recierres

15
1- INTRODUCCION La mayoría de los sistemas eléctricos de distribu- ción de media tensión son construidos con líneas aéreas y por ser estos “aéreos” son susceptibles de tener fallas de distintas causas y naturaleza. Se estima que entre el 70% al 80% de las fallas en líneas aéreas son de naturaleza transitoria, como ser el contorneo de un aislador, sobretensiones por maniobras o rayos, contacto temporario de los con- ductores con objetos extraños etc. Estas fallas originan la actuación del dispositivo de protección de la línea sin que exista una falla per- manente en ella. Como se verá más adelante, si efectuamos una operación de recierre del interruptor desconectado, restableceremos al servicio la línea en un tiempo muy breve, mejorando notablemente la continuidad del suministro. El porcentaje restante alrededor del 20 al 30% responde a fallas de naturaleza semipermanentes o permanentes. Una falla semipermanente podría ser generada por una pequeña rama de un árbol que cae sobre la línea, en este caso sería conveniente desconectar la línea durante un tiempo suficiente como para que el obje- to que genera el defecto se queme y se destruya. Una falla permanente, como por ejemplo un con- ductor cortado debe ser localizada y reparada antes que el suministro sea restablecido. Por lo tanto si en la mayoría de las fallas, la línea es inmediatamente desconectada y se espera un tiempo breve, el recierre posterior seria exitoso. 2- CLASIFICACION DE LAS FALLAS La clasificación actual de las fallas se hace en fun- ción de la manera en que estas deben ser tratadas por el automatismo de restablecimiento del servicio (recierre o reconectador) 2.1 Fallas Autoeliminativas Son aquellas que desaparecen espontáneamente en tiempos generalmente muy breves inferiores a 100 milisegundos y que no provocan el funciona- miento de los relés de protección. 2.2 Fallas Transitorias También llamadas fugitivas, son aquellas que necesitan para desaparecer de una apertura breve del interruptor de alrededor de 300 milisegundos, por lo que pueden ser eliminadas por el automatis- mo de recierre rápido. 2.3 Fallas Semipermanentes Son aquellas que necesitan para desaparecer de una apertura larga del interruptor entre 15 y 180 segundos, por lo que pueden ser eliminadas por el automatismo de recierre lento. 2.4 Fallas Permanentes Son aquellas que no pueden ser eliminadas por el automatismo de recierre rápido y lento, por lo que necesitan de la intervención del personal de opera- ción de la red ya que estas normalmente implican una avería en el material eléctrico. 2.5 Fallas Evolutivas Son aquellas fallas que comienzan como monofá- sicas y luego degeneran en fallas bifásicas o trifási- cas. 2.6 Fallas Permanentes Son aquellas fallas, generalmente monofásicas, que duran entre 10 y 20 milisegundos y que se repi- ENERO-FEBRERO 2003 Recierres en Líneas Aéreas Radiales de Distribución de Media Tensión Miguel Angel Ricciuto Eduardo Héctor Bertole Ing. Jefe Protecciones Ing. Adjunto Protecciones EDEA S.A. Empresa Distribuidora de Energía Atlántica Vértiz 10602 (BG7611GQX)Mar del Plata-Bs.As. ARGENTINA Tel 0223 499 3180 e-mail: [email protected] e-mail: [email protected] .

description

recierres

Transcript of recierres

Page 1: recierres

1- INTRODUCCIONLa mayoría de los sistemas eléctricos de distribu-

ción de media tensión son construidos con líneasaéreas y por ser estos “aéreos” son susceptibles detener fallas de distintas causas y naturaleza.

Se estima que entre el 70% al 80% de las fallas enlíneas aéreas son de naturaleza transitoria, como serel contorneo de un aislador, sobretensiones pormaniobras o rayos, contacto temporario de los con-ductores con objetos extraños etc.

Estas fallas originan la actuación del dispositivode protección de la línea sin que exista una falla per-manente en ella.

Como se verá más adelante, si efectuamos unaoperación de recierre del interruptor desconectado,restableceremos al servicio la línea en un tiempomuy breve, mejorando notablemente la continuidaddel suministro.

El porcentaje restante alrededor del 20 al 30%responde a fallas de naturaleza semipermanentes opermanentes.

Una falla semipermanente podría ser generada poruna pequeña rama de un árbol que cae sobre la línea,en este caso sería conveniente desconectar la líneadurante un tiempo suficiente como para que el obje-to que genera el defecto se queme y se destruya.

Una falla permanente, como por ejemplo un con-ductor cortado debe ser localizada y reparada antesque el suministro sea restablecido.

Por lo tanto si en la mayoría de las fallas, la líneaes inmediatamente desconectada y se espera untiempo breve, el recierre posterior seria exitoso.

2- CLASIFICACION DE LAS FALLASLa clasificación actual de las fallas se hace en fun-

ción de la manera en que estas deben ser tratadaspor el automatismo de restablecimiento del servicio(recierre o reconectador)2.1 Fallas Autoeliminativas

Son aquellas que desaparecen espontáneamenteen tiempos generalmente muy breves inferiores a100 milisegundos y que no provocan el funciona-miento de los relés de protección.2.2 Fallas Transitorias

También llamadas fugitivas, son aquellas quenecesitan para desaparecer de una apertura brevedel interruptor de alrededor de 300 milisegundos,por lo que pueden ser eliminadas por el automatis-mo de recierre rápido.2.3 Fallas Semipermanentes

Son aquellas que necesitan para desaparecer deuna apertura larga del interruptor entre 15 y 180segundos, por lo que pueden ser eliminadas por elautomatismo de recierre lento.2.4 Fallas Permanentes

Son aquellas que no pueden ser eliminadas por elautomatismo de recierre rápido y lento, por lo quenecesitan de la intervención del personal de opera-ción de la red ya que estas normalmente implicanuna avería en el material eléctrico.2.5 Fallas Evolutivas

Son aquellas fallas que comienzan como monofá-sicas y luego degeneran en fallas bifásicas o trifási-cas.2.6 Fallas Permanentes

Son aquellas fallas, generalmente monofásicas,que duran entre 10 y 20 milisegundos y que se repi-

ENERO-FEBRERO 2003

Recierres en Líneas Aéreas Radiales deDistribución de Media Tensión

Miguel Angel Ricciuto Eduardo Héctor Bertole Ing. Jefe Protecciones Ing. Adjunto Protecciones

EDEA S.A.Empresa Distribuidora de Energía Atlántica

Vértiz 10602 (BG7611GQX)Mar del Plata-Bs.As. ARGENTINATel 0223 499 3180

e-mail: [email protected] e-mail: [email protected].

Page 2: recierres

ten con una periodicidad comprendida entre 100 y200 milisegundos.

3- CALIDAD DEL SUMINISTRO

La calidad del suministro de una Línea Aérea deMedia tensión puede ser valorada en términos de:a) Interrupciones por año por 100 Km. de líneab) El producto del número de interrupciones y los

Km. de línea afectados por año por 100 Km. delínea.

c) Total de horas de consumidores perdidos poraño

d) Horas consumidor perdidos por consumidor poraño

Ninguno de estos ítems toma en cuenta otros fac-tores como irritación o inconvenientes del consumi-dor, hora del día en que se efectúa el corte, etc. Sinembargo las interrupciones por año por 100 Km. delínea es generalmente el dato más confiable y dis-ponible, por lo tanto es él mas usado.

El costo de cada tipo de protección debe ser com-parado uno con respecto al otro y dado que la can-tidad de red protegida por cada tipo de protecciónvaria, el costo por kilometro de línea protegidapuede servir como base. Este costo debería tomar encuenta los costos de operaciones tales como costosde mantenimiento, costo de reemplazo de fusiblesetc.

