Con varios acoples y secciones, la transferencia en caliente entre dos barras solo se permite si esas barras están unidas por acoples cerrados, y cada acople queda bloqueado mientras un circuito une dos barras que solo él enlaza. Las condiciones dependen del estado de toda la subestación, por eso en doble barra seccionada y triple barra la lógica de estación se resuelve mejor por GOOSE que con contactos cableados.
Los enclavamientos en doble barra seccionada y triple barra son el caso en el que la lógica de estación deja de ser una condición más y pasa a ser el centro del diseño. En la doble barra seccionada cada barra está partida en dos tramos unidos por interruptores de seccionamiento, con un acople en cada tramo. En la triple barra cada circuito tiene tres selectores y hay dos acoples, con una barra de reserva. En las dos, saber si una maniobra es segura exige conocer el estado de equipos repartidos por toda la subestación.
La lógica de cada bahía es la de la doble barra: selectores en frío con el interruptor abierto, o en caliente con las dos barras unidas por un acople cerrado. Lo nuevo es qué significa «unidas».
Doble barra seccionada: el acople del propio tramo
Con acoples y seccionamientos cerrados, las cuatro secciones forman un anillo. Abrir el acople A no separa las barras 1A y 2A, que siguen unidas por IS1, el acople B e IS2. Aun así, la lógica que usamos en el simulador de doble barra seccionada exige el acople del propio tramo para la transferencia en caliente. El camino largo depende de tres interruptores que pueden abrir a mitad de la maniobra, por mando o por protección.
| Equipo | Abre si | Cierra si |
|---|---|---|
| Selector de un circuito | en frío: su 52 y el otro selector abiertos; en caliente: el acople de su tramo cerrado y el otro selector cerrado | lo mismo, con la tierra de esa sección abierta |
| Acople de un tramo | ningún circuito de ese tramo tiene sus dos selectores cerrados | sus dos seccionadores abiertos o los dos cerrados; tierras de sus secciones abiertas |
| Interruptor de seccionamiento | libre | sus dos seccionadores abiertos o los dos cerrados; tierras de las dos secciones abiertas |
| Tierra de una sección | libre | los selectores de todos los circuitos hacia esa sección y los seccionadores del acople y del seccionamiento de ese lado abiertos |
Triple barra: barras unidas por más de un acople
En la triple barra, el acople 1-2 une las barras 1 y 2, y el acople 2-3 las barras 2 y 3. Entre la 1 y la 3 no hay acople directo. La lógica de nuestro simulador de triple barra lo resuelve así:
- Transferencia en caliente entre las barras j y k: solo si están unidas por acoples cerrados. Para pasar un circuito de la barra 1 a la 3, los dos acoples tienen que estar cerrados.
- Apertura de un acople: bloqueada mientras un circuito tenga cerrados dos selectores hacia barras que solo ese acople une. El acople 1-2 no abre con un circuito en las barras 1 y 3, porque esa unión pasa por él.
- Barra de reserva: se energiza con el acople 2-3, nunca con un selector.
- Tierra de cada barra: con todos los selectores hacia ella y los seccionadores de acople de ese lado abiertos.
- ¿El circuito tiene cerrado el selector hacia otra barra j?
- NoSolo en frío, con el interruptor del circuito abierto
- Sí¿Las barras j y k están unidas por acoples cerrados?
- NoBloqueado: cerraría un paralelo con un seccionador
- Sí¿La tierra de la barra k está abierta?
- SíPermitido: transferencia de barras
- NoBloqueado
Por qué aquí el GOOSE gana al cableado
En una barra sencilla, la única condición de estación es la tierra de barra. Aquí casi todas lo son:
- cada selector depende de los acoples y, en triple barra, de la combinación de acoples que une sus barras;
- cada acople depende de los selectores de todos los circuitos de sus barras;
- cada tierra de sección depende de todas las bahías que pueden llegar a ella.
