El Reconectador en los Sistemas de Distribución Eléctrica

9.-El Re
Reconectador
econectador en los Sistemas de Distribución Eléctrica
Profesor Santiago Escalante
ProfesorSantiagoEscalante
9.1 - Introducción
En los últimos años la tecnología a sustituido a un conjunto de equipos eléctricos que por su carácter manual se han
Enlosúltimosañoslatecnologíaasustituidoaunconjuntodeequiposeléctricosqueporsucaráctermanualsehan
degenerado;
esta automatización de los equipos ha desplazado al hombre en su desempeño laboral. Estos equipos
degenerado;estaautomatizacióndelosequiposhadesplazadoalhombreensudesempeñolaboral.Estosequipos
poseenunsistemadecontrolelectrónicoquepermitesupervisarlosadistanciayporendeintervenirensu
poseen un sistema de control electrónico que permite supervisarlos a distancia y por ende intervenir en su
funcionamiento.
Elresultadodeestatecnologíahadadounanuevageneracióndeequiposdemaniobrainteligentecomoesel
El
resultado de esta tecnología ha dado una nueva generación de equipos de maniobra inteligente como es el
reconectadorqueproporcionalaconfiabilidaddematerialesmodernosylatecnologíapararedesdedistribución.El
reconectador que proporciona la confiabilidad de materiales modernos y la tecnología para redes de distribución. El
reconectador es un mecanismo actuador magnético de bobina simple para operar independientemente de la tensión
reconectadoresunmecanismoactuadormagnéticodebobinasimpleparaoperarindependientementedelatensión
delcircuitoprincipalyserprobadoencualquierlugarsinnecesidaddedisponerdelatensiónmedia.
del
circuito principal y ser probado en cualquier lugar sin necesidad de disponer de la tensión media.
9.2 - Características de un sistema de protección
Seguridad:elequipodebedeestarbienaislado,estoconelfindebrindarseguridadalapersonaquevaaoperar.
Seguridad: el equipo debe de estar bien aislado, esto con el fin de brindar seguridad a la persona que va a operar.
Confiabilidad:elequipodebeoperarenelmomentoqueselerequieraonecesite.
Confiabilidad: el equipo debe operar en el momento que se le requiera o necesite.
Rapidez:elequipodebeserrápidoensuactivacióncuandoexisteunafalla;estoparaquenoocurraundañomás
Rapidez: el equipo debe ser rápido en su activación cuando existe una falla; esto para que no ocurra un daño más
severoalsistemaporejemploequiposquemadosporsobrecorriente.
severo al sistema por ejemplo equipos quemados por sobrecorriente.
Selectivo:serefiereaqueelequipodebeoperarparalasfallasantelascualesfuecolocado
Selectivo: se refiere a que el equipo debe operar para las fallas ante las cuales fue colocado
Respaldo:todoequipodebetenersurespaldoyesteseactivarasiysolosíelequipoprincipalfalla.
Respaldo: todo equipo debe tener su respaldo y este se activara si y solo sí el equipo principal falla.
9.2.1 -Funciones de un sistema de protección
Funciónreductora:estafunciónpermitereducirelvoltajeocorrienteporunvalorproporcionalmentemás
Función reductora: esta función permite reducir el voltaje o corriente por un valor prop
op
por
o cionalm
mente más
bajoparaquepuedanserleídosoanalizadospordispositivosdeprotecciónomedición
bajo para que puedan ser leídos o analizados por dispositivos de protección o medici
ció
ci
ón
1.
2.
Funcióndetectora:seencargandedetectarlafallayordenaaabrirelcircuitoparadespejarlafalla
Función detectora: se encargan de detectar la falla y ordena a abrir el ciirc
rcuito para despejar la fa
fallla
Funcióninterruptora:seencargadeinterrumpirlafallaabriendoelcircuito
Función interruptora: se encarga de interrumpir la falla abriendo el circ
rrccui
cuito
ito
to
o
3.
Funciónauxiliar:seencargadealimentaralosequiposquerealizanlasfuncionesanteriores,puede
Funció
ón au
auxi
auxi
xiliar: se encarga de alimentar a los equipos que realizan las funciones anteriores, puede
ser a través de una fuente de C.C o C.A. seratravésdeunafuentedeC.CoC.A.
9.2.2
9.2..2 -Interruptor
-Interru
r ptor de Potencia
ru
Esundispositivocuyafunciónconsisteeninterrumpiry/orestablecerlaconduccióndecorrienteenun
Es un di
disspositivo cuya función consiste en interrumpir y/o restablecer la conducción de corriente en un
circuitoeléctrico.Estecambiodeestadosepuedeefectuarbajocarga,paradespejarporejemplounafalla;o
circcuito
ui eléctrico. Este cambio de estado se puede efectuar bajo carga, para despejar por ejemplo una falla; o
bienporrazonesdeservicioparaconectarodesconectarcualquiertipodeequipoeléctricoolíneade
b
bi
bien
i por razones de servicio para conectar o desconectar cualquier tipo de equipo eléctrico o línea de
transmisión.
transmisión.
Elcomportamientodelosinterruptoresenunsistemadepotencia,independientementedeltipodelquese
El
comportamiento de los interruptores en un sistema de potencia, independientemente del tipo del que se
trate,esdesumaimportanciapueslacorrientequelossueleatravesar,puedeserdenaturalezacapacitiva
trate,
es de suma importancia pues la corriente que los suele atravesar, puede ser de naturaleza capacitiva
(líneasenvacío,maniobrasconbancosdecapacitores),resistivaoinductiva(comolosonlamayoríadelas
(líneas en vacío, maniobras con bancos de capacitores), resistiva o inductiva (como lo son la mayoría de las
cargas)
cargas)
Porsucapacidad,porsutensióndeoperaciónoporsuclase,sepuedenclasificardedistintasmaneras,pero
Por su capacidad, por su tensión de operación o por su clase, se pueden clasificar de distintas maneras, pero
comoreglageneralseagrupansegúnlatecnologíaempleadaparaapagarelarcoeléctricoqueseforma
como regla general se agrupan según la tecnología empleada para apagar el arco eléctrico que se forma
entreloscontactoscuandocomienzalaoperacióndeaperturaoterminalaoperacióndecierre.Enotras
entre los contactos cuando comienza la operación de apertura o termina la operación de cierre. En otras
palabras,sepuededecirqueexisteunacorrelaciónentretensiónytipodeinterruptorytambiénentreel
palabras, se puede decir que existe una correlación entre tensión y tipo de interruptor y también entre el
avancedelatecnologíaylacapacidaddelinterruptor.
avance
de la tecnología y la capacidad del interruptor.
9.2.3 -El Reconectador
Esundispositivodeinterrupción(interruptor)decargaeléctrica,conposibilidadderecierreautomático
Es
un dispositivo de interrupción (interruptor) de carga eléctrica, con posibilidad de recierre automático
ajustable,supervisiónyoperacióntelemandada.
ajustable,
supervisión y operación telemandada.
9.2.4 -Interruptor
Esunaparatodemaniobramecánico,capazdeestablecer,conducireinterrumpircorrientesencondiciones
Es
un aparato de maniobra mecánico, capaz de establecer, conducir e interrumpir corrientes en condiciones
normalesdelcircuito;ytambiéndeestablecer,conducirporuntiempodeterminado,einterrumpir
normales del circuito; y también de establecer, conducir por un tiempo determinado, e interrumpir
corrientesendeterminadascondicionesanormalescomolasdecortocircuitoEsteeselaparatoqueha
corrientes
en determinadas condiciones anormales como las de cortocircuito Este es el aparato que ha
sufridomayoresevolucionesycambiosensusprincipiosdefuncionamiento,casipodríamosdecirquees
sufrido
mayores evoluciones y cambios en sus principios de funcionamiento, casi podríamos decir que es
e
comosihubiesehabidomodas(aunquelarealidadfueraconsecuenciafrecuentementededificultad
como
si hubiese habido modas (aunque la realidad fuera consecuencia frecuentemente de dificultad
d
tecnológica)citemossololosmediosdeinterrupciónaire(comprimido),aceite,gasSF6,vacío.
tecnológica)
citemos solo los medios de interrupción aire (comprimido), aceite, gas SF6, vacío.