La frecuencia de interrupciones y los tiemposmáximos de interrupción deberán ajustarse a lasreglamentaciones del ente regulador a los siguientesvalores:3.1 Frecuencia de Interrupciones

En A.T .- 3 Interrupciones / semestre En M.T.- 4 Interrupciones / semestre

3.2 Tiempo Máximo de InterrupciónEn A.T. - 2 Horas / interrupciónEn M.T. - 3 Horas / interrupción Por lo tanto resulta importante contar con los dis-

positivos de protección adecuados a las nuevasreglas del servicio que permitirán cumplir con ellasy mejorar notablemente la continuidad del servicio,esto ultimo especialmente en L.A.M.T. suburbanasy rurales que son las más afectadas por fallas tran-sitorias.

4- EXPERIENCIAS DE EXPLOTACION

Datos obtenidos de redes eléctricas francesas demedia tensión sobre un total de 20.000 fallas quecorresponden a una media que varia entre 100 y 200

fallas por año y por 100 Km. de línea con un pro-medio general de 150 fallas por año y por 100 Km.de línea han permitido agrupar las fallas según sunaturaleza de la manera siguiente.

Autoeliminativas 10% (5%a15%)Transitoria 75% (70%a80%) Semipermanentes 10% (5% a 15 %)Permanentes 5% (3% a 8%)Sobre 100 fallas transitorias del 65% al 75% son

monofásicasLas fallas semipermanentes pueden dividirse en

tres partes según la efectividad que tenga la canti-dad de recierres lentos.

Un Ciclo De Reenganche Lento. 8.5 %Dos Ciclos De Reenganche Lento 1.0 %Tres Ciclos De Reenganche Lento .0.5 %Teniendo en cuenta los datos estadísticos anteriores

y sin considerar las fallas autoeliminativas, la repar-tición de fallas según sus formas es la siguiente:

De la tabla anterior si descartamos las fallas evo-lutivas, llegamos a una conclusión importante,cerca del 70% de las fallas son monofásicas mien-tras el 30% restante corresponde a fallas entre dos otres fases. Por lo tanto seria aconsejable tal comoocurre en líneas de alta tensión realizar recierresunipolares, para ello se deben instalar reconectado-res monofásicos en lugar de los trifásicos, sinembargo esto presenta problemas de regulación ycoordinación entre estos dispositivos y los relés detierra del alimentador.

5- FUSIBLESUno de los elementos más viejos y simples utili-

zados en la protección de L.A.M.T. es el “Fusible”,diseños recientes lo han hecho mucho más confia-ble respecto a su performance errática anterior.

Cuando la L.A.M.T. es muy larga o tiene muchasderivaciones, resulta aconsejable intercalar algúnotro elemento de protección como para dividir lalínea en varios tramos, de esta forma se consiguerestringir la zona fallada al mínimo tramo posible.Por lo tanto es posible, por ejemplo, intercalar un

ELECTROTECNICA

PORCENTAJE DE FALLAS TRANSITORIAS SEMIPERMANENTES PERMANENTES TOTALSEGÚN SU TIPO % % % %

MONOFASICAS 72 54 40 68BIFASICAS 7 11 9 8BIFASICAS A TIERRA 7 7 9 7TRIFASICAS 9 10 9 9EVOLUTIVAS 5 18 42 8

Page 3: recierres

fusible en la derivación de una L.A.M.T. de maneratal que si una falla ocurre en dicha derivación,punto F, esta no afecte a toda la línea por la actua-ción de la protección ubicada en el origen de lamisma, tal como se muestra en la fig.nº 1.

Como hemos dicho alrededor del 80 % de lasfallas son de naturaleza transitoria y si suponemosque la falla en” F” es de ese tipo habremos perdidoel suministro en toda la derivación sin que en ellaexista una falla permanente. Además se debe enviarun equipo de reparaciones para que reponga el fusi-ble averiado a un lugar que puede estar muy aleja-do de la base de operaciones y con condiciones cli-máticas muy malas, el servicio se interrumpirá porun largo tiempo. Resulta entonces claro que unamejora en la continuidad del servicio y una reduc-ción en los costos operativos se puede obtener si elsuministro es restablecido automáticamente.

Para ello se puede utilizar un recierre automáticoen el origen de la línea o reconectadores automáti-cos en lugares estratégicos a determinar.

6- RECIERRE AUTOMATICO (R.A.)

El R.A. es muy utilizado en la protección de L.Ade M.T. con el fin de obtener un alto grado de segu-ridad en el suministro. Uno de los factores másimportantes en el uso del R.A.es la velocidad deoperación del interruptor. Este opera en unos pocosciclos de modo que los efectos térmicos que puedegenerar una corriente de falla en el caso de una fallapermanente, pueden ser reducidos en la mayoría delos casos, permitiendo un recierre posterior. Por lotanto una gran proporción de fallas no persistentesserán eliminadas en la primera tentativa de recierre,mejorando así la continuidad del suministro.

En la fig.nº 2 se muestra un esquema típico de unaL.A.M.T. de distribución con un relé de recierreubicado en el origen de la línea aérea, donde esposible efectuar hasta cuatro tentativas de apertura-cierre.

En la fig.nº 3 se aprecia la coordinación entre elrelé de máxima corriente y el fusible de la deriva-ción. La coordinación no es total dado que paraaltos valores de corriente de falla la selectividad noes posible, obtenemos así un “ limitado rango decoordinación.”

6.1 - Arranque de Reles de RecierreNormalmente las L.A.M.T están protegidas por

relés de máxima corriente con disparo temporizadoe instantáneo a su vez estos niveles cuentan conelementos de arranque que pueden utilizarse en elcaso de necesitar una desconexión rápida.

El disparo instantáneo, cuando se producen corto-circuitos, aumenta las posibilidades de éxito en unareconexión, debido a la reducida ionización en ellugar de la falla. Al mismo tiempo, se reducen losdaños en la red y las solicitaciones sobre la misma.

Los relés de máxima corriente están provistos, deun contacto adicional llamado contacto de arranque,este contacto se cierra instantáneamente cuando lacorriente excede del valor ajustado para el funcio-namiento temporizado. Entonces se puede utilizarel contacto de arranque, en lugar del instantáneo,

ENERO-FEBRERO 2003

FIG 1

Fusible en derivación

Fusible Trafo

Protección de máxima corriente L.A.M.M.T

13,2 kV Fusible en derivación

L.A.M.M.T

Fusible Trafo

13,2 kV

FIG 2

F

F

Fusible

Relé I > Temp

Relé I > Inst

Corriente

Rango Coordinación

TiempoFIG 3

Page 4: recierres

para desconectar el interruptor rápidamente inclusocon corrientes que no excedan del ajuste instantá-neo, y también para arrancar el equipo de recone-xión automática. Sin embargo se puede elegir unatemporizacion tal que la mayoría de las fallas fugi-tivas pasen a la categoría autoeliminativas, expe-riencias de explotación han demostrado que unatemporizacion de 0.5 seg. reduce el numero derecierres rápidos en aproximadamente 75%

Si se tiene en cuenta que alrededor del 70% de lasfallas son monofasicas, resulta una reducción a lamitad del total de perturbaciones, al aplicar la tem-porizacion solo a las fallas a tierra.6.2 - Desionización

El tiempo necesario para la desionización dellugar de falla depende de varios factores, entre losque se cuentan la duración del arco, la corriente defalla, las condiciones del viento, la humedad, la pre-sión del aire y la tensión del circuito que es el fac-tor que tiene mayor influencia.

El empleo de tiempos de disparo breves en losrelés de protección y el uso de interruptores rápidos,tienen una influencia favorable sobre la probabili-dad de que la reconexión tenga éxito.

Si se despeja una falla con mayor rapidez, se pro-ducirán menores daños y menor ionización en lafalla, disminuyendo además las solicitaciones sobrela red y aumentando las probabilidades de éxito enla reconexión.

