Cierre sobre falla SOTF: qué es y cómo funciona

Respuesta corta

La lógica de cierre sobre falla (SOTF, switch onto fault) dispara sin retardo cuando un interruptor de línea se cierra y la línea ya está en falla, por ejemplo con las tierras de mantenimiento olvidadas. Se habilita durante una ventana corta después del cierre y acelera elementos que normalmente tendrían retardo, porque en ese caso la protección de distancia no tiene una tensión previa para decidir la dirección y podría tardar o no operar.

Qué protege la lógica de cierre sobre falla

Hay un caso que las protecciones de línea resuelven mal: cerrar el interruptor sobre una línea que ya está en falla. El ejemplo clásico es una línea que sale de mantenimiento con las cuchillas de puesta a tierra todavía cerradas, o con tierras portátiles olvidadas en algún punto. Al cerrar aparece una falla trifásica franca, muchas veces cerca del relé.

La lógica SOTF protege la línea, el interruptor y el sistema en ese momento: despeja la falla sin retardo en lugar de esperar una zona 2 o un respaldo. Evita daños al interruptor y a la línea, caídas de tensión largas en la barra y la operación de respaldos remotos que sacarían más circuitos.

ANSI/IEEE C37.2: SOTF no tiene número propio; en los planos aparece con su sigla junto a la función de distancia o de sobrecorriente.
IEC 61850: cada fabricante la modela a su manera, como nodo propio o dentro del bloque de distancia, y su disparo se publica por PTRC.
IEC 60617: sin símbolo propio.

Dónde se aplica

Equipo	BT	MT	AT y EAT	Industria	Comentario
Línea de transmisión con PT de línea	No	Poco común	Sí, estándar	Acometidas de AT	Es el caso para el que nació
Línea con PT de barra	No	Poco común	Sí	Acometidas de AT	Hay memoria de tensión, pero se usa igual por las tierras olvidadas
Cable de AT	No	No	Sí	Enlaces de planta	Cierres después de mantenimiento
Alimentador de MT	No	Lógica de arranque en frío, distinta	No aplica	Alimentadores de planta	Se resuelve con sobrecorriente y recierre
Transformador	No	No	No	No	Lo cubre la diferencial

Principio de medida

La lógica tiene dos partes: detectar que hubo un cierre y acelerar un elemento durante una ventana de tiempo.

Detección del cierre. Los relés usan uno o varios de estos criterios:

Orden de cierre manual recibida por el relé o por el controlador de bahía.
Posición del interruptor: paso de abierto a cerrado según sus contactos auxiliares.
Línea muerta: la línea estuvo sin tensión y sin corriente durante un tiempo, y luego aparece corriente. Este criterio no depende del cableado de posición y detecta también el cierre desde el otro extremo.

Elemento acelerado. Durante la ventana, el relé dispara sin retardo con uno de estos elementos:

Una sobrecorriente no direccional de arranque alto, que no depende de la tensión.
La zona extendida o la zona 2 de la distancia, sin su temporización.
Una distancia no direccional, para que la falta de tensión polarizante no la bloquee.

La protección de distancia 21 usa memoria de tensión para decidir la dirección. Si el PT está del lado de línea, antes del cierre no hay tensión que recordar. Esa es la razón técnica de la SOTF.

Por qué no basta con la zona 1. Una falla con tierras de mantenimiento es trifásica y franca. Si está cerca del relé, la tensión medida es prácticamente cero y, sin memoria, el elemento direccional no puede decidir. Si está al final de la línea, puede quedar fuera del alcance de la zona 1 y esperar el tiempo de la zona 2. En ambos casos la línea y la barra soportan la falla más tiempo del necesario. La SOTF resuelve los dos casos con un elemento que no depende de la dirección ni del alcance.

La característica

No hay curva. La característica es una ventana de tiempo: la SOTF se arma con la detección del cierre y queda activa unos cientos de milisegundos o el tiempo que fije el ajuste. Si dentro de la ventana el elemento acelerado arranca, el disparo es instantáneo. Pasada la ventana, la línea vuelve a su protección normal.

Secuencia del cierre sobre falla

Orden de cierre. Manual o por detección de línea muerta
Interruptor cierra. El contacto auxiliar o la corriente lo confirman
Ventana SOTF activa. Elementos acelerados habilitados sin retardo
Corriente alta o zona extendida. Arranque del elemento acelerado
Disparo instantáneo. Antes del tiempo de la zona 2

Criterios de ajuste

Criterio de habilitación: el que sea más confiable en esa bahía. La detección por línea muerta cubre casos que la orden manual no ve.
Duración de la ventana: suficiente para que la falla se desarrolle y el elemento arranque, pero corta para que no quede activa en operación normal.
Elemento acelerado: si es sobrecorriente, por encima de la corriente de energización y de carga capacitiva de la línea, y por debajo de la falla mínima al cierre.
Coordinación con el recierre: decidir si la misma lógica actúa tras un recierre o si se usa una aceleración separada.

