Fallas y Medidas de Manejo para Interruptores y Desconectadores de Línea de 220 kV

1. Importancia de Mejorar el Manejo de Fallas para Interruptores y Desconectadores de Salida de 220 kV

Las líneas de transmisión de 220 kV son sistemas de transmisión de energía eléctrica de alta tensión altamente eficientes y ahorradores de energía que benefician significativamente la vida diaria. Una falla en un interruptor puede comprometer seriamente la seguridad y confiabilidad de toda la red eléctrica. Como componentes críticos de los sistemas de transmisión de alta tensión, los interruptores y desconectadores desempeñan roles esenciales en el control del flujo de energía y la protección contra fallas, protegiendo eficazmente tanto al personal como al sistema de energía.

Con el rápido aumento de las cargas de transmisión y la creciente frecuencia de fallas de cortocircuito, pueden ocurrir incidentes de seguridad eléctrica, lo que potencialmente lleva a que los interruptores operen bajo condiciones de sobrecarga. Aunque los interruptores están diseñados para interrumpir automáticamente el circuito durante las fallas para proteger el equipo, su rendimiento puede verse afectado por factores como el propio equipo de conmutación, los sistemas de control y las influencias externas no relacionadas con el equipo, lo que lleva a desviaciones operativas. Por lo tanto, fortalecer el diagnóstico y manejo de fallas para los interruptores y desconectadores de salida de 220 kV es de suma importancia.

2. Mantenimiento de Interruptores y Desconectadores de Salida de 220 kV

2.1 Mantenimiento de Líneas

Durante las operaciones de mantenimiento de rutina de las líneas, el personal debe observar cuidadosamente cualquier fenómeno anormal. Por ejemplo, después de abrir un interruptor, se deben notar ruidos de descarga inusuales. Cualquier anomalía debe ser reportada inmediatamente al departamento de seguridad relevante. Solo después de pasar la inspección y verificación se deben continuar las operaciones.

Cada alimentador de salida y rama de potencia generalmente pasa a través de un interruptor y dos conjuntos de desconectadores de barras antes de conectarse a dos barras separadas. Esta configuración mejora significativamente la confiabilidad y flexibilidad de la operación de las barras y ofrece las siguientes ventajas:

• Cada barra puede ser mantenida alternadamente sin interrumpir el suministro de energía normal.

• El mantenimiento de un desconectador en un lado de la barra solo afecta a ese circuito específico.

• En caso de falla en la barra de operación, la carga puede ser transferida a la barra alterna para garantizar la entrega continua de energía.

2.2 Controles Antimanejo Incorrecto para Interruptores y Desconectadores

Durante la instalación, los interruptores y desconectadores son susceptibles a diversas influencias externas. La operación incorrecta puede causar cortocircuitos no deseados entre desconectadores, interruptores de tierra y interruptores, lo que lleva a fallos en dispositivos de interbloqueo eléctrico o electromagnético.

Para minimizar estos riesgos, el personal de mantenimiento debe adherirse estrictamente a los procedimientos de instalación estandarizados. Si ocurre un manejo incorrecto, se deben verificar inmediatamente las posiciones del interruptor y del desconectador. Solo después de confirmar la alineación correcta se debe continuar con el trabajo subsiguiente.

Además, para prevenir la conmutación de carga energizada de los desconectadores durante el mantenimiento, el circuito de control del desconectador debe estar interbloqueado con su interruptor asociado. En caso de fallo del interbloqueo, o si el desconectador o el interruptor de tierra fallan, el personal debe inspeccionar las posiciones del interruptor y del desconectador según los protocolos de interbloqueo. El bloqueo solo puede liberarse después de confirmar que todo está correctamente posicionado.

2.3 Reparación de Contactos Sobrecalentados

Si se detecta sobrecalentamiento en los contactos del desconectador, se deben tomar medidas correctivas después de desenergizar el equipo. Abordar el sobrecalentamiento en el desconectador del lado de la barra generalmente requiere una interrupción de la barra, lo cual a menudo es difícil de programar. Por lo tanto, las inspecciones de rutina proactivas de los desconectadores del lado de la barra son esenciales.

Al mantener los desconectadores del lado de la línea, los técnicos deben prestar atención a los siguientes puntos clave:

• Inspeccione los conectores terminales en el lado de operación del desconectador. Asegúrese de que utilicen abrazaderas de aleación de hierro soldadas, tuercas forjadas de alta calidad y hardware de fijación seguro. Las superficies de contacto deben pulirse limpias de contaminantes y recubrirse uniformemente con una grasa conductiva apropiada.

• Examine la tira de cobre rotativa en la base del desconectador. Verifique si hay holgura o desgaste excesivo en la tira de cobre dentro de la carcasa del mecanismo de operación. Reemplace cualquier tira de cobre dañada y vuelva a asegurarla para garantizar una conexión eléctrica confiable.

