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Maniobra de un circuito colector de MT en planta solar

Cómo se aísla un circuito colector de MT con varias estaciones: parada de inversores, apertura, verificación, tierra en ambos extremos y retornos.

Por Shadai García, CEO e ingeniero de protecciones de Tiza Group.

barra MTzigzag50/51A=~=~=~puntoabiertoA1B1A2B2A3B350/51B=~=~=~los dos circuitos exportan a la barrafalla en el cable entre A1 y A2el relé del circuito A disparacircuito A sin tensiónse abren los seccionadores del tramocierra el punto abiertoA2 y A3 exportan por el circuito Bcierra el interruptor A: vuelve A1relé AA abiertotramo aisladoenlace A-BI circuito AI circuito Bel circuito B debe poder llevar la carga de los dosIEC 61850PTOCPTRCXCBRXSWI© tizagrp.combarra MTzigzag50/51A=~=~=~puntoabiertoA1B1A2B2A3B350/51B=~=~=~los dos circuitos exportan a la barrafalla en el cable entre A1 y A2el relé del circuito A disparacircuito A sin tensiónse abren los seccionadores del tramocierra el punto abiertoA2 y A3 exportan por el circuito Bcierra el interruptor A: vuelve A1relé AA abiertotramo aisladoenlace A-BI circuito AI circuito Bel circuito B debe poder llevar la carga de los dosIEC 61850PTOCPTRCXCBRXSWI© tizagrp.com
Red colectora de media tensión de una planta solar: circuitos, punto abierto y aislamiento de un tramo en falla. 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

Aislar un circuito colector de una planta solar es una maniobra de media tensión con una particularidad: cada estación conectada al circuito tiene inversores que pueden devolver tensión por su transformador. La secuencia típica es limitar o parar los inversores de las estaciones del circuito, abrir el interruptor del circuito en la subestación, abrir los seccionadores de las RMU que delimitan el tramo, verificar la ausencia de tensión y poner a tierra en ambos extremos de la zona de trabajo.

El circuito colector

En una planta solar de escala comercial, las estaciones de transformación (inversores, transformador elevador de baja a media tensión y celdas de media tensión) se agrupan en circuitos colectores, que forman la red colectora de media tensión de la planta. Cada circuito sale de una celda con interruptor en la barra de media tensión de la subestación elevadora y recorre varias estaciones conectadas en cadena: en cada una, una RMU tiene una función de entrada, una de salida hacia la siguiente estación y una de protección del transformador.

Algunos diseños cierran el último tramo hacia otro circuito con un punto normalmente abierto, como en un anillo abierto de media tensión; otros son radiales puros. La maniobra depende de cuál de los dos tiene enfrente.

La subestación aguas arriba se describe en la guía de subestación elevadora de una planta solar, y el panorama general del sector en energía solar fotovoltaica en Colombia.

Lo que cambia frente a una red de distribución

En un anillo de distribución, las subestaciones del lazo son cargas. En un circuito colector, cada estación es una fuente: sus inversores entregan potencia al circuito. Eso trae tres consecuencias para la maniobra:

  • Retorno por los transformadores. Si un inversor sigue operando, o arranca, puede energizar el lado de media tensión de su transformador y, desde allí, el cable del circuito.
  • Corriente de operación alta. Abrir el interruptor del circuito con las estaciones a plena producción interrumpe toda esa potencia de golpe y la resta de la planta en el punto de conexión.
  • Coordinación con el control de planta. El controlador de planta reparte las consignas entre las estaciones; si un circuito sale sin avisar, el controlador intenta compensar con las demás.

Secuencia típica para aislar un circuito

Aislamiento de un circuito colector (maniobra típica)
  1. 01Orden y coordinaciónOrden de maniobra escrita; aviso al centro de control y al controlador de planta
  2. 02Limitar o parar inversoresEn todas las estaciones del circuito, y aislarlos por el lado de alterna
  3. 03Abrir el interruptor del circuitoEn la celda de la subestación elevadora; confirmar posición abierta
  4. 04Abrir las RMU que delimitan la zonaFunciones de cable en ambos extremos del tramo, y el punto abierto si hay anillo
  5. 05Verificar ausencia de tensiónCon los indicadores de presencia de tensión de cada celda y en el punto de trabajo
  6. 06Poner a tierra en ambos extremosSeccionador de tierra en la celda de la subestación y en la RMU del otro extremo

1. Orden y coordinación. La maniobra se escribe antes de ejecutarla, con cada paso, cada celda y cada responsable. Se avisa al centro de control de la planta, porque cambia la potencia exportada, y se lleva el controlador de planta a un modo que no reparta consignas hacia el circuito que sale.

