La energía que se genera en los parques renovables se extrae mediante líneas de transmisión que deben protegerse ante cualquier falta eléctrica que se pueda originar en el sistema. Tradicionalmente, se han utilizado esquemas de protección basados en Sobrecorriente Direccional (50/51 con 67), Distancia (21) o Diferenciales (87).
De todos ellos, la protección diferencial es el método más efectivo. Esta protección se basa en que la corriente que entra por un extremo debe ser igual a la corriente que sale por el otro. El sistema requiere de un enlace de comunicación entre los relés de cada uno de los terminales de la línea a proteger, para el envío de los valores de corriente (magnitud y ángulo) y para ordenar la operación de los interruptores en caso de detectar diferencias en las corrientes medidas.
Dicho canal de comunicación debe cumplir un conjunto de requerimientos técnicos que permita la correcta operación de las protecciones diferenciales. Con el objetivo de minimizar estos requerimientos, se puede emplear protecciones de distancia con esquemas de aceleración por zonas.
Unifilar de subestación tipo
Esquema de protección de distancia con teleprotección
En ambos extremos de la línea se configuran dos relés de protección de distancia, con los mismos ajustes de protección de distancia de fase y de neutro (21/21N), habilitándose la característica cuadrilateral para las faltas de distancia entre fases y la característica mho para las faltas fase-tierra, con cuatro zonas de protección. Y, como complemento a estas funciones, se habilitan tres esquemas de teleprotección:
- Aceleración de zona (también llamada 85-21 u 85A): envía un pulso a través de los equipos de teleprotección al extremo remoto en caso de arranque en la protección de distancia. Si ambos extremos ven falta, se acelera el disparo hasta convertirlo en instantáneo.
- Comparación direccional (85-67N u 85C): funciona en conjunto con la falta a tierra direccional (67N). Cuando una de las dos protecciones detecta una falta a tierra con dirección hacia la línea, envía un pulso a la otra posición. Si esta también ve falta, el disparo se produce de manera instantánea.
- Disparo directo transferido (85D o DTT): funciona en conjunción con la función de fallo de interruptor (50B). Cuando se produce un fallo de interruptor en la posición, se envía un disparo directo hacia las posiciones que alimentan la falta, incluyendo el extremo remoto.
Por norma general, este esquema de protección resulta más económico que la solución clásica basada en protecciones diferenciales, que implican la utilización de tarjetas de fibra óptica dedicadas a la comunicación diferencial.
Conclusión
Se puede utilizar protecciones de distancia complementadas con esquemas de teleprotección para la protección de líneas de evacuación de energía en parques renovables. Estos esquemas implican menores requerimientos técnicos de comunicación ya que solo envían pulsos de arranque, sin magnitudes ni ángulos de corriente. Es decir, cualquier canal basado en fibra óptica, onda portadora o radio enlace puede ser suficiente.
Javier Jiménez Reviejo (Testing and Commissioning Engineer)
Rubén Saavedra Quintana (Testing and Commissioning Engineer)
Alexis Martínez del Sol (Substation Automation Systems Business Manager)
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