Valores típicos de tiempos de desionización enlíneas aéreas de media tensión se sitúan entre 0.2 y0.35 segundos.6.3 - Tiempo Muerto

La reconexión automática requiere de un tiempomuerto que exceda el tiempo de desionización dellugar en falla, generalmente se han utilizado conéxito valores de 0.3 segundos para líneas de altatensión y 0.4 -0.5 segundos para líneas de mediatensión. Normalmente hay tres niveles de tiempomuerto: a) Reconexión rápida, tiempo muerto menor a 0.5

segundosb) Reconexión semi-rapida, tiempo muerto entre

0.5 y 2 segundosc) Reconexión lenta, tiempo muerto entre 2

segundos y 3 minutosSe han creado distintos tipos de reconexión auto-

mática aplicables a distintas necesidades en cuantoa tiempo muerto y número de intentos de recone-xión:1) Un intento de reconexión rápida.2) Un intento de reconexión rápida seguido de uno

o más intentos de reconexión lenta.3) Dos intentos de reconexión rápida de seguidos

de dos intentos de reconexiónlenta.4) Un intento de reconexión lenta.5) Varios intentos de reconexión lenta.6.4- Tiempo de Bloqueo

El tiempo de bloqueo, es el tiempo durante el cualesta bloqueado un nuevo arranque del equipo dereconexión automática. Si se efectuaron todos losintentos de reconexión y la línea permaneció enservicio, al producirse una nueva falla antes detranscurrido el tiempo de bloqueo, el equipo dereconexión automática esta bloqueado, por lo tantose provoca un disparo definitivo del interruptor.

Después de concluido el tiempo de bloqueo, elequipo de reconexión automática vuelve a la posi-ción original y puede generarse una nueva secuen-cia de reconexión.

El tiempo de bloqueo no debe ser ajustado a unvalor tan pequeño que exceda el ciclo de maniobraspara el que esta destinado el interruptor, cuando seproducen fallas muy próximas en el tiempo. Si secierra el interruptor manualmente, se bloquea elequipo de reconexión automática y no puede arran-car nuevamente hasta que finalice el tiempo de blo-queo. De esta forma también se protege al interrup-tor ya que si este se cierra sobre un cortocircuito nose efectúan reenganches, además el operador quedainhibido de realizar sucesivos recierres manuales.

Si se produce el disparo instantáneo (relé de ajus-te alto) de la protección debido a una corriente defalla elevada la operación de recierre no se efectúaya que se considera en tales circunstancias que eldefecto es tan grave que la reconexión no tendríaéxito, y lo único que haría seria agravar los daños. Sipor el contrario, se produce un disparo temporizado,se supone que ha sido originado por una sobrecargao por una falla no desarrollada totalmente.

6.5- Número de Intentos de ReconexiónGeneralmente, se usan uno o dos intentos, a veces

tres y en muy raras ocasiones cuatro intentos. Estodepende de la frecuencia de los distintos tipos defallas que se produzcan y de cuan pequeña es la pro-babilidad de éxito con mas de dos intentos. Por con-siguiente, tres o más intentos no implican ningunamejora significativa, sino que solo aumentan consi-derablemente las solicitaciones sobre el interruptory otros aparatos de la red. Si se tiene en cuenta que,con frecuencia, se hace otro intento mas de recone-xión, por telecontrol o manualmente cuando el per-sonal llega a la subestacion, fácilmente se ve que elinterruptor resulta sobresolicitado en ocasión de

ELECTROTECNICA

Page 5: recierres

fallas permanentes, por lo tanto se debe limitar elnumero de intentos de reconexión.

6.5.1-Reenganche Automático RápidoSe utiliza para eliminar las fallas fugitivas mono-

fásicas y polifásicas. El dispositivo de recierre estaasociado a la protección de máxima corriente queprovoca la apertura instantánea del interruptorluego de 0.3 segundos el recierre vuelve a cerrar elinterruptor.

6.5.2- Reenganche Automático LentoSe utiliza para reducir en todo lo posible las fallas

semipermanentes ya que estas tienen la propiedadde reaparecer luego de un ciclo de reenganche rápi-do. El ciclo optimo de reenganche lento debe ser uncompromiso entre:a) Las interrupciones del servicio a los clientes

deben reducirce en número y duración

b) La probabilidad de desaparición de las fallassemipermanentes debe ser lo mas alta posible.Al igual que el reenganche rápido este esta aso-

ciado al relé de máxima corriente que provoca laapertura temporizada del interruptor correspondien-te, luego de un tiempo comprendido entre 15 y 180segundos el dispositivo de reenganche vuelve acerrar el interruptor

6.5.3- Secuencias de Operación Para: 1) Recierre rápido Positivo(0.3”)2) Recierre rápido Positivo (0,3”) más lento

Positivo (15-180”)3) Recierre rápido Positivo (0.3”)mas lento

fallido (15-180”)

7- LA RECONEXIÓN AUTOMÁTICA ENRELACION A LA CARGA

Cuando se utiliza reconexión automática tempori-zada, es importante que el tiempo “muerto” sea losuficientemente extenso como para asegurar quetodos los accionamientos de motores tengan tiempopara ser desconectados por sus protecciones demínima tensión. La energía aportada por los moto-res a la red durante su desaceleracion debe tambiéntener tiempo para desaparecer. Normalmente unretardo de 10 segundos resulta suficiente, caso con-trario hay peligro que la tensión previa de los moto-res se encuentre desfasada respecto de la tensión dela red, cuando tiene lugar la reconexión.

El disparo de interruptores y su posterior recierre,no puede tolerarse en todas las redes. Así por ejem-plo, en redes que alimentan ciertas industrias conequipos electrónicos muy sensibles, el reenganchepuede ser un problema.

Si el alumbrado público es alterado como conse-cuencia de la reconexión, ello requiere una atenciónespecial en zonas con tráfico denso y rápido, por lotanto por razones de seguridad del tráfico, es desea-ble que el tiempo muerto sea tan breve como sepueda.

Un breve corte de corriente no produce demasia-dos inconvenientes a los usuarios domésticos. Paraevitar llamadas telefónicas de los mismos, los cor-tes de corriente deben ser tan breves como sea posi-ble, de manera que los usuarios no tengan tiempo dellegar al teléfono para quejarse.

Es aconsejable que las instalaciones de usuariosimportantes se adapten al reenganche automáticorápido, para que estos no se vean afectados por ladesaparición de la tensión durante décimas desegundo, por lo que deben poseer contactores tem-porizados a la recaída durante al menos un segundo,o sus bobinas alimentadas por corriente continua.

8- LA RECONEXIÓN AUTOMÁTICA ENRELACION AL INTERRUPTOR

Si un interruptor va a usarse para la reconexiónautomática, lo esencial es que tenga el mecanismode maniobra y el poder de corte necesarios demanera que pueda realizar las secuencias de reco-nexión automática requeridas. El interruptor debeser entonces capaz de abrir y luego cerrar tras untiempo muerto de 0.3 segundos.

Al elegir el método de reconexión, hay que teneren cuenta, sobre todo, con varios recierres, que eltiempo entre estos debe ser suficiente para asegurar

ENERO-FEBRERO 2003

Ic = Corriente de Carga If = Corriente de Falla

1)

Tiempo0,2” 0,3”

Ic

If

If

I

0,2” 0,3” 0,5” 15” a 180”

0,2” 0,3” 0,5” 15” a 180” 0,5”

2)

3)

IIf

Ic

Ic

I

Tiempo

Tiempo

Page 6: recierres

que el mecanismo de maniobra del interruptor tengasiempre tiempo para almacenar la energía mecánicanecesaria para el disparo siguiente. El interruptor debe sercapaz de soportar la reconexión sobre fallas permanentessin que se reduzca su poder de corte y sin sufrir daños.