9.2.5 -Aisladores
Losaisladoressondispositivosquesirvenparamantenerunconductorfijo,separadoyaisladodepartesque
Los
aisladores son dispositivos que sirven para mantener un conductor fijo, separado y aaiisl
slado de pa
partes que
engeneralnoestánbajotensión(atierra).Losaisladoresquesirvenparaqueunconductoratravieseuna
en
general no están bajo tensión (a tierra). Los aisladores que sirven para que un cond
ductor
uc attra
raviese una
paredsedenominanpasamuros.Selosdenominapasatapascuandoatraviesanlacubadeuntransformador
pared
se denominan pasamuros. Se los denomina pasatapas cuando atraviesan la ccu
uba
b de un
n tran
ansf
sfor
for
orma
orma
m dor
dor
do
olaceldametálicadeunainstalaciónblindada.Podemosdenominarlosgenéricamentecomoaisladores
o
la celda metálica de una instalación blindada. Podemos denominarlos genéricaame
m nte como aislador
ores
es
pasantes.Ladefinicióndeéstosincluyelosmediosdefijaciónaltabiqueoparedaatravesar.
pasantes.
La definición de éstos incluye los medios de fijación al tabique o pareed a atravesar.
t
9.2.6 -Transformador
-Transfo
orm
mad
ador
o de corriente
Lostransformadoresdecorrientepresentanunacorrientesecundariacuyomóduloesprácticamente
Los
tran
tr
ansffor
o madoress de corriente presentan una corriente secundaria cuyo módulo es prácticamente
proporcionalalacorrienteprimariayquedifiereenfaseenunángulopróximoacero.Loshaydedistintas
proporci
cciion
o al a laa co
corriente primaria y que difiere en fase en un ángulo próximo a cero. Los hay de distintas
formasconstructivas,paraaltatensiónconnúcleoenlaparteinferior,oconnúcleoenlacabezaparamedia
formaas constru
uctivas, para alta tensión con núcleo en la parte inferior, o con núcleo en la cabeza para media
uc
tensióndeltipopasabarraopasacable,obobinados.
ten
nsión deel tipo pasabarra o pasacable, o bobinados. ns
9.2.7
7 -Actuador
-A
Magnético de Bobina Simple
““LabobinadelactuadormagnéticoesenergizadaenunadirecciónparacerrarelReconectadoryendirección
“L
a bobina del actuador magnético es energizada en una dirección para cerrar el Reconectador y en dirección
opuestaparaabrirlo.Estesistemadeactuaciónqueaseguraelemboloconlafuerzamagnéticadelimán
opuesta para abrirlo. Este sistema de actuación que asegura el embolo con la fuerza magnética del imán
permanenteylodesbloqueaenlainversióndelacorrienteporelsolenoidesoloseconsigueatravésde
permanente y lo desbloquea en la inversión de la corriente por el solenoide solo se consigue a través de
actuadoresmagnéticosdebobinasimple.Estesistemagarantizaunamayorconfiabilidadenlaaperturapara
actuadores
magnéticos de bobina simple. Este sistema garantiza una mayor confiabilidad en la apertura para
cualquiercondicióndelabateríaeinclusiveparalaaperturamanual”.
cualquier
condición de la batería e inclusive para la apertura manual”.
9.2.7.1 -Explicación del funcionamiento del actuador de bobina simple (Apertura y Cierre)
Cierre
Cierre
Eldiseñobiestabledelactuadoraseguraqueelemboloseamantenidoenlaposiciónabierta(1),
El
diseño biestable del actuador asegura que el embolo sea mantenido en la posición abierta (1),
hastaquelacorrientedelsolenoidesobrepasaelnivelrequeridoparagarantizarelcierre.Cuandola
hasta que la corriente del solenoide sobrepasa el nivel requerido para garantizar el cierre. Cuando la
fuerzaderetenciónessuperada(2),elinterruptorcierrapositivamente(3),enrazóndelaenergía
fuerza de retención es superada (2), el interruptor cierra positivamente (3), en razón de la energía
almacenadaenelsolenoideyenlosimanespermanentes.
almacenada en el solenoide y en los imanes permanentes.
Apertura
Apertura
Elsolenoideesenergizadoconunacorrienteensentidoinverso(4)parasuperarlafuerzade
El solenoide es energizado con una corriente en sentido inverso (4) para superar la fuerza de
retencióndelimánpermanenteydesbloquearelembolo.Laaperturaseconsigueentoncesatravés
retención del imán permanente y desbloquear el embolo. La apertura se consigue entonces a través
delaenergíaacumuladaenelresortedurantelaoperacióndecierre.Laoperacióndeaperturaes
de la energía acumulada en el resorte durante la operación de cierre. La operación de apertura es
completamenteindependientedelafuentedeenergíaenlaaperturaeléctricaydeloperador
completamente independiente de la fuente de energía en la apertura eléctrica y del operador
durantelaaperturamanual.Laenergíarequeridaparaabrirelequipoesdeaproximadamente1/30
durante la apertura manual. La energía requerida para abrir el equipo es de aproximadamente 1/30
delarequeridaparaelcierre.
de la requerida para el cierre.
Fig.9.1EsquemadeAperturayCierredelReconectador.
Fig. 9.1 Esquema de Apertura y Cierre del Reconectador.
9.3 - Principales características del reconectador. (GVR).
x
Bujes
poliméricos de EPDM o silicona moldeados en una sola pieza con barrass cond
cond
co
nd
du
ucto
uct
toras pasantes en
tor
BujespoliméricosdeEPDMosiliconamoldeadosenunasolapiezaconbarrasconductoraspasantesen
aluminio
o cobre y posibilidad de instalación opcional de protectores aislantes contra animales o aves.
aluminioocobreyposibilidaddeinstalaciónopcionaldeprotectoresaislantescontraanimalesoaves.
x
x
x
Transformadoresdecorrientemontadosdentrodelambientecontroladodeltanque,divisoresdevoltajes
Transformadores de corriente montados dentro del ambiente controlado del tanque, divisores de voltajes
caapaaciti
citi
ci
tivoss opccion
onalles
e para proveer la señal de tensión tanto del lado de la fuente como del lado de la carga
capacitivosopcionalesparaproveerlaseñaldetensióntantodelladodelafuentecomodelladodelacarga
del GV
GVR
R pa
para el conttrol del rele. delGVRparaelcontroldelrele.
Tanquee liviano en
n aluminio, la base del tanque moldeada y asegurada por tornillos de acero inoxidable con
Tanquelivianoenaluminio,labasedeltanquemoldeadayaseguradaportornillosdeaceroinoxidablecon
el
selllllamiento
o realizado a través de O´rings. elsellamientorealizadoatravésdeO´rings.
Vá
álv
lvula dee alivio de presión en forma de disco para proporcionar el más alto nivel de seguridad a los
Válvuladealiviodepresiónenformadediscoparaproporcionarelmásaltoniveldeseguridadalos
o
perarrio
ios y transeúntes, atendiendo la rígida exigencias de la norma IEC 298 Apéndice AA.
operariosytranseúntes,atendiendolarígidaexigenciasdelanormaIEC298ApéndiceAA.
IndicadordeposiciónABIERTO–CERRADOvisibledesdeelniveldelpisoatravésdeunaventanilla.
Indicador de posición ABIERTO – CERRADO visible desde el nivel del piso a través de una ventanilla.
In
x
x
x
Aperturamanualybloqueoatravésdeunapértiga.
Apertura manual y bloqueo a través de una pértiga.
