Esquema de Recobriment Automàtic per a Sistemes de Transmissió Tipus i Factors

Esquema de Recobriment Automàtic per a Sistemes de Transmissió

El sistema de recobriment automàtic és una xarxa en sèrie dissenyada per reduir els costos d'operació i augmentar la fiabilitat de la xarxa. Les línies de transmissió d'alta tensió (EHV) es fan servir per transportar grans quantitats d'energia, de l'ordre de milers de megavatios (MW), i per tant no haurien de ser interrompudes en cap cas. Encara que els errors en aquestes línies aèries són comuns, la potència transmesa a través d'elles no hauria de ser interrompuda per períodes llargs degut a errors temporals o permanents.

Els errors transitòris com caigudes d'arbres, impactes de raigs o contacte d'ocells amb les línies aèries poden desaparèixer automàticament sense necessitat d'acció correctora. En canvi, els errors permanents, com la ruptura del conductor o el fallament d'un aïllant, no es poden restablir ràpidament, i durant aquests esdeveniments, el recobriment automàtic no és efectiu. Quan es fa servir el recobriment manual, l'operador ha de reiniciar el relé i tancar l'interruptor. Si l'error és transitòri, la línia roman estable després del segon tancament; però, si l'error persisteix, el sistema de protecció torna a trencar el circuit i ho classifica com un error permanent. Durant els errors transitòris, el recobriment manual introdueix retards significatius.

Atès que les línies de transmissió EHV transporten grans quantitats d'energia, qualsevol retard operatiu pot conduir a pèrdues substancials del sistema tant en termes de costos com d'estabilitat. Per evitar aquests retards causats per la intervenció manual, es presenten esquemes de recobriment automàtic als sistemes de transmissió EHV, eliminant així retards innecessaris induïts per humans. Els reclosers ajuden a gestionar aquests errors dividint la xarxa en segments més petits (seccionalitzadors), com es mostra en la figura. Els reclosers estan programats per realitzar automàticament el procés de reinici, permetent un enfocament més robust de restabliment del servei. Com a resultat, la disponibilitat de l'abastament s'incrementa.

Objectius Principals dels Sistemes de Recobriment Automàtic:

1.Reduir les interrupcions de l'abastament d'energia als consumidors

2.Millorar la continuïtat de l'abastament

3.Reduir les visites a les subestacions

Els errors en les línies de transmissió es poden categoritzar en tres tipus:

1.Errors transitòris: Aquests són errors de curta durada (temporals). Per exemple, un impacte de raig en una línia de transmissió provoca una sobretensió, que es suprimeix mitjançant diversos dispositius en molt poc temps i després es desapareix automàticament. Els errors transitòris representen aproximadament l'80% a 90% dels errors en les línies aèries de transmissió.

2.Errors semipermanents: Aquests errors persisteixen durant un o més cicles d'arc. Per exemple, un arbre que toca un conductor de fase en viva crea un arc a terra. L'arc persisteix durant diversos segons fins que l'arbre es consumeix, després del qual l'error es desapareix automàticament. Aquest tipus d'error ocorre en un 5% a 8% dels casos.

3.Errors permanents: Aquests resulten de la ruptura del conductor, el fallament d'un aïllant, o qualsevol malfuncionament d'equips elèctrics, provocant un error permanent en la línia de transmissió. No és possible el restabliment fins que no s'han substituït o reparat els components daurats.

El temps de recuperació per als dos primers tipus d'errors es pot reduir significativament fent servir esquemes de recobriment automàtic. Un sistema de recobriment automàtic inclou contactes d'operació de alta velocitat i materials aïllants dielèctrics sòlids, juntament amb interruptors al buit per la interrupció de corrent i l'extinció d'arc, i dispositius avançats de detecció de corrent i tensió. En un esquema de recobriment automàtic, si el primer intent no aconsegueix eliminar l'error, es fan dos o tres intents de recobriment fins que l'error es desapareix. Si l'error persisteix, el sistema obre permanentment l'interruptor. Es pot aplicar un retard especificat al sistema de recobriment automàtic per permetre que els errors semipermanents es desapareixin del circuit.

Factors que Afecten els Esquemes de Recobriment Automàtic

Els factors clau que influeixen en la selecció del temps mort en el recobriment inclouen el temps de recuperació i el nombre d'intents de recobriment. Els factors que afecten la tria del temps mort del sistema són els següents:

1.Estabilitat del sistema i sincronisme

2.Tipus de càrrega

3.Característiques de l'interruptor de circuit (IC)

4.Temps de desionització del camí de l'error

5.Temps de reinici del relé de protecció

Per al recobriment de alta velocitat, no es requereix un control de sincronisme al moment del recobriment. Tanmateix, per al recobriment retardat, s'ha de verificar el sincronisme abans del recobriment, normalment aconseguit mitjançant un relé de sincronisme.