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Universidad Tecnológica de Pereira 1 
 
 
 
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Informe Practica 6 
COORDINACION RELES DE DISTANCIA. 
Daniel Castro Uribe 
Ingeniería Eléctrica, Universidad Tecnológica de Pereira, Pereira, Colombia 
danicastro@utp.edu.co 
 
 
Resumen—: El propósito de esta práctica es analizar el 
comportamiento de los relés de distancia ante la presencia de fallas 
en redes de distribución radiales, conocer las opciones de simulación 
necesarias para realizar la coordinación de relés de distancia y 
verificar mediante la simulación el ajuste de los relés de distancia 
realizados en el preinforme. Los relés de impedancia utilizados fuero 
de tipo mho circular determinado como la norma de la componente 
R y X, se describe la zona de protección con respecto a la teoría 
especificada y se comprueba con los ensayos de fallas a realizar en 
el sistema, observando que los disparos ocurran en la zona de 
protección del relé de distancia. 
 
Palabras claves: Relé, distancia, radial, coordinación, 
impedancia, ajuste, tipo mho, fallas, zona, protección. 
 
 
 
I. INTRODUCCION 
a función de distancia opera bajo el principio de estimación 
de la impedancia de secuencia positiva “vista” desde la 
subestación, hacia el elemento protegido (usualmente una 
línea). Los sistemas de protección empleados comprenden 
señales de tensión y de corriente en la subestación en donde se 
está empleando; comprenden TCs, TPs, relés e interruptores. 
Los encargados de enviar la orden de disparo son los relés a los 
interruptores cuando estos detectan irregularidades en el 
sistema. 
El relé de distancia funciona por umbral y por tanto, si la 
impedancia vista es menor que la del umbral o de calibración 
(|𝑍𝑣𝑖𝑠𝑡𝑎 | <|𝑍𝑈𝑚𝑏𝑟𝑎𝑙 |) entonces el relé se activa, el relé mas 
utilizado para la protección de distancia es el relé 21, es debido 
aclarar que este relé no es direccional y se activa teniendo en 
cuenta los porcentajes de alcance que poseen para su respectiva 
zona, estas zonas de protección también poseen diferentes 
tiempos de operación para garantizar la selectividad y así 
proteger otros tramos de línea o barras que no puedan ser 
protegidos por el relé correspondiente a la zona de falla, 
garantizando respaldo a la sistema. 
 
 
II. CONTENIDO 
A. Análisis de resultados obtenidos 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1. Sistema de distribución radial propuesto. 
 
Al realizar el montaje del sistema de potencia mostrado en la 
Figura 1. Se corre el flujo de carga para obtener las corrientes 
nominales por cada una de las líneas para seleccionar la 
adecuada relación de transformación para cada uno de los CTs 
a colocar. Estos se ubicarán en las líneas L1, L2, L3, se instalan 
dos TPS, uno en la barra N1, y otro en la barra N2, después se 
procede a conectar tres relés para cada línea, tomando la 
información de las corrientes arrojada por el flujo de carga, con 
las cuales se determina la RTC de cada transformador de 
corriente: 
 
Tabla 1. RTCs de los TC 
Corriente de la 
línea 
RTC 
L1 = 241A 250/5 
L2 = 96A 100/5 
L3 = 145A 200/5 
 
Con respecto a esta tabla 1, se procede a configurar cada relé, 
TCs y TPs, y luego, se asigna el tipo de relé de distancia, 
asignando la zona de protección con base a los cálculos 
empleados para las zonas tomadas en el preinforme. 
Teniendo las zonas configuradas se da paso a un análisis de 
disparo simulando fallas trifásicas en las líneas y los nodos, 
dando la siguiente tabla: 
mailto:danicastro@utp.edu.co
 
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Elemento 
en falla 
Distancia 
(%) 
TR1 
(s) 
TR2 
(s) 
TR3 
(s) 
L1 50 0.01 - - 
85 0.4 - - 
L2 50 0.4 0.01 - 
85 0.7 0.4 - 
L3 50 0.7 - 0.01 
85 0.7 - 0.4 
N2 - 0.4 - - 
N3 - 0.7 0.4 - 
N4 - 0.7 - 0.4 o 5 
Tabla 2. Tiempos de disparos para los relés en distintos elementos bajo falla 
 
Luego se procede a realizar los diagramas de R vs X para los 
puntos de fallas que se muestran en las siguientes figuras. 
 
Figura 2. Falla en L1 50%. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 3. Falla en L1 85%. 
 
 
Figura 4. Falla en L2 50%. 
 
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Figura 6. Falla en L3 50%. 
Figura 5. Falla en L2 85%. 
 
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Figura 9. Falla en N3 
 
Figura 10. Falla en N4 
Como se puede visualizar en la figura 10. La falla está en el 
límite de la zona 2, por lo que el tiempo crece de 0.4s a 5s 
bruscamente, arrojando el programa por defecto un tiempo de 
5s. 
 
 
 
 
Figura 7. Falla en L3 85%. 
 
 
Figura 8. Falla en N2 
DIAGRAMAS CORRESPONDIENTES DE 
IMPEDANCIA CONTRA TIEMPO DE LA 
COORDINACIÓN DE LOS RELÉS. 
 
Figura 11. Diagrama Z vs entre la trayectoria N1-L1-N2-L2- 
N3. 
 
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Figura 12. Diagrama Z vs t entre la trayectoria N1-L1-N2-L3- 
N4. 
Teniendo ya los parámetros de los TCs a colocar se procede a 
las zonas de protección y para ello se parte desde la última 
protección que no brinda respaldo y se continuas aguas arriba 
de acuerdo a las configuraciones establecida. 
 
