Cosas que saber al operar transformadores de voltaje: Procedimientos de desconexión y conexión

Q: ¿Cuáles son las reglas de secuencia de operación para el interruptor automático secundario y el suministro de alta tensión durante la desconexión y conexión del transformador de instrumento?

A: Para los transformadores de instrumento de barra, el principio para operar el interruptor automático secundario durante la desconexión y conexión es el siguiente:

• Desconexión: Primero, abra el interruptor automático secundario, luego desconecte el suministro de alta tensión del transformador de instrumento (VT).

• Conexión: Primero, energice el lado de alta tensión del VT, luego cierre el interruptor automático secundario.

Esta secuencia previene principalmente la retroalimentación del VT desenergizado desde el lado de baja tensión a través del circuito secundario. Se aplica a configuraciones de cableado como doble barra o barra simple con seccionador, donde pueden ocurrir paralelismos secundarios de VT. Para prevenir la retroalimentación debido a raras malas conexiones y para estandarizar los procedimientos operativos, esta secuencia debe seguirse para todas las configuraciones de VT.

Riesgo crítico en sistemas de doble barra o barra simple seccionada

Al desenergizar un VT de barra mientras los circuitos secundarios de ambos VT de barra están en paralelo, si se desconecta primero la fuente de alta tensión (abriendo el conmutador de acoplamiento de barras o seccionador) o se abre el interruptor de desconexión de alta tensión (especialmente si el contacto auxiliar falla), la energía secundaria del VT energizado puede retroalimentarse y elevar la tensión al lado de alta tensión del VT desenergizado. La corriente de carga capacitiva a tierra en el lado desenergizado puede causar que el interruptor automático secundario del VT energizado se dispare. Si la barra lleva equipos conectados, esta corriente es mayor, lo que potencialmente puede hacer que los relés de protección o dispositivos automáticos en la barra energizada pierdan voltaje AC. Esto podría llevar a una mala operación y disparo, resultando en accidentes de equipo o red.

Incidentes reales

Tales accidentes han ocurrido. En un caso, no abrir primero el interruptor automático secundario del VT permitió que el voltaje secundario retroalimentara a través de un contacto de relé de conmutación de tensión en un relé de protección de transformador (que debería haberse abierto pero permaneció cerrado), energizando la barra desenergizada. Esto causó que el relé de conmutación de tensión en la protección del transformador se quemara, forzando un apagado no planificado del transformador.

Dos escenarios comunes de operación de VT

• Desenergización/conexión independiente de VT:

• Desenergización: Abra primero el interruptor automático secundario del VT, luego abra el interruptor de desconexión de alta tensión.

• Conexión: Invierta la secuencia.

• Desenergización/conexión de VT con la barra:

• Desenergización: Con la barra ya desenergizada, abra el interruptor automático secundario del VT, abra el conmutador de acoplamiento de barras o seccionador para desenergizar la barra, luego abra el interruptor de desconexión de alta tensión del VT.

• Conexión: Invierta la secuencia.

Operaciones de VT en líneas de 500 kV

Las líneas de 500 kV están equipadas con VT de línea conectados directamente a la línea, sin otras fuentes secundarias conectadas. Durante el apagado de la línea para mantenimiento:

• Desenergice los interruptores y los interruptores de desconexión en ambos extremos de la línea.

• Confirme la ausencia de tensión verificando la ausencia de indicación de tensión secundaria del VT de línea (detección de tensión indirecta, común en sistemas de 500 kV).

• Cierre el interruptor de tierra lateral de la línea.

• Finalmente, abra el interruptor automático secundario del VT de línea.

• La conexión sigue el orden inverso.

Puesta en servicio de nuevo equipo

Durante la puesta en servicio inicial de nuevo equipo, la retroalimentación generalmente no es una preocupación. Dado que los lados primarios de dos barras no están en paralelo durante la carga, los secundarios de VT no pueden estar en paralelo. Por lo tanto, no es necesario aplicar la regla "primero alta tensión, luego baja tensión". En su lugar, se puede cerrar primero el interruptor automático secundario, seguido de la energización del lado de alta tensión.

Para nuevos VT de barra, la carga generalmente se realiza junto con la barra:

• Con la barra desenergizada, cierre el interruptor de desconexión de alta tensión del VT.

• Cierre el interruptor automático secundario del VT.

• Energice la barra y el VT juntos usando un interruptor (línea, acoplamiento de barras o seccionador).

Esta secuencia permite la verificación inmediata de la tensión en el lado secundario del VT para confirmar la operación exitosa. Retrasar el cierre del interruptor secundario hasta después de la energización retrasaría la verificación y expondría al personal a riesgos al verificar un sistema recién energizado.

Desarrollos modernos

Con los avances tecnológicos, ahora se utilizan VT de señal óptica en subestaciones, eliminando el riesgo de retroalimentación secundaria. En subestaciones inteligentes, las señales de VT se transmiten a través de redes, evitando el cableado secundario directo. En estos casos, las estrictas reglas de secuencia operativa entre los lados de alta y baja tensión ya no son técnicamente necesarias. Los procedimientos se pueden definir según la convención operativa.

Un enfoque recomendado es

• Energización: Cierre el lado de baja tensión (secundario) primero, luego el lado de alta tensión.

• Desenergización: Abra el lado de alta tensión primero, luego el lado de baja tensión.

Esto permite la verificación directa de la presencia de tensión en el lado secundario, haciendo que las comprobaciones de operación sean más intuitivas y convenientes.

Conclusión

En las operaciones de conmutación, siga el principio de "elegir el menor de dos beneficios y el daño más ligero". Organice la secuencia de operación de manera segura y lógica basándose en las condiciones reales del sitio para lograr una ejecución segura y fluida.