Una base moldeada soporta el ensamblaje de las tres botellas de vacío, el mecanismo del actuador
Unabasemoldeadasoportaelensamblajedelastresbotellasdevacío,elmecanismodelactuador
magnético y el accionamiento articulador que es de una sola pieza.
magnéticoyelaccionamientoarticuladorqueesdeunasolapieza.
El actuador magnético de bobina simple, patentado, está basado en un sistema de embolo accionado por
Elactuadormagnéticodebobinasimple,patentado,estábasadoenunsistemadeemboloaccionadopor
solenoide que mantiene el embolo en posición abierta o cerrada por la fuerza magnética del imán
solenoidequemantieneelemboloenposiciónabiertaocerradaporlafuerzamagnéticadelimán
permanente.
permanente.
9.4 - Uso del reconectador con respecto al medio ambiente
Los reconectadores modernos combinan el alto desempeño y la confiabilidad en la interrupción en vacío con la alta
Losreconectadoresmodernoscombinanelaltodesempeñoylaconfiabilidadenlainterrupciónenvacíoconlaalta
rigidez dieléctrica del gas SF6 usado dentro del tanque, proporcionando control sobre el medio ambiente; lográndose
rigidezdieléctricadelgasSF6usadodentrodeltanque,proporcionandocontrolsobreelmedioambiente;lográndose
una unidad compacta y libre de mantenimiento. Teniendo en cuenta que el gas SF6 es utilizado solamente como
unaunidadcompactaylibredemantenimiento.TeniendoencuentaqueelgasSF6esutilizadosolamentecomo
medio aislante, no habrá ningún peligro para la salud del medio ambiente proveniente de subproductos tóxicos,
medioaislante,nohabráningúnpeligroparalasaluddelmedioambienteprovenientedesubproductostóxicos,
producidos por arcos eléctricos.
producidosporarcoseléctricos.
9.5 - Descripción del funcionamiento de los reconectadores
El reconectador es un dispositivo de apertura y cierre automático que permite aislar al circuito de salida de una s/e al
Elreconectadoresundispositivodeaperturaycierreautomáticoquepermiteaislaralcircuitodesalidadeunas/eal
presentarseunafallaenelsistema,elprogramaderecierreautomáticoesajustablealasexigenciasdelmedio;su
presentarse una falla en el sistema, el programa de recierre automático es ajustable a las exigencias del medio; su
monitoreoyoperaciónestelemandada,esdecirsecontrolaadistancia.
monitoreo
y operación es telemandada, es decir se controla a distancia.
En una línea aérea de distribución. En tensiones medias, se ha comprobado estadísticamente que sólo un 10 % de las
Enunalíneaaéreadedistribución.Entensionesmedias,sehacomprobadoestadísticamentequesóloun10%delas
fallastienecarácterdepermanente;(unaisladorroto)entantoqueelporcentajerestantetienecaráctertransitorio,
fallas
tiene carácter de permanente; (un aislador roto) en tanto que el porcentaje restante tiene carácter trran
ansitorio,,
desapareciendo
más o menos rápidamente (una rama que toca una línea y luego cae).
desapareciendomásomenosrápidamente(unaramaquetocaunalíneayluegocae).
Conelfindereducirloscostosdeoperaciónsedesarrollaronlosreconectadoresautomáticos,loscualesson
Con
el fin de reducir los costos de operación se desarrollaron los reconectadores automáticos, los cu
uales son
protecciones,queunavezoperadosporsobrecorrientespermitenvolveracerrarelcircuitoyabrirlonuevamentesi
protecciones,
que una vez operados por sobrecorrientes permiten volver a cerrar el circuito y ab
brirl
rirlo nuevvamente si
ri
elorigendelasobrecorrientesubsiste,pudiendorepetiresteciclohastacuatroveces.Estaformadeoperarpermite
el
origen de la sobrecorriente subsiste, pudiendo repetir este ciclo hasta cuatro veces. Esta forrrm
ma de op
perar permite
queencasodedesaparecerlafallaqueoriginólaaccióndelreconectadorantesdecumplirselacantidaddeciclos
que
en caso de desaparecer la falla que originó la acción del reconectador antes de cumplirs
rsee la cant
rs
nttid
idad dee cciicl
icl
clos
clos
os
para
la que fue regulado, el reconectador permanecerá cerrado y su contador de operacciio
on s volverá a cero,,
one
paralaquefueregulado,elreconectadorpermanecerácerradoysucontadordeoperacionesvolveráacero,
permitiendoalsistemavolverafuncionarencondicionesnormales,sinlapresenciadeunoperador;encasode
permitiendo
al sistema volver a funcionar en condiciones normales, sin la presencia dee un
un op
oper
perador;
d en caso de
exceder el número de ciiccllos
excederelnúmerodeciclos,elreconectadorabriráysóloseráposiblereponerloenservicioenformamanual,ental
los
os, el reconectador abrirá y sólo será posible reponerlo en servicio en forma manual, en tal
ccasoseasumiráqueseestáenpresenciadeunafallapermanente.
ca
so se asumirá que se está en presencia de una falla permanente.
Porrazonesdecosto,enalgunoscasospuederesultarconvenienteutilizarelreconectadorcomoproteccióndeuna
P
or razones de costo, en al
a gunos casos puede resultar conveniente utilizar el reconectador como protección de una
instalacióndeconsumo,regulándoseconunsólociclodeoperación,entalcasosucalibraciónyfuncionamientoserá
instalación
dee consum
mo, regulándose con un sólo ciclo de operación, en tal caso su calibración y funcionamiento será
equivalentealadeuninterruptordepotenciaconvencional.
equivalent
te a la dee un interruptor de potencia convencional.
Losprimerosreconectadores,desarrolladosalrededorde1915,erandeaccionamientoelectromagnéticoconcontrol
Los
prim
imeros
im
m s re
reconectadores, desarrollados alrededor de 1915, eran de accionamiento electromagnético con control
deoperaciónhidráulica,losqueproducíanunaseriedeinconvenientesdeoperaciónyregulacióndebidoalos
de
operacció
op
ión hidráulica, los que producían una serie de inconvenientes de operación y regulación debido a los
cambiosdaviscosidaddelosaceitesempleados,tantaporladegradaciónproducidaporlosarcosdeaperturacomo
caambio
io
os da viscosidad de los aceites empleados, tanta por la degradación producida por los arcos de apertura como
porloscambiosdetemperatura.Tambiénpresentabanseriaslimitacionesencuantoasucapacidadderuptura.
p r lo
po
l s cambios de temperatura. También presentaban serias limitaciones en cuanto a su capacidad de ruptura.
Enlaactualidadlascámarasdeinterrupciónsonalvacíoyelcontroldaoperaciónselogramedianterelés
En
la actualidad las cámaras de interrupción son al vacío y el control da operación se logra mediante relés
electrónicos,conlocualeshaneliminadolosinconvenientesdelosmodelosdecontrolhidráulico
electrónicos, con lo cuales han eliminado los inconvenientes de los modelos de control hidráulico
Esteequipoestácompuestodemúltiplespartes,comoloson:tanque,barraimpulsoradecontacto,bushings
Este equipo está compuesto de múltiples partes, como lo son: tanque, barra impulsora de contacto, bushings
aislante,transformadordecorriente,resortedecontacto,resortedeapertura,armaduradelabarradeapertura,
aislante, transformador de corriente, resorte de contacto, resorte de apertura, armadura de la barra de apertura,
Interruptordevacío,Transformadordetensión,Cablesprotegidos,Soporteparalainstalacióndelosdescargadores,
Interruptor de vacío, Transformador de tensión, Cables protegidos, Soporte para la instalación de los descargadores,
Contactos,GasdeHexafluorurodeazufre(SF6),Solenoidedecierre,BushingsaislantessegúnnormasDIN47636
Contactos, Gas de Hexafluoruro de azufre (SF6), Solenoide de cierre, Bushings aislantes según normas DIN 47 636
630,Solenoidedeapertura,Entradadelcabledecomunicación,Enganche,etc.
