Una unidad de anillo (RMU) es una unidad compacta y ensamblada en fábrica de aparataje de media tensión utilizada en redes de distribución. Conecta los cables de media tensión de entrada y salida, y proporciona un suministro de energía controlado a un transformador de distribución u otro alimentador.
En términos sencillos, una RMU realiza tres funciones principales:
- Conmutación — conecta o desconecta secciones de la red de media tensión.
- Protección — elimina fallos en el transformador o alimentador mediante fusibles o interruptores automáticos.
- Seccionamiento y puesta a tierra — aísla una sección defectuosa y proporciona una condición segura de puesta a tierra para el mantenimiento.
Una RMU típica contiene:
- Dos vías de cable de anillo
- Una o más vías de transformador o alimentador
- Interruptores-seccionadores bajo carga
- Interruptores de puesta a tierra
- Fusibles HRC o interruptores automáticos de vacío
- Transformadores de corriente y relés de protección, cuando se requiera
- Indicadores de presencia de tensión
- Compartimentos de cables y mecanismos de enclavamiento
Las RMU están generalmente asociadas con sistemas de media tensión como 6,6 kV, 10 kV, 11 kV, 20 kV y 33 kV, aunque la tensión nominal real depende de la especificación del proyecto.
Topología básica de la RMU
¿Cómo funciona una RMU?
1. Flujo normal de potencia
La energía entra a través de un cable de anillo, pasa por la RMU y sale por el otro cable de anillo. El alimentador derivado suministra energía a un transformador o carga local.
Dependiendo del diseño de la compañía eléctrica:
- Ambos interruptores de anillo pueden estar cerrados, formando un bucle cerrado.
- Un punto en el anillo puede permanecer normalmente abierto para evitar la corriente de circulación y simplificar la coordinación de protecciones.
La segunda disposición es común en los sistemas de distribución porque la red aún puede ser alimentada desde la dirección opuesta después de una falla o una operación de mantenimiento.
2. Aislamiento de fallas en el cable
Supongamos que ocurre una falla en una sección del cable de anillo.
La secuencia de protección y conmutación es generalmente:
- Detectar la falla a través del sistema de protección.
- Abrir los dispositivos de conmutación apropiados.
- Aislar la sección de cable defectuosa de ambos lados.
- Mantener las secciones sanas de la red energizadas desde la fuente disponible.
- Restaurar el suministro a los transformadores o cargas no afectados a través de la ruta alternativa, cuando el diseño de la red lo permita.
Esta es la principal ventaja de fiabilidad de la disposición en anillo: una sola falla en el cable no necesariamente interrumpe el suministro a todos los clientes aguas abajo.
3. Protección contra fallas del transformador
Un alimentador de transformador puede ser protegido por:
- Combinación de fusible e interruptor — común para transformadores de distribución más pequeños.
- Interruptor automático de vacío con protección por relé — preferido cuando se necesita protección ajustable, control remoto, registro de fallas o una coordinación más compleja.
Ante una falla en el transformador, la protección del alimentador debe operar de forma selectiva para que el transformador se desconecte sin disparar innecesariamente los alimentadores de anillo aguas arriba.
4. Puesta a tierra y aislamiento para mantenimiento
Una RMU normalmente incluye un interruptor de puesta a tierra asociado a cada cable o salida de alimentador. Una vez que el circuito correspondiente ha sido aislado y verificado de acuerdo con el procedimiento de maniobra aprobado, el interruptor de puesta a tierra puede conectar la sección aislada a tierra.
Se utilizan enclavamientos mecánicos y eléctricos para evitar combinaciones inseguras, como el cierre de un interruptor de puesta a tierra sobre un circuito bajo tensión.
La presencia de un indicador de tensión no es, por sí sola, un sustituto de un procedimiento aprobado de aislamiento, verificación de ausencia de tensión y puesta a tierra. Las maniobras reales deben ser realizadas únicamente por personal cualificado de acuerdo con las normas de seguridad eléctrica aplicables.
Principales tipos de RMU
1. Por tecnología de aislamiento
| Tipo |
Características principales |
Ventajas típicas |
Limitaciones principales |
| RMU con aislamiento de aire, AIS |
Los conductores y los dispositivos de maniobra utilizan el aire como medio de aislamiento principal |
Fácil acceso visual, prácticas de mantenimiento conocidas, sin compartimento de gas sellado |
Mayor tamaño y mayor sensibilidad a la humedad, el polvo y la contaminación |
| RMU con aislamiento de gas, GIS |
Los componentes de maniobra están encerrados en un compartimento de gas sellado |
Diseño compacto, buena resistencia ambiental, bajo mantenimiento |
Requisitos de manipulación de gas y consideraciones ambientales |
| RMU con aislamiento sólido, SIS |
La resina epoxi u otros materiales dieléctricos sólidos aíslan los componentes primarios |
Sin gas SF₆, diseño compacto, adecuado para entornos hostiles |
El diseño térmico, la reparación en campo y el reciclaje al final de su vida útil requieren atención |
| RMU con aislamiento de aceite |
El aceite proporciona aislamiento y, a veces, capacidad de extinción de arco |
Utilizado históricamente en algunos sistemas |
Riesgo de incendio, envejecimiento del aceite y problemas de mantenimiento; menos común en instalaciones modernas |
Los proyectos modernos evalúan cada vez más la interrupción en vacío combinada con aislamiento en aire, sólido o gas alternativo, especialmente donde las normativas medioambientales restringen el uso de SF₆.
