Maniobra de una RMU: apertura, puesta a tierra y reposición

Respuesta corta

En una RMU, cada función de cable y la de transformador se maniobran con un aparato de tres posiciones: cerrado, abierto y tierra. La secuencia general es abrir la función, verificar en sus indicadores que el cable no tiene tensión desde el otro extremo, pasarla a tierra y, solo entonces, acceder al compartimento de cables o de fusibles. Los enclavamientos de la celda imponen ese orden, pero no saben si el otro extremo del cable está energizado: esa verificación es del operador.

Qué se maniobra en una RMU

Una unidad de anillo (ring main unit, RMU) típica tiene dos funciones de cable, para entrar y salir del anillo, y una función de protección del transformador. Las funciones de cable usan un interruptor-seccionador (IEC 62271-103); la de transformador, un combinado interruptor-seccionador con fusibles (IEC 62271-105) o un interruptor automático con relé. En muchas RMU, el mismo aparato de cada función tiene tres posiciones: cerrado, abierto y tierra.

La RMU es la celda típica de los anillos de distribución y de las estaciones de transformación de las plantas solares. Sus partes y familias se describen en la guía de celdas de media tensión, y su lugar en la red en anillo abierto de media tensión.

Por qué el orden lo imponen los enclavamientos

IEC 62271-200, la norma de aparamenta bajo envolvente metálica de más de 1 kV hasta 52 kV, establece enclavamientos obligatorios entre los aparatos y el acceso a los compartimentos. En una RMU de tres posiciones, el mecanismo impide pasar de cerrado a tierra sin pasar por abierto, y los compartimentos de cables y de fusibles solo se abren con la función en tierra. El detalle está en enclavamientos en celdas de media tensión y RMU.

Lo que el enclavamiento no puede saber es si el cable recibe tensión desde el otro extremo. Por eso la secuencia lleva una verificación que hace el operador.

Secuencia general para aislar y poner a tierra una función de cable

Función de cable de una RMU: de servicio a tierra

01Revisar la celdaIndicador de presión del gas aislante en zona correcta y estado del sinóptico
02Abrir la funciónDe cerrado a abierto; confirmar en el indicador de posición
03Abrir el otro extremoLa función o el interruptor que alimenta el cable desde el otro lado
04Verificar ausencia de tensiónEn los indicadores de presencia de tensión de la función
05Pasar a tierraDe abierto a tierra; confirmar en el indicador de posición
06Bloquear y señalizarCandado en el mando o el selector y aviso en la celda

Revisar la celda. En una RMU aislada en gas, el manual pide comprobar el indicador de presión antes de maniobrar. Una presión fuera de zona puede significar que el aparato no tiene su capacidad de maniobra.

Abrir la función. Del cerrado al abierto, con la palanca o el mando del fabricante. Se confirma en el indicador mecánico de posición y en el sinóptico.

Abrir el otro extremo. El cable debe quedar sin fuente en su otro extremo: la función de la RMU vecina, el interruptor de cabecera del anillo o, en una planta solar, la estación del otro lado con sus inversores parados.

Verificar la ausencia de tensión. En los indicadores de presencia de tensión de la función. Si muestran tensión, el cable sigue energizado desde algún lado y no se pasa a tierra.

Pasar a tierra. De abierto a tierra. La cuchilla de tierra de una RMU suele tener capacidad de cierre en cortocircuito (clase E1 o E2 de IEC 62271-102): protege al operador ante un error, pero no autoriza a cerrar sobre tensión.

Bloquear y señalizar. Los mandos y selectores de las RMU admiten candado. La función queda en tierra y bloqueada mientras dure el trabajo.

Antes de pasar a tierra una función de cable

¿La función está abierta y su indicador de posición lo confirma?
- NoÁbrala primero: el mecanismo no deja pasar de cerrado a tierra
- Sí¿Los indicadores de presencia de tensión muestran tensión en el cable?
  - SíNo pase a tierra: el cable está energizado desde el otro extremo o por un retorno
  - NoPase a tierra, confirme la posición y bloquee

Un ejemplo con manual oficial: ABB SafeLink

Las instrucciones de operación de la RMU ABB SafeLink de 12 kV, aislada en SF6, muestran cómo un fabricante materializa este principio:

