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Enclavamientos en interruptor y medio: diámetro y líneas

Enclavamientos en un diámetro de interruptor y medio: seccionadores de cada interruptor, seccionador de línea, tierras, corte central y tierra de barra.

Por Shadai García, ingeniero electricista, fundador y CEO de Tiza Group. Revisado por el equipo de ingeniería de Tiza Group · .

89-1157-1152-157-1289-1289-C157-C152-C57-C289-C289L57LPTlínea L1extremo remoto1234Abrir 89L de L1152-1 de D1 abierto252-C de D1 abiertoCILO.EnaOpnverdaderofalsofalsoCerrar 57L de L1389L de L1 abierto4sin tensión (detector o 27)CILO.EnaClsverdaderofalsofalsoorden: abrir 52-1 de D1 · ejecutadaorden: abrir 52-C de D1 · ejecutadaorden: abrir 89L de L1 · ejecutadaorden: cerrar 57L · bloqueada, línea con tensiónpedido: abrir extremo remoto de L1 · ejecutadadetector: línea sin tensiónorden: cerrar 57L de L1 · ejecutadaIEC 61850XCBRXSWICILOCSWIXSWI© tizagrp.com89-1157-1152-157-1289-1289-C157-C152-C57-C289-C289L57LPTlínea L1extremo remoto1234Abrir 89L de L1152-1 de D1 abierto252-C de D1 abiertoCILO.EnaOpnverdaderofalsofalsoCerrar 57L de L1389L de L1 abierto4sin tensión (detector o 27)CILO.EnaClsverdaderofalsofalsoorden: abrir 52-1 de D1 · ejecutadaorden: abrir 52-C de D1 · ejecutadaorden: abrir 89L de L1 · ejecutadaorden: cerrar 57L · bloqueada, línea con tensiónpedido: abrir extremo remoto de L1 · ejecutadadetector: línea sin tensiónorden: cerrar 57L de L1 · ejecutadaIEC 61850XCBRXSWICILOCSWIXSWI© tizagrp.com
Enclavamientos en interruptor y medio: sacar una línea y ponerla a tierra. Ubicación en el sistema, principio de funcionamiento e IEC 61850. Ilustrativo: los valores reales salen de la placa y del manual del fabricante.
Respuesta corta

En interruptor y medio, cada interruptor tiene sus dos seccionadores y sus cuchillas de tierra, con una lógica igual para los tres interruptores del diámetro. El seccionador de línea depende de dos interruptores, el de barra y el corte central, y la tierra de línea depende de ese seccionador y de la ausencia de tensión. Por eso la unidad lógica del enclavamiento no es la bahía sino el diámetro, y la tierra de cada barra depende de un seccionador de cada diámetro.

Por qué el diámetro cambia la lógica

En la configuración interruptor y medio, cada diámetro tiene tres interruptores en serie entre las dos barras y alimenta dos circuitos: uno entre el interruptor del lado de la barra 1 y el corte central, y el otro entre el corte central y el interruptor del lado de la barra 2. Cada interruptor tiene un seccionador a cada lado, y cada circuito tiene su seccionador de línea o de transformador (89L) con cuchilla de tierra.

En una barra sencilla o en una doble barra, cada circuito tiene su interruptor y su lógica cabe en una bahía. Aquí no: el corte central pertenece a los dos circuitos a la vez, y el seccionador de línea depende de dos interruptores. La unidad lógica del enclavamiento es el diámetro, y las condiciones que en otras configuraciones son de estación aquí se reparten entre diámetros y barras.

Condiciones de cada interruptor

Los tres interruptores del diámetro siguen la misma lógica, con su seccionador del lado 1, su seccionador del lado 2 y una cuchilla de tierra a cada lado del interruptor:

Aparato y maniobraSe permite si
Abrir o cerrar un seccionador del interruptorEl interruptor abierto
Cerrar un seccionador del interruptorAdemás, la cuchilla de tierra de su lado abierta y, si conecta a una barra, la tierra de esa barra abierta
Cerrar una cuchilla de tierra del interruptorLos dos seccionadores del interruptor abiertos
Cerrar el interruptorSus cuchillas de tierra abiertas, más los permisivos del interruptor y el sincronismo

Estas condiciones dejan aislar cualquier interruptor del diámetro para mantenimiento sin tocar los circuitos: se abre el interruptor, luego sus dos seccionadores y después se cierran sus tierras.

Condiciones del circuito

Aparato y maniobraSe permite si
Abrir o cerrar el 89LLos dos interruptores que alimentan el circuito abiertos: el de barra y el corte central
Cerrar el 89LAdemás, la cuchilla de tierra de línea abierta
Cerrar la tierra de línea 57L89L abierto y, según la filosofía, ausencia de tensión en la línea

La condición del 89L es la que distingue esta configuración. Con un solo interruptor abierto, el circuito sigue alimentado por el otro camino y el seccionador de línea cortaría carga. Con el 89L abierto, el diámetro puede volver a cerrarse para mantener unidas las barras; ese tramo entre los interruptores y el seccionador queda protegido por la protección stub, que se habilita con la posición del 89L.

