Fallas en circuitos de distribución eléctrica Milciades Patiño Introducción Las fallas en circuitos de distribución eléctrica son interrupciones o anomalías que se producen en el suministro eléctrico a través de la red de distribución. Estas fallas pueden ser causadas por diversos factores, entre ellos: • Sobrecargas. • Cortocircuitos. • Fallos en los equipos de protección. • Daños en la red de distribución. • Fallos en el sistema de generación. En general, las fallas en circuitos de distribución eléctrica pueden tener un gran impacto en la vida diaria, especialmente en situaciones críticas como hospitales, edificios públicos, etc. Por lo tanto, es importante que se tomen medidas de prevención y mantenimiento para garantizar que la red de distribución funcione de manera confiable y segura. Fallas en Redes de Distribución Eléctrica Los sistemas eléctricos de Potencia han crecido rápidamente los últimos años, esto es el resultado de un gran aumento en el número de ramales en operación. Estos ramales experimentan fallas por causas naturales como: Fuertes vientos, tormentas, rayos, lluvias, etc. Por causas de desgaste o envejecimiento como son rotura del aislamiento, de mal funcionamiento del equipo de protección y por transformadores en mal estado, cortocircuitos causados por objetos externos como animales o árboles, afectando así al funcionamiento y buen desempeño del sistema Tipos de Fallas en Redes de Distribución Eléctrica • • Las redes eléctricas de distribución están expuestas a distintas fallas las cuales causan la apertura del sistema eléctrico dejándolo sin servicio de Energía. Estas fallas se dividen en dos tipos que son simétricas y asimétricas. Fallas Simétricas y Asimétricas • Simétricas: Estas fallas se presentan de manera que las tres fases se unan en algún punto generando un cortocircuito o falla trifásica dando como resultado un aumento de corriente de cortocircuito sin desbalancear al sistema. Asimétricas: Estas fallas involucran a las fases en cortocircuito con tierra y entre fases, provocando un desbalance en el sistema en corriente y en tensión. Las fallas asimétricas son las siguientes; falla de línea a tierra, línea a línea o doble línea a tierra. Maneras de fallas eléctricas A continuación, en una red de distribución eléctrica, se tiene todas las maneras en las que se pueden presentar una perturbación o falla en paralelo ya sea simétrica o asimétrica y son los siguientes: • Monofásicas a Tierra (LG):Esta falla es cuando una fase hace cortocircuito con tierra. • Bifásica (LL): Falla cuando dos fases hacen cortocircuito. Maneras de fallas eléctricas • Bifásica a Tierra (LLG): Falla cuando dos fases hacen contacto a tierra. • Trifásicas (3L): Falla cuando tres fases hacen contacto entre sí. Maneras de fallas eléctricas • Trifásicas a tierra (3LG): Falla cuando tres fases hacen contacto a tierra. Ubicación de fallas en Redes de Distribución La ubicación de fallas en redes de distribución es uno de los más importantes problemas a solucionar en un circuito en operación, para ello es necesario contar con una buena comunicación entre el COR, toma de decisiones y un buen estado de los equipos inteligentes para controlar y despejar dichas fallas, para la ubicación de fallas, el procesamiento de la información por el COR es la parte en la cual se realiza la supervisión de todo el sistema para la toma de decisiones en la que se tomarán medidas, acciones y procedimientos, que hacen que el sistema siga en funcionamiento o tratando de que la afectación de alguna perturbación o falla no sea tan prolongada para el usuario final, la ubicación de la falla será la manera en la cual se tendrá el lugar exacto en que ocurrió dicha falla Ubicación de fallas en Redes de Distribución Para ubicar una falla mediante simulación se utiliza el programa PSS Sincal, se abre la base de datos del circuito a verificar. Ubicación de fallas en Redes de Distribución En simulaciones hay una exclusiva para corriente de cortocircuito donde se elige de antemano si es corriente monofásico, trifásico o bifásico. Ubicación de fallas en Redes de Distribución El programa simula y tiene 2 opciones, te puede desplazar en la que muestra la red hasta ubicar el valor o en la que es una tabla y buscar el CT cercano a ese valor. Ejemplo con el circuito 34-16 S/E Valbuena, David. 02:38 Disparo circuito 34-16 Sub Estación Valbuena; + Ejemplo con el circuito 34-16 S/E Valbuena, David. Ejemplo con el circuito 34-16 S/E Valbuena, David. Ejemplo con el circuito 34-16 S/E Valbuena, David. Ejemplo con el circuito 34-16 S/E Valbuena, David. Ejemplo con el circuito 34-16 S/E Valbuena, David. Poste 87, causa: Animal Zarigüeya provocó apertura del circuito 34-16, reventó el neutral del sistema y mantiene el CT10-1T-4016 abierto con el secundario colchado por el neutral. Ejemplo con el circuito 34-16 S/E Valbuena, David. Referencias de datos de registros GPS Aperturas por falla en ramales de Distribución Eléctricas. Los circuitos de distribución a lo largo de su red tiene interruptores y fusibles que seccionan e interrumpen alguna falla proveniente de alguna derivada. Así evitar afectar todo el circuito y solamente afectar un sector. No obstante suele pasar que esas fallas coordina mal con el interruptor de cabecera provocando disparos o fallas con prueba (-). Aperturas por falla en ramales de Distribución Eléctricas. Derivadas con protección por sectores. Los ramales que derivan de la troncal, en su gran mayoría son protegidos con cortacircuitos (fusibles) cada uno tiene su capacidad asignado por