Enclavamientos en doble barra doble interruptor

Respuesta corta

En doble barra doble interruptor no hay selectores ni acople, así que ningún seccionador maniobra en paralelo: cada seccionador abre y cierra con su interruptor abierto. El seccionador de línea exige los dos interruptores del circuito abiertos, la tierra de cada barra exige abiertos los seccionadores de todos los interruptores de esa barra, y con el seccionador de línea abierto la lógica habilita la protección de la zona stub.

Los enclavamientos en doble barra doble interruptor son de los más simples entre las configuraciones de alta tensión, y esa simplicidad es parte de su valor. En la configuración doble barra doble interruptor cada circuito tiene dos interruptores propios, uno hacia cada barra, y sale del nodo entre ellos. No hay selectores ni acople: con todo cerrado, las barras quedan unidas a través de los circuitos.

Como ningún seccionador cambia un circuito de barra, ninguno necesita maniobrar en paralelo. La transferencia de barras, que en una doble barra concentra las condiciones de estación, aquí no existe.

Condiciones por equipo

Cada interruptor tiene un seccionador y una cuchilla de tierra a cada lado. Resumen de la lógica de nuestro simulador de doble barra doble interruptor:

Equipo	Abre si	Cierra si
Seccionadores de un interruptor	su interruptor está abierto	su interruptor abierto y la tierra de su lado abierta; el del lado de barra, además, con la tierra de esa barra abierta
Interruptor 52-1 o 52-2	libre	sus dos tierras abiertas
Tierras de un interruptor	libre	los dos seccionadores de ese interruptor abiertos
Seccionador de línea 89L	los dos interruptores del circuito abiertos	los dos interruptores abiertos y la tierra de línea abierta
Tierra de línea 57L	libre	el 89L abierto
Tierra de la barra 1 (o 2)	libre	los seccionadores hacia esa barra de todos los circuitos abiertos

En una bahía de transformador, la tierra de los bornes de alta exige el seccionador del transformador y el interruptor de baja tensión abiertos.

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.

Qué es de bahía y qué es de estación

Casi todo es de bahía. Hay dos condiciones de estación:

la tierra de cada barra, que necesita los seccionadores del lado de barra de todos los circuitos;
la verificación de sincronismo de cada interruptor, que toma la tensión de su barra y la de la línea.

La primera se resuelve igual que en barra sencilla, con contactos auxiliares o con GOOSE. La segunda pertenece al mando de cierre: la función 25 de cada interruptor compara el transformador de tensión de su barra con el de la línea. Con dos interruptores por circuito, el recierre suele organizarse con un interruptor líder y otro seguidor, de forma que el segundo cierre solo si el primero tuvo éxito.

La zona stub

Para trabajar en una línea sin perder el paso entre barras, se abren los dos interruptores del circuito, se abre el seccionador de línea y se vuelven a cerrar los dos interruptores. El tramo entre ellos y el 89L abierto, la zona stub, queda energizado pero fuera de la zona de la protección de la línea, que ya no ve la línea. La protección de ese tramo, una sobrecorriente o una diferencial entre los dos juegos de transformadores de corriente, se habilita con la posición del 89L.

Esa señal de posición es parte de la lógica de control. Si el contacto auxiliar del 89L falla, la protección stub queda deshabilitada con el tramo energizado, o habilitada con la línea en servicio. Por eso se usan contactos normalmente abierto y normalmente cerrado con supervisión de discrepancia, como se explica en el artículo del seccionador de subestación.

Maniobras críticas

Liberar una línea manteniendo el paso entre barras

01Apertura de los dos interruptores del circuitoLa línea queda sin tensión desde la subestación
02Apertura del seccionador de líneaCon ambos interruptores abiertos, sin corriente
03Habilitación de la protección stubLa posición del 89L la activa
04Cierre de los dos interruptoresSe restituye el paso entre barras por el circuito
05Aislamiento del extremo remoto y tierras de líneaLa tierra 57L cierra solo con el 89L abierto

Mantenimiento de un interruptor. Se abre el interruptor y sus dos seccionadores, y se ponen sus tierras. El circuito sigue en servicio por el otro interruptor, aunque ahora depende de una sola barra: una falla en ella lo saca.