2. Limitar o parar los inversores. Primero se reduce la potencia de las estaciones del circuito y luego se paran sus inversores y se abren sus interruptores de alterna. La desconexión de cada inversor sigue su manual; en un inversor string se abre primero el lado de alterna y luego el de continua, y se espera la descarga que indica el fabricante. En estaciones con inversor central el principio es el mismo, con el procedimiento de ese fabricante.

3. Abrir el interruptor del circuito. En la celda del circuito de la subestación elevadora. Se confirma la posición abierta en el mando y en el indicador mecánico, y se asegura contra el cierre.

4. Abrir las RMU que delimitan la zona. Si el trabajo es en un tramo de cable, se abren las funciones de cable de las RMU de sus dos extremos. Si el trabajo es en una estación, se abren las funciones de entrada y salida de su RMU, o las de las estaciones vecinas si lo que se interviene es la propia RMU. Si el circuito tiene un punto normalmente abierto hacia otro circuito, se confirma que sigue abierto y se bloquea.

5. Verificar la ausencia de tensión. En cada extremo, con los indicadores de presencia de tensión de las celdas y, para el trabajo, con el detector adecuado al nivel de tensión en el punto de trabajo.

6. Poner a tierra en ambos extremos. El seccionador de tierra de la celda del circuito en la subestación y el de la RMU del otro extremo del tramo. Si el punto de trabajo está lejos de ambos, se agregan tierras temporales en el sitio. La puesta a tierra descarga además la carga capacitiva del cable.

Los retornos que hay que cerrar

Retorno posiblePor dónde llegaCómo se evita
Inversores de las estacionesPor el lado de baja tensión del transformador de cada estaciónInversores parados y aislados por alterna; tierra en ambos extremos
Transformador de servicios auxiliaresPor el tablero de auxiliares de la estación, si tiene otra fuenteAislar el tablero de auxiliares según el unifilar
Otro circuito a través del punto abiertoPor el último tramo, en diseños en anilloPunto abierto confirmado y bloqueado
Inducción de circuitos paralelosCables del mismo banco de ductos o zanja en servicioTierra en ambos extremos y en el sitio de trabajo
Error de maniobra en la subestaciónCierre del interruptor del circuitoBloqueo del mando y tierra en la celda

Según el manual del fabricante

Los manuales de las estaciones que revisamos describen la parte de este procedimiento que toca a su equipo. Resumen general:

  • Huawei JUPITER-H1 (manual de usuario, edición 03, 2024, §6.3 y §6.4, p. 112–113, en inglés). Para intervenir el cable entre dos estaciones, el manual deja primero sin carga las estaciones aguas abajo abriendo su interruptor; luego abre el interruptor-seccionador de salida (celda G3) de la estación aguas arriba, espera a que su indicador de potencial deje de parpadear y cierra su tierra; después abre la entrada (celda G1) de la estación aguas abajo y cierra su tierra. Una llave mecánica une las dos tierras. En las RMU con entrada directa de cable, sin tierra en G1, la llave que libera la tierra de la estación aguas arriba es la que abre la puerta de cables de la otra; esa cadena de llaves entre estaciones se configura en la puesta en servicio, en el orden de instalación (§4.2.2).
  • SMA MV Power Station (manual de operación MVPS-S2-A7-BE-en-11, versión 1.1, 2025, §7.4.1, §7.4.7 y §7.5.1, p. 82–86, en inglés). El orden es fijo: subdistribución de la estación, inversor, transformador y, al final, la estación completa, desconectándola de la red en la celda de nivel superior con las cinco reglas y poniendo a tierra la celda de cable o las celdas aguas arriba y aguas abajo, según la celda de media tensión. La reconexión empieza por quitar esas tierras y volver a conectar desde la red; el inversor entra al final. El manual de la generación anterior (MVPS22JP-SH-en-11, §7.6) agrega que, si la estación tiene el control en cascada, se desactiva su reconexión automática antes de trabajar.
  • Sungrow MVS6400-LV (manual de sistema Ver42, 2024-07, §6.3 y §6.4, p. 61–63, en inglés). La desconexión va de baja a media tensión: inversores, seccionadores de salida y ACB del tablero de baja tensión, auxiliares, interruptor de la celda V y su tierra y, al final, la celda del lado de la red. La energización es la inversa, con los inversores al final y, en la puesta en servicio, 24 horas en vacío antes de tomar carga.

La maniobra del circuito completo sigue siendo la de esta guía: cada manual cubre su estación, y la orden de maniobra del circuito la escribe el operador de la planta.

Lo que hacen los enclavamientos de las celdas

Las celdas bajo envolvente metálica de IEC 62271-200 traen enclavamientos que impiden, por ejemplo, cerrar el seccionador de tierra con el aparato cerrado o abrir el compartimento de cables sin la tierra cerrada. En muchas RMU el seccionador de tres posiciones hace inherente el enclavamiento entre aparato y tierra. Lo que ningún enclavamiento local resuelve es si el cable tiene tensión desde el otro extremo: eso se verifica antes de pasar a tierra. Lo explica la guía de enclavamientos en celdas de media tensión y RMU.

