Protecciones a distancia

En la operación de un sistema de potencia, es común la existencia de diferentes fallas y eventos asociados a los elementos que componen el sistema. La mayoría de estas condiciones de falla pueden controlarse para evitar daños graves y mejorar la confiabilidad; un aspecto clave en el control de esas condiciones de riesgo, es el esquema de protección y los dispositivos que lo conforman. Como no es económico diseñar esquemas de protección para cada posible evento, la alternativa es diseñar un sistema que pueda detectar circunstancias anormales de una forma rápida y tomar acciones apropiadas.

 Precisamente, dada esta necesidad, existen unos dispositivos de reacción que son diseñados para reconocer un cierto riesgo en el sistema de potencia y tomar una acción predeterminada para removerlo. La acción más común es aislar la parte del sistema que está experimentando esa condición de riesgo para que el resto del sistema pueda operar normalmente. En términos de lógica de implementación, lo anterior corresponde a la verificación del estado de una o más variables con referencia a unas restricciones, y la generación de una acción correctiva de ser necesaria. El dispositivo de protección deberá monitorear los parámetros de interés y decidir si, por ejemplo, es conveniente ordenar la desconexión del elemento protegido. Una representación gráfica de los elementos del relé se muestra en la Figura 1.

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Figura 1 elementos funcionales del dispositivo de protección

Por tal razón las cantidades medidas son usualmente tensiones y corrientes, y estas cantidades o algunas combinaciones son los parámetros a comparar contra un ajuste determinado. Un aspecto fundamental de la operación de las protecciones es el tiempo de despeje, que es la suma de los tiempos de comparación, decisión y de ejecución de la acción. Es común integrar varios elementos y zonas de protección en un marco de tiempos de operación que debe estar adecuadamente coordinado.

En cuanto a los dispositivos implicados en el reconocimiento de una misma perturbación deben haber sido ajustados para que la decisión y la ejecución de la acción correctiva la asuma el elemento más cercano a la falla. El ajuste del tiempo de despeje es un método para cumplir dicho objetivo. Por otro lado, éste parámetro también es importante porque algunas perturbaciones en los sistemas de potencia, como los corto-circuitos deben ser rápidamente controlados con el fin de conservar la estabilidad del sistema; este es uno de los aspectos claves de la presente investigación.

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