La doble barra con transferencia agrega a la doble barra la posibilidad de reemplazar el interruptor de un circuito por el acople durante su mantenimiento, con una barra de transferencia dedicada o con un seccionador de transferencia o de by-pass por circuito. Combina la flexibilidad de la doble barra con el mantenimiento de interruptores sin corte, a cambio de maniobras y lógicas de protección más delicadas.
Qué es la configuración de doble barra con transferencia
Parte de la doble barra: dos barras, un interruptor por circuito, dos seccionadores selectores por bahía y un interruptor de acople. A eso se le agrega un medio para que el acople reemplace al interruptor de un circuito durante su mantenimiento. Hay dos variantes:
- Doble barra más barra de transferencia. Una tercera barra, normalmente sin tensión, y un seccionador de transferencia por circuito que conecta su salida con ella. El acople, con un seccionador adicional hacia la barra de transferencia, o un interruptor de transferencia dedicado, alimenta esa barra desde una de las principales.
- Doble barra con seccionador de transferencia o de by-pass. No hay tercera barra: un seccionador por circuito permite puentear el interruptor, de modo que una de las barras principales hace temporalmente de barra de transferencia. La CREG distingue en su metodología de unidades constructivas la «doble barra más seccionador de transferencia» (DBT) y la «doble barra más seccionador de by-pass» (DBB).
En nuestro ejemplo, dos líneas y dos transformadores, cada uno con interruptor, transformadores de corriente (CT) y, en las líneas, transformador de tensión (PT). El acople tiene sus propios CT, y conviene que haya PT en cada barra.
Cómo opera en servicio normal
Como una doble barra: circuitos repartidos entre las dos barras, acople cerrado y seccionadores de transferencia o de by-pass abiertos.
Reemplazo de un interruptor (variante con by-pass). La secuencia general es:
- 01Barra 1 libreSe pasan todos los demás circuitos a la barra 2, de modo que en la barra 1 solo quede el circuito a intervenir y el acople cerrado.
- 02Traslado de la protecciónEl disparo de la protección del circuito se dirige al interruptor de acople (o se activa en el acople el grupo de ajustes de ese circuito).
- 03Cierre del by-passSe cierra el seccionador de by-pass del circuito: el interruptor del circuito y el by-pass quedan en paralelo.
- 04Aislamiento del interruptorSe abre el interruptor del circuito y se aísla con sus seccionadores.
Ahora la corriente del circuito pasa por la barra 2, el acople, la barra 1 y el by-pass. El acople actúa como interruptor del circuito y la barra 1 queda dentro de su zona de protección. Solo un circuito puede estar en reemplazo a la vez.
Qué pasa ante fallas y mantenimientos
Falla en barras, en operación normal. Igual que en doble barra: la 87B de la barra fallada abre sus circuitos y el acople, y la otra barra sigue.
Falla en barras durante el reemplazo. Una falla en la barra usada como transferencia queda dentro de la zona del circuito, que abre el acople: se pierde ese circuito. Una falla en la otra barra abre todos sus interruptores y el acople, y con él cae también el circuito transferido.
Falla en una línea. Abre su interruptor; si la línea está transferida, abre el acople.
Falla de interruptor (50BF). En operación normal, la 50BF despeja la barra donde está conectado el interruptor fallado y el acople. Durante el reemplazo, si el acople no abre ante una falla en el circuito, hay que despejar la otra barra: se pierde toda la subestación y se envía disparo transferido al extremo remoto. Por eso el reemplazo debe durar lo menos posible.
Mantenimiento de un interruptor. El circuito sigue en servicio a través del acople. Esta es la ventaja que no tiene la doble barra simple.
Comparación con las configuraciones vecinas
- Frente a doble barra: suma un seccionador por circuito (y una barra en la primera variante); permite mantener interruptores sin corte, a cambio de maniobras más largas.
- Frente a barra principal y transferencia: conserva dos barras activas; en la de transferencia una falla en la barra principal saca todo.
- Frente a doble barra con doble interruptor e interruptor y medio: estas mantienen el servicio en fallas de barras y en mantenimientos sin maniobras de transferencia, con más interruptores por circuito.