El tiempo de funcionamiento de un interruptor debe serbreve, para asegurar la menor ionización posible en lafalla, aumentando así la probabilidad de éxito en unareconexión, los interruptores actuales conservan todo supoder de corte al cerrar luego de un tiempo muerto de 0.3segundos.

Si se hace más de un intento de reconexión, hay quetener en cuenta la influencia del “ciclo de maniobra” delinterruptor.

Un interruptor debe ser capaz de soportar el siguienteciclo de maniobras a plena capacidad de ruptura.

A+ 0.3 s + CA + 3 min. + CA C= CierreA= Apertura Si el interruptor no esta destinado a la reconexión auto-

mática rápida, el primer retardo es de 3 minutos, esto sig-nifica que el interruptor no debe ser maniobrado a inter-valos más cortos.

En los EE.UU., se especifica el poder de corte para otrociclo se maniobras:

CA + 15 seg. + CA Si el interruptor tiene que funcionar con mas frecuencia

o con intervalos menores de 15 segundos, las normasdicen que puede reducirse la corriente de corte del inte-rruptor, si este ultimo no es capaz de realizar el nuevociclo de maniobras.

Al elegir el tiempo de bloqueo para la recone-xión, hay que tener en cuenta el ciclo de maniobrasque se presentaría si ocurriera una nueva fallainmediatamente después de transcurrido el tiempode bloqueo.

9- LA RECONEXION AUTOMATICA ENRELACION AL METODO DE VINCU-LACION DEL NEUTRO A TIERRA

La vinculación del neutro a tierra en una red aéreade distribución de media tensión debe ser realizadade la manera más simple y económica. La corrientede falla a tierra debe estar comprendida entre: unlimite superior fijado por la solicitación de losmateriales a las sobreintensidades y un limite infe-rior determinado por la capacidad de los relés detierra para detectar estas fallas. Debido a que lamayoría de las fallas son monofásicas resulta venta-joso limitar las sobreintensidades de las mismas avalores muy inferiores de las que se originan por

fallas bifásicas y trifásicas.La vinculación del neutro a través de una bobina

de extinción así como el neutro no vinculado inten-cionalmente a tierra presentan como ventaja quetodas las fallas transitorias se encuentren en la cate-goría de autoeliminativas, sin embargo el empleo dereenganches rápidos y lentos en sistemas con elneutro vinculado a tierra a través de una impedancialimitadora ha permitido ubicarse en una situaciónsimilar.

10- OTROS METODOS DE ELIMINACIONDE FALLAS TRANSITORIAS

10.1- Interruptor Shunt

El esquema eléctrico de funcionamiento del inte-rruptor shunt se muestra en la figura 4, las barras deM.T. son alimentadas por un transformador depotencia A.T./M.T. cuyo neutro esta vinculado a tie-rra a través de una impedancia limitadoraZn.(Icc1=300 A)

Cada fase del sistema de M.T. puede ser vincula-da a tierra por medio de un interruptor shunt a polosindependientes de apertura y cierre, conectadodirectamente al juego de barras de M.T.

Suponemos una falla a tierra en la fase 1 en unpunto cualquiera de la salida de M.T.

La técnica de eliminación de la falla consiste enextinguir el arco cerrando el polo P1 del inte-rruptor y luego de un tiempo breve abrirlo, de estamanera al cerrar el polo P1 se anula la tensión entrefase y tierra en el punto de falla, luego cuando laonda de corriente de falla pasa por cero, al ser latensión nula, el arco se extingue.

Para que el sistema funcione correctamente la rea-pertura del polo P1 no debe realizarse antes que sedesionice la trayectoria del arco, con el fin de evitar

ELECTROTECNICA

INTERRUPTORSHUNT

SALIDA DEMT

BARRAS MTTRAFOAT / MT

3 2 1

3

2

1

P2

P1

P3

FIGURA 4

Page 7: recierres

un nuevo reencendido del mismo, esta condiciónimpone un tiempo mínimo de interruptor cerrado de300 msegundos.

Por otro lado y con el fin de reducir el numero deaperturas y cierres sobre una L.A. de M.T. debido alciclo de recierre rápido y lento el interruptor shuntdebe anticiparce a ellos y solo autorizarlo luego desu bloqueo.

Este dispositivo debe contar con un sistema dedetección de fase fallada, es decir un selector defase para cerrar el polo de la fase en falla, esto seobtiene midiendo la evolución de las tensiones sim-ples multiplicadas por raíz de tres, respecto a lastensiones compuestas.

Por lo tanto cada selector mide:K1= (e3 .V1) / V23 K2= (e3 .V2) / V31K3= (e3 .V3) / V12

Como el criterio de selección de las fases 1,2 y 3será identico, entonces K1=K2=K3=K

El selector de fases debe ser lo más sensible posi-ble por lo que:

K=0.95La selección de fase realizada con el coeficiente

K se habilita solo cuando existe corriente circulantede neutro (3Io=IN)

En síntesis El Interruptor Shunt posee la gran vir-

tud de evitar la apertura de las L.A. de M.T. cuandoestas están sometidas a fallas monofásicas transito-rias.

Si sobre 100 fallas en una L.A. de M.T. el 80 %son de origen transitorio y de ese porcentaje el 80 %son monofásicas, estamos diciendo que este dispo-sitivo elimina sin cortes el 64 % del total de lasfallas transitorias.

Existen algunos sistemas SCADA que basan sufilosofía en un sistema lógico automático de tele-control que efectúa el recierre solo cuando no operael relé de tierra, es decir que de acuerdo a lo expre-sado anteriormente, esta inactivo durante el 64 % delas fallas transitorias, este relé es llamado relé detierra sensible, en ingles SEF (Sensitive Earth

Fault), Existe además un relé de tierra convencio-nal. El primero es un relé de alta sensibilidad desti-nado a detectar corrientes de falla a tierra de muybajo valor, dicho de otra manera fallas a tierra resis-tentes (incluidos conductores caídos), por lo cualdebe temporizarse al menos por 10 segundos, debi-do a la gran cantidad de desconexiones que ocurri-rían sino fuera así, en Francia este relé se llama reléde tierra resistente, El segundo es el relé típico defalla a tierra con limitaciones en la detección defallas resistentes. Es posible y lógico realizar esto sise contara con un relé que detecte conductores caí-dos y no un relé de tierra de alta sensibilidad (SEF)ya que este no puede discriminar entre una fallaresistente o un conductor caído.

10.2- Recierre de NeutroAl igual que lo visto en el caso del interruptor

shunt, esta es otra técnica destinada a evitar la aper-tura de una L.A. de M.T. cuando esta sufre los efec-tos de una falla monofasica, las que representan elmayor índice de fallas transitorias.

En este caso se dispone de un interruptor ubicadoen la vinculación a tierra del neutro del transforma-dor de potencia tal como se muestra en la figurasiguiente.

Dado que todas las cargas conectadas a laL.A.de M.T. se encuentran en conexión trián-gulo, la vinculación o no del neutro a tierra notiene efecto sobre ellas.

Podemos entonces decir que la vinculacióndel neutro a tierra solo esta relacionada a ladetección de fallas monofasicas o bifásicas atierra en todo el recorrido de la L.A.de M.T.

La aparición de una falla de una fase a tierraen la L.A. de M.T. genera la circulación deuna corriente a tierra detectada por el relé Io2el cual provoca la apertura del interruptor deneutro durante 300 milisegundos, tiempo sufi-ciente para extinguir el arco, luego de ello elautomatismo vuelve a cerrar el interruptor.

ENERO-FEBRERO 2003

TRAFOAT / MT

Page 8: recierres

En el caso que la falla desaparezca y luego de untiempo de bloqueo el sistema vuelve a las condicio-nes iniciales, quedando preparado para una nuevasecuencia de operación.

