Manejo de salto de falla en subestación de 35kV

Análisis y Manejo de Salidas por Fallos en la Operación de una Subestación de 35kV

1. Análisis de los Fallos de Salida

1.1 Fallos de Salida Relacionados con Líneas

En los sistemas de energía, el área de cobertura es extensa. Para satisfacer las demandas de suministro de energía, se deben instalar numerosas líneas de transmisión, lo que plantea desafíos de gestión significativos. Especialmente para las líneas de propósito especial, las instalaciones suelen ubicarse en áreas remotas, como las afueras, para minimizar el impacto en la vida residencial. Sin embargo, estas áreas remotas tienen entornos complejos, lo que dificulta el mantenimiento e inspección de las líneas. Las prácticas de inspección, reparación y gestión deficientes a menudo resultan en defectos de línea no detectados, aumentando la probabilidad de fallos en la subestación.

Además, cuando las líneas pasan por zonas boscosas, factores externos como el contacto con árboles y los rayos pueden desencadenar fácilmente fallos de salida e incluso causar incendios importantes, lo que supone amenazas serias para la seguridad del suministro eléctrico.

1.2 Salida del Interruptor Principal del Transformador del Lado Bajo

Este tipo de salida suele ser causada por una de tres condiciones: operación incorrecta del interruptor, sobresalida (salida en cascada) o fallos en la barra de distribución. La causa exacta solo puede determinarse después de inspeccionar el equipo primario y secundario.

Si solo opera la protección de sobrecorriente del lado bajo del transformador principal, se puede descartar un fallo o mala operación del interruptor. Para distinguir entre la sobresalida y los fallos en la barra de distribución, se requiere una inspección exhaustiva del equipo.

• Para el equipo secundario, enfóquese en los relés de protección y la señalización.

• Para el equipo primario, inspeccione todos los dispositivos dentro de la zona de protección de sobrecorriente.

Si no hay una señal de salto de protección ("señal de tarjeta caída"), determine si el fallo fue debido a una señal de protección fallida o a un doble punto de tierra oculto que causó la salida.

1.3 Salida del Interruptor Principal del Transformador en los Tres Lados

Las causas comunes de la salida en los tres lados incluyen:

• Fallos internos del transformador

• Fallos en la barra de distribución de baja tensión

• Cortocircuitos en la barra de distribución de baja tensión

Para prevenir estos fallos, los técnicos de la subestación deben realizar inspecciones regulares de los interruptores de los tres lados e implementar la protección de gas (Buchholz) para proteger el transformador.

2. Técnicas de Manejo de Fallos de Salida

2.1 Manejo de Fallos de Salida en Líneas

Cuando una subestación de 35kV experimenta una salida de línea, debe realizarse inmediatamente una inspección basada en la acción de protección tomada. El área de inspección debe definirse entre la salida de la línea y el lado del CT de la línea, utilizando el diagrama del circuito del CT como referencia.

Si no se encuentra ningún fallo en esta zona, proceda a verificar el interruptor saltado, siguiendo este orden:

• Indicador de posición del interruptor

• Brazos de acoplamiento trifásico

• Bobina de supresión de arco

El enfoque de la inspección varía según el tipo de interruptor:

• Interruptores de resorte: Verifique el almacenamiento de energía del resorte.

• Interruptores electromagnéticos: Inspeccione las condiciones de fusibles y contactos de alimentación.

Solo después de la eliminación del fallo, la línea debe ser reenergizada.

2.2 Manejo de la Salida del Interruptor Principal del Transformador del Lado Bajo

Después de una salida:

• Si solo operó la protección de sobrecorriente del lado bajo sin una señal de salto, inspeccione el circuito secundario: verifique si hay fusibles fundidos o conexiones de relé de protección faltantes (placas de presión).

• Para el equipo primario, inspeccione todos los dispositivos conectados a la barra de distribución de baja tensión y la salida de la línea.