2. Por función de conmutación y protección
RMU con interruptor de carga
Utiliza interruptores de corte en carga para la conmutación y el aislamiento de cables. El alimentador del transformador puede utilizar un interruptor de fusibles separado o un interruptor automático.
RMU protegido por fusibles
Utiliza una combinación interruptor-fusible en el alimentador del transformador. Es compacto y económico para potencias de transformador relativamente pequeñas.
RMU con interruptor automático
Utiliza un interruptor automático en vacío con relés de protección. Proporciona:
- Protección contra sobrecorriente ajustable
- Protección contra fallos a tierra
- Operación remota
- Mejor coordinación con equipos aguas arriba y aguas abajo
- Indicación de fallos y registro de eventos
RMU motorizado o controlado remotamente
Incluye mecanismos de accionamiento por motor, unidades terminales remotas o interfaces de comunicación. Se utiliza en redes de distribución automatizadas y aplicaciones de redes inteligentes.
3. Por número de vías
Las configuraciones comunes incluyen:
- RMU de 2 vías — dos interruptores de cable de anillo
- RMU de 3 vías — dos vías de anillo más un alimentador de transformador
- RMU de 4 vías — dos vías de anillo más dos alimentadores de salida
- RMU de múltiples vías — utilizado donde se conectan varios transformadores, alimentadores o puntos de seccionalización
El RMU de tres vías de uso generalizado se describe a menudo como:
Interruptor de anillo + interruptor de anillo + alimentador de transformador
RMU frente a aparamenta convencional
Un RMU es un tipo de aparamenta de media tensión, pero los términos no son idénticos.
| Característica |
RMU |
Aparamenta convencional de media tensión |
| Propósito principal |
Conmutación compacta de red en anillo y conexión de transformadores |
Protección flexible, medición y control de alimentadores |
| Construcción |
Compacta, a menudo sellada y ensamblada en fábrica |
Paneles compartimentados, generalmente más grandes |
| Disposición típica |
Dos vías de anillo más una o más vías de derivación |
Paneles de entrada, sección de barras, alimentador y medición |
| Protección |
Fusible o interruptor compacto controlado por relé |
Amplias opciones de relés, TC, TP y automatización |
| Instalación |
Subestaciones de transformadores, subestaciones compactas, redes urbanas |
Subestaciones primarias, plantas industriales y grandes estaciones de distribución |
Ventajas clave de una RMU
- Mejora de la continuidad del suministro mediante vías de alimentación alternativas
- Huella compacta
- Tiempo de instalación reducido
- Conmutación, protección y puesta a tierra integradas
- Mejor protección ambiental en diseños sellados
- Adecuado para redes de cables subterráneos
- Compatible con la automatización de la distribución
- Menores requisitos de mantenimiento para unidades selladas
Parámetros de selección importantes
Al seleccionar una RMU, los ingenieros deben verificar al menos:
- Tensión nominal
- Corriente nominal de servicio
- Corriente de corta duración admisible
- Corriente de cresta admisible
- Duración del cortocircuito
- Tensión admisible a frecuencia industrial
- Nivel admisible de impulso tipo rayo
- Clasificación de arco interno
- Medio de aislamiento
- Tipo de terminación de cable
- Método de protección del alimentador del transformador
- Capacidad del interruptor de puesta a tierra
- Condiciones ambientales y de altitud
- Requisitos de control remoto y comunicación
- Disposiciones de enclavamiento y seguridad
- Normas nacionales y de la compañía eléctrica aplicables
Para los aparamentos de media tensión con envolvente metálica, IEC 62271-200 es una referencia clave que cubre los aparamentos y equipos de maniobra y control con envolvente metálica para corriente alterna con tensiones superiores a 1 kV e iguales o inferiores a 52 kV. La especificación exacta de la RMU también debe considerar los requisitos relevantes del interruptor, disyuntor, fusible, protección y de la compañía eléctrica local. Referencia del alcance de la IEC 62271-200
Resumen
Una RMU es el centro de conmutación y protección compacto de una red de distribución en anillo de media tensión. Sus dos vías de anillo mantienen la continuidad de la red, mientras que su alimentador en derivación suministra energía a un transformador o a una carga local. Durante una falla, la RMU aísla solo la sección afectada en la medida en que lo permiten la protección y la configuración de la red, mientras que las secciones sanas pueden permanecer energizadas o ser restauradas a través de una ruta alternativa.
La distinción más importante es:
La topología en anillo proporciona flexibilidad de suministro; la RMU proporciona la conmutación, protección y aislamiento seguro necesarios para operar esa topología.
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Editado desde: Dyson
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