Gestió de salts per faltes a la subestació de 35kV

Anàlisi i gestió de les faults de salto en l'operació de la subestació de 35kV

1. Anàlisi de les faults de salto

1.1 Faults de salto relacionades amb les línies

En els sistemes elèctrics, l'àrea de cobertura és extensa. Per satisfer les necessitats d'abastament, s'han d'instal·lar nombroses línies de transmissió, el que suposa un gran repte de gestió. Especialment per a les línies d'ús especial, sovint es localitzen en zones remotes com els arrabals per minimitzar l'impacte en la vida residencial. No obstant això, aquestes zones remotes tenen entorns complexos, cosa que dificulta la manteniment i inspecció de les línies. Les pràctiques deficientes d'inspecció, reparació i gestió sovint resulten en defectes de línia no detectats, augmentant la probabilitat de faults en la subestació.

A més, quan les línies passen per zones arbrades, factors externs com el contacte amb arbres i els impactes de llamp poden desencadenar fàcilment faults de salto—i fins i tot provocar incendis majors, posant seriosos perills a la seguretat elèctrica.

1.2 Salto del commutador del transformador principal al costat de baixa tensió

Aquest tipus de salto sol causar-se per una de tres condicions: operació incorrecta del disjuntor, sobre-salto (salto en cascada) o faults de barra. La causa exacta només es pot determinar després de revisar l'equipament primari i secundari.

Si només opera la protecció de sobrecorrent de baixa tensió del transformador principal, es pot descartar la falla del commutador o la malfunció. Per distingir entre el sobre-salto i les faults de barra, cal una inspecció completa de l'equipament.

• Per l'equipament secundari, centrar-se en els relès de protecció i senyalització.

• Per l'equipament primari, inspeccionar tots els dispositius dins la zona de protecció de sobrecorrent.

Si no hi ha un senyal de salto de protecció ("senyal de caiguda de targeta"), determinar si la fault va ser deguda a un senyal de protecció fallit o a una aterrada oculta de dos punts que provoca el salto.

1.3 Salto del commutador del transformador principal als tres costats

Les causes comunes del salto als tres costats inclouen:

• Faults internes del transformador

• Faults de la barra de baixa tensió

• Curtcircuits en la barra de baixa tensió

Per prevenir aquestes faults, els tècnics de la subestació haurien de realitzar inspeccions regulars dels disjuntors dels tres costats i implementar la protecció de gas (Buchholz) per protegir el transformador.

2. Tècniques de gestió de les faults de salto

2.1 Gestió de les faults de salto de les línies

Quan una subestació de 35kV experimenta un salto de línia, s'ha de realitzar immediatament una inspecció basada en l'acció de protecció. L'àrea d'inspecció s'ha de definir entre la sortida de la línia i el costat de la CT de la línia, utilitzant el diagrama de circuit de la CT com a referència.

Si no es troba cap fault en aquesta zona, procedir a comprovar el disjuntor saltat, seguint aquest ordre:

• Indicador de posició del disjuntor

• Bras de lligadura de les tres fases

• Bobina de supressió d'arc

L'enfocament de l'inspecció varia segons el tipus de disjuntor:

• Disjuntors de molla: Comprovar l'emmagatzematge d'energia de la molla.

• Disjuntors electromagnètics: Inspeccionar les condicions del fusible i del contacte d'alimentació.

Només després de la eliminació de la fault, s'ha de re-energitzar la línia.

2.2 Gestió del salto del commutador del transformador principal al costat de baixa tensió

Després d'un salto:

• Si només ha operat la protecció de sobrecorrent de baixa tensió sense un senyal de salto, inspeccionar el circuit secundari: comprovar si hi ha fusibles fundits o enllaços de relé de protecció (plaques de pressió) mancants.

• Per l'equipament primari, inspeccionar tots els dispositius connectats a la barra de baixa tensió i a la sortida de la línia.

