Análisis del Manejo de Fallas de Aterramiento Monofásico y Dispositivo de Selección de Líneas de Aterramiento de Corriente Pequeña en Subestaciones
Una subestación sin un dispositivo de selección de línea de tierra experimentó una falla de tierra en una fase. El sistema de localización de fallas (FA) identificó la sección de falla entre el interruptor A y el interruptor B. La inspección y manejo en el sitio tomaron 30 minutos para aislar la falla, sin necesidad de pruebas de desconexión en líneas no fallidas. La coordinación entre la red principal y la red de distribución se basa en un análisis integral de "acción de protección del bus, 3U0, tensión trifásica + alarma en el terminal de la línea". Basado en el equipo de automatización de distribución existente, no es necesario agregar nuevo hardware, solo actualizaciones de software. A través de la coordinación de la red principal y de distribución, se puede realizar la selección de línea y la localización de sección.
Cuando ocurre una falla de tierra en una fase, la tensión del bus de la subestación cumple las condiciones de tierra, y el bus emite una señal de protección de tierra. En este momento, el terminal de automatización de distribución del interruptor A en la línea de salida envía una señal de alarma de tierra, mientras que el interruptor B no. La estación principal analiza la falla basándose en las señales de la red principal y de distribución, ubicando así la falla entre el interruptor A y el interruptor B.
El valor central de un dispositivo de selección de línea de tierra de corriente pequeña radica en identificar con precisión la línea fallida. Cuando ocurre una falla de tierra en una fase, es la herramienta más crítica para bloquear directamente la fuente del problema. Su importancia principal es identificar rápidamente y con precisión la línea específica con la falla de tierra de entre múltiples líneas de salida.
Sin él, el personal de mantenimiento depende de pruebas de desconexión manuales, que son tediosas y propensas a errores, o de desconexiones programadas rápidas, ambas esencialmente "escaneos ciegos". Determinar el punto de falla cortando las líneas una por una inevitablemente causará que las líneas no fallidas sean desconectadas innecesariamente, sacrificando directamente la experiencia de suministro de energía del usuario. Las interrupciones de energía de corto plazo frecuentes no solo reducen la calidad de tensión en el lado del usuario, sino que también presentan riesgos significativos para cargas sensibles (como la fabricación de precisión y los centros de datos), lo cual contradice los objetivos de desarrollo de redes de distribución inteligentes que buscan alta confiabilidad y altas capacidades de autocuración.
La selección de línea coordinada automatizada, aunque es una alternativa, es compleja y altamente dependiente de múltiples factores. Cuando no se depende de pruebas de desconexión manuales y no hay un dispositivo de selección de línea dedicado, la coordinación de la red principal y de distribución basada en un juicio integral de "acción de protección del bus, 3U0, tensión trifásica + alarma en el terminal de la línea" es un enfoque factible. El núcleo de este esquema es utilizar de manera integral la información clave de falla de la capa de subestación y la capa de línea de distribución para un análisis conjunto.
Sin embargo, este método depende de la coordinación de varios eslabones: recolección y transmisión de información de la subestación (base de hardware), cobertura y confiabilidad de los terminales de línea (base de datos), algoritmos de la estación principal (cerebro central) y mecanismos de coordinación (enlace de sistema). Su complejidad, retraso y tasa de éxito están limitados por los eslabones más débiles en toda la cadena, haciéndolo mucho menos comparable a dispositivos dedicados.
Los dispositivos de selección de línea de ninguna manera son redundantes; su precisión determina si son un "ancla de estabilidad" o una "fuente de accidentes". Un dispositivo con selección precisa es la piedra angular central para garantizar el aislamiento rápido y minimizar las interrupciones de energía. Sin embargo, un dispositivo inexacto es extremadamente peligroso, ya que puede llevar a que el personal de operación y mantenimiento corte líneas sanas basándose en información incorrecta, convirtiendo el "corte preciso" en un desastre que "causa precisamente interrupciones de energía". Por lo tanto, su necesidad está absolutamente ligada a su rendimiento (precisión, confiabilidad), y el rendimiento es la clave para su supervivencia.
Aunque la selección de línea coordinada automatizada es una solución factible, las condiciones locales varían según la región, y se deben considerar múltiples factores. Por lo tanto, la selección debe hacerse según las circunstancias locales.