Implicaciones para protección y control
- 87B con réplica y by-pass. Al cerrar el by-pass, el CT del circuito ya no mide toda la corriente de la barra 1: la lógica inhibe esa zona. Como hay un retardo entre el cambio de estado del seccionador y la redistribución de la corriente, suele agregarse supervisión por subtensión. La zona de chequeo puede necesitar que el CT del acople sustituya al del circuito mientras dura el by-pass. Ver diferencial de barras 87B.
- Traslado de la protección del circuito. El relé del circuito debe pasar a medir los CT del acople y a disparar el acople, y, según dónde esté el PT, a tomar la tensión de barra. Hay tres soluciones: relés auxiliares que conmutan CT, disparos y arranque de 50BF (con riesgo de abrir un secundario de CT); un relé de transferencia en el acople con un grupo de ajustes por circuito (que obliga a trasladar los canales de 87L o teleprotección); o relés numéricos con entradas para ambos juegos de CT, que eligen internamente según el estado del by-pass.
- Recierre y sincronismo deben actuar sobre el acople mientras reemplaza al interruptor.
- Enclavamientos 89. Solo un by-pass cerrado a la vez, y solo con el acople cerrado y los demás circuitos fuera de la barra que hará de transferencia.
Dónde se usa
Se usa en subestaciones de alta tensión de servicio público donde se exige mantener interruptores sin perder el circuito y se quiere conservar un interruptor por circuito. En Colombia, el Código de Conexión exige, para subestaciones nuevas del STN, que la configuración permita el mantenimiento de un interruptor sin pérdida del servicio del campo; esta configuración cumple ese requisito. La CREG también reconoce la variante encapsulada (EDBT).
Pruebas en la puesta en servicio
- Secuencia de reemplazo completa para cada circuito, con enclavamientos y señales al centro de control.
- Conmutación de corrientes, disparos, arranque de 50BF y tensión hacia el acople, sin abrir ningún secundario de CT.
- 87B y zona de chequeo estables antes, durante y después del by-pass.
- Pruebas extremo a extremo de cada línea en modo reemplazo, incluido el traslado de canales. Ver pruebas end-to-end.
Le ayudamos con su subestación
En Tiza Group hacemos estudios de coordinación de protecciones y configuración remota de relés, incluidas la lógica de by-pass, los grupos de ajustes y la réplica de seccionadores, para subestaciones de alta y extra alta tensión y para industria.
Referencias
- IEEE C37.234: guía de aplicación de relés de protección a barras de sistemas de potencia.
- IEC 61850-7-4: nodos lógicos compatibles (XCBR, XSWI, CILO).
- C. Labuschagne, N. Fischer y B. Kasztenny, Simplifying and Improving Protection of Temporary and Unusual Bus Configurations With Microprocessor-Based Relays, Western Protective Relay Conference, 2012.
- C. Martin y otros, Bus Protection Considerations for Various Bus Types, Western Protective Relay Conference, 2013.
- J. Gastón Ortega y E. Nelson, Preserve High-Speed Protection During Bypass Operations, Western Protective Relay Conference, 2006.
- CREG, Resolución 025 de 1995, Código de Conexión, recogido en la resolución única de regulación del sector eléctrico.
- CIGRE, Technical Brochure 585, Circuit Configuration Optimization.
Preguntas frecuentes
¿Qué diferencia hay entre doble barra con barra de transferencia y doble barra con by-pass?
En la primera hay una tercera barra, solo para transferencia. En la segunda no hay barra adicional: un seccionador por circuito permite que una de las dos barras principales haga de barra de transferencia mientras el acople reemplaza al interruptor del circuito.
¿Qué pasa con la diferencial de barras cuando se cierra el seccionador de by-pass?
El CT del circuito deja de medir toda la corriente que entra a la barra usada como transferencia, así que esa zona ya no puede protegerse por diferencial. La lógica la inhibe y esa barra pasa a formar parte de la zona de protección del circuito, que ahora dispara el acople.
¿Por qué se recomienda que el reemplazo de interruptor dure poco?
Porque mientras el acople reemplaza al interruptor, una falla de interruptor del acople obliga a despejar las dos barras y se pierde toda la subestación, cosa que no ocurre en operación normal.