En la configuración en anillo cada circuito cuelga entre dos interruptores, así que su seccionador solo maniobra con los dos abiertos. Con un interruptor fuera por mantenimiento el anillo queda abierto y la lógica debe advertir que una segunda apertura parte la subestación. Como no hay barra, la verificación de sincronismo de cada interruptor necesita una selección de tensión que elige, según la posición de los equipos, qué transformador de tensión representa cada lado.
Los enclavamientos en configuración en anillo son sencillos aparato por aparato, pero exigen pensar en la topología completa. En la configuración en anillo los interruptores forman un lazo, con tantos interruptores como circuitos, y cada circuito sale del nodo entre dos de ellos. No hay barra, ni selectores, ni acople.
Eso tiene tres consecuencias para la lógica: el seccionador de cada circuito depende de dos interruptores, el anillo abierto es un estado de riesgo que la lógica debe hacer visible, y la tensión para el sincronismo hay que buscarla en los circuitos.
Condiciones por equipo
Cada interruptor tiene un seccionador y una cuchilla de tierra a cada lado. Resumen de la lógica de nuestro simulador de configuración en anillo:
| Equipo | Abre si | Cierra si |
|---|---|---|
| Seccionadores de un interruptor | su interruptor está abierto | su interruptor abierto y la tierra de su lado abierta |
| Interruptor del anillo | libre | sus dos tierras abiertas |
| Tierras de un interruptor | libre | los dos seccionadores de ese interruptor abiertos |
| Seccionador de línea 89L (o de transformador) | los dos interruptores entre los que cuelga el circuito abiertos | los dos abiertos y la tierra del circuito abierta |
| Tierra de línea 57L | libre | el 89L abierto |
| Tierra de bornes de alta 57T | libre | el 89 del transformador y su interruptor de baja tensión abiertos |
No hay condiciones de tierra de barra. Casi todas las condiciones son de bahía, si se toma como bahía cada interruptor con sus seccionadores; el seccionador de circuito es la excepción, porque usa la posición de dos interruptores vecinos.
La tabla completa de esta configuración, con las ecuaciones CILO y la lista de casos de prueba, se puede generar con nuestra herramienta gratuita de tabla de enclavamientos.
El anillo abierto
Con un interruptor fuera por mantenimiento, todos los circuitos siguen en servicio, pero el anillo pasa a comportarse como una barra en línea. Una segunda apertura, por falla o por mando, parte la subestación en dos grupos y puede dejar circuitos sin fuente.
La lógica de enclavamientos no bloquea el disparo de un interruptor: la protección siempre debe poder abrirlo. Lo que sí puede hacer el sistema de control:
- mostrar en la HMI el estado «anillo abierto» y en qué nodo;
- pedir confirmación, o bloquear por mando, la apertura de un segundo interruptor que dejaría circuitos sin fuente;
- cambiar las prioridades del recierre: con un interruptor fuera, el otro interruptor del circuito pasa a líder.
Esas funciones dependen del estado de todos los interruptores, así que son de estación.
Selección de tensión
Sin barra, no hay un transformador de tensión común. Cada circuito lleva el suyo, del lado del circuito, y la verificación de sincronismo de cada interruptor tiene que comparar la tensión de los nodos a sus dos lados. La lógica de selección de tensión elige qué transformador representa cada nodo:
- ¿El circuito de ese nodo tiene transformador de tensión y su seccionador está cerrado?
- SíUsa ese transformador de tensión
- No¿El nodo está unido a otro circuito por interruptores y seccionadores cerrados?
- SíUsa el transformador de tensión de ese circuito
- NoSin referencia: el permiso de cierre se bloquea o se trata como nodo sin tensión, según lo defina el proyecto
En el ejemplo del simulador, las líneas tienen transformador de tensión y los transformadores de potencia no, así que la selección es indispensable para los interruptores vecinos de un transformador. La lógica usa las mismas posiciones que el enclavamiento; un contacto auxiliar mal cableado hace que la 25 compare la tensión equivocada.
