Modos de Recierre Automático: Simple Unifásico Trifásico y Compuesto

Visión General de los Modos de Recierre Automático

Generalmente, los dispositivos de recierre automático se clasifican en cuatro modos: recierre monofásico, recierre trifásico, recierre compuesto y recierre desactivado. El modo apropiado puede seleccionarse según las necesidades de la carga y las condiciones del sistema.

1. Recierre Monofásico

La mayoría de las líneas de transmisión de 110 kV y superiores emplean el recierre monofásico de un solo disparo. Según la experiencia operativa, más del 70% de las fallas de cortocircuito en líneas aéreas de alta tensión en sistemas con tierra sólida (110 kV y superiores) son fallas monofásicas a tierra. Para líneas de 220 kV y superiores, debido a un mayor espacio entre fases, las fallas monofásicas a tierra pueden representar hasta el 90% de todas las fallas. En estos casos, desconectar solo la fase defectuosa y realizar el recierre monofásico—mientras se mantienen energizadas las dos fases saludables durante el ciclo de recierre—mejora significativamente la confiabilidad del suministro de energía y aumenta la estabilidad de la operación del sistema en paralelo. Por lo tanto, el recierre monofásico se utiliza ampliamente en sistemas con tierra sólida de 220 kV y superiores.

Se aplica generalmente a:

• líneas de conexión de un solo circuito de 220 kV y por debajo;

• líneas con interconexión débil entre dos fuentes de energía (incluyendo redes de bucle electromagnético débilmente conectadas a través de líneas de menor tensión);

• líneas de salida de alta tensión de grandes unidades generadoras de turbinas de vapor.

2. Recierre Compuesto

El recierre compuesto aplica el recierre monofásico para fallas monofásicas a tierra y el recierre trifásico para fallas entre fases.

Se utiliza típicamente en líneas donde se permite el recierre trifásico, pero el recierre monofásico ofrece un mejor rendimiento en el mantenimiento de la estabilidad del sistema o en la restauración del suministro de energía.

3. Recierre Trifásico

El recierre trifásico se refiere a un método en el que, independientemente de si ocurre una falla monofásica o entre fases en líneas de transmisión o distribución, el relé de protección desconecta simultáneamente las tres fases del interruptor, seguido de que el dispositivo de recierre automático vuelve a cerrar las tres fases al mismo tiempo.

Este modo se utiliza generalmente en líneas con una fuerte interconexión entre una fuente de energía y una carga, o entre dos sistemas de energía robustos.

Existen dos métodos principales para iniciar el recierre automático:

I. Inicio por No Correspondencia (Inicio por Mismatch de Posición)

El inicio por no correspondencia ocurre cuando el estado de control del interruptor no coincide con su posición real.

El dispositivo de protección utiliza una entrada de posición del interruptor (generalmente el contacto "posición de corte") para determinar el estado del interruptor. Si esta entrada está cerrada, indica que el interruptor está abierto. Si el interruptor de control está en la posición "cerrado" en ese momento, implica que el interruptor estaba previamente cerrado. Esta discrepancia entre el control y la posición real activa la función de recierre—conocida como "inicio por mismatch de posición."

Este método puede iniciar el recierre tanto para salidas de relés de protección como para salidas no intencionadas del interruptor ("salida furtiva").

Ventajas: Simple y confiable.
Desventajas: Puede no funcionar si los contactos del relé de posición están defectuosos o si los contactos auxiliares del interruptor están defectuosos.

II. Inicio Basado en Protección

El inicio basado en protección se refiere a iniciar el proceso de recierre después de que el relé de protección emite un comando de corte.

Después de un corte de protección, el dispositivo detecta la pérdida de corriente en la línea e inicia el recierre. Típicamente, el dispositivo de protección también incluye una entrada digital etiquetada "corte externo para iniciar recierre," permitiendo que el segundo conjunto de protección en una configuración de doble redundancia active el recierre en el primer conjunto.

Este método simplifica la configuración del recierre, ya que el software de protección determina un modo de recierre fijo, lo que lo hace simple y confiable.

Puede corregir eficazmente los falsos cortes causados por el mal funcionamiento de la protección, pero no puede corregir las salidas no intencionadas "furtivas" causadas por el propio interruptor.

III. Resumen

El inicio basado en protección y el inicio por no correspondencia sirven como métodos complementarios. Los relés de protección basados en microprocesador modernos suelen incorporar ambos métodos. Algunos diseños avanzados omiten los contactos externos de no correspondencia y, en su lugar, inician el recierre directamente cuando, en ausencia de un comando de corte externo (por ejemplo, manual o remoto), el dispositivo detecta un cambio de la posición "cerrado" a "abierto."