630, Solenoide de apertura, Entrada del cable de comunicación, Enganche, etc.
Porotraparteelreconectadorposeeinterruptoresdevacíocontenidosenuntanquedeaceroinoxidablegrado
Por otra parte el reconectador posee interruptores de vacío contenidos en un tanque de acero inoxidable grado
marino316,totalmentesoldadoysellado,especialmentediseñadoparaelmontajesobreposte.Dichotanqueestá
marino 316, totalmente soldado y sellado, especialmente diseñado para el montaje sobre poste. Dicho tanque está
llenodegasdehexafluorurodeazufre(SF6),elcualtieneexcelentespropiedadesdeaislacióneléctrica,locualda
lleno de gas de hexafluoruro de azufre (SF6), el cual tiene excelentes propiedades de aislación eléctrica, lo cual da
porresultadounequipocompactoyconunmínimodemantenimiento.
por resultado un equipo compacto y con un mínimo de mantenimiento.
Elgabinetedecontrol,elcualseinstalaapocaalturaparafacilitarelacceso,eselquealojaalPaneldeControldel
El gabinete de control, el cual se instala a poca altura para facilitar el acceso, es el que aloja al Panel de Control del
operadoryalaunidaddemicroelectrónica.Dichogabinetecumpleconlasfuncionesdeprotecciónycontrolay
operador y a la unidad de microelectrónica. Dicho gabinete cumple con las funciones de protección y controla y
monitoreaalreconectador.Seconectaalreconectadormedianteuncableumbilicalenchufable.Elreconectador
monitorea al reconectador. Se conecta al reconectador mediante un cable umbilical enchufable. El reconectador
juntoconelgabinetedecontrolconstituyenunequipodemonitoreoycontroladistancia.
junto con el gabinete de control constituyen un equipo de monitoreo y control a distancia.
Elreconectadorsecierramedianteunimpulsodecorrientecontroladaqueprovienedeuncapacitorquese
El reconectador se cierra mediante un impulso de corriente controlada que proviene de un capacitor que se
encuentraenelgabinetedecontrolyquesetransmiteatravésdelsolenoidedecierreésteatraelaplaca,lacual,a
encuentra en el gabinete de control y que se transmite a través del solenoide de cierre éste atrae la placa, la cual, a
suvez,cierraloscontactosenelinterruptordevacíomediantelasbarrasimpulsoras.Loscontactos,asuvez,se
su vez, cierra los contactos en el interruptor de vacío mediante las barras impulsoras. Los contactos, a su vez, se
mantienenenposicióncerradapormediodelaslengüetasdelenganchequeseapoyanenlabarradeapertura.
mantienen en posición cerrada por medio de las lengüetas del enganche que se apoyan en la barra de aperturaa.
Laaperturadeloscontactosselogramediantelaliberacióndeunimpulsodecorrientecontroladadesdeun
La apertura de los contactos se logra mediante la liberación de un impulso de corriente controlada desde un
capacitoryatravésdelabobinadeapertura.Dichoimpulsoatraealaarmaduradelabarradeaperturaquehace
capacitor y a través de la bobina de apertura. Dicho impulso atrae a la armadura de la barra de apertura
raa que hace
cee
giraraestaúltimayliberaelenganche.Elresortedeaperturaylosresortesdecontactoaceleranestaaperturade
girar a esta última y libera el enganche. El resorte de apertura y los resortes de contacto aceleran esta
taa apertu
uraa de
loscontactos.Lapresenciadelaconexiónflexibleestádestinadaapermitirqueocurraelmovimientodedichos
los contactos. La presencia de la conexión flexible está destinada a permitir que ocurra el movimieen
ento de diich
chos
contactos.
contactos. Asimismo,losbushingssirvenparaaislareltanquedelosconductores,yproporcionanundobleselloparaelmismo.
Asimismo, los bushings sirven para aislar el tanque de los conductores, y proporcionan un doble seelllo para
paaraa ell miism
mo.
o
Dichosbushingsbrindanelaislamientonecesario,ysirvendesoporteparalossensoresdetensión,queestán
Dichos bushings brindan el aislamiento necesario, y sirven de soporte para los sensoress de
de tensió
ión,
n, qu
q e eesstá
stán
tán
encapsulados, y pa
encapsulados,yparalostransformadoresdecorriente.EstosbushingscumplenconlanormaDIN47636630
p ra lo
os tran
trransformadores de corriente. Estos bushings cumplen con la norma DIN 47 636630
((opciónroscada),locualpermiteotrotipodeconexióndecablessiselodeseara.
(opc
opció
ión
n roscada), lo cual perm
mite otro tipo de conexión de cables si se lo deseara.
Losbushingsdematerialpoliméricoylos3metrosdecabledealuminiode185mm2para400Aconaislaciónal
Los bushings dee ma
m terial polimérico y los 3 metros de cable de aluminio de 185 mm2 para 400 A con aislación al
agua,seproveenenformaStandardpararealizarelmontajeensitio.Estadisposicióndeloselementospermite
agua, se provveen en fo
orma Standard para realizar el montaje en sitio. Esta disposición de los elementos permite
tenerunreconectadordedimensionescompactas,peroque,almismotiempo,sepuedeconectaraunsistema
tener un reeconecttad
ador
d de dimensiones compactas, pero que, al mismo tiempo, se puede conectar a un sistema
conductoryaseaaisladoodesnudo,segúnseanlasnecesidades.Estesistemadeconexionestotalmenteaisladas
conducto
to
or ya seea aislado o desnudo, según sean las necesidades. Este sistema de conexiones totalmente aisladas
permitequeelequipoestéasalvodefallasprovocadasporlospájarosyotrasespeciesdevidasilvestre.
permit
itte qu
ue el equipo esté a salvo de fallas provocadas por los pájaros y otras especies de vida silvestre.
Elsoporteparaelmontajedelosdescargadoresbrindamayorcomodidadypracticidadalainstalación,(tambiénse
El
l so
s po
ort
rte para el montaje de los descargadores brinda mayor comodidad y practicidad a la instalación, (también se
puedeproveerelreconectadorparamontajeensubestación).Serequiereunafuentedealimentacióndetensión
p
pu
eed
de proveer el reconectador para montaje en subestación). Se requiere una fuente de alimentación de tensión
aauxiliarde110,220,240ó415Vparaalimentarlaunidad.Siéstanofueraconveniente,existelaopcióndecompra
au
uxiliar de 110, 220, 240 ó 415 V para alimentar la unidad. Si ésta no fuera conveniente, existe la opción de compra
deuntransformadorinternodetensión.Elgabinetedecontrolseconectamedianteuncableumbilicalalaparte
de
un transformador interno de tensión. El gabinete de control se conecta mediante un cable umbilical a la parte
inferiordeltanquedelReconectadoratravésdeundispositivocubierto.Unindicadordetamañoadecuadoyde
inferior
del tanque del Reconectador a través de un dispositivo cubierto. Un indicador de tamaño adecuado y de
conexióndirectaalmecanismodelequipomuestralaposicióndeloscontactos(Abierto/Cerrado)deunmodo
conexión
directa al mecanismo del equipo muestra la posición de los contactos (Abierto/Cerrado) de un modo
confiable,yesfácilmentevisibledesdeelpisoa100mdedistancia.
confiable,
y es fácilmente visible desde el piso a 100 m de distancia.
Elreconectadorsepuedeabrirdesdeelpisomedianteelusodeunapértiga.Posteriormente,dichoreconectadorse
El
reconectador se puede abrir desde el piso mediante el uso de una pértiga. Posteriormente, dicho reconectador se
puedebloquearaislandolasbobinasdeaperturaydecierredesdeelPaneldeControldelOperador.
puede
bloquear aislando las bobinas de apertura y de cierre desde el Panel de Control del Operador.