Si por el contrario la falla persiste el dispositivopermanece bloqueado, esto permite que los reléspropios de la salida operen en forma independientepara realizar los ciclos de recierre rápido y lento, oeventualmente provocar la apertura definitiva de lasalida.

Este método de reenganche resulta más sencilloque el de Interruptor Shunt, logrando el mismoefecto, pero puede utilizarse solo si el neutro seencuentra vinculado a tierra por algún método, porlo que resulta apto donde no se toleren cortes brevespero molestos originados por los reenganches rápi-dos y lentos.

11- RECONECTADORES AUTOMÁTICOS(Re.A.)

Con el fin de proteger la mayor porción posible deuna L.A.M.T. el reconectador debería ser instaladolo mas cerca posible de la fuente de energía tantocomo su capacidad de ruptura lo permita. Si la capa-cidad de ruptura es suficiente la ubicación del reco-nectador puede estar fijada por las característicasparticulares de la línea.

Al igual que en el caso anterior el reconectadordebe ser coordinado con los fusibles de manera talque las fallas transitorias sean despejadas por ladesconexión rápida del mismo. El fusible (s) opera-rá durante la desconexión lenta o temporizada delreconectador, para aislar fallas persistentes y mini-mizar el tramo de línea fuera de servicio.

El fusible debería permanecer inalterable durantela desconexión rápida o instantánea del reconecta-dor y no sufrir ningún deterioro, de modo que cuan-do tenga que abrir en el periodo lento o temporiza-do del reconectador lo haga de acuerdo a la curva deoperación esperada.

En la figura nº 5 se muestra el diagrama de coor-dinación entre un reconectador y un fusible. Sepuede ver que el rango de coordinación es influen-ciado por la pendiente de la curva del fusible, así unfusible de actuación rápida genera un rango decoordinación menor que un fusible de actuaciónlenta. Debemos además agregar que solo mostra-mos las curvas de fase del reconectador, si agrega-mos la del relé de tierra la coordinacion, comosiempre ocurre con los fusibles se complica en granmanera.

Experiencias de servicio que utilizan la combina-ción reconectador-fusible inicialmente han indicado

que el número de interrupciones de una L.A.M.T.fue reducido en un 80 % de su valor original y quela operación del fusible fue una indicación confia-ble de una falla permanente. Luego de dos años seincrementó el número de operaciones de los fusi-bles durante fallas transitorias, lo que supone quehubo deterioro de las curvas características de estosen el tiempo.

Esto llevó inicialmente a cambiar los fusiblescada dos años para mantener la coordinación, sinembargo aunque costosa no fue la solución al pro-blema. En vista del pequeño número de fallas per-manentes, se pensó en eliminar directamente losfusibles, además se redujeron los costos de instala-ción y operación evitando innecesarias interrupcio-nes debidas a fallas transitorias, esto permitió tam-bién mejorar la coordinación total del sistema yaque las operaciones demoradas del reconectadorfueron anuladas haciendo posible una mejor discri-minación con los relés de máxima corriente, del ali-mentador.

Podría pensarse y así es que todas las fallas per-manentes provocan la apertura definitiva del reco-nectador y por lo tanto un número mayor de consu-midores serán afectados por el corte, sin embargoen función de la reducción de las fallas de origentransitorio y su elevado porcentaje estas pueden sertoleradas. Otra experiencia de servicio con reco-nectadores en la cual se han eliminado los fusiblesindica que la incidencia de las interrupciones esreducida a un nivel bastante bajo. El principal crite-rio empleado cuando se compara este método con elque emplea fusibles es que el número de consumi-dores y el tiempo por el cual están sin suministro

ELECTROTECNICA

Relé I > Temp

Curva lentareconectador

Rango Coordinación

Relé I > Temp

Corriente

Tiempo

Fusible

Curva rápidareconectador

FIG 5

Page 9: recierres

debe tomarse en un periodo de tiempo y no basarseen un hecho aislado. La tabla siguiente se basa enuna experiencia real de fallas para un periodo de unaño en un sistema típico de distribución protegidopor reconectadores.

El análisis de esta tabla indica que el 88.7 % detodas las fallas que ocurrieron en el sistema duranteel periodo de estudio fueron despejadas por la pri-mera secuencia de apertura-cierre del reconectador,es decir que se eliminaron 896 cortes prolongados y

llamadas al equipo de reparaciones, que se hubieranconcretado en el caso de estar los circuitos protegi-dos por fusibles. Ese porcentaje inicial se incremen-ta cuando aumenta el número de recierres aunqueesos son bajos respecto al primero. La mayoría delos reconectadores se ajustan para realizar hastacuatro tentativas de recierre con un intervalo entreellas de alrededor de 1.5 segundos luego de la cuar-ta operación (falla permanente) queda abierto enforma definitiva.

12- SECCIONALIZADORES

Las líneas aéreas de distribución protegidas porreconectadores o interruptores con relé de recierre ysin fusibles en las derivaciones pueden utilizar en sulugar seccionalizadores automáticos convenciona-les o electrónicos, estos últimos ubicados en elmismo soporte de los fusibles.

Estos aparatos operan automáticamente durante eltiempo de pausa de dispositivo de respaldo aislandoasí la falla antes que la protección aguas arriba des-conecte en forma definitiva. El seccionalizador esun aparato de protección que no tiene curvas carac-terísticas tiempo corriente, con ninguna curva defusión para intercalar a la curva corriente - tiempode un reconectador el rango de coordinación seextiende hasta la máxima corriente de cortocircuitoque puede circular por el sistema, figuras 6 y7.

Esta característica hace que el seccionalizador seaapto para instalarlo en derivaciones donde lacorriente de cortocircuito máxima hace imposible lacoordinación con fusibles. Instalado en el arranquede una L.A.M.T. mejora substancialmente la coor-dinación del sistema reduciendo los cortes innece-sarios por operación de fusibles

El seccionalizador es un aparato que funcionacontando los pulsos de corriente de falla que circu-lan a través de el y dado que no está diseñado parainterrumpir corrientes de cortocircuito, luego deuna determinada cantidad de pulsos abre cuando el

circuito principal está desenergizado es decir cuan-do el dispositivo ubicado aguas arriba con capaci-dad de ruptura está abierto.

De esta manera es posible aislar derivaciones deuna L.A.M.T. llevando el conteo de las operacionespor sobrecorriente de un dispositivo de recierre.

En el esquema de la figura nº 8 se muestra unaconfiguración típica con un reconectador ajustadopara dos operaciones rápidas- dos lentas y dos sec-cionalizadores preparados para dos cuentas. En lafig. nº 9 se muestra lo mismo pero con la utiliza-ción de un interruptor con relé de máxima corrientey relé de recierre ubicado en el origen de laL.A.M.T.

ENERO-FEBRERO 2003

FALLAS RECIERRE PORCENTAJEEXPERIMENTADAS EXITOSO DEL TOTAL

896 PRIMERO 88,746 SEGUNDO 4,513 TERCERO 1,355 APERTURA 5,5

1010 100%

Tiempo

Corrientemínima dedisparo delreconectador

Curvadel reconectadorrápida

Rango decoordinación

CORRIENTE

Curvadel fusible

Curva del reconectador(lenta)

COORDINACION TRADICIONAL

Fig. 6

COORDINACION CON SECCIONALIZADOR

Fig. 7

Curva del reconectador(lenta)Corriente

mínima dedisparo delreconectador

Curvadel reconectadorrápida

Rango decoordinación

CORRIENTE

Tiempo

Page 10: recierres

12.1 Operación del Seccionalizador Duranteuna Falla Transitoria

Para una falla transitoria fig. n º 10 en el punto A, elreconectador abre en el punto B en su curva de operaciónrápida, el circuito lógico del seccionalizador registrara unpulso de corriente, punto A y luego que la corriente hacaído debajo del umbral de detección, punto B, el sec-cionalizador esperara alrededor de 100 milisegundosmas, punto C, para asegurarse que la línea este abierta. Elcircuito lógico reconoce esto como un evento y cuenta“1”, punto C y almacena el suceso en la memoria.

