En las redes de suministro eléctrico de 3 a 35 kV en China, la mayoría de los sistemas operan con un neutro no conectado a tierra. Los estándares permiten hasta 2 horas de operación después de una falla a tierra de un solo fase, lo que reduce los costos de operación y mejora la confiabilidad del suministro. Sin embargo, a medida que aumenta la capacidad del sistema y las líneas aéreas son progresivamente reemplazadas por cables, la corriente capacitiva entre el sistema y la tierra aumenta significativamente.
Cuando ocurre una falla a tierra de un solo fase, una gran corriente capacitiva hace que sea difícil extinguir el arco de la falla, lo que puede evolucionar a un apagado intermitente por arco a tierra. El sobretensión por arco a tierra resultante y la sobretensión por ferroresonancia representan riesgos serios para la seguridad de la red. Entre ellos, la sobretensión por arco a tierra de un solo fase es la más crítica: las fases no afectadas pueden elevarse a 3-3.5 veces su voltaje normal de fase. La exposición sostenida a este nivel puede dañar el aislamiento del equipo; la degradación acumulativa crea puntos débiles que pueden llevar al fallo del aislamiento a tierra, cortocircuitos entre fases, fallo del aislamiento de motores, explosiones de cables, saturación de PT y ferroresonancia causando la quema de PT, y explosiones de pararrayos.
Tradicionalmente, las redes instalan bobinas de supresión de arcos en el neutro para compensar la corriente capacitiva y reducir la probabilidad de arcos. Sin embargo, debido a las limitaciones inherentes de las bobinas de supresión de arcos, especialmente su dificultad para compensar eficazmente la corriente (especialmente los componentes de alta frecuencia) que daña el equipo, la mitigación a menudo es insuficiente.
Basándonos en un estudio extenso de estas bobinas, desarrollamos el Dispositivo Inteligente de Supresión de Arcos RMRXHG, diseñado para abordar la sobretensión de larga duración por fallas de arco a tierra, proporcionando una supresión y protección más inteligente y efectiva para sistemas sin conexión a tierra.
Ámbito de Aplicación
- Aplicable a sistemas de potencia de media tensión de 3 a 35 kV.
- Adecuado para sistemas con neutro no conectado, sistemas conectados a tierra resonantes (mediante bobina de supresión de arcos) y sistemas de alta resistencia a tierra.
- Adecuado para redes dominadas por líneas de cable, líneas mixtas de cable y aéreas, o redes dominadas por líneas aéreas.
Funciones Básicas
- Durante la operación normal, el dispositivo monitorea las señales de PT y proporciona funciones de alarma, salto y bloqueo del sistema. Incluye detección de fallas a tierra de un solo fase, localización del punto de transición de la falla, supresión de arcos, supresión de armónicos, alarma de sobretensión y funciones de registro de fallas.
- Registra parámetros como el tiempo de la falla, el tipo de falla, la fase de la falla, el voltaje de línea y la corriente neutral, facilitando el análisis de la falla.
- Cuando ocurre una falla a tierra de un solo fase, el dispositivo responde en 30 ms, determina el tipo de falla y selecciona automáticamente medidas de supresión de arcos (bobina de supresión de arcos, resistencia de tierra u otros métodos).
- Suprime el apagado sostenido por arco a tierra, reduciendo el riesgo de fallo del aislamiento, cortocircuitos o explosiones de equipos.
- Proporciona monitoreo de desconexión de PT, previniendo acciones falsas debido a fallas de PT.
- Incorpora la tecnología de conmutación inteligente PTK, que suprime la sobretensión sostenida causada por fallas de arco a tierra, protegiendo la seguridad del equipo.
- Soporta comunicación RS-485 y protocolo MODBUS para adquisición de datos y monitoreo remoto.
Funciones Adicionales
- Puede configurarse con un circuito de selección de neutro automático.
- Funciona con el dispositivo de selección de puesta a tierra de baja corriente RMRXL para mejorar la precisión de detección de fallas.
- Modo "eliminación" opcional: tecnología especial descarga la carga residual y previene el daño por ferroresonancia a los PT.
- Módulos adicionales de supresión de armónicos personalizables por el usuario están disponibles.
Principio de Funcionamiento
- El controlador monitorea continuamente los voltajes secundarios de PTs en conexión delta abierta.
- Cuando ocurre una falla a tierra de un solo fase, se analizan los cambios en los voltajes secundarios de PT (Ua, Ub, Uc) para determinar el tipo de falla.
- Para fallas a tierra metálicas, el dispositivo aísla rápidamente el punto de falla, emite señales de salto y protege el equipo y el personal.
- Para fallas de arco a tierra intermitentes, el sistema detecta las características de la falla y opera automáticamente la unidad de supresión en 30-40 ms, previniendo la escalada de sobretensión.
- Para sistemas conectados a tierra resonantes, el dispositivo suprime las sobretensiones transitorias y estacionarias, asegurando una recuperación segura del sistema.
Características Principales
- Grabación de datos: Registra el voltaje, la corriente y los parámetros de falla para análisis y solución de problemas.
- Respuesta de alta velocidad: tiempo de acción de 30 a 40 ms, suprimiendo rápidamente las fallas de arco a tierra.
- Recuperación automática: Capaz de extinguir rápidamente arcos transitorios y restaurar la operación del sistema.
- Operación extendida: Permite que las redes funcionen hasta 2 horas con fallas a tierra monofásicas, reduciendo el tiempo de interrupción y los costos.
- Protección integral: No se ve afectada por la topología del sistema o las condiciones de operación.
- Alta confiabilidad: Equipado con monitoreo auxiliar de PT para prevenir malfuncionamientos.
- Selección inteligente de fallas: Identifica automáticamente las características de puesta a tierra, mejorando la precisión.
- Diseño flexible: Soporta múltiples modos de trabajo para diferentes configuraciones de red.