9.6 - Comparación entre los equipos de protección de carácter manual con el reconectador
automático.
Los reconectadores y los interruptores, ambos de media tensión, son los elementos conocidos por excelencia para
Losreconectadoresylosinterruptores,ambosdemediatensión,sonloselementosconocidosporexcelenciapara
proporcionar
la protección de los circuitos de distribución.
proporcionarlaproteccióndeloscircuitosdedistribución.
Losinterruptoreshansidodesarrolladosyutilizadosparaserinstaladosenlassubestacionesdepotencia,como
Los interruptores han sido desarrollados y utilizados para ser instalados en las subestaciones de potencia, como
equipodeconexiónyprotecciónubicadoenlascabecerasdeloscircuitos.Losreconectadoressedesarrollaronyse
equipo
de conexión y protección ubicado en las cabeceras de los circuitos. Los reconectadores se desarrollaron y se
hanutilizadoenlasredesdedistribución,paraaislarunapartedelcircuitoquepresentefalla.Actualmentelas
han
utilizado en las redes de distribución, para aislar una parte del circuito que presente falla. Actualmente las
característicastécnicasdeambosequipossonmuysimilares.
características
técnicas de ambos equipos son muy similares.
Paradefinirlaevaluaciónylaaplicacióndeestosdispositivos,seusanlosestándaresestablecidosenlasnormas
Para
definir la evaluación y la aplicación de estos dispositivos, se usan los estándares establecidos en las normas
ANSI/IEEEC37.601981yC37.61–1973,paralosreconectadores,ylosestándaresdelinterruptorusadossonlas
ANSI/IEEE
C37.60 1981 y C37.61 – 1973, para los reconectadores, y los estándares del interruptor usados son las
normasC37.041979,C37.061987yC37.091979.
normas
C37.041979, C37.06 1987 y C37.091979. 9.6.1 -Definiciones
LassiguientesdefinicionesfuerontomadasdelanormaANSI/IEEEC37.100–1981
Las
siguientes definiciones fueron tomadas de la norma ANSI/IEEE C37.100 – 1981
Reconectador:Dispositivoautocontroladoparainterrupciónyrecierreautomáticoencircuitosdecorriente
Reconectador:
Dispositivo autocontrolado para interrupción y recierre automático en circuiitos de corrr
rriente
alterna,conunasecuenciapredeterminadadeaperturaycierre,seguidaporunafasederestablecimiento,
alterna,
con una secuencia predeterminada de apertura y cierre, seguida por una fase dee re
r stableeci
c miento,
bloqueodeapertura(enclavamiento)ydesbloqueodeapertura.
bloqueo
de apertura (enclavamiento) y desbloqueo de apertura.
Interruptor:Dispositivodeaperturamecánicacapazdetransportareinterrumpircorrientesbajocondiciones
Interruptor:
Dispositivo de apertura mecánica capaz de transportar e interrumpiir co
corrientes bajo cond
dicionees
normalesdeuncircuitoeinterrumpircorrientesbajocondicionesanormalestalescomouncortocircuito.
normales de un circuito e interrumpir corrientes bajo condiciones anormales taalees como
co
omo
mo un co
ortocircuito.
t
9.6.2 -Compa
-Comparación
p ra
racciión
ión
ón técnica
técnica
Losdosconceptossonmuysimilares,lasceldasmetalcladtienenincorporadotantolamedicióncomoel
Los
doss co
do
onc
n eptos so
on muy similares, las celdas metal clad tienen incorporado tanto la medición como el
controlylasprotecciones,utilizandohoyreléscompactostiponumérico.
control y las protec
ecciones, utilizando hoy relés compactos tipo numérico.
ec
Tantolosinterruptorescomolosreconectadoressoncapacesdetransportarpermanentementecorrienteen
Tant
ntto los inte
tteerruptores como los reconectadores son capaces de transportar permanentemente corriente en
condicionesnormalesy,poruntiempolimitado,corrientesencondicionesdecortocircuito.
co
ondicione
nees normales y, por un tiempo limitado, corrientes en condiciones de cortocircuito.
ne
Quizás,ladiferenciamássignificativaentreunreconectadoryuninterruptor,esqueelreconectadorfue
Quiz
Qu
izzás, la diferencia más significativa entre un reconectador y un interruptor, es que el reconectador fue
diseñadocomodispositivoautocontrolado,yelinterruptorfuediseñadoparaelusoconunesquema
diseñado
di
i
como dispositivo autocontrolado, y el interruptor fue diseñado para el uso con un esquema
separadodecontrol/protección.
separado de control/protección.
Capacidaddecorrienteinterrumpida:Alcompararlascapacidadesentreinterruptoresyreconectadores,se
Capacidad de corriente interrumpida: Al comparar las capacidades entre interruptores y reconectadores, se
consigueclarificartodassusdiferenciasencuantoadiseñoyaplicacionesprácticas.
consigue clarificar todas sus diferencias en cuanto a diseño y aplicaciones prácticas.
Unreconectadorestádiseñadoparainterrumpirelvalordelacorrientemáximasimétrica.Estacorrientese
Un reconectador está diseñado para interrumpir el valor de la corriente máxima simétrica. Esta corriente se
mantieneprácticamenteconstantedentrodelrangodetensiónenquefuncionaelequipo,exceptopara
mantiene prácticamente constante dentro del rango de tensión en que funciona el equipo, excepto para
algunosreconectadoresendondesegúnsucapacidad,seincrementalacorrienteinterrumpidaamedidaque
algunos reconectadores en donde según su capacidad, se incrementa la corriente interrumpida a medida que
disminuyelatensiónnominaldefuncionamiento.Estoseapreciaconclaridadenlatabla1,tomandocomo
disminuye la tensión nominal de funcionamiento. Esto se aprecia con claridad en la tabla 1, tomando como
ejemplounreconectadorconinterrupciónenaceite:
ejemplo
un reconectador con interrupción en aceite: Tabla9.1CorrientesInterrumpidasporReconectadoresenFuncióndelaTensióndeOperación.
Tabla
9.1Corrientes Interrumpidas por Reconectadores en Función de la Tensión de Operación.
Voltaje de operación (kV)
Corriente interrumpida
(A)
2.4 a 4.8
12.000
Mayor a 4.8 hasta 15.5
10.000
Los interruptores, históricamente han sido diseñados para soportar e interrumpir una cantidad constante de
Losinterruptores,históricamentehansidodiseñadosparasoportareinterrumpirunacantidadconstantede
MVA,conunfactorKusadoparadeterminarelvoltajemínimoparaquesemantengalacapacidadde
MVA, con un factor K usado para determinar el voltaje mínimo para que se mantenga la capacidad de
interrupción. Esto se aprecia en el siguiente ejemplo:
interrupción.Estoseapreciaenelsiguienteejemplo:
Interruptordiseñadopara500MVA,conunacapacidaddecortocircuitode18kAa15.5kVyK=1.29.
Interruptor diseñado para 500 MVA, con una capacidad de cortocircuito de 18 kA a 15.5 kV y K=1.29
29
2
9.
ElfactorKdeterminaelvoltajemínimodeoperacióncomo:
El factor K determina el voltaje mínimo de operación como:
Lacapacidaddecorrientesimétricaquesepuedeinterrumpira12kVserá:
La capacidad de corriente simétrica que se puede interrumpir a 12 kV será:
Así, para voltaj
Así,paravoltajesmenoresa12kV,lacapacidaddeinterrupcióndecorrientespermaneceráconstanteyserá
ajess menores
me
me
a 12 kV, la capacidad de interrupción de corrientes permanecerá constante y será
igual a 23.25 kA. iguala23.25kA.