La cuchilla de tierra de una RMU suele tener capacidad de cierre en cortocircuito, clase E1 o E2 de IEC 62271-102. Esa capacidad protege al operador ante un error; no autoriza a cerrar sobre tensión.

Reglas de oro y normas

La maniobra aplica las reglas de oro que el RETIE describe para el trabajo sin tensión (Libro 1, artículo 1.2.1) y las cinco reglas de EN 50110-1: desconectar, asegurar contra la reconexión, verificar la ausencia de tensión, poner a tierra y en cortocircuito, y proteger frente a partes vecinas con tensión. IEC 61936-1 trata el diseño de las instalaciones de más de 1 kV en corriente alterna, incluidas las disposiciones que hacen posible trabajar con seguridad. El principio general de las maniobras está en la guía de maniobras en subestaciones. Los puntos de bloqueo y las etiquetas se describen en bloqueo y etiquetado (LOTO) en plantas solares.

Volver a servicio

El orden se invierte y respeta el principio de energización de la planta: primero el circuito desde la subestación y luego las estaciones; los inversores al final.

  1. Retirar tierras temporales y abrir los seccionadores de tierra.
  2. Cerrar las funciones de cable de las RMU del tramo.
  3. Cerrar el interruptor del circuito en la subestación: el circuito y los transformadores de las estaciones quedan energizados desde la red.
  4. Arrancar los inversores, que se sincronizan con la tensión ya presente.
  5. Devolver el controlador de planta a su modo normal.

Las secuencias de apertura, aislamiento de un tramo y puesta a tierra con celdas RMU se pueden practicar en el simulador de maniobras de anillo abierto de media tensión. Para una planta con estaciones en anillo, puede practicar la secuencia en el simulador de maniobras de una planta solar con estaciones en anillo.

Ponemos en servicio su planta

Nuestro equipo hace la puesta en servicio de plantas solares: red colectora, centros de transformación, subestación elevadora y protecciones de conexión, con las pruebas de enclavamientos, las secuencias de energización por etapas y la documentación para el operador de red. Escríbanos desde contacto.

Guías relacionadas

Referencias

  • IEC 62271-200, AC metal-enclosed switchgear and controlgear for rated voltages above 1 kV and up to and including 52 kV.
  • IEC 62271-102, Alternating current disconnectors and earthing switches.
  • IEC 61936-1, Power installations exceeding 1 kV AC and 1,5 kV DC – Part 1: AC.
  • EN 50110-1, Operation of electrical installations – Part 1: General requirements.
  • RETIE, Resolución 40117 de 2024 del Ministerio de Minas y Energía, modificada por la Resolución 40284 de 2026: Libro 1, artículo 1.2.1.
  • Huawei Technologies, JUPITER-(3000K, 6000K, 9000K)-H1 Smart Transformer Station User Manual, edición 03, 2024-03-08 (en inglés).
  • SMA Solar Technology AG, Operating manual MEDIUM VOLTAGE POWER STATION with 1 SUNNY CENTRAL UP, MVPS-S2-A7-BE-en-11, versión 1.1, 2025; System Manual MEDIUM VOLTAGE POWER STATION 500SC-JP a 1600SC-JP, MVPS22JP-SH-en-11, versión 1.1 (files.sma.de).
  • Sungrow Power Supply, System Manual MV Station MVS6400–LV/MVS6840/MVS7040–LV/MVS7320–LV, MVS6400_6840_7040_7320-LV-SEN-Ver42-202407.

Preguntas frecuentes

¿Basta con abrir el interruptor del circuito en la subestación?

No. El interruptor separa el circuito de la barra de media tensión, pero las estaciones del circuito siguen teniendo inversores conectados por el lado de baja tensión de sus transformadores. Aunque el anti-isla de los inversores los desconecte al perder la red, eso es una función de protección, no una medida de seguridad del trabajo. Los inversores se paran y se aíslan, y la ausencia de tensión se verifica en el punto de trabajo.

¿Por qué se pone a tierra en los dos extremos?

Porque un cable de media tensión puede recibir tensión por cualquiera de sus extremos: desde la subestación por un error de maniobra, o desde una estación por un retorno a través de su transformador. La puesta a tierra en ambos extremos de la zona de trabajo, después de verificar la ausencia de tensión, protege frente a las dos posibilidades y descarga la carga capacitiva del cable.

¿Quién autoriza la maniobra de un circuito colector?

El responsable de la operación de la planta, con su procedimiento y su orden de maniobra escrita. Si la apertura cambia la potencia que la planta entrega en el punto de conexión, se coordina con el centro de control y, cuando aplica, con el operador de red, según los acuerdos de operación del proyecto.

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