Si tanto la protección de la línea como la protección de sobrecorriente operaron, pero el interruptor de la línea no saltó, indica un fallo en la línea. Realice un patrullaje de la línea desde la salida hasta el punto de fallo. La solución es simple: aísle el fallo abriendo los interruptores de conexión en ambos lados del interruptor, restaurando la energía a los equipos sanos.

Si el transformador principal salta sin ninguna señal de protección, la causa puede ser:

• Fallo de la protección (fallo en la operación)

• Tierra en dos puntos

• Fallo mecánico del interruptor

En tales casos, el sistema de protección del transformador puede generar aún una señal indicando el fallo del relé. Para manejar esto:

• Abra todos los interruptores en la barra.

• Intente reenergizar el lado de baja tensión del transformador.

• Restaure gradualmente la energía a otros alimentadores.

2.3 Manejo de la Salida del Transformador Principal en los Tres Lados

Para determinar si un fallo implica una salida en los tres lados, inspeccione las señales de protección y el equipo primario:

• Si la protección Buchholz (de gas) opera, el fallo probablemente esté en el interior del transformador o en el circuito secundario, no en el sistema externo. Verifique:

• Rociado de aceite desde el tanque de conservación o respiradero

• Tierras o cortocircuitos en el circuito secundario

• Deformación o incendio del transformador

• La protección diferencial indica fallos interturno o entre fases en los devanados del transformador. Inspeccione:

• Nivel y color del aceite

• Tubos de aislamiento

• Relé de gas

Si hay gas en el relé, analice su color y combustibilidad para determinar el tipo de fallo.

Si no se encuentra ningún fallo, la salida puede deberse a una mala operación de la protección, lo cual es relativamente común y más fácil de manejar. Restaure la operación según los procedimientos estándar.

3. Medidas Preventivas para la Operación de Subestaciones

3.1 Detección y Respuesta Oportuna de Fallos

Los operadores deben realizar controles rutinarios de equipos, registrar datos operativos e identificar signos tempranos de fallos. Después del mantenimiento, las pruebas de aceptación adecuadas son cruciales para garantizar la seguridad.

En caso de fallos, los operadores deben:

• Aislar el equipo defectuoso

• Cambiar a sistemas de respaldo

• Aplicar soluciones efectivas para mantener la estabilidad del sistema

Dominar las operaciones de conmutación (operaciones de interruptores de aislamiento) reduce significativamente el riesgo de fallos. Esto requiere una alta competencia técnica y formación continua.

3.2 Aplicación de Reglamentos de Seguridad y Rendición de Cuentas

Mejore la conciencia de seguridad a través de:

• Tableros de anuncios

• Slogans de seguridad

• Videos de accidentes

• Boletines de seguridad

• Reuniones de seguridad

• Estudios de casos

Establezca un sistema de responsabilidad de seguridad con roles claros, métricas de rendimiento y mecanismos de recompensa/castigo. Haga cuantificables y rastreables las responsabilidades de seguridad para motivar a los operadores y fortalecer la rendición de cuentas.

3.3 Mejora de la Gestión Técnica

Para garantizar la seguridad de la red, los operadores deben mejorar continuamente sus habilidades técnicas y la gestión del equipo.

• Realice programas de capacitación, conferencias técnicas y revisiones de reglamentos.

• Asegúrese de que el personal comprenda:

• Distribución del equipo

• Conexiones del sistema

• Procedimientos operativos

• Mantenimiento básico

• Realice ejercicios de anticipación de accidentes y simulacros antiacontecimientos para mejorar la respuesta de emergencia.

• Asegúrese de que los operadores comprendan completamente:

• Propósito de la operación

• Estados del sistema antes y después de la operación

• Cambios de carga

• Precauciones críticas

4. Conclusión

En la sociedad moderna, las personas dependen en gran medida de la electricidad para la producción y la vida diaria, exigiendo mayor confiabilidad de los sistemas de energía. Por lo tanto, aumentar la atención a la operación de subestaciones, dominar los mecanismos de fallos de salida y responder de manera oportuna son tareas esenciales para la industria eléctrica para minimizar las interrupciones del sistema.