Si han operat tant la protecció de la línia com la de sobrecorrent, però el disjuntor de la línia no ha saltat, això indica una fault de línia. Realitzar una patrulla de la línia des de la sortida fins al punt de fault. La solució és simple: aïllar la fault obrint els interruptors de separació a ambdós costats del disjuntor, restablent l'energia als equips sanjos.

Si el transformador principal salta sense cap senyal de protecció, la causa pot ser:

• Fallida de la protecció (no operació)

• Aterrada de dos punts

• Fallida mecànica del disjuntor

En aquests casos, el sistema de protecció del transformador encara pot generar un senyal indicant fallida del relé. Per gestionar-ho:

• Obrir tots els disjuntors de la barra.

• Intentar re-energitzar el costat de baixa tensió del transformador.

• Restablir gradualment l'energia a les altres alimentacions.

2.3 Gestió del salto del transformador principal als tres costats

Per determinar si una fault implica un salto als tres costats, inspeccionar els senyals de protecció i l'equipament primari:

• Si opera la protecció de Buchholz (gas), la fault probablement està a l'interior del transformador o al circuit secundari, no al sistema extern. Comprovar:

• Espiada d'oli del dipòsit de conservació o del respirador

• Aterrada o curtcircuits en el circuit secundari

• Deformació o incendi del transformador

• La protecció diferencial indica faults inter-turn o fase a fase en les bobines del transformador. Inspeccionar:

• Nivell i color de l'oli

• Isoladors

• Relé de gas

Si hi ha gas al relé, analitzar el seu color i inflamabilitat per determinar el tipus de fault.

Si no es troba cap fault, el salto pot ser degut a una malfunció de la protecció, que és relativament comuna i més fàcil de gestionar. Restablir l'operació segons les normes estàndard.

3. Mesures preventives per a l'operació de la subestació

3.1 Detecció i resposta tempestiva de faults

Els operadors han de realitzar controls rutinaris de l'equipament, registrar dades d'operació i identificar signes inicials de faults. Després de la manteniment, les proves d'acceptació correctes són crítiques per assegurar la seguretat.

En cas de faults, els operadors haurien de:

• Aïllar l'equipament defectuós

• Canviar a sistemes de reserva

• Aplicar solucions eficients per mantenir l'estabilitat del sistema

Dominar les operacions de commutació (operacions d'interruptors de separació) reduix significativament els riscos de faults. Això requereix un alt grau de competència tècnica i formació contínua.

3.2 Imposar regulacions de seguretat i responsabilitat

Augmentar la consciència de seguretat mitjançant:

• Panells d'avisos

• Slogans de seguretat

• Vídeos d'accidents

• Boletins de seguretat

• Reunions de seguretat

• Estudis de casos

Establir un sistema de responsabilitat de seguretat amb rols clars, mètriques de rendiment i mecanismes de recompensa/castig. Fer quantificables i traçables les responsabilitats de seguretat per motivar els operadors i fortaleixer la responsabilitat.

3.3 Millorar la gestió tècnica

Per assegurar la seguretat de la xarxa, els operadors han de millorar continuament les habilitats tècniques i la gestió de l'equipament.

• Realitzar programes de formació, conferències tècniques i revisions de regulacions.

• Assegurar que el personal entén:

• Disposició de l'equipament

• Connexions del sistema

• Procediments d'operació

• Manteniment bàsic

• Realitzar exercicis d'anticipació d'accidents i simulacris anti-accident per millorar la resposta d'emergència.

• Assegurar que els operadors entenen completament:

• Finalitat de l'operació

• Estats del sistema abans i després de l'operació

• Canvis de càrrega

• Precaucions crítiques

4. Conclusió

En la societat moderna, la gent depèn fortement de l'electricitat per a la producció i la vida quotidiana, exigint una major fiabilitat dels sistemes elèctrics. Per tant, incrementar l'atenció a l'operació de les subestacions, dominar els mecanismes de faults de salto i respondre promptament són tasques essencials per a l'indústria elèctrica per minimitzar les interrupcions del sistema.