Maniobras críticas
- 01Apertura de los dos interruptores vecinosLa línea queda sin tensión desde la subestación
- 02Apertura del 89LCon los dos interruptores abiertos
- 03Habilitación de la protección stubLa posición del 89L la activa
- 04Cierre de los dos interruptoresEl anillo vuelve a cerrarse, con permiso de la 25
- 05Aislamiento del extremo remoto y tierra de líneaLa 57L cierra solo con el 89L abierto
Mantenimiento de un interruptor. Se abre, se abren sus dos seccionadores, se verifica la ausencia de tensión y se ponen sus tierras. El anillo queda abierto mientras dura el trabajo.
Cierre del anillo. El último interruptor que cierra el lazo une dos partes que pueden tener diferencias de ángulo si la red exterior estuvo separada; su 25 es la que decide.
Alta y extra alta tensión
El anillo se usa sobre todo en alta tensión cuando hay pocos circuitos y se busca mantener cualquier interruptor sin cortar servicio con el menor número de equipos. Es habitual prever que el anillo pueda convertirse después en interruptor y medio; si la lógica está bien organizada por interruptor y por circuito, esa ampliación se resuelve agregando aparatos y condiciones, sin rehacer las existentes. Con controladores IEC 61850, cada interruptor publica sus posiciones por GOOSE y los seccionadores de circuito y la selección de tensión se suscriben a ellas.
El enclavamiento tampoco ve la tierra del extremo remoto de una línea: antes de cerrar el 89L se confirma con el centro de control que esa tierra está retirada.
Errores típicos
- Seccionador de circuito con un solo interruptor. La condición se escribe con un vecino y no con los dos.
- Selección de tensión estática. La 25 de un interruptor toma siempre el mismo transformador de tensión, aunque su circuito esté abierto.
- Recierre sin cambio de líder con un interruptor fuera.
- Stub sin supervisión de la posición del 89L.
- Tierra de transformador con el interruptor de baja cerrado.
Cómo se prueba
Se recorre la matriz de cada interruptor y de cada seccionador de circuito. Después se prueba la selección de tensión en cada combinación relevante de posiciones, inyectando tensiones distintas en cada transformador de tensión y comprobando cuál toma la 25. Se prueban también el recierre con cada interruptor fuera y la stub. La inyección secundaria cubre estas lógicas.
Le ayudamos con su lógica
En Tiza Group hacemos la configuración de control, protecciones y comunicaciones de anillos: enclavamientos, selección de tensión, recierre y stub en el controlador de bahía, en alta y extra alta tensión. Puede practicar las maniobras en el simulador de configuración en anillo.
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Referencias
- IEC 61850-7-4: nodos lógicos CILO, CSWI, RSYN y RREC.
- IEC 62271-102:2018: seccionadores y cuchillas de puesta a tierra de corriente alterna.
- IEC 60050-605: vocabulario de subestaciones (configuración en anillo).
- IEC 61936-1:2021: instalaciones eléctricas de potencia de más de 1 kV en corriente alterna.
- EN 50110-1: operación de instalaciones eléctricas (cinco reglas).
- IEEE C37.104: guía de recierre automático de interruptores.
Preguntas frecuentes
¿Por qué la verificación de sincronismo de un interruptor del anillo usa la tensión de otro circuito?
Porque en un anillo no hay transformador de tensión de barra. Cada lado del interruptor es un nodo de circuito, y si ese circuito no tiene su propio transformador de tensión, o tiene su seccionador abierto, la lógica de selección toma el de un circuito vecino que esté unido a ese nodo por interruptores y seccionadores cerrados.
¿El enclavamiento impide abrir un segundo interruptor con el anillo abierto?
El disparo por protección nunca se enclava: la protección siempre debe poder abrir. Lo que sí hace una buena lógica es advertir en la HMI, o pedir confirmación, cuando la apertura por mando partiría la subestación o dejaría circuitos sin fuente.
¿Dónde va la tierra de barra en un anillo?
No hay barra. Cada interruptor tiene una cuchilla de tierra a cada lado y cada circuito la suya. Para trabajar en un tramo del anillo se aísla el interruptor con sus dos seccionadores y se ponen sus tierras.