• Inspeccione las superficies de contacto estáticas y dinámicas para asegurarse de que estén limpias y lisas. Reemplace rápidamente los dedos de contacto desgastados o superficies de contacto degradadas para prevenir descargas parciales o arcos. Además, verifique que el ensamblaje de la muelle de sujeción proporcione suficiente presión; reemplace o apriete cualquier componente corroído o suelto.

2.4 Mantenimiento por Daño de Aisladores y Flashover

Si se observa grietas en el aislador o descarga de flashover en un desconectador, se deben tomar los siguientes pasos:
Primero, utilice un instrumento de prueba no destructiva (NDT) de ultrasonido para inspeccionar la columna de porcelana y confirmar que no hay daño interno en el conductor de corriente. Solo después de pasar esta inspección, la unidad debe permanecer en servicio.

Segundo, mantenga adecuadamente los aisladores del interruptor. Si la inspección no destructiva (NDT) no revela defectos, aplique un recubrimiento protector no aislante en el área prensada de la columna de porcelana.
Tercero, para mejorar la resistencia al flashover por contaminación, dé prioridad al uso de aisladores anticontaminación e incremente tanto la altura como la distancia de arrastre de las columnas de porcelana.

3. Aplicación de la Comunicación Inalámbrica GPRS en Sistemas Electromecánicos de Autopistas

Resolver eficazmente los desafíos mencionados anteriormente no requiere la instalación de cables de comunicación dedicados. En su lugar, se puede configurar una dirección IP de red móvil para establecer conectividad directa con los dispositivos de campo. Además, la tecnología GPRS no está restringida por la distancia y puede transmitir datos complejos de manera económica y eficiente.

El sistema de monitoreo central es el núcleo de la arquitectura general de vigilancia. Recibe y procesa los datos recolectados de los dispositivos de campo, permitiendo estrategias de control optimizadas y la gestión remota de equipos de campo. Este sistema normalmente integra cámaras, unidades de videovigilancia, computadoras y hardware relacionado.

3.2 Ventajas Técnicas del GPRS en Sistemas de Cobro de Peajes

Antes de adoptar el GPRS, las plazas de peaje y los centros de control en autopistas dependían de sistemas de comunicación por cable para la transmisión de datos. Estos sistemas resultaron ser ineficientes, requerían una inversión inicial sustancial y tenían altos costos de mantenimiento.

Con el GPRS, no se necesitan conductos o cables físicos—la comunicación es posible en cualquier lugar dentro del alcance de la red móvil. Los sistemas GPRS demuestran alta estabilidad en operación, integran múltiples protocolos de comunicación y ofrecen una eficiencia significativamente mejorada en comparación con soluciones por cable tradicionales. Además, el GPRS soporta diversos tipos de servicios y es especialmente adecuado para el acceso inalámbrico de banda ancha punto a punto en áreas con demandas de ancho de banda alto o ubicaciones remotas. Su dependencia de la infraestructura móvil existente elimina la necesidad de excavación o instalación de conductos, ofreciendo ventajas técnicas y económicas sustanciales.

3.3 Ventajas Técnicas del GPRS en Sistemas de Comunicación

En los sistemas de comunicación de autopistas, el GPRS ofrece numerosos beneficios. Las autoridades de carreteras despliegan regularmente vehículos de patrulla para inspecciones rutinarias y respuesta a incidentes. Dado que las ubicaciones de los accidentes son impredecibles, la notificación en tiempo real de las condiciones de la carretera al centro de monitoreo requiere una comunicación inalámbrica confiable. Para aplicaciones con requisitos moderados de tasa de datos, el GPRS proporciona una solución ideal para la transmisión de datos.

El sistema de despacho de vehículos de patrulla consta de equipos a bordo y una plataforma de monitoreo central. Utilizando GPRS, la unidad a bordo adquiere datos de ubicación del vehículo en tiempo real y los transmite al centro de monitoreo, permitiendo el seguimiento centralizado de todos los vehículos de patrulla. Esto asegura una rápida respuesta a emergencias. Al recibir actualizaciones del estado del vehículo, el centro de monitoreo puede enviar instrucciones de comando a través de una plataforma GIS a la terminal a bordo, facilitando una coordinación y operaciones en el sitio eficientes.

4. Conclusión

Los avances continuos en ciencia y tecnología han impulsado un progreso significativo en comunicaciones, internet y tecnologías de información. La integración de la comunicación inalámbrica GPRS en los sistemas electromecánicos de autopistas ha mejorado sustancialmente las capacidades de gestión de las autopistas. El GPRS demuestra ventajas técnicas convincentes en los subsistemas de monitoreo, cobro de peajes y comunicación. Por lo tanto, una mayor adopción de la tecnología GPRS en la infraestructura electromecánica de autopistas apoyará eficazmente el desarrollo sostenible y la operación inteligente de las redes modernas de autopistas.