Suscríbete a DeepL Pro para poder traducir archivos de mayor tamaño
Más información disponible
en www.DeepL.com/pro.
Introducción
a los relés de
6
protección
todas las líneas están en servicio. Si la línea 2 - 3 sale de servicio, la corriente de defecto
cambia a
j10,0 pu. Se trata de un cambio significativo.
Consideremos ahora el alimentador de distribución con dos transformadores intermedios
conectados al bus 2. Todas las cargas del alimentador perderán su fuente de alimentación si se pierde
el transformador 2 - 4. Todas las cargas del alimentador -perderán su fuente de alimentación si se
pierde el transformador 2 - 4. La corriente de fallo en el bus 9 del
- alimentador de distribución con el
sistema normal es de j0,23 pu, mientras que el mismo fallo cuando se pierde uno de los dos
generadores del sistema de transmisión es de j0,229 pu. Se trata de un cambio insignificante. Esto se
debe, por supuesto, a que, con las impedancias de los transformadores y la red de transporte que
intervienen, el sistema de distribución ve la fuente casi como una fuente de impedancia constante,
independientemente de los cambios que se produzcan en la red de transporte.
Las subestaciones están diseñadas para garantizar la fiabilidad del servicio y la flexibilidad de
funcionamiento, así como para permitir el mantenimiento de los equipos con una interrupción mínima
del servicio. Las disposiciones de barras más comunes en una subestación son (a) b a r r a simple,
interruptor simple, (b) dos barras, interruptor simple, (c) dos barras, dos interruptores, (d) barra en
anillo y (e) interruptor y medio. Estas disposiciones de barras se ilustran en la Figura 1.7.
En la Figura 1.7(a) se muestra una disposición de un solo bus y un solo interruptor, que es la más
sencilla y, probablemente, la menos costosa de construir. Sin embargo, también es el menos flexible.
Para realizar tareas de mantenimiento en el bus, en un interruptor o en un seccionador, e s
n e c e s a r i o desenergizar las líneas de transmisión asociadas. Una disposición de dos barras y un
solo interruptor, mostrada en la Figura 1.7(b), permite realizar el mantenimiento de los interruptores
sin desenergizar la línea asociada. Para flexibilizar el sistema, y sobre todo para evitar que un fallo de
barra divida el sistema de forma demasiado drástica, algunas de las líneas están conectadas a la barra 1
y otras a la barra 2 (la barra de transferencia). Cuando se mantiene un interruptor, todas las líneas que
normalmente están conectadas al bus 2 se transfieren al bus 1, el interruptor que se va a mantener se
puentea transfiriendo su línea al bus 2 y el interruptor de enlace del bus se convierte en el interruptor
de línea. Sólo se puede mantener un interruptor a la v e z . Obsérvese que los relés de protección
asociados a las barras y a la línea cuyo interruptor es
#
#1
#2
1# 1
#2
(a)
(c)
(b)
#1
(d)
#2
(e)
Figura 1.7 Disposición de los buses de la subestación: (a) barra simple, interruptor simple; (b) dos barras, un
interruptor; (c) dos barras, dos interruptores; (d) barra en anillo; (e) interruptor y medio.
La naturaleza de la
retransmisión
7
que se mantienen también deben volver a conectarse para adaptarse a esta nueva configuración. Este
tema se tratará con más detalle cuando hablemos de los regímenes de protección específicos.
En la Figura 1.7(c) se muestra una disposición de dos barras y dos interruptores. Esto permite sacar
de servicio cualquier barra o i n t e r r u p t o r , y mantener las líneas en servicio a través de la barra o
interruptor compañero. Una avería de línea requiere el disparo de dos interruptores para despejar la
a v e r í a . Una avería de barra debe disparar todos l o s i n t e r r u p t o r e s de la barra averiada,
pero no afecta a la otra barra ni a ninguna de las líneas. Esta disposición de las estaciones proporciona
la mayor flexibilidad para el mantenimiento y el funcionamiento del sistema; sin embargo, tiene un
coste considerable: el número total de interruptores en una estación es igual al doble del número de
líneas. La disposición de bus en anillo mostrada en la Figura 1.7(d) consigue una flexibilidad similar
mientras el anillo está intacto. Cuando se realiza el mantenimiento de un disyuntor, el anillo se rompe
y la disposición de bus restante ya no es tan flexible. Por último, el esquema de interruptor y medio,
que se muestra en la Figura 1.7(e), es el más utilizado en la mayoría de las subestaciones de
transmisión de muy alta tensión (EHV). Proporciona la misma flexibilidad que la disposición de d o s
b a r r a s y dos interruptores a costa de sólo un interruptor y medio por barra.