La falla se autoelimina durante el ciclo del reconecta-dor abierto punto B a punto D el reconectador se cierrapunto D restableciendo el servicio.

El circuito lógico se resetea luego de 25 segundosregresando su cuenta a cero.

FIG.1012.2- OPERACIÓN DE UN SECCIONALIZADOR DE CUENTA “3”

DURANTE UNA FALLA PERMANENTE

Para una falla en el punto A fig.nº 11 el circuito lógi-co del seccionalizador reconoce el disparo del reconecta-dor por primera vez sobre la curva rápida y esperara 100milisegundos punto C para contar “1”.Luego el reconec-tador recierra punto D y vuelve a circular la corriente defalla, nuevamente abre el reconectador punto E otra vezen la curva rápida, el seccionalizador espera 100 milise-gundos punto F para contar “2”.

El reconectador recierra punto G, circula otra vez lacorriente de falla y vuelve a desconectar ahora en sucurva lenta, punto H, el seccionalizador espera 100 mili-segundos, punto J, para contar “3”.

Con el reconectador abierto, la lógica del seccionaliza-dor le envía una señal electrónica al actuador, que permi-te la apertura del circuito, quedando una indicación visualdel ramal afectado y la(s) fase(s) donde esta la falla.

El reconectador recierra punto K, restableciendo el ser-vicio en el resto del sistema que está en buenas condicio-nes.

FIG.11Los reconectadores con desconexión rápida pue-

den también usarse en lugar de seccionalizadores,en conjunto con relés de recierre.

El ejemplo de relés de recierre en el origen de lalínea junto con seccionalizadores permite obteneruna solución más económica de la que usa reconec-tadores

Las interrupciones en L.A. de M.T. protegidas porrelés de recierre mas seccionalizadores son reduci-das a un nivel similar al obtenido usando reconecta-dores, además el mantenimiento del interruptor enel origen de la línea no se incrementa apreciable-mente. 12.3-Seccionalizadores de Operación Tension-

TiempoUn reconectador-seccionalizador es similar a un

reconectador y seccionalizador

ELECTROTECNICA

13,2 Kv

FIG.9

FIG.8 S

S

S

S

2C 2C

2C 2C

FUNCIONAMIENTO DEL SECCIONALIZADOR SOBRE UNA FALLA TRANSITORIA

FUNCIONAMIENTO DEL SECCIONALIZADOR SOBRE UNA FALLAPERMANENTE

13,2 Kv

L.A.- M.T.

DESCONEXION DE LASECCION FALLADA,

SECCIONALIZADOR

RECONECTADOR

CORRIENTEDE LINEA

SERVICIO RESTAURADO EN LA SECCION SANA

Page 11: recierres

convencional. En este caso el control normalmen-te abre solamente durante el tiempo de apertura delreconectador de la estación, de igual manera que unseccionalizador clásico, pero este efectuara el recie-rre automáticamente, de igual manera que un reco-nectador. El control básico Tension-Tiempo (v-t)solamente necesita sensar la tensión en la red. Estatensión también servirá para alimentar al interruptory los circuitos electrónicos de control.

La lógica de control del reconectador-seccionali-zador monitora solamente la tensión y eltiempo.Este aparato opera en conjunto con un reco-nectador o recierre ubicado aguas arriba, no requie-re para su operación sensar corriente y es indepen-diente de las corrientes de conexión del distribuidor.El número de reconectadores-seccionalizadores enserie no tiene límites y no necesita coordinación condispositivos de sobrecorriente.

Funcionamiento: De acuerdo al esquema de lafigura n° 12 suponemos una falla luego de TVS2.En la figura n° 13 se muestra el diagrama tensión -tiempo para el esquema de la figura n°12 de cuatroreconectadores-seccionalizadores1- Abre el reconectador” R”2- Durante la pausa abren TVS1-2-3 y 43- Luego del tiempo de bloqueo cierra el reconec-

tador4- 5 segundos después cierra TVS15- Transcurridos los 5 segundos de TVS1 , TVS2

empieza a contar los 8 segundos para el cierre,al llegar a los 5 segundos TVS1 se resetea, 3segundos después se cierra TVS2 y como exis-te una falla allí el reconectador vuelve a abrir,pero como no se cumplió el tiempo de reseteode TVS2 este durante la pausa del reconectadorabre y bloquea su operación, quedando abiertoen forma definitiva.

6- El reconectador vuelve a cerrar 7- 5 segundos después cierra TVS1

8- TVS2 no cierra, puesto que esta bloqueado9- Luego de cerrado TVS1, TVS3 empieza a contar 15

segundos para cerrar,al finalizar este tiempo cierraTVS3.

10- Cerrado TVS3, TVS4 empieza a contar 8 segundos,finalizado este tiempo TVS4 queda cerrado.

Por lo tanto, el sistema es totalmente selectivo y operaen forma automática.12.4- Principales Características1) No requiere coordinación de ningún tipo con otros

reconectadores y/o seccionalizadores, salvo lasecuencia correcta de tiempo de cierre y tiempo debloqueo al aparecer la tensión en la red.

2) No necesita comunicaciones entre aparatos.3) Como desventaja todo el distribuidor se ve sometido

a dos operaciones rápidas de recierre del reconecta-dor. Si se quiere eliminar esto ultimo es posible ubi-car el reconectador a partir de que la línea comiencea ser rural.

4) Una ventaja adicional es la apertura de todos los sec-cionalizadores cuando se abre por maniobra o fallapermanente el interruptor principal de la linea.Estoúltimo permite luego un cierre secuencial de cadatramo, evitando de esta manera las corrientes deconexión que a veces no permite conectar un distri-buidor.

13- COSTOS DE LOS EQUIPOS UTILIZA-DOS (EN U$S)

Interruptor de vacío U$S 6.000,00Relé de I max. Digital U$S 1.600,00Relé de recierre digital U$S 1.400,00Total U$S 9.000,00

ENERO-FEBRERO 2003

R TVS1

TVS2

TVS3 TVS4

F

FIG. 12

tr=5”

tr=5”

tr=5”

tr=5”tc=15”

tc=8”

tc=5”

tc=8”

DIAGRAMA DE SECUENCIAS DE CIERRES DE RECONECTADORES,SECCIONALIZADORES ,CONTROLADOR TENSION-TIEMPO

A = ABIERTO C= CERRADO tc = Tiempo de Cierre - tr= Tiempo de Reposición

FIG.13

Page 12: recierres

Reconectador con control digital (trifásico) U$S 12.000,00

Reconectador convencional Monofásico U$S 5.000.00Trifásico. U$S 10.000.00

Seccionalizador convencional Monofásico. U$S 2.500.00Trifásico. U$S 5.000.00Seccionalizador electrónico Monofásico U$S 300.00

Equipo-Fusible de M.T. U$S 50.00Fusible de M.T. U$S 5,00

14- PERFORMANCE DE LOS DISTINTOSDISPOSITIVOS DE PROTECCIÓN

El significado de cada uno de estos ítem debe seranalizado de acuerdo a lo siguiente:

14.1 - Fusibles: Estos dispositivos no tienen un costo elevado,

pero para obtener una adecuada protección de la redse necesitan una gran cantidad de ellos.