Sinembargo,lasactualesespecificacionesdeinterruptoreshanabandonadoelconceptodecapacidad
Sin
emba
baargo, las ac
b
ac
actuales
especificaciones de interruptores han abandonado el concepto de capacidad
constante,yaqueahoraelfactorKsetomacomo1.0,loquesignificaquelacapacidaddecorriente
consta
tante, ya que ahora el factor K se toma como 1.0, lo que significa que la capacidad de corriente
ta
interrumpidaesconstanteparacualquiertensióndeoperación.Laanteriorapreciaciónesequivalenteal
inte
tteerr
r umpi
piida
da es constante para cualquier tensión de operación. La anterior apreciación es equivalente al
métodousadoparalosreconectadoresyqueestáestablecidoenlanormaC37.60de1981.
m
mé
étodo
o usado para los reconectadores y que está establecido en la norma C37.60 de 1981.
Ciclodetrabajo:Generalmente,eltérmino“ciclodetrabajo”hasidousadodeformadiferentepara
Cicl
Ci
ccllo de trabajo: Generalmente, el término “ciclo de trabajo” ha sido usado de forma diferente para
iinterruptoresyparareconectadores.Acontinuaciónsemuestraladiferenciaentreellos:
nterruptores y para reconectadores. A continuación se muestra la diferencia entre ellos: Reconectador:Elciclodetrabajoesunasecuenciadepruebaestandarizadaalaquesesometeel
Reconectador:
El ciclo de trabajo es una secuencia de prueba estandarizada a la que se somete el
reconectador,paradeterminarlavidamínimaylacapacidaddecorrientedeinterrupción.Esteciclode
reconectador,
para determinar la vida mínima y la capacidad de corriente de interrupción. Este ciclo de
trabajoestablecelacapacidaddelreconectadorparainterrumpirunacantidadrelativamentegrandede
trabajo
establece la capacidad del reconectador para interrumpir una cantidad relativamente grande de
fallas,usandotresmagnitudesdecorrientes.Interruptor:Elciclodetrabajodeuninterruptorconsisteen
fallas, usando tres magnitudes de corrientes. Interruptor: El ciclo de trabajo de un interruptor consiste en
unapruebadedosoperacionesconunintervaloentreellasde15segundos(CO+15s+CO),segúnlo
una prueba de dos operaciones con un intervalo entre ellas de 15 segundos (CO+15s+CO), según lo
establecidoenlanormaC37.045.6.Además,elinterruptordebeestarencapacidaddeejecutarunnúmero
establecido en la norma C37.045.6. Además, el interruptor debe estar en capacidad de ejecutar un número
deoperacionesenlasquelasumadelascorrientesinterrumpidasnoexcedael400%delacapacidad
de operaciones en las que la suma de las corrientes interrumpidas no exceda el 400% de la capacidad
asimétricainterrumpidaparaelvoltajedeoperacióndelinterruptor,concorrientesdefallaentreel85%de
asimétrica interrumpida para el voltaje de operación del interruptor, con corrientes de falla entre el 85% de
lacapacidaddecorrienteasimétricaysucapacidaddecorrientecontinua(C37.045.10.3.3.1).
la capacidad de corriente asimétrica y su capacidad de corriente continua (C37.045.10.3.3.1).
Lavidadelinterruptorantesdemantenimiento(equivalentealciclodetrabajodelreconectador)está
La vida del interruptor antes de mantenimiento (equivalente al ciclo de trabajo del reconectador) está
especificadaenlanormaANSIC37.04enlaqueseincluyeunmétodoparadeterminarlavidadelinterruptor
especificada en la norma ANSI C37.04 en la que se incluye un método para determinar la vida del interruptor
paracorrientesentrelacapacidaddecorrientecontinuayel85%delacapacidadasimétrica.
para
corrientes entre la capacidad de corriente continua y el 85% de la capacidad asimétrica.
9.6.3 -Comparación de capacidades durante el ciclo de trabajo
Paraobservarconclaridadladiferenciaentrelavidaútil(antesdemantenimiento)deunreconectadorvs.
Para
observar con claridad la diferencia entre la vida útil (antes de mantenimiento) de un reconectador vs.
uninterruptor,semuestraacontinuaciónlacomparaciónentreunreconectadorconinterrupciónenvacíoy
un
interruptor, se muestra a continuación la comparación entre un reconectador con interrupción en vacío y
uninterruptorconcapacidadde20kA,15kV.Lacomparaciónfuehechaparacorrientesentreel50yel
un
interruptor con capacidad de 20 kA, 15 kV. La comparación fue hecha para corrientes entre el 50 y el
100%delacapacidadmáximadecorrientesimétrica.
100%
de la capacidad máxima de corriente simétrica.
Reconectador:Elreconectadorestádiseñadopara20kAsimétricosaloperara14.4kV,conelciclode
Reconectador:
El reconectador está diseñado para 20 kA simétricos al operar a 14.4 kV, con el ciclo de
trabajomostradoenlatabla9.2
trabajo
mostrado en la tabla 9.2
% de la
corriente de
interrupción
X/R
Número de
operaciones de la
unidad
1520
4
88
Tabla9.2CiclodeOperacióndel
Tabla
9.2Ciclo
od
dee Op
O eración del
4555
8
112
90100
16
32
Reconectador.
Reconectador.
Total
232
Entonces,siguiendolaguíadelanormaANSIC37.611973,setieneque:
Entonces,
siguiendo la guía de la norma ANSI C37.61 1973, se tiene que:
Ahorasecalculanlasoperacionesdelreconectador:
Ahora
se calculan las operaciones del reconectador:
Interruptor:Paralacomparación,seusauninterruptorconunacapacidadde20kAy15kV.Ahorabien,sise
Interruptor:
Para la comparación, se usa un interruptor con una capacidad de 20 kA y 15 kV. Ahora bien, si se
se
operaelequipoa14.4kVlacapacidaddecorrientesimétricaesde20kA.AsumiendounmáximofactorSde
opera el equipo a 14.4 kV la capacidad de corriente simétrica es de 20kA. Asumiendo un máximo factor S de
1.4(SeselfactormultiplicadorparalacapacidadasimétricaquesebasaenuncircuitoderelaciónX/Rde15,
1.4 (S es el factor multiplicador para la capacidad asimétrica que se basa en un circuito de relación X/R
R de
d 15,
equivalentealmáximoX/Rusadoenlaspruebasdereconectadores).Así,lacapacidadasimétricaserá:
equivalente
al máximo X/R usado en las pruebas de reconectadores). Así, la capacidad asimétrica seerá
r :
20kAx1.4=28kA.
20 kA x 1.4 = 28 kA.
Ahora,deacuerdoconlanormaANSIparainterruptoresenaceiteyenvacio/SF6,setieneque:
Ahora, de acuerdo con la norma ANSI para interruptores en aceite y en vacio/SF6, se ti
tien
e e que:
e::
28kAx400%=112kA(aceite)
28 kA x 400% = 112 kA (aceite)
28kAx800%=224kA(vacio/SF6)Entonces,para50y100%(10y20kA),elnúmerodeoperacionesdel
28 kA x 800% = 224 kA (vacio/SF6) Entonces, para 50 y 100% (10 y 20 kA), ell nú
número de operacio
one
nes deel
interruptores:
interruptor es:
112kA/10kA=11.2(aceite)224kA/10kA=22.4(vacio/SF6)
112
kA//1
kA
10 kA = 11.2 (aceite) 224 kA/10 kA = 22.4 (vacio/SF6)
10
112kA/20kA=5.6(aceite)
11
12 kA/20 kA
k = 5.6 (aceite)
224kA/20kA=11.2(vacio/SF6)
224 kA
A/20 kA = 11.2 (vacio/SF6)
Entonces,delacomparacióndelavidadecadaequipo(reconectadoreinterruptor)antesdemantenimiento
En
ntoncess, de la comparación de la vida de cada equipo (reconectador e interruptor) antes de mantenimiento
paracorrientesde50y100%delacapacidad,seconcluyequeelreconectadorsuperaampliamenteal
paraa co
orrientes de 50 y 100% de la capacidad, se concluye que el reconectador supera ampliamente al
interruptorenlassiguientescantidades:
in
nteerruptor en las siguientes cantidades:
Tabla9.3ComparacióndeCiclosdeOperación
Tabla 9.3 Comparación de Ciclos de Operación
No.Op:NumerodeOperaciones
No.
