nodo eléctrico es exactamente igual a la corriente total que sale del nodo.
Por lo tanto, la corriente total que ingresa a una sección de bus es igual a la corriente total que sale de la sección de bus.
El principio de protección diferencial de barras es muy simple. Aquí, los secundarios de los TC están conectados en paralelo. Eso significa que los terminales S 1 de todos los TC están conectados entre sí y forman un cable de bus. De manera similar, los terminales S 2 de todos los TC conectados entre sí para formar otro cable de bus.
Un relé de disparo está conectado a través de estos dos cables de bus.
Aquí, en la figura anterior se supone que en la condición normal de alimentación, A, B, C, D, E y F lleva la corriente I A , I B , I C , I D , I E y I F .
Ahora, de acuerdo con la ley de corriente de Kirchoff, 
esencialmente todos los TC utilizados para la protección diferencial de barras tienen la misma relación de corriente. Por tanto, la suma de todas las corrientes secundarias también debe ser igual a cero.
Ahora, digamos que la corriente a través del relé conectado en paralelo con todos los secundarios de CT es i R , y i A , i B , i C , i D , i E e i F son corrientes secundarias.
Ahora, apliquemos KCL en el nodo X. Según KCL en el nodo X, 
está claro que, en condiciones normales, no hay flujos de corriente a través del relé de disparo de protección de barras . Este relevogeneralmente se conoce como Relé 87. Ahora, digamos que la falla se produjo en cualquiera de los alimentadores, fuera de la zona protegida. En ese caso, la corriente defectuosa pasará por el primario del TC de ese alimentador. Esta corriente de falla es aportada por todos los demás alimentadores conectados al bus. Por lo tanto, la parte aportada de la corriente de falla fluye a través del CT correspondiente del alimentador respectivo. Por lo tanto, en esa condición de falla, si aplicamos KCL en el nodo K, todavía obtendremos, i R = 0. 
Eso significa que, en una condición de falla externa, no hay flujos de corriente a través del relé 87. Ahora considere una situación en la que ocurre una falla en el autobús en sí.
En esta condición, todos los alimentadores conectados al bus también contribuyen con la corriente defectuosa. Por lo tanto, en esta condición, la suma de toda la corriente de falla contribuida es igual a la corriente total de falla.
Ahora, en la ruta defectuosa no hay CT. (en falla externa, tanto la corriente de falla como la corriente contribuida a la falla por diferentes alimentadores obtienen CT en su camino de flujo). 
La suma de todas las corrientes secundarias ya no es cero. Es igual al equivalente secundario de la corriente defectuosa.
Ahora, si aplicamos KCL en los nodos, obtendremos un valor de i R distinto de cero .
Entonces, en esta condición, la corriente comienza a fluir a través del relé 87 y hace que se dispare el disyuntor correspondiente a todos los alimentadores conectados a esta sección de la barra.
A medida que se disparan todos los alimentadores entrantes y salientes, conectados a esta sección del autobús, el autobús se apaga.
Este esquema de protección diferencial de barras también se conoce como protección diferencial de corriente de las barras.
Protección diferencial de bus seccionalizado
Durante la explicación del principio de funcionamiento de la protección diferencial de corriente de la barra colectora, mostramos una barra colectora sencilla no seccionada. Pero en un sistema de alto voltaje moderado , el bus eléctrico se seccionó en más de una sección para aumentar la estabilidad del sistema. Se hace porque una falla en una sección del bus no debería perturbar otra sección del sistema. Por lo tanto, durante la falla del bus, el bus total se interrumpiría.
Dibujemos y discutamos sobre la protección de la barra colectora con dos secciones. 
Aquí, la sección de bus A o la zona A está delimitada por CT 1 , CT 2 y CT 3 donde CT 1 y CT 2 son CT de alimentación y CT 3 es CT de bus.
De manera similar, la sección de bus B o la zona B está delimitada por CT 4 , CT 5 y CT 6 donde CT 4 es CT de bus, CT 5 y CT 6 son CT de alimentación.
Por lo tanto, las zonas A y B se superponen para garantizar que no quede ninguna zona detrás de este esquema de protección de barras .
Los terminales ASI de CT 1 , 2 y 3 están conectados entre sí para formar el bus secundario ASI;
Los terminales BSI de CT 4 , 5 y 6 están conectados entre sí para formar el bus secundario BSI.
Los terminales S 2 de todos los TC están conectados entre sí para formar un bus común S 2 .
Ahora, el relé de protección de barra colectora 87A para la zona A está conectado a través de la barra ASI y S 2 .
El relé 87B para la zona B está conectado a través del bus BSI y S 2 .
Este esquema de protección diferencial de barra colectora de sección opera de alguna manera una protección diferencial de corriente simple de la barra colectora.
Es decir, cualquier fallo en la zona A, con viaje solamente CB 1 , CB 2 y bus C B .
Cualquier falla en la zona B, disparará solo CB 5 , CB 6 y bus CB .
Por lo tanto, la falla en cualquier sección del bus aislará solo esa parte del sistema en vivo.