La principal limitación del fusible es que toda vezque es sometido a una corriente superior a su míni-ma corriente de fusión este operará y el servicio detoda la parte del sistema más allá de ese fusible seinterrumpe hasta que un equipo de reparacionespueda llegar hasta el lugar. El servicio frecuente-mente queda interrumpido por varias horas, ademásel fusible provoca cortes en el sistema totalmenteinnecesarios ya que no puede discriminar entre unafalla transitoria y una permanente.14.2 - Reconectadores:

Cada línea o tramo de ella requiere un equipo deestos, su costo inicial es elevado pero proveen unalto grado de protección desde el lugar en que estáninstalados, la corriente nominal y la capacidad deruptura pueden restringir la porción de línea prote-gida. El costo de mantenimiento debe ser tenido encuenta pero debido al reducido número de interrup-ciones con el uso del reconectador, el costo de ope-ración del sistema se reduce apreciablemente.

14. 3 - Interruptor de RecierreEl costo de instalar un equipo de estos, en el mejor

de los casos, se reduce al costo del relé de recierreya que el interruptor y el relé de máxima corrienteforman parte del equipamiento existente en el cen-tro de distribución. En el peor de los casos, el costoimplica instalar un interruptor, un relé de máximacorriente y un relé de recierre, representando estosel 70% del costo de un reconectador.

El interruptor con recierre no esta limitado por lacapacidad de ruptura en contraste con lo que ocurrecon el reconectador. Esta opción permite una rápidaeliminación de la falla y la menor perdida de sumi-nistro a los consumidores debido a su perfomance yrelativo bajo costo de implementacion La posibili-dad de contar con varios intentos de recierre ofreceademás la ventaja de mejorar la perfomance del sis-tema respecto al recierre de una sola tentativa ytambién permite el uso de seccionalizadores quepueden reducir la longitud de la línea fuera de ser-vicio.

15- CONSIDERACIONES RESPECTO ALTIPO DE LÍNEA AÉREA

El recorrido de la línea aérea tiene influenciasobre los equipos de protección y las técnicas dereenganche a emplear, por ejemplo una L.A.M.T. decaracterísticas “urbanas” implica atravesar zonaspobladas de mayor o menor densidad. Un conductorcaído y tensionado cerca de una persona inadverti-da constituye una situación “extremadamente peli-grosa”15.1- Línea Aérea Simple Urbana

El hecho de atravesar zonas pobladas puede creartemores en cuanto a la posibilidad de realizar reen-ganches, debido por ejemplo al riesgo potencial deelectrocución de una persona cercana a un conduc-tor caído. Por lo tanto se debe analizar si es conve-niente o no realizar operaciones de recierre en estecaso.

Las fallas entre fases deben ser consideradas deacuerdo al nivel de corriente de cortocircuito, noseria conveniente efectuar un reenganche en el casode una falla entre fases que implique un alto valorde corriente de falla, sin embargo no habría proble-mas en el caso de corrientes de falla cercanas alnivel de sobrecarga. Los relés digitales de protec-ción de ultima generación permiten un ampliorango de ajustes con lo cual se podría bloquear elrecierre en el caso de corrientes de falla de altovalor.

Las fallas a tierra son las más comunes, peligro-sas y difíciles de detectar. Si consideramos que lasL.A.M.T. se construyen sin hilo de guardia y sin

ELECTROTECNICA

INTERRUPTOR DE RECIERRE

TIPOS DE PROTECCIONt INTERRUPCIONESCADA 100 km / Año

3127

FUSIBLESRECONECTADOR

Page 13: recierres

puesta a tierra de columnas ni pernos de aisladores,es factible encontrar valores de resistencia de fallamuy elevados, Esto genera corrientes de fallamonofásicas de valores muy pequeños y por lotanto difíciles de detectar por las protecciones con-vencionales.

La falla consistente en el corte y caída al suelo deun conductor, es la más riesgosa, puesto que poneen “peligro la vida de personas y animales” y es eneste caso dónde hay que asegurar la desconexión atoda costa de la línea. La resistencia de falla “RF”depende de la longitud del conductor apoyado en elsuelo y de la resistividad del terreno. Se puedenesperar valores de “RF” entre 5 y 300 ohms.

Si la L.A.M.T. se construye con los pernos de losaisladores unidos eléctricamente y estos conectadosa la armadura metálica de la columna de hormigón,la que a su vez se pone a tierra por medio de unajabalina adecuada, se pueden esperar valores de“RF” del orden de 50 ohms y por lo tanto corrien-tes de falla a tierra detectables por la protección.

La función conductor caído (downed conductor)permite a los nuevos relés digitales discriminarentre un contorneo de un aislador y un conductorcaído con una alta resistencia de falla, de esta formael reenganche se puede bloquear si se detecta “con-ductor caído”.

Sin embargo esta técnica todavía no es totalmenteconfiable debido a los complicados algoritmos quenecesita el relé pera detectar un elevado número devariables, como ser tipo suelo donde cae el conduc-tor, armónicos generados por el arco etc. Por lotanto, no resulta aconsejable efectuar operacionesde recierre en L.A.M.T. urbanas por el momento.15. 2- Línea Aérea Simple Suburbana

En cuanto al tipo de fallas sigue siendo valido loexpresado anteriormente, de hecho los reconectado-res modernos con control digital poseen una fun-ción de falla a tierra sensible (SGF SensitiveGround Fault) que permite bloquear al reconecta-dor. También para el caso de fallas entre fases dealto valor se puede bloquear el ciclo de recierre.

Por lo tanto para tramos de Líneas Aéreas de MTsuburbanas parece aconsejable efectuar dos y hastatres tentativas de recierres (esto ultimo en el casoque se utilicen seccionalizadores de 2 cuentas).Estoestará limitado por la densidad de población y lascaracterísticas particulares de la línea15. 3- Línea Aérea Simple Rural

Para una L.A.M.T. rural todos los conceptosanteriores siguen siendo validos a pesar que debidoa la distancia de la fuente los niveles de cortocircui-

tos son relativamente bajos y el riesgo potencial deelectrocución se reduce al reducirse la densidad dela población

Estas líneas están más expuestas a fallas transito-rias y se encuentran muy alejadas de los centrosoperativos y de mantenimiento, por lo que pareceaconsejable efectuar entre 3 y 4 intentos de recierreacompañados por seccionalizadores de 2 y 3 cuen-tas para dividir la línea en tramos. Esto estará limi-tado por las características particulares de la línea.15. 4- Líneas Aéreas Mixtas

Se pueden encontrar líneas aéreas mixtas del tipo:L.A.Mixta Urbana-Suburbana-L.A.Mixta Suburbana-Rural -L.A.Mixta Urbana-Suburbana-Rural

En el caso de una L.A.M.T. Mixta Ubana-Suburbana se puede instalar al comienzo de la líneasuburbana un reconectador de manera de separardesde el punto de vista de protección las líneascomo si fueran simples.

De esta forma tenemos dos sectores de línea condistintos índices de falla y los usuarios conectadosa la línea urbana no serán sometidos a las fallas dela línea suburbana. Un caso análogo se presenta conla L.A.M.T. Mixta Suburbana -Rural donde se pue-den aplicar criterios similares.

Por último la L.A.M.T.Mixta Urbana- Suburbana-Rural representa la configuración más compleja eneste caso

dividimos la línea en tres partes: Tramo Urbanosin reenganche-Tramo Suburbano 2 y 3 reengan-ches con seccionalizadores-Tramo Rural 3 y 4 reen-ganches con seccionalizadores.

El caso de una L.A.M.T. con recorridos complica-dos o con usuarios particulares, habrá que recurrir asoluciones adaptadas a las características propias decada línea.

16- CONCLUSIONES

Si consideramos que alrededor del 80 % de lasfallas son de naturaleza transitoria y que estos pue-den eliminarse con una simple operación de recie-rre, estamos diciendo también que en ese mismoporcentaje aumentamos la continuidad del servicio.