Un selector giratorio controla la inserción de la palanca y tiene tres estados: palanca bloqueada (con el aparato candadeable en todos los estados), maniobra entre abierto y cerrado, y maniobra entre abierto y tierra. El paso a tierra solo es posible desde abierto.
La tapa del compartimento de cables solo se retira con el aparato en tierra, la palanca retirada y el selector en la posición central de bloqueo.
Para pruebas de cable se puede pasar de tierra a abierto con la tapa retirada, pero el selector no entra en el sector de cierre: el aparato no puede cerrarse con la tapa fuera. Hay que volver a tierra para reponer la tapa.
La puerta de fusibles solo se abre con la función de transformador en tierra y el selector en bloqueo, lo que asegura la puesta a tierra interna de ambos extremos del fusible.
Tras la operación de un fusible, el aparato abre automáticamente y debe rearmarse antes de volver a operar. Los tres fusibles se cambian como juego.

Otros fabricantes resuelven lo mismo con otros mandos. Las fichas de la Schneider RM6, la ABB SafeRing y SafePlus, la Ormazabal cgmcosmos y las celdas Chint KYN28A y RMU NG7 describen esas familias; el procedimiento de cada una está en su manual.

Según el manual del fabricante

Los manuales oficiales de otras RMU que revisamos confirman el mismo principio y agregan los detalles de cada diseño. Este es un resumen general, no un sustituto del manual de su celda:

CHINT NG7-12/24 (manual de instalación y operación, edición en ruso, §3.2 y §4.2.2, p. 9 y 13–14). Antes de energizar o desenergizar una celda, el manómetro de densidad del SF6 debe estar en la zona verde, por encima de 1,4 bar. En las funciones con interruptor-seccionador (C, y F con fusibles), la desconexión es abrir el interruptor-seccionador y después cerrar la tierra, y la conexión, el orden inverso. En la función con interruptor de vacío (V), la desconexión es interruptor, seccionador y tierra. El interruptor-seccionador y la tierra se enclavan mecánicamente, cada mando admite candado y la puerta del compartimento de cables solo se retira con la tierra cerrada.
Schneider RM6 (instrucciones de uso 07897073EN01, revisión 11, p. 9–12, 43–45 y 57). Con el aparato cerrado la tierra queda bloqueada, y con la tierra cerrada, el aparato. El manual advierte no cerrar la tierra si el cable de llegada tiene tensión, y aclara que el indicador de presencia de tensión VPIS no basta por sí solo para asegurar que la instalación está desenergizada. Con el manómetro en la zona roja, o el presostato en «VERY LOW», prohíbe toda maniobra de apertura o cierre. Para acceder a los cables se abre el aparato y se cierra la tierra; con el enclavamiento opcional, la tapa solo se libera con la tierra cerrada y el aparato no cierra con la tapa retirada.
ABB SafeRing y SafePlus (manual de producto 1YVA00024_EN, revisión D, 2021, p. 13, 17 y 21). Un enclavamiento mecánico interno entre el interruptor-seccionador o el interruptor y su tierra impide la maniobra incorrecta, y se completa con candado. La tapa de cables, cuando trae enclavamiento, solo se retira con la tierra cerrada. La función de transformador cierra con el resorte cargado y el botón verde, y el manómetro se revisa antes de maniobrar.
RMU de una estación Huawei JUPITER-H1 (manual de usuario de la estación, edición 03, 2024, §6.2.1 y §6.2.2, p. 107–110, en inglés). Con RMU de seccionamiento inferior (DQS o Siemens 8DJH), la celda del transformador se saca abriendo el interruptor, luego el seccionador y cerrando la tierra. Con la Ormazabal CGM.3, de seccionamiento superior, el manual vuelve a cerrar el interruptor antes de cerrar la tierra. Es un buen ejemplo de por qué la secuencia se toma del manual de la celda instalada y no de otra parecida.

Ninguno de esos enclavamientos sabe si el otro extremo del cable sigue con tensión: la verificación de ausencia de tensión sigue siendo del operador. Puede practicar la puesta a tierra de un cable con celdas CHINT NG7, en el orden de su manual, en la tarea RMU CHINT NG7: poner a tierra el cable 2-3 del simulador de la planta solar.

Función de transformador y cambio de fusibles

El fusible que opera libera un percutor que abre el interruptor-seccionador, de modo que el transformador no queda alimentado por dos fases. Antes de acceder a los fusibles:

La función se abre, si no quedó abierta por el percutor, y se rearma si el diseño lo exige.
Se abre el lado de baja tensión del transformador cuando puede recibir tensión por ese lado, como ocurre en una estación con inversores.
Se verifica la ausencia de tensión y se pasa la función a tierra.
Se abre el compartimento, se cambian los fusibles como juego y se cierra.