línea de media. Este esquema también permite futuras ampliaciones de f o r m a ordenada.∗
El impacto de las configuraciones del sistema y del bus en las prácticas de retransmisión quedará
claro en el
capítulos siguientes.
1.4
La naturaleza de la retransmisión
A continuación analizaremos algunos atributos de los relés que son inherentes al proceso de relé y que
pueden analizarse sin hacer referencia a un relé en particular. La función de los relés de protección es
retirar rápidamente del servicio cualquier elemento del sistema eléctrico que empiece a funcionar de
forma anormal. En general, los relés no impiden que se produzcan daños en los equipos: actúan
cuando ya se ha producido algún daño detectable. Su objetivo es limitar, en la medida de lo posible,
los daños adicionales a los equipos, minimizar el peligro para las personas, reducir la tensión en otros
equipos y, sobre todo, retirar los equipos averiados del sistema eléctrico lo antes posible para que se
mantenga la integridad y estabilidad del sistema restante. El aspecto de control de los sistemas de relés
también ayuda a devolver el sistema eléctrico a una configuración aceptable lo antes posible para que
pueda restablecerse el servicio a los clientes.
1.4.1 Fiabilidad y seguridad
La fiabilidad suele entenderse como el grado de certeza de que un equipo funcionará según lo previsto.
Los relés, a diferencia de la mayoría de los demás equipos, pueden no ser fiables de dos maneras:
pueden no funcionar cuando se espera que lo hagan o pueden funcionar cuando no se espera que lo
hagan. Esto nos lleva a una doble definición de la fiabilidad de los sistemas de relés: un sistema de
relés fiable debe ser fiable y seguro.1 La fiabilidad se define como la medida de la certeza de que los
relés f u n c i o n a r á n correctamente para todos los fallos para l o s que están diseñados. La
seguridad se define como la certeza de que l o s r e l é s no funcionarán incorrectamente para ningún
fallo.
La mayoría de los sistemas de protección están diseñados para ofrecer una gran fiabilidad. En otras
palabras, un fallo siempre es despejado por algún r e l é . A medida que un sistema de relés se vuelve
fiable, su tendencia a ser menos
∗ La configuración de bus con disyuntor y medio es la consecuencia natural de las prácticas operativas que se desarrollaron a
medida que los sistemas maduraban. Incluso en los sistemas en desarrollo, la necesidad de mantener las unidades generadoras
en servicio se reconocía como esencial y era una práctica común conectar la unidad al sistema a través de dos disyuntores.
Dependiendo de la disposición concreta del bus, el uso de dos disyuntores aumentaba la disponibilidad de la unidad a pesar de
los fallos de la línea o del bus o del mantenimiento del disyuntor. Las líneas y los transformadores, sin embargo, s e
conectaban al sistema a través de un disyuntor por elemento. Con una unidad y varias líneas o transformadores por estación, esta
disposición suponía una clara ventaja económica. Cuando aumentaba el número de unidades en una estación, el número de
disyuntores aumentaba el doble: 1 unidad y 2 líneas requerían 4 disyuntores, 2 unidades y 2 líneas requerían 6 disyuntores,
etc. Resulta atractivo reorganizar el diseño del bus de forma que las líneas y los transformadores compartieran los disyuntores de
las unidades. Esto daba la misma ventaja de mantenimiento a las líneas y, cuando el número de unidades superaba al de otros
La naturaleza de la
retransmisión
elementos, reducía el número de disyuntores necesarios.
7