Op: Numero de Operaciones
(*) Porcentaje entre el No. Op. del interruptor respecto al reconectador
(*)PorcentajeentreelNo.Op.delinterruptorrespectoalreconectador
9.6.4 -Pérdida de Capacidad de Interrupción dentro del Ciclo de Trabajo
Reconectador:Unreconectadorescapazdeinterrumpircorrientesdeltamañodesucapacidadmáximapara
Reconectador:
Un reconectador es capaz de interrumpir corrientes del tamaño de su capacidad máxima para
unasecuenciadecuatrooperaciones,porellolosreconectadoresnopierdencapacidaddeinterrupción.
una
secuencia de cuatro operaciones, por ello los reconectadores no pierden capacidad de interrupción.
Interruptor:Comonormageneral,uninterruptorestásujetoaunareduccióndesucapacidadcuando
Interruptor:
Como norma general, un interruptor está sujeto a una reducción de su capacidad cuando
ejecutamásoperacionesocuandoesmáscortoelintervalodetiempoquelasecuenciadeoperación
ejecuta
más operaciones o cuando es más corto el intervalo de tiempo que la secuencia de operación
(co+15s+co)delciclodetrabajo(segúnnormaC37.04–5.10.2.6).Porejemplo,sisetieneuninterruptorde
(co+15s+co)
del ciclo de trabajo (según norma C37.04 – 5.10.2.6). Por ejemplo, si se tiene un interruptor de
15.5kVy20kAlareducciónparaunasecuenciatípicadeuninterruptores:
15.5
kV y 20 kA la reducción para una secuencia típica de un interruptor es:
O+0s+co+15s+co+45s+co[9.3]
O+0s+co+15s+co+45s+co
[9.3]
SegúnlanormaANSIC37.06,elfactordereduccióndecapacidades9.9%,yelfactordecapacidadde
Según
la norma ANSI C37.06, el factor de reducción de capacidad es 9.9%, y el factor de capacidad de
recierre,R=1009.9=90.1%
recierre,
R = 100 9.9 = 90.1%
Así,lacapacidaddecorrienteinterrumpidaes:20kAx0.901=18.02kA.
Así,
la capacidad de corriente interrumpida es: 20 kA x 0.901 = 18.02 kA.
Porotrolado,sisesometeesteinterruptoralasecuenciadetrabajodeunreconectador,setienequela
Por
otro lado, si se somete este interruptor a la secuencia de trabajo de un reconectador,, se
se tiene qu
qu la
que
secuenciaes:
secuencia
es: O+0s+co+2s+co+2s+co[9.4]
O+0s+co+2s+co+2s+co
[9.4]
SegúnlanormaANSIC37.06,elfactordereduccióndecapacidades15.6%,yelfactordecapacidadde
Según
la norma ANSI C37.06, el factor de reducción de capacidad es 15.6%, y el
e fa
factor
ct de capacidad de
recierre,R=10015.6=84.4%Así,lacapacidaddecorrienteinterrumpidaes:20kAx.844=16.88kA.
recierre,
R = 100 15.6 = 84.4% Así, la capacidad de corriente interrumpida es: 20 kA x .844 = 16.88 kA.
De lo anterior se
Deloanteriorseconcluyequetantoparaelinterruptorcomoparaelreconectadorinterrumpirunacorriente
se conc
co
on luye que tanto para el interruptor como para el reconectador interrumpir una corriente
de 20 kA para cualqu
uiera de las secuencias mostradas anteriormente, no sufrirán reducción de su capacidad
de20kAparacualquieradelassecuenciasmostradasanteriormente,nosufriránreduccióndesucapacidad
deinterrupción.
dee in
inte
nterr
teerrup
rrup
u ción.
9.6.4.11 -Intervalos de recierre
Acontinuaciónsemuestranlasdiferenciasdelosintervalosdetiempodeoperaciónyderecierre
A
continuación se muestran las diferencias de los intervalos de tiempo de operación y de recierre
tantoenreconectadorescomoeninterruptores.
tanto en reconectadores como en interruptores.
Reconectador:Elintervaloderecierreestádefinidocomo“eltiempodecircuitoabiertoentreuna
Reconectador: El intervalo de recierre está definido como “el tiempo de circuito abierto entre una
aperturaautomáticayelsiguienterecierre”,segúnlanormaC37.100.
apertura automática y el siguiente recierre”, según la norma C37.100.
Interruptor:Eltiempoderecierrees“elintervaloentreeltiempodeenergizaciónparaprepararel
Interruptor: El tiempo de recierre es “el intervalo entre el tiempo de energización para preparar el
disparo,yelrestablecimientodelcircuitoatravésdelchoquedeloscontactosdelinterruptor”.
disparo, y el restablecimiento del circuito a través del choque de los contactos del interruptor”.
9.7- Estudio económico del reconectador
Basados en estudios realizados en la compañía eleoriente de puerto la cruz, se ha encontrado la manera de analizar
Basadosenestudiosrealizadosenlacompañíaeleorientedepuertolacruz,sehaencontradolamaneradeanalizar
los
costos del reconectador automatizado a través de visitas a esta compañía, el costo de inversión de los
loscostosdelreconectadorautomatizadoatravésdevisitasaestacompañía,elcostodeinversióndelos
reconectadoresautomáticosasciendena50.000.000Bs.Porotraparteentresusgastosdeinstalaciónseencuentra:
reconectadores automáticos ascienden a 50.000.000 Bs. Por otra parte entre sus gastos de instalación se encuentra:
la mano de obra; el costo unitario de este montaje es de 3 a 4 millones de bolívares, está conformada por ingenieros
lamanodeobra;elcostounitariodeestemontajeesde3a4millonesdebolívares,estáconformadaporingenieros
electricistas,técnicos,linierosyobreros.
electricistas, técnicos, linieros y obreros.
Elmantenimientodelreconectadorautomáticoescasinulo,estosedebeaquelaaltarigidezdieléctricaqueposee
El mantenimiento del reconectador automático es casi nulo, esto se debe a que la alta rigidez dieléctrica que posee
elgasSF6,encasocontrarioalosreconectadoresquecontienenaceite,aloscualesselesdeberealizar
el
gas SF6, en caso contrario a los reconectadores que contienen aceite, a los cuales se les debe realizar
mantenimientoperiódicamenteincrementandoasíloscostosdeoperación.
mantenimiento
periódicamente incrementando así los costos de operación. Lamayordebilidaddelreconectadorautomatizadoeslabatería,quetienenqueserreemplazadaalos5añosde
La
mayor debilidad del reconectador automatizado es la batería, que tienen que ser reemplazada a los 5 años de
operación.Cuandosedescarganlasbateríasinversiónesunpocoalta,dichasbateríastienenuncostosalrededorde:
operación.
Cuando se descargan las baterías inversión es un poco alta, dichas baterías tienen un costos alrededor de:
lasde96vestánalrededorde5.000.000Bsylasde15v2.500.000Bs.
las
de 96v están alrededor de 5.000.000 Bs y las de 15v 2.500.000 Bs.
Losahorrosporcostosdemantenimientosevenreflejadosenestecuadro:al50%delaIcc,elreconectadorcumple
Los
ahorros por costos de mantenimiento se ven reflejados en este cuadro: al 50% de la Icc, el reconectador cumple
unsolociclodemantenimiento,mientrasqueelinterruptordeaceitecumple20yeldevacío10.Al100%delaIcc,
un
solo ciclo de mantenimiento, mientras que el interruptor de aceite cumple 20 y el de vacío 10. Al 100% de la Icc,
elreconectadorcumpleunsolociclodemantenimiento,elinterruptordeaceite16yeldevacío7.
el
reconectador cumple un solo ciclo de mantenimiento, el interruptor de aceite 16 y el de vacío 7.