La selección del fusible se explica en la guía de fusible de media tensión. Un fusible que operó sin causa evidente pide revisar el transformador antes de reponer.

Reposición

La reposición invierte el orden:

Retirar equipos de prueba y tierras temporales; reponer tapas y puertas.
Pasar la función de tierra a abierto.
Confirmar que el resto del anillo está listo y que no quedan tierras en el otro extremo.
Cerrar la función.
En una estación solar, cerrar el lado de baja tensión y arrancar los inversores al final, cuando el transformador ya está energizado desde la red.

Cerrar sobre una tierra olvidada en el otro extremo es una de las causas clásicas de falla al reponer.

En una planta solar

En las estaciones de transformación de una planta, la RMU tiene una fuente más: los inversores, por el lado de baja tensión del transformador. Por eso aislar una función de cable o la de transformador exige parar y aislar antes los inversores de la estación y, si el trabajo es en un tramo, los de la estación del otro extremo. La maniobra de todo el circuito está en maniobra de un circuito colector de MT en planta solar, y el panorama del sector en energía solar fotovoltaica en Colombia.

Las secuencias de apertura, puesta a tierra y reposición de funciones RMU se pueden practicar en el simulador de maniobras de anillo abierto de media tensión, que valida cada orden contra sus enclavamientos. Para una planta con estaciones en anillo, puede practicar la secuencia en el simulador de maniobras de una planta solar con estaciones en anillo. Las pruebas de la propia unidad se describen en pruebas de una RMU (Ring Main Unit) de media tensión.

Probamos sus celdas

Nuestro equipo prueba unidades de anillo en la puesta en servicio y en el mantenimiento: aislamiento, resistencia de contactos, funcionamiento de mecanismos y enclavamientos, indicadores de presencia de tensión, cables y transformador asociado, en subestaciones, industria y plantas solares. Vea pruebas y puesta en servicio o 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 62271-103, Switches for rated voltages above 1 kV up to and including 52 kV.
IEC 62271-105, Alternating current switch-fuse combinations for rated voltages above 1 kV up to and including 52 kV.
ABB, SafeLink 12 kV SF6 Insulated Ring Main Unit – Operating Instructions, 1YJM100003 Rev A, 2008 (library.e.abb.com).
ABB, SafeRing/SafePlus SF6 insulated Ring Main Unit and Compact Switchgear – Product manual, 1YVA00024_EN, revisión D, 2021 (library.e.abb.com).
Schneider Electric, RM6 – Instructions for use, 07897073EN01, revisión 11.
CHINT Electric, NG7-12/24 (RMU): manual de instalación y operación, edición en ruso (copia publicada en una licitación pública de Moldavia, storage.mtender.gov.md).
Huawei Technologies, JUPITER-(3000K, 6000K, 9000K)-H1 Smart Transformer Station User Manual, edición 03, 2024-03-08 (en inglés).
EN 50110-1, Operation of electrical installations – Part 1: General requirements.

Preguntas frecuentes

¿Se puede pasar una función de cable de cerrado a tierra directamente?

No en una RMU con aparato de tres posiciones: el mecanismo obliga a pasar por la posición abierta. En los diseños con selector, como el de la ABB SafeLink, el selector habilita un sector a la vez, abierto-cerrado o abierto-tierra, de modo que el paso a tierra solo es posible desde abierto.

¿Por qué hay que verificar ausencia de tensión si la celda ya está abierta?

Porque abrir la función de cable separa el cable de la barra de la RMU, pero el cable puede estar energizado desde el otro extremo del anillo o, en una planta solar, desde otra estación con inversores en servicio. Los indicadores de presencia de tensión de la función muestran si el cable sigue energizado antes de pasar a tierra.

¿Qué hay que hacer después de que un fusible de la función de transformador opera?

El percutor del fusible abre el interruptor-seccionador de la función. En algunos diseños el aparato queda en una posición que exige un rearme antes de volver a operarlo. Antes de cambiar fusibles, la función se pasa a tierra; en muchos diseños esa tierra actúa a ambos lados del fusible. Se cambian los tres como juego y se investiga la causa antes de reponer.