Qué significa normalizar un esquema de protección
Las protecciones de una línea de transmisión deciden qué interruptor abre ante una falla, y lo deciden en fracciones de segundo. Para hacerlo bien necesitan ajustes calculados con la red real: sus líneas, sus transformadores, su generación y sus canales de comunicación.
Con los años la red cambia. Entran y salen equipos, se cargan ajustes provisionales para atender emergencias y los relés envejecen. Normalizar es devolver el sistema a un esquema coherente, calculado y probado.
En un anillo el problema crece, porque la energía puede llegar a una falla por más de un camino. Cada relé tiene que distinguir si la falla está en su tramo o en el vecino. Si los ajustes de los dos extremos no están coordinados, abren interruptores que debían quedarse cerrados y una falla local termina afectando a medio anillo.
En el Zulia, además, cada parte del sistema depende de las demás. Dídimo Antonio León, presidente del gremio de ingenieros electricistas del estado, lo resumió para Bloomberg Línea en una frase.
Es un problema estructural. Es decir, todo depende de todo
Señales de que su red lo necesita
Estas condiciones indican que los ajustes ya no corresponden a la red que protegen:
- Ajustes provisionales que se cargaron para una emergencia y nunca se revisaron.
- Fallas que tardan en despejarse o que disparan más interruptores de los necesarios.
- Relés fuera de servicio o esquemas de teleprotección inoperativos.
- Una base de datos del sistema de potencia que no refleja la red actual.
Qué incluye el trabajo
En los anillos urbanos de 230/138 kV de la Costa Occidental del Lago de Maracaibo se daban varias de esas señales. Los anillos de 138 kV estaban en emergencia y hubo que cargar ajustes provisionales para atenderla. Los tiempos de despeje de fallas debían mejorar, había relés por recuperar y la base de datos del sistema de potencia del estado Zulia necesitaba actualización.
Los estudios son el corazón del trabajo. Con la base de datos al día se calculan el cortocircuito, el flujo de carga y la estabilidad del sistema, y a partir de ellos la selección, la coordinación y los ajustes de cada protección. Un ajuste sin estudio detrás es una apuesta, por bien que se haya probado el relé en el banco.
El orden importa: primero se atiende la emergencia, después se estudia la red y al final se implementan los ajustes definitivos. En la primera fase del proyecto para CORPOELEC, el trabajo siguió esta secuencia:
- Levantamiento. Actualización de la base de datos del sistema de potencia del estado Zulia.
- Atención de la emergencia. Carga de ajustes provisionales y pruebas en los anillos urbanos de 138 kV.
- Estudios. Modelado y estudios eléctricos del sistema de potencia para generar los nuevos ajustes de protección.
- Teleprotección. Nuevos esquemas y rehabilitación de los existentes en las líneas de 138 kV, con tarjetas TEBIT adquiridas para implementarlos.
- Puesta en servicio. Relés recuperados y puestos en servicio.
La protección también depende de la comunicación
El resultado de esa fase fue la selección de los sistemas de protecciones de las líneas de transmisión de 138 kV y mejores tiempos de despeje de las fallas en esas líneas. Parte de ese resultado depende de algo que no está en el relé: la comunicación.
La teleprotección y las protecciones diferenciales necesitan un canal entre los extremos de la línea. Si ese canal falla, la protección pierde rapidez o queda fuera de servicio. Por eso una normalización seria revisa también la red de comunicaciones.
En la S/E Cuatricentenario, de 400/230/138 kV, se instaló un nuevo multiplexor para recuperar la teleprotección de la línea Tablazo–Cuatricentenario 400 kV. En otro frente, Favinca ejecutó 408 empalmes de fibra óptica en un plan de reparación para recuperar protecciones diferenciales.
La señal también tiene que llegar al operador. En la S/E Tablazo 400 kV, la rehabilitación de protección y control devolvió el control y el reporte de alarmas del patio a los operadores y al despacho de potencia. Una protección que actúa bien pero no avisa deja al despacho decidiendo a ciegas.
Pida la memoria de ajustes de cada relé y la base de datos actualizada como parte de la entrega: son el punto de partida de la próxima revisión. Y antes de contratar una normalización, pregunte:
- ¿Quién hace los estudios y con qué base de datos del sistema?
- ¿Se prueban los relés y la teleprotección de extremo a extremo antes de cerrar?
- ¿Se revisa el canal de comunicación, sea fibra o multiplexor?
- ¿Llegan las alarmas de protección al despacho y a los operadores?
- ¿Se capacita al personal que operará con los nuevos ajustes?
Revisamos los esquemas de protección y teleprotección de su red y proponemos una normalización por fases.
