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Pruebas de enclavamientos: qué se verifica en FAT y SAT

Prueba de enclavamientos en FAT y SAT: cada condición en positivo y negativo, posición inválida, pérdida de GOOSE, bypass y niveles de mando.

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

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Pruebas de enclavamientos: matriz de casos por término negado. 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

La prueba de enclavamientos comprueba que cada maniobra se permite cuando todas sus condiciones se cumplen y se bloquea cuando falta cualquiera de ellas. Además verifica el tratamiento de posiciones intermedias e inválidas, la pérdida de comunicación entre bahías, el bypass, los niveles de mando y el modo degradado. En fábrica se hace con posiciones simuladas; en sitio, con los aparatos reales. El resultado es una matriz de casos con su evidencia.

Qué se prueba y por qué

Un enclavamiento que funciona mal casi nunca se nota en la operación diaria: las maniobras normales se hacen en el orden correcto y la lógica nunca tiene que bloquear. El error aparece el día en que alguien se equivoca de secuencia, y ese día el enclavamiento es lo único entre la orden y un arco. Por eso la prueba no puede limitarse a maniobrar la subestación: tiene que intentar, de forma deliberada, cada maniobra prohibida.

La prueba abarca todos los