estudios de red o por la capacidad de la derivada, existen de protección de 6T a 140T el máximo, cuando se produce una falla, estos disparan seccionando el daño por sector. Estas operaciones se realizan manualmente, con la coordinación del COR. Se envía una brigada cercana al área a verificar la derivada, en caso de encontrar la falla, se corrige y se cierra el fusible con coordinación del COR. Aperturas por falla en troncales de Distribución Eléctricas. Troncales o circuitos principales con protección automática Los circuitos principales o troncales, en su mayoría cuentan con protecciones automáticas. Cuando se presenta una falla en la red, dispara el sistema de protección ubicados generalmente en las salidas de subestaciones eléctricas o en lugares donde se ubica el interruptor estratégicamente, estos interruptores son monitoreados por el COR las 24h, y son programados para disparo y re cierre a los 2 min, luego de restablecer se envía una brigada o un supervisor de mantenimiento a revisar el circuito. En caso de presentar una falla franca, se dejara abierto el interruptor hasta que la brigada detecte y seccione el daño. Causas que provocan fallas en la Red de Distribución Eléctrica. Las Causas mas comunes que provocan fallas son: • Fuertes Vientos. • Tormenta – Rayo. • Animales. • Falta de Poda. • Falta de Mantenimiento. • Transformadores en mal estados. • Afectaciones causados por terceros. • Afectaciones causados por terceros (accidentes vehicular) • Contaminación. Causas que provocan fallas en la Red de Distribución Eléctrica. Fuertes Vientos Estas causas son mas comunes para temporada de verano, entre enero a marzo, nos provoca fallas lanzando arboles sobre la línea, ramas, objetos extraños, también provocan que las líneas choquen entre si, sacan las líneas de los aisladores, y en casos extremos lanzan postes y transformadores al suelo. Causas que provocan fallas en la Red de Distribución Eléctrica. Tormenta - Rayo Esta causa es mas común para temporada de invierno. Los rayos provocan fallos en los aislamientos, pararrayos, aisladores, disparos de interruptores y fusibles, y daños en los transformadores, en casos mas extremos, los quema o explota los transformadores o dispositivos de protección. Con la tormenta combinado con los vientos, pasa lo mismo en lo anterior dicho con la causa de los fuertes vientos. Causa provocados por animales. Los animales también provocan fallos a la línea, causando cortocircuito de fase a tierra, entre estos tenemos los mas comunes: zarigüeyas, ardillas, aves de todo tipo, monos, serpientes, puerco espín, iguanas, lagartijas, sapos. Y en otros casos animales como caballos y ganados que se rascan a los postes y retenidas, provocando que las líneas choquen entre si. Los nidos creados por aves también provocan afectaciones. La falta de poda Los arboles próximos a la línea también provocan fallos, cuando estos hacen contacto directo, provoca arcos eléctricos, seguidos de los disparos de los sistemas de protección o fusibles. Falta de Mantenimiento La falta de mantenimiento también juega un rol importante, ya que al no brindarle un mantenimiento optimo a la red, se provocan fallas por ejemplo. Un poste en mal estado se cae, una cruceta podrida se desploma, aisladores en mal estado, puntos caliente en conexiones flojas o mala operaciones, etc. Transformadores en mal estado Transformadores sobrecargados, botando aceite, corto en la red de baja tensión o que están averiados por impacto de un rayo. Afectaciones causados por terceros Fallas provocados por moradores o personas cual le lanzan objetos a la línea o realizan poda cercanos a la línea, vandalismo, etc. Afectaciones causados por tercero (accidente vehicular). También los accidentes vehiculares nos provocan fallas a la red, ya que vehículos colisiona estructuras o elementos de la red, provocando la apertura de los sistemas de protección y fusibles. Contaminación La contaminación también provoca fallos a la red, ocasiona que los aisladores y los pararrayos tengan fuga de corriente y posterior mente se arque, aíslan los conectores y provocan punto caliente en las conexiones, disparando los sistemas de protección y fusibles. Recomendaciones. • Las fallas en los circuitos de distribución eléctrica son un problema común en la industria eléctrica. Estas fallas pueden ser causadas por una variedad de factores, como el envejecimiento de los equipos, la sobrecarga, los cortocircuitos, la falta de mantenimiento adecuado y las condiciones ambientales adversas. • Para prevenir estas fallas, es importante realizar un mantenimiento regular en los equipos y sistemas eléctricos, incluyendo inspecciones periódicas, pruebas y reparaciones oportunas. Además, se deben implementar medidas de protección adecuadas, como interruptores de circuito y fusibles, para evitar sobrecargas y cortocircuitos. Recomendaciones. • En caso de que se produzca una falla en el circuito de distribución eléctrica, es importante actuar de manera rápida y efectiva para minimizar el impacto. Esto puede incluir la desconexión de la energía, la identificación y reparación de la causa de la falla y la restauración del suministro eléctrico lo antes posible. • En resumen, la prevención de fallas en los circuitos de distribución eléctrica es clave para garantizar un suministro de energía confiable y seguro. La atención adecuada y oportuna a los equipos y sistemas eléctricos y la implementación de medidas de protección adecuadas son fundamentales para minimizar el riesgo de fallas y asegurar un suministro eléctrico continuo.