Mantenimiento de una barra. Se abren todos los interruptores hacia esa barra y sus seccionadores del lado de barra; después cierra la tierra de barra. Ningún circuito sale de servicio.

Posición intermedia y tierra remota

Dos detalles valen en cualquier configuración, pero aquí pesan más porque la lógica de cada aparato es corta y un error no queda cubierto por otra condición:

Posición doble. Cada seccionador y cada cuchilla reporta abierto, cerrado, intermedio o inválido. La lógica debe tratar el intermedio y el inválido como «no abierto» y «no cerrado» a la vez, de modo que bloquee las dos maniobras que dependen de él.
Tierra del extremo remoto. El controlador de bahía no ve la cuchilla de tierra de la otra subestación. Antes de cerrar el 89L o de energizar la línea, el procedimiento confirma con el centro de control que esa tierra está retirada. Si la línea tiene disparo transferido, su habilitación también depende de la posición de los equipos.

Media tensión, alta y extra alta tensión

La configuración es propia de alta y extra alta tensión, por el costo de dos interruptores por circuito. En subestaciones encapsuladas en SF6 la lógica es la misma, con seccionadores y cuchillas de tierra combinados en un solo aparato de tres posiciones según el fabricante; cada posición se enclava igual que si fueran aparatos separados.

Errores típicos

89L con un solo interruptor abierto. La condición se escribe solo con el interruptor de la barra 1.
Stub sin supervisión. La habilitación depende de un único contacto del 89L.
Tierra de barra con interruptores abiertos. La condición mira los interruptores y no sus seccionadores del lado de barra.
Sincronismo con la tensión equivocada. El interruptor hacia la barra 2 compara con el transformador de tensión de la barra 1.
Recierre de los dos interruptores a la vez, sin lógica de líder y seguidor.

Cómo se prueba

Se recorre la matriz de cada interruptor y del 89L, se prueba la habilitación de la protección stub con el 89L en cada posición, incluida la intermedia, y se verifica que la 25 de cada interruptor tome las tensiones correctas. La prueba de inyección secundaria cubre la stub y el sincronismo.

Le ayudamos con su lógica

En Tiza Group hacemos la configuración de control, protecciones y comunicaciones de esquemas de dos interruptores: enclavamientos, lógica stub, sincronismo y recierre líder y seguidor, en alta y extra alta tensión. Puede practicar las maniobras en el simulador de doble barra doble interruptor.

Guías relacionadas

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 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 C37.234: guía de aplicación de protecciones a barras.
M. Lampe, G. Corpuz, S. Das y A. Hargrave, Line Current Measurement at Dual-Breaker Terminals: Challenges and Solutions, Conference for Protective Relay Engineers, 2021.

Preguntas frecuentes

¿Por qué el seccionador de línea no abre si uno de los dos interruptores ya está abierto?

Porque la línea sigue alimentada por el otro interruptor. El seccionador cortaría la corriente de la línea con arco. El enclavamiento exige los dos interruptores del circuito abiertos para maniobrar el seccionador de línea.

¿Cómo se pone a tierra una barra si no hay acople?

Se abren los interruptores de todos los circuitos hacia esa barra y después sus seccionadores del lado de la barra. Con todos esos seccionadores abiertos, la lógica habilita la tierra de barra. Los circuitos siguen en servicio por la otra barra.

¿Qué es la zona stub y qué tiene que ver con los enclavamientos?

Es el tramo entre los dos interruptores y el seccionador de línea abierto. Al cerrar de nuevo los interruptores para restituir el paso entre barras, ese tramo queda fuera de la protección de la línea. La posición del seccionador de línea habilita una protección para ese tramo; es una señal que la lógica de control entrega a la protección.