De acuerdo con los pr
DeacuerdoconlospreciosFOB,para34.5kVunaceldametalcladconinterruptortieneuncostoaproximadode
p ec
ecio
os FO
F B, para 34.5 kV una celda metal clad con interruptor tiene un costo aproximado de
U
US$
US
S$50.
$50 000; adquirir un recon
nectador alrededor de los US$14.000, genera un ahorro aproximado de US$36.000 (72%)
US$50.000;adquirirunreconectadoralrededordelosUS$14.000,generaunahorroaproximadodeUS$36.000(72%)
porunidad.Para11.4kV,lasceldasconinterruptorestienenuncostodeaproximadamenteUS$34.000;aladquirir
por
r unid
id
dad
ad.. Pa
Para
ra 11
ra
1 .4 kV, laas celdas con interruptores tienen un costo de aproximadamente US$34.000; al adquirir
reconectadores
ess al
a rededo
or de los US$12.000, el ahorro es de US$22.000 (64.7%) por unidad. El reconectador es
reconectadoresalrededordelosUS$12.000,elahorroesdeUS$22.000(64.7%)porunidad.Elreconectadores
sustancialme
ent
n e máss económico. Los costos de las labores de mantenimiento de un reconectador oscilan entre
sustancialmentemáseconómico.Loscostosdelaslaboresdemantenimientodeunreconectadoroscilanentre
US$536yUS$650porintervenciónyparauninterruptorentreUS$1.400yUS$1.500.
US$536
y US$650
0 por intervención y para un interruptor entre US$1.400 y US$1.500.
9.8 - IImplementación
mp
plementación del reconectador en los sistemas de distribución eléctrica
Losreconectadorespuedenserusadosenaplicacionesparamontajeenpostesosubestacionessufinalidades
Lo
os reeco
c nectadores pueden ser usados en aplicaciones para montaje en postes o subestaciones su finalidad es
prot
pr
oteger el sistema de cualquier falla; esto lo realiza despejando dicha falla abriendo el ramal donde está ubicado
ot
protegerelsistemadecualquierfalla;estolorealizadespejandodichafallaabriendoelramaldondeestáubicado
dichafalla,comoanteriormenteseseñalo;elreconectadoresunequipodeaperturaycierreautomáticoquejuntos
dicha falla, como anteriormente se señalo; el reconectador es un equipo de apertura y cierre automático que juntos
con
las funciones avanzadas de control y protección de los reles numéricos, hace de él, un equipo de protección y
conlasfuncionesavanzadasdecontrolyproteccióndelosrelesnuméricos,hacedeél,unequipodeproteccióny
maniobra
eficiente. Además el reconectador puede usarse como seccionalizador colocados en los postes para los
maniobraeficiente.Ademáselreconectadorpuedeusarsecomoseccionalizadorcolocadosenlospostesparalos
sistemasaéreosdedistribución.
sistemas
aéreos de distribución.
Latecnologíahahechoposibleelusodeestosequiposadistancias,conlosequiposnecesariosdecomunicaciones
La
tecnología ha hecho posible el uso de estos equipos a distancias, con los equipos necesarios de comunicaciones
comosonlosRTU(unidadterminalremota),estosequiposavanzadostraencomobeneficiolaoperacióndel
como
son los RTU (unidad terminal remota), estos equipos avanzados traen como beneficio la operación del
reconectadoradistancia,sinlanecesidaddetrasladarsealsitiodondeestáubicadodichoequipo;ydeestamanera
reconectador a distancia, sin la necesidad de trasladarse al sitio donde está ubicado dicho equipo; y de esta manera
sepuedenverificaryrevisarlascondicionesnominalesdelsistema,obienrevisarloseventosdelasfallasquehan
se pueden verificar y revisar las condiciones nominales del sistema, o bien revisar los eventos de las fallas que han
ocurridoenundeterminadotiempo;estoselograatravésdeunamemoriaquellevaincorporadoelreconectador.A
ocurrido
en un determinado tiempo; esto se logra a través de una memoria que lleva incorporado el reconectador. A
continuaciónsemuestranlosesquemasdelreconectadorenaplicacionesenpostesysubestaciones.
continuación
se muestran los esquemas del reconectador en aplicaciones en postes y subestaciones.
FIGURA.9.2Esquemaparamontajeenposteys/e.
FIGURA.9.2
Esquema para montaje en poste y s/e.
CONCLUSIONES
CONCLUSIONES
x
Losproblemasdelosequiposdeprotecciónconvencionalesson:tiempodecierrelentoporserdemanera
Los
problemas de los equipos de protección convencionales son: tiempo de cierre len
nto por seer de manera
nt
manual,usodeequiposadicionalesparapoderautomatizarelcierredeestosequipos,incapacidaddeno
manual,
uso de equipos adicionales para poder automatizar el cierre de estos equi
uiipos, inca
caapaci
pacida
pa
cida
dad de
de no
poderregistrarloseventosylocalizarlasfallas,elusodeaislantesquecreasubproductostóxicos,
poder
registrar los eventos y localizar las fallas, el uso de aislantes que crea subp
bpro
bp
r ductos tóxicos,,
dependenciadelatensióndelcircuitoprincipal,entreotros.
dependencia
de la tensión del circuito principal, entre otros.
x
x
x
x
Elreconectadorfuncionaautomáticamenteentantosuaperturaycierreencorrientealterna,conuna
El reconectad
ad
dor
or ffu
unciona automáticamente en tanto su apertura y cierre en corriente alterna, con una
unc
secuencia predeterm
minada de apertura y cierre seguida por una fase de restablecimiento, bloqueo de
secuenciapredeterminadadeaperturaycierreseguidaporunafasederestablecimiento,bloqueode
aper
ap
ertu
er
tu
tura
ura
ra (e
(enclavami
miiento) y desbloqueo de apertura.
m
apertura(enclavamiento)ydesbloqueodeapertura.
Deacuerdoconlasnormastécnicasparareconectadoreseinterruptores,distintasparaambostiposde
De acuerdo
c
con las normas técnicas para reconectadores e interruptores, distintas para ambos tipos de
co
eq
qui
u pos, el
el primero supera ampliamente al segundo en cuanto a número de operaciones antes de
equipos,elprimerosuperaampliamentealsegundoencuantoanúmerodeoperacionesantesde
mantenimiento,yaqueal50%yal100%delacapacidadmáxima,elreconectadordebeoperar224y79
m
ma
nteen
nt
enimiento,
n
ya que al 50% y al 100% de la capacidad máxima, el reconectador debe operar 224 y 79
vecescontra11y6queejecutaelinterruptor.Además,tantointerruptorescomoreconectadores
veece
ces contra 11 y 6 que ejecuta el interruptor. Además, tanto interruptores como reconectadores
actualmente utilizan el mismo medio de extinción de arco: el vacío
actualmenteutilizanelmismomediodeextincióndearco:elvacío
Losreconectadoresusancámarasdeextincióndearcoenvacío,quesonlibresdemantenimientoyasuvez
Los
reconectadores usan cámaras de extinción de arco en vacío, que son libres de mantenimiento y a su vez
elcostodemantenimientosereduceacasicero.
el costo de mantenimiento se reduce a casi cero.
El reconectador se implementan en aplicaciones ara montajes en postes y subestaciones. Los
Elreconectadorseimplementanenaplicacionesaramontajesenpostesysubestaciones.Los
reconectadores más actuales s pueden implementar en circuito en anillo lo cual nunca se ha podido hacer
reconectadoresmásactualesspuedenimplementarencircuitoenanillolocualnuncasehapodidohacer
con
los reconectadores más antiguos. conlosreconectadoresmásantiguos.