Si se desea instalar un equipo de reconexión a lasalida de una subestacion con líneas suburbanas yrurales, a pesar que el equipamiento sea obsoletosiempre es más económico instalar un relé de recie-rre con interruptor que un reconectador, salvo queno se justifique económicamente realizar inversio-nes en una subestacion antigua o próxima a reno-varse.

Si se desea dividir una L.A.M.T. o instalar un

ENERO-FEBRERO 2003

Page 14: recierres

equipo de recierre dónde sólo hay un seccionamien-to la única posibilidad es el reconectador.

17- SINTESIS DE LAS VIRTUDES MASIMPORTANTES DE LA RECONEXIONAUTOMATICA

1) Restituir la capacidad de distribución del siste-ma al nivel previo al de la falla dentro de un perio-do de tiempo mínimo. 2) Ajustarse a las restricciones de cantidad y tiem-

pos de reconexión determinados. 3) Reducir el tiempo de interrupción del servicio a

los usuarios directamente alimentados por lalínea de distribución.

4) Aliviar la carga de trabajo de los operadoresencargados de la restitución manual del servicio,en oportunidad de producirse tormentas u otrascausas de perturbaciones que afecten al sistema.

Los cuadros siguientes resumen los criterios gene-rales de protección y reconexión que pueden adop-tarse en la protección de Ls.As.M.T., estas puedenser distintas si tenemos en cuenta las variantes par-ticulares determinadas por distintas filosofías o cri-terios de protección empleados.

18-

BIBLIOGRAFIA

01) POWER SYSTEM PROTECTION VOL. 3TheElectricity Council 1981 Edited by PeterPeregrinus U.K.

02) PROTECTIVE RELAYS APPLICATIONGUIDE. Third Edition - Gec - Alsthom1987.Edited by ICA Manchester - England

03) LA PROTECTION DES RESEAUX AERIENSA MOYENNE TENSION .Electicite de France-Direction des Etudes et Recherches Francia1967

04) PROTEZIONE ED AUTOMAZIONE NELLERETI ELECTTRICHE C. Lanzi Etas LibriMilán - Italia - 1975

5) ELECTRICAL DISTRIBUTION SYSTEM PRO-TECTION Cooper Power System Third Edition1990 USA

06) MICROPROCESSOR - BASED RECLOSERCONTROL NEW TECHNOLOGY DISTRIBU-TION SYSTEM PROTECTION CAPABILITYJ.A. Kischefsky S.A. Bumgarner IEEETransactions on Power Apparatus and SystemVol. PAS 103 October 1984

07) ELECTRONIC SECTIONALIZER NEW CUR-TAILS TRANSIENT FAULTS by R.A. Brown -A.B. Chance Co. 1988

08) DOWNED POWER LINES-WHY THEY CAN'TALWAYS BE DETECTED IEEE PowerEngineering Society PES-1989

09) THE EVALUATION AND FIELD EXPERIEN-CE WITH A DIGITAL HIGH IMPEDANCEFAULT IEEE-PES 1996

10) SECCIONALIZADORES ELECTRONICOSHANCE Revista Redes Report- numero 9 -octu-bre 1997

11) PROTECCION DE LINEAS AEREAS DE DIS-TRIBUCION DE MEDIA TENSION Ing.Miguel Angel Ricciuto, Ing. Eduardo HectorBertole-Protecciones EDEA S.A. Mar Del Plataoctubre de 2000

12) COORDINACION ENTRE DISTINTOS DISPO-SITIVOS DE PROTECCION EN LINEASAEREAS DE DISTRIBUCION DE MEDIATENSION Ing.Eduardo Hector Bertole,Ing.Miguel Angel Ricciuto Protecciones EDEAS.A. Mar Del Plata Enero de 2000

13) FALLAS A TIERRA EN LINEAS AEREAS DEDISTRIBUCION Y SU PROTECCIONIng.H.G.Naharro Gcia. Regional Litoral AYEE

14) PROTECCIONES DEL SISTEMA DE DISTRI-BUCION DE SEGBA (SEGBA 1976)

15) FALLAS A TIERRA EN SISTEMAS DE DIS-TRIBUCION-REGULACION DE RELES DETIERRA Ing.Miguel A.Ricciuto ProteccionesEléctricas DEBA Mar Del Plata 1986

16) CHOIX DU REGIME DE NEUTRE D’UN RESE-AUX INDUSTRIAL A HAUTE TENSION 1 A36 KV. J. Verschoore -Merlin Gerin

ELECTROTECNICA

TIPO NUMERO PROTECCIONLINEAS RECIERRES EN LA DERIVACION

URBANA XXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXX

2 XXXXXXXXXXXXXXXXXXX

3 Seccionaliza a dos Cuentas3 Seccionaliza a dos Cuentas

4 Seccionaliza a tres Cuentas

SUBURBANA

RURAL

TIPOS de FALLASI NO

Cortocircuito Trifásico X

Cortocircuito Bifásico X

Cortocircuito Monofásico X

Sobrecorriente Trifásica X

Sobrecorriente Bifásica X

Sobrecorriente Monofásica X

Conductor Caído X

RECIERRE

Page 15: recierres

ENERO-FEBRERO 200317) DISTRIBUTION SYSTEM FEEDER OVERCU-

RRENT PROTECTION General Electric 199318) SYSTEM NEUTRAL GROUNDING AND

GROUND FAULT PROTECTION GUIDEBrown Boveri 1980

19) ANALISIS SOBRE LA VINCULACION DELNEUTRO A TIERRA - ELECCION DE UNMETODO UNICO PARA LA RED DE M.T. DEMAR DEL PLATA. Ing. M.iguel A.RicciutoProtecciones Eléctricas ESEBA Mar Del Plata1992

20) RECIERRE EN LINEAS DE MEDIA TENSIONIng.Carlos.A.Gold Revista Unica

21) THE EFFECTS OF RECLOSING ON INDUS-TRIAL PLANTS -G.F.Walsh General ElectricSchenectedy, N.Y.

22) CONSIDERACIONES SOBRE LA VINCULA-CION DEL NEUTRO A TIERRA Y LAOPERACIÓN DEL SISTEMA. Ing.MiguelA.Ricciuto Protecciones EDEA S.A. 1999

Miguel Angel RicciutoNació en Mar del Plata Buenos Aires Argentina el 11 de junio de 1955. TécnicoMecánico Electricista Escuela Industrial Mar del Plata ENET N° 1 en 1973. Recibió eltitulo de Ingeniero Electricista en la Facultad de Ingeniería de Mar del Plata en abrilde 1982.Desde 1974 se desempeño como Técnico asistente en la Central 9 de Julio de Mar delPlata de la Empresa Agua y Energía Eléctrica, en 1977 paso como técnico Ayudante aProtecciones Eléctricas en la misma Empresa. Desde 1983 hasta 1987 AyudanteProfesional de la cátedra Transmisión y Distribución de la Energía Eléctrica. Facutadde Ingeniería Mar Del Plata.

Desde 1983 Jefe de Protecciones y Mediciones Eléctricas en la Empresa DEBA-Regional Mardel Plata. Desde 1987 Jefe de Protecciones Eléctricas ESEBA-Mar del Plata. A partir de 1997hasta el presente Jefe de Protecciones EDEA.-SA Empresa Distribuidora de EnergíaAtlántica.

Eduardo Héctor BertoleNació en Mar del Plata-Buenos Aires –Argentina en 1961Técnico Mecánico-Electricista en 1980,por la Escuela Nacional De Educación TécnicaNº 1.de Mar del PlataIngeniero Electricista en 1997, por la Facultad de Ingeniería de Mar del Plata.Se desempeño en otros sectores de la empresa ESEBA desde 1991 y en EDEA S.A. apartir de 1997Desde 1998 hasta la actualidad se desempeña como Ingeniero Adjunto en ProteccionesEDEA S.A.