Al configurar las zonas, se realiza el análisis de disparo 
simulando fallas trifásicas en las líneas y los nodos, obteniendo: 
 
Tabla 4. Tiempos de disparo para los relés en los elementos 
bajo falla. 
 
SEGUNDA PARTE 
 
Se modifica el sistema planteado añadiendo una línea, L4 que 
tiene una impedancia de de 𝑍𝑙4 = 0,2 + 0,7𝑗 y una longitud de 
10 Km. Esta línea es conectada entre el nodo (N3) y un nuevo 
nodo (el nodo N5), conectado a una nueva carga denominada 
C3 tiene los siguientes valores 𝑆𝑐3 = 10 + 10𝑗 [𝑀𝑉𝐴]. 
 
Figura 13. Sistema de potencia con tramo L4 conectado al 
nodo N3 y el nodo terminal N5. 
 
Podemos observar que, al conectar una nueva carga al sistema, 
este cambia el flujo de potencia a través de las sus líneas. Por lo 
que la corriente que fluye por ellas también cambia y esto no 
hace volver a calcular TCs y PTs que son los que se encargan 
de sensar y controlar la apertura o cierre de los relés. 
 
Tabla 3. Selección de TCs para el sistema modificado. 
 
Ya con estos parámetros se procede a realizar los diagramas 
de R vs X para los puntos de fallas que se muestran en las 
siguientes figuras. 
 
Figura 14. Falla en L1 50%. 
Elemento 
en falla 
Distancia 
(%) 
TR1 
(s) 
TR2 
(s) 
TR3 
(s) 
TR4 
(s) 
L1 50 0.01 - - - 
85 0.4 - - - 
L2 50 0.4 0.01 - - 
85 0.7 0.4 - - 
L3 50 0.7 - 0.01 - 
85 0.7 - 0.4 - 
L4 50 5 0.4 - 0.01 
85 5 0.7 - 0.4 
N2 - 0.4 - - - 
N3 - 0.7 0.4 - - 
N4 - 5 - 0.4 - 
N5 5 0.7 - 0.4 
 
 Corriente nominal 
Línea 
Línea 
[A] 
CTs primario 
[A] 
CTs secundario 
[A] 
L1 364,217 400 5 
L2 218,76 200 5 
L3 147,176 200 5 
L4 120,86 200 5 
 
 
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Figura 15. Falla en L1 85% 
 
Figura 16. Falla en L2 50% 
 
 
 
Figura 17. Falla en L2 85% 
Figura 18. Falla L3 50%. 
 
Figura 19. Falla L3 85%. 
 
Figura 20. Falla L4 50% 
 
Figura 21. Falla L4 85% 
Nota: El mismo procedimiento anterior se realiza para los 
otros nodos N2, N3, N4 y N5. 
Al observar las figuras 12-19 podemos notar que las fallas que 
ocurren en los elementos enunciados, se encuentran dentro de 
la zona de protección dada siendo esta una operación adecuada 
 
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para el relé de distancia, cada zona posee su tiempo de disparo 
que garantice la selectividad al reconocer la falla. 
Hay otras fallas como por ejemplo lo muestra la figura 19 y no 
actúa la protección más cercana a la falla que sería R4, por lo 
tanto, tendría que actuar su relé más próximo que sería R2, si 
este no actúa la falla la vería por tiempoy por incremento de 
corriente R1 así se encuentre por fuera de la zona de protección 
del elemento. 
 
DIAGRAMAS CORRESPONDIENTES DE 
IMPEDANCIA CONTRA TIEMPO DE LA 
COORDINACIÓN DE LOS RELÉS. 
 
Figura 22. Diagrama Z vs t entre la trayectoria N1-L1-N2-L2- 
N3-L4-N5. 
 
Figura 23. Diagrama Z vs t entre la trayectoria N1-L1-N2-L3- 
N4. 
 
 
Figura 24. Diagrama Z vs t entre la trayectoria N2-L2-N3-L4- 
N5. 
 
 
III. CONCLUSIONES 
• Se observa que el relé tipo mho tiene como elementos 
de calibración, al diámetro del circulo (Zumbral) y el 
ángulo y por lo tanto si la impedancia vista es menor 
que la del umbral (|𝑍𝑣𝑖𝑠𝑡𝑎| <|𝑍𝑈𝑚𝑏𝑟𝑎𝑙|), entonces el relé 
se activa. 
 
• Si el sistema de potencia es grande la coordinación de 
relés se debe desarrollar con el ultimo relé que no 
brinda respaldo y se sigue identificando la protección 
de respaldo, hasta llegar al nodo slack. 
 
• En los diagramas Z vs t para los sistemas radiales, el 
eje Z representa la impedancia entre los puntos de la 
trayectoria y el eje t los tiempos de actuación para las 
zonas. 
 
• Se observa que las principales desventajas de este tipo 
de relé de distancia es que éste no es inmune a la 
influencia de la resistencia de falla, su forma básica no 
es direccional. 
 
• El alcance este definido en un 85% de la siguiente zona 
1 mas corta y el 50% para la zona 2 más corta, esto 
hace que el tiempo de actuación de las protecciones 
principales sea mucho más corto y sirvan de respaldo 
cuando alguna protección principal no vea la falla que 
se esta presentando en su zona mas cercana. 
 
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BIBLIOGRAFIA 
[1] P. M. Anderson, A. A. Fouad, “short circuits and faults”, Science 
Press, Iowa, 1977, Volume I. 
[2] John J. Grainger, William D. Stevenson Jr., “Análisis de Sistemas de 
Potencia”, Mc Graw-Hill, 1996. 
[3] Apuntes análisis de sistemas de potencia, Juan José Mora.