Cableada, esa lógica es una red de contactos auxiliares y relés multiplicadores que recorre el patio. Cada bahía nueva obliga a recablear acoples y tierras de toda la subestación, y cada contacto es un punto de falla. Con GOOSE, cada controlador de bahía publica la posición de sus equipos y el que decide se suscribe. En IEC 61850-7-4, el nodo CILO de cada aparato calcula el permiso con esas posiciones y lo entrega al CSWI; la norma deja el algoritmo al implementador. Ampliar es agregar publicadores y suscripciones en el archivo SCL, que puede revisar con nuestro visor SCL gratuito.
El precio es definir con cuidado la calidad de los datos: qué hace la lógica cuando un mensaje llega tarde, llega con calidad inválida o con el bit de prueba activo. Lo seguro es bloquear y alarmar.
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.
Maniobras críticas
Mantenimiento de una sección en doble barra seccionada. Los circuitos del tramo pasan en caliente a la otra barra del mismo tramo; se abren el acople del tramo y el seccionamiento de esa barra; se abren sus seccionadores del lado de la sección y, verificada la ausencia de tensión, cierra la tierra de la sección.
Uso de la barra de reserva en triple barra. Se cierran los seccionadores del acople 2-3 y luego su interruptor, que energiza la reserva y comprueba que está sana. Solo entonces los circuitos pueden pasar a ella en caliente.
Errores típicos
- Unión de barras supuesta. Lógicas que solo miran el acople directo y permiten transferir entre las barras 1 y 3 con un acople abierto.
- Acople liberado con el camino largo. Se abre el acople de un tramo confiando en el otro tramo y en los seccionamientos.
- Tierra de sección incompleta. Falta un selector o un extremo de seccionamiento en la condición.
- Calidad GOOSE ignorada. La lógica toma como válida la última posición recibida de un controlador que dejó de publicar.
- Réplica de la 87B desalineada con la lógica de enclavamientos. Vea disparo de la 87B al maniobrar seccionadores.
Cómo se prueba
La matriz de una subestación así es grande, y se prueba en dos niveles: en fábrica, con los controladores y un simulador de posiciones, cubriendo combinaciones de acoples y seccionamientos que en el patio son difíciles de reproducir; y en sitio, con las maniobras reales y la pérdida forzada de mensajes GOOSE. Las pruebas FAT y SAT son el lugar natural para esa verificación.
Le ayudamos con su lógica
En Tiza Group hacemos la configuración de control, protecciones y comunicaciones de subestaciones con varios acoples: tabla de enclavamientos, ingeniería GOOSE en IEC 61850, réplica para la 87B y pruebas, en alta y extra alta tensión.
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Referencias
- IEC 61850-7-4: nodos lógicos CILO, CSWI y XSWI; una instancia de CILO por aparato, algoritmo definido por el implementador.
- IEC 61850-8-1: mensajes GOOSE.
- IEC 62271-102:2018: seccionadores; transferencia de barras.
- IEC 60050-605: vocabulario de subestaciones (doble barra, triple barra, barra de reserva).
- 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).
Preguntas frecuentes
¿Por qué en doble barra seccionada el enclavamiento exige el acople del propio tramo si las barras ya están unidas por el otro?
Porque el otro camino depende de los dos seccionamientos y del otro acople, que pueden abrirse en plena maniobra. Si eso pasa, los selectores del circuito quedan solos con la corriente entre barras. Exigir el acople del propio tramo da un camino corto y controlado.
¿Cómo se energiza la barra de reserva de una triple barra?
Con el interruptor del acople que la une a una barra en servicio, con sus seccionadores ya cerrados. Nunca con el selector de un circuito, porque un seccionador no despeja una falla ni una tierra olvidada en la barra.
¿Qué pasa con los enclavamientos de estación si se pierde un mensaje GOOSE?
El proyecto lo define, pero lo seguro es tratar como desconocida la posición del equipo cuyo mensaje se perdió, lo que bloquea las maniobras que dependen de él y genera una alarma. Las maniobras de bahía que no dependen de ese equipo siguen disponibles.