Sacar una línea de un diámetro y dejar el diámetro cerrado
  1. 01Apertura de los dos interruptoresEl de barra y el corte central del circuito
  2. 02Apertura del 89LPermitida porque los dos interruptores están abiertos
  3. 03Verificación de ausencia de tensiónEn la línea, desde el extremo remoto ya abierto
  4. 04Cierre de la 57LPermitido con el 89L abierto y la línea sin tensión
  5. 05Cierre de los dos interruptoresEl diámetro vuelve a unir las barras; la stub protege el tramo hasta el 89L

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.

Tierra de línea con detección de tensión

El seccionador de línea abierto aísla la línea de la subestación, pero no del extremo remoto. Cerrar la cuchilla de tierra con la línea energizada desde el otro lado es un cortocircuito franco. Por eso muchas especificaciones agregan al permiso de la 57L la ausencia de tensión medida en el transformador de tensión de la línea, o una señal del extremo remoto. La quinta regla de EN 50110-1 pide además poner a tierra en todos los lados por donde el tramo puede ser alimentado, lo que en una línea significa coordinar con la otra subestación.

Tierra de barra

La cuchilla de tierra de la barra 1 solo cierra si están abiertos los seccionadores del lado de la barra 1 de todos los diámetros. Es la condición de estación de esta configuración: depende de una señal de cada diámetro, y al agregar un diámetro nuevo hay que sumarlo a la condición.

Corte central y selección de tensión

El corte central une los dos circuitos del diámetro. Cuando cierra entre dos partes energizadas necesita verificación de sincronismo 25, y la tensión de referencia de cada lado depende de qué está conectado: el transformador de tensión de la línea de cada circuito, o el de la barra si el circuito está fuera y su interruptor de barra cerrado. La selección de esas tensiones se hace con las posiciones de los seccionadores, igual que el enclavamiento, y un error de selección se ve como un cierre rechazado por sincronismo sin razón aparente.

El recierre de líneas con dos interruptores usa un esquema líder y seguidor, y la falla del corte central es el caso más severo de la protección de falla de interruptor 50BF, porque saca los dos circuitos del diámetro.

Qué es de bahía y qué es de diámetro

CondiciónAlcance
Seccionadores y tierras de un interruptorEl interruptor (dentro del diámetro)
89L y 57L de un circuitoLos dos interruptores del circuito: diámetro
Selección de tensión del corte centralLos dos circuitos del diámetro
Tierra de barraTodos los diámetros: estación

Con controladores por circuito, el corte central obliga a intercambiar posiciones entre los dos controladores del diámetro, por cableado o por GOOSE. Muchas arquitecturas asignan un controlador al corte central o lo integran en uno de los dos circuitos; la decisión define qué señales viajan entre equipos.

Practíquelo en el simulador

El simulador de maniobras de interruptor y medio aplica estas condiciones: puede intentar abrir el seccionador de línea con un solo interruptor abierto o poner a tierra una barra con un diámetro conectado, y ver qué regla lo impide.

Cómo se verifica

La prueba recorre cada condición negando cada término, para cada interruptor del diámetro y para cada circuito. Incluye la tierra de línea con tensión presente, la tierra de barra frente a cada diámetro, la selección de tensiones del corte central con cada combinación de seccionadores y la habilitación de la stub con el 89L abierto. Las pruebas punto a punto cubren además el disparo transferido de la 50BF del corte central.

¿Está diseñando o ampliando un interruptor y medio? En Tiza Group configuramos y probamos la lógica de enclavamiento, la selección de tensiones y la stub por diámetro, en subestaciones de alta y extra alta tensión. Conozca la configuración de control, protecciones y comunicaciones o escríbanos con el unifilar de su subestación.

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Referencias

  • IEC 61850-7-4, Compatible logical node classes and data object classes (CILO, CSWI, XSWI, XCBR, RSYN).
  • IEC 62271-102:2018, Alternating current disconnectors and earthing switches.
  • IEC 61936-1:2021, Power installations exceeding 1 kV AC and 1,5 kV DC – AC (enclavamientos y puesta a tierra).
  • EN 50110-1, Operation of electrical installations – General requirements (cinco reglas).
  • IEC 60050-605, International Electrotechnical Vocabulary – Generation, transmission and distribution of electricity – Substations.

Preguntas frecuentes

¿Por qué el seccionador de línea necesita dos interruptores abiertos?

Porque el circuito recibe energía por dos caminos: desde la barra a través de su interruptor de barra y desde la otra barra a través del corte central. Con solo uno abierto, el seccionador de línea seguiría conduciendo la corriente del circuito.

¿Se puede cerrar el diámetro con el seccionador de línea abierto?

Sí, es una maniobra habitual para mantener unidas las barras a través del diámetro mientras el circuito está fuera. En ese caso queda un tramo entre los interruptores y el seccionador de línea que se protege con la protección stub, habilitada por la posición del seccionador.

¿La tierra de línea necesita detección de tensión?

Muchas filosofías la exigen, porque el seccionador de línea abierto no garantiza que la línea esté muerta: puede estar energizada desde el extremo remoto. El permiso combina el seccionador abierto con la ausencia de tensión medida en el transformador de tensión de la línea o con la confirmación del extremo remoto.

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