En la protección diferencial de corriente de la barra colectora, si los circuitos secundarios del TC o los cables de la barra colectora están abiertos, se puede operar el relé para aislar la barra colectora del sistema en vivo. Pero esto no es deseable.
Circuito de CC de protección de barra colectora diferencial
A continuación se muestra un circuito de CC típico para el esquema de protección diferencial de barras . 
Aquí, CSSA y CSSB son dos selectores que se utilizan para poner en servicio el sistema de protección de barras para la zona A y la zona B respectivamente.
Si CSSA está en la posición «IN», el esquema de protección para la zona A está en servicio.
Si CSSB está en la posición «IN», la protección para la zona B está en servicio.
Por lo general, ambos interruptores están en la posición «IN» en condiciones normales de funcionamiento. Aquí, la bobina de relé de 96A y 96B está en serie con el contacto de relé de protección de barra colectora diferencial 87A-1 y 87B-1 respectivamente.
El relé 96A es un relé de contactos múltiples. Cada disyuntor de la zona A está conectado con un contacto individual de 96A.
De manera similar, el 96B es un relé de contactos múltiples y cada interruptor de circuito en la zona B está conectado con contactos individuales del 96B.
Aunque aquí usamos solo un relé de disparo por zona protegida, es mejor usar un relé de disparo individual por alimentador. En este esquema , se proporciona un relé de protección por disyuntor de alimentación, mientras que se proporcionan dos relés de disparo, uno para la zona A y otro para la zona B, en la sección de barra o en el disyuntor del acoplador de barra.
En una falla de intervalo en la zona A o en la sección A del bus, se energizará el relé 87A de protección del bus respectivo, mientras que durante una falla interna en la zona B, se energizará el relé 87B respectivo.
Tan pronto como la bobina de relé de 87A o 87B se energiza, no. el contacto 87A-1 o 87B-1 está cerrado, por lo que el relé de disparo 96 disparará los interruptores conectados a la zona defectuosa. Para indicar si se opera la protección de barras de la zona A o B, se usa el relé 30.
Por ejemplo, si se acciona el relé 87A, el contacto “No” correspondiente 87A-2 está cerrado, lo que activó el relé 30A. Entonces, el contacto No 30A-1 del relé 30A se cierra al relé de alarma activado 74. El relé de supervisión 95 de la zona respectiva también se activa durante la falla interna, pero tiene un retardo de tiempo de 3 segundos. Por lo tanto, se reinicia tan pronto como se borra la falla y, por lo tanto, no detecta el relé de cortocircuito del cable del bus de zona 95x que a su vez cortocircuita los cables del bus. También se le da un contacto de alarma a este relé auxiliar 95x para indicar qué CT está en circuito abierto. No se proporciona ningún relé de voltaje 80 tanto en la sección de disparo como en la sección de no disparo del circuito de CC del sistema de protección de barra colectora diferencial para indicar cualquier discontinuidad del suministro de CC.
Protección diferencial de voltaje de la barra colectora
El esquema diferencial de corriente es sensible solo cuando los TC no se saturan y mantienen la misma relación de corriente, error de ángulo de fase en condiciones de falla máxima. Por lo general, no es 80, particularmente, en el caso de una falla externa en uno de los alimentadores. El CT en el alimentador defectuoso puede estar saturado por la corriente total y, en consecuencia, tendrá errores muy grandes. Debido a este gran error, la suma de la corriente secundaria de todos los TC en una zona en particular puede no ser cero. Por lo tanto, puede haber una alta probabilidad de disparo de todos los disyuntores asociados con esta zona de protección, incluso en el caso de una falla externa grande. Para evitar este mal funcionamiento de la protección diferencial de la barra colectora de corriente , los 87 relés están provistos de alta corriente de arranque y suficiente retardo.
La causa más problemática de la saturación del transformador de corriente es el componente de CC transitorio de la corriente de cortocircuito.
Estas dificultades pueden superarse mediante el uso de TC de núcleo de aire. Este transformador de corriente también se llama acoplador lineal. Como el núcleo del TC no utiliza hierro, la característica secundaria de estos TC es la línea recta.
En la protección de barra colectora diferencial de voltaje, los TC de todos los alimentadores entrantes y salientes están conectados en serie en lugar de conectarlos en paralelo. 
Los secundarios de todos los TC y relés diferencialesformar un circuito cerrado. Si la polaridad de todos los CT se ajusta correctamente, la suma de voltaje en todos los secundarios de CT es cero. Por lo tanto, no aparecería voltaje resultante a través del relé diferencial. Cuando ocurre una falla en el bus, la suma de todos los voltajes secundarios del TC ya no es cero. Por lo tanto, circularía corriente en el bucle debido al voltaje resultante. Como esta corriente de bucle también fluye a través del relé diferencial, el relé se opera para disparar todos los vasos de precipitados del circuito asociados con la zona de bus protegida. Excepto cuando la corriente de falla a tierra está limitada individualmente por la impedancia neutra, generalmente no hay problema de selectividad cuando existe tal problema, se resuelve mediante el uso de un equipo de relé adicional más sensible que incluye un relé de protección de supervisión.
