Esquema PUTT: disparo transferido permisivo por subalcance

Qué es el esquema PUTT

El esquema PUTT (Permissive Underreaching Transfer Trip, disparo transferido permisivo por subalcance) mejora al DUTT con una condición local: el extremo que recibe la señal solo dispara si él también ve la falla.

• La zona 1 de cada extremo (subalcance, alrededor del 80 % de la línea) dispara su interruptor y envía permiso.
• El extremo remoto dispara sin retardo si recibe el permiso y su elemento de sobrealcance (normalmente la zona 2) está arrancado.

Es un esquema de la función 85 de ANSI/IEEE C37.2, modelado en IEC 61850 con el nodo lógico PSCH, y complementa a la protección de distancia 21. Su lugar entre los demás esquemas se resume en la guía de esquemas de teleprotección.

Cómo funciona: lógica y señales

La lógica de disparo en el receptor es una compuerta Y: permiso recibido Y zona 2 arrancada → disparo. La zona 2 sigue con su temporizador como respaldo; el esquema solo le salta el retardo cuando llega el permiso.

Secuencia ante una falla al 85 % de la línea desde A:

1. Arranca la zona 1 de B y la zona 2 de A.
2. B dispara su interruptor y envía permiso a A.
3. A recibe el permiso; como su zona 2 ya ve la falla, dispara sin esperar el retardo de zona 2.

Para una falla externa más allá de la barra B, la zona 2 de A arranca, pero ninguna zona 1 ve la falla y nadie envía permiso: A espera su retardo de zona 2 y la protección de la línea siguiente despeja antes.

Como en el DUTT, la cobertura del 100 % exige que las zonas 1 de ambos extremos se solapen. Y la señal de envío debe mantenerse un tiempo corto tras reponerse la zona 1, para que no se corte si el interruptor local abre antes de que el remoto confirme.

Canal y tiempos

Una orden falsa del canal por sí sola no dispara, porque el receptor exige ver la falla. Por eso el canal permisivo pide buena obediencia y tiempo de transmisión corto antes que la seguridad extrema del disparo directo: un permiso que llega tarde convierte un disparo acelerado en un disparo de zona 2. La IEC 60834-1 trata las órdenes permisivas como intermedias en seguridad entre el bloqueo y el disparo directo.

Si el canal se pierde, el PUTT no dispara de más: deja de acelerar y la línea queda protegida por zona 1 instantánea y zona 2 temporizada.

Ventajas y limitaciones

Ventajas:

• Más seguro que DUTT ante órdenes espurias.
• Lógica sencilla, sin necesidad de eco ni de guarda de inversión de corriente.
• Buen comportamiento en líneas largas, donde las zonas 1 se solapan con holgura.

Limitaciones:

• En líneas cortas la zona 1 queda muy pequeña y puede no solaparse: aparecen huecos sin aceleración.
• No sirve bien con extremos débiles: el extremo débil no arranca su zona 1 (no envía) ni su zona 2 (no acepta el permiso). Sin una lógica adicional, las fallas se despejan en zona 2.
• Con resistencia de falla alta la zona 1 subalcanza más y puede no enviar.

Cuándo se usa

El PUTT es habitual en líneas de alta y extra alta tensión de longitud media a larga, con canales independientes de la línea (fibra óptica, multiplexor, radio). En líneas cortas, o con extremos débiles como parques solares conectados al STN o STR, se prefieren el esquema POTT con eco, la comparación direccional o la diferencial de línea. Una variante histórica es la aceleración de zona, donde el permiso cambia el alcance de la zona 1 en vez de supervisarse con un elemento ya arrancado.

Cómo lo implementa cada fabricante

GE Vernova (Multilin, EnerVista) ofrece el PUTT como esquema piloto propio en relés como el D60. En el SEL-421 (AcSELerator QuickSet) los esquemas seleccionables son POTT y sus variantes, DCUB y DCB, de modo que un PUTT se arma con ecuaciones programables. Siemens SIPROTEC 4 7SA (DIGSI) lo incluye entre los modos de su teleprotección de distancia en dos variantes: permiso supervisado por el arranque de la protección o por la zona de sobrealcance Z1B. Hitachi Energy Relion 670 (PCM600) lo selecciona como modo de subalcance permisivo de su lógica de comunicación del esquema. Los MiCOM P44x (MiCOM Agile de GE Vernova y Easergy MiCOM de Schneider Electric) lo llaman PUR (permissive underreach) dentro de sus esquemas asistidos. Cambian el elemento que supervisa el permiso, la prolongación del envío y la supervisión del canal.

Por qué falla o dispara mal

• Falla en el tramo final despejada en zona 2: zonas 1 que no se solapan, extremo débil, resistencia de falla alta o permiso que llegó después del retardo.
• Disparo indebido acelerado: zona 1 sobrealcanzando en el extremo emisor (transformadores de tensión capacitivos, k0 mal calculado, acople mutuo) combinada con la zona 2 del receptor, que sí ve la falla externa.
• Envío que no sale o no se recibe: contactos de envío y recepción cruzados entre relé y equipo de teleprotección, polaridad de entradas o canal con alarma.

Revise primero los registros de ambos extremos con estampas de tiempo sincronizadas: zona 1 del emisor, hora de envío, hora de recepción y estado de la zona 2 del receptor.

Cómo se prueba

Con inyección secundaria se verifican los alcances de zona 1 y zona 2, la activación del envío por zona 1 y el disparo acelerado por recepción más zona 2. El esquema completo se valida con una prueba end-to-end: la misma falla, sincronizada por GPS en ambos extremos, en varios puntos de la línea, incluido el tramo final de cada extremo.

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Referencias

• IEEE C37.113-2025, Guide for Protective Relay Applications to Transmission Lines.
• IEC 60834-1, Teleprotection equipment of power systems – Performance and testing – Part 1: Command systems.
• IEEE C37.2, números de dispositivo de sistemas eléctricos.
• IEC 61850-7-4, modelos de nodos lógicos (PSCH).
• CIGRE, Technical Brochure 192, Protection using telecommunications (2001).
• Blackburn y Domin, Protective Relaying: Principles and Applications.

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