¿Qué es un Dispositivo de Sincronización de Fase?

¿Qué es un Dispositivo de Sincronización de Fase?

Definición de Dispositivo de Sincronización de Fase

Un Dispositivo de Sincronización de Fase (PSD) se define como un dispositivo que sincroniza el conmutado de los polos del interruptor con el cruce por cero de la onda de tensión o corriente de fase.

Dispositivo de Conmutación Controlada

También conocido como Dispositivo de Conmutación Controlada (CSD), asegura un tiempo preciso durante las operaciones del interruptor.

Sincronización de Tensión y Corriente

El PSD utiliza las formas de onda de tensión y corriente para identificar los cruces por cero y sincronizar las operaciones del interruptor en consecuencia.

Al apagar un interruptor para cortar una carga inductiva, es mejor interrumpir la corriente en el cruce por cero de la onda de corriente. Sin embargo, esto es difícil de lograr exactamente. En los interruptores normales, la interrupción de la corriente ocurre cerca, pero no exactamente, en el punto de cruce por cero. Debido a que la carga es inductiva, esta interrupción repentina causa una alta tasa de cambio de corriente (di/dt), resultando en una alta tensión transitoria en el sistema.

En sistemas de potencia de baja o media tensión, la tensión transitoria durante la operación del interruptor puede no afectar significativamente el rendimiento. Sin embargo, en sistemas de extra y ultra-alta tensión, tiene un mayor impacto. Si los contactos del interruptor no están suficientemente separados en el momento de la interrupción, puede ocurrir reionización debido a la sobretensión transitoria, lo que lleva a la reaparición del arco.

Cuando encendemos una carga inductiva como un transformador o reactor, y si el interruptor cierra el circuito cerca del cruce por cero de la tensión, habrá un componente DC alto de corriente. Esto puede saturar el núcleo del transformador o reactor. Esto conduce a una alta corriente de arranque en el transformador o reactor.

Al conectar una carga capacitiva, como un banco de condensadores, es mejor encender el interruptor en el cruce por cero de la forma de onda de tensión del sistema.

De lo contrario, debido al cambio repentino de tensión durante la conmutación, se crea una alta corriente de arranque en el sistema. Esto puede ir seguido de una sobretensión en el sistema también.

La corriente de arranque junto con la tensión excesiva estresan mecánica y eléctricamente el banco de condensadores y otros equipos en línea.

En el interruptor, las tres fases generalmente se abren o cierran casi simultáneamente. Sin embargo, hay un intervalo de 6,6 ms entre los cruces por cero de fases adyacentes en un sistema trifásico.

Este dispositivo toma la forma de onda de tensión del transformador de potencial del bus o carga, la forma de onda de corriente de los transformadores de corriente de la carga, la señal de contacto auxiliar y la señal de contacto de referencia del interruptor, el comando de cierre y apertura del interruptor de control instalado en el panel de control.

Se requieren señales de tensión y corriente de cada fase para identificar el instante exacto del cruce por cero de la forma de onda de la fase individual. Las señales de contacto del interruptor son necesarias para calcular el retardo operativo del interruptor, de modo que el pulso de apertura o cierre al interruptor pueda enviarse en consecuencia, para coincidir con la interrupción y el cruce por cero de la onda de corriente o tensión, según sea necesario.

Este dispositivo está dedicado para la operación manual del interruptor. Durante la desconexión por falla, la señal de desconexión al interruptor se envía directamente desde el conjunto de relés de protección, omitiendo el dispositivo. El Dispositivo de Sincronización de Fase o PSD también puede estar asociado con un interruptor de bypass que puede omitir el dispositivo del sistema si es necesario en cualquier situación.

Gestión de Carga Inductiva

Encender las cargas inductivas en el momento adecuado previene las altas corrientes de arranque que pueden dañar el equipo.

Conmutación de Carga Capacitiva

Un buen timing al conmutar cargas capacitivas reduce el riesgo de altas corrientes de arranque y sobretensión.