Los criterios de cada elemento se explican en criterios de ajuste de protecciones.

Interacción con otras funciones

Recierre 79: un recierre sobre una falla permanente se despeja con la lógica de disparo tras recierre. El disparo por SOTF suele bloquear un nuevo intento. Ver recierre automático 79.
Supervisión de PT (60): si la pérdida de tensión es por un fusible, la supervisión debe distinguirla de la línea muerta; si no, la SOTF podría quedar habilitada sin razón.
Falla de interruptor 50BF: arranca con el disparo de la SOTF como con cualquier otro.
Protección de stub: en configuraciones de interruptor y medio, con el seccionador de línea abierto, el tramo entre interruptores se protege con una lógica distinta, de sobrecorriente o diferencial.
Enclavamientos: la causa raíz suele ser una cuchilla de tierra cerrada. Los enclavamientos de tierras de línea y de barra son la primera barrera; la SOTF es la segunda.

Cómo la implementa cada fabricante

Siemens SIPROTEC (DIGSI): detección de cierre y disparo instantáneo al cerrar, con elección de los elementos acelerados.
SEL (AcSELerator QuickSet): lógica de cierre sobre falla con ventana y elementos asignables en las ecuaciones de disparo.
Hitachi Energy y ABB Relion (PCM600): bloque de cierre sobre falla automático por tensión y corriente (ZCVPSOF en la serie 650, por ejemplo).
GE Vernova Multilin (EnerVista): función de cierre sobre línea con zonas aceleradas.
Schneider MiCOM: lógica de cierre sobre falla y de disparo en recierre en los relés de distancia.

Nodo lógico IEC 61850

Los fabricantes no modelan esta lógica de la misma forma. Cada uno la representa con un nodo propio o como parte del bloque de distancia, y el disparo resultante se publica por PTRC, que lo lleva por GOOSE o por salida física al XCBR. Para la integración conviene revisar en el archivo ICD de cada relé qué nodo publica el disparo por SOTF, porque es el dato que el registrador y el SCADA deben identificar.

Cómo se prueba

Con inyección secundaria se simula la secuencia completa. En general se verifica:

Cada criterio de habilitación: orden manual, cambio de posición y línea muerta.
La duración de la ventana: una falla dentro dispara sin retardo; una falla fuera dispara con el tiempo normal.
El elemento acelerado: falla trifásica de tensión casi nula, y que la energización normal no dispare.
El bloqueo del recierre y el arranque de la 50BF.

Errores típicos

Criterio de habilitación sin cablear: la lógica depende de una orden de cierre que no llega al relé.
Elemento acelerado direccional, que con tensión nula no opera.
Sobrecorriente con arranque bajo que dispara al energizar líneas largas o con transformadores.
Ventana demasiado larga, que deja la línea con disparo instantáneo ante fallas que debían coordinarse.
Confundir la lógica con la del recierre y probar solo una de las dos.

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Guías relacionadas

Referencias

IEEE C37.113-2025, Guide for Protective Relay Applications to Transmission Lines: protección de líneas y lógica de cierre sobre falla.
IEEE C37.104-2022, Guide for Automatic Reclosing on AC Distribution and Transmission Lines: recierre y disparo tras recierre.
IEC 60255-121, Functional requirements for distance protection: elemento de distancia.
IEC 61850-7-4, Compatible logical node classes and data object classes: nodo PTRC.
G. Ziegler, Numerical Distance Protection: Principles and Applications.

Preguntas frecuentes

¿Por qué la protección de distancia no ve bien una falla al cerrar la línea?

Porque con transformadores de tensión del lado de línea no hay tensión antes del cierre, así que la memoria de tensión está vacía. Con una falla trifásica cercana la tensión sigue casi en cero después del cierre y el elemento direccional de la distancia no puede decidir si la falla está adelante o atrás.

¿Qué diferencia hay entre SOTF y TOR (trip on reclose)?

Las dos aceleran el disparo después de un cierre. SOTF se asocia al cierre manual o por energización de una línea muerta; el disparo en recierre se asocia al cierre del recierre automático. Muchos relés las tratan con la misma lógica y ajustes separados.

¿La lógica SOTF puede disparar al energizar una línea sana?

Puede, si el elemento acelerado es una sobrecorriente con arranque demasiado bajo y la línea tiene una corriente de carga capacitiva o una corriente de energización alta, como ocurre con transformadores conectados en la línea. Por eso se elige un elemento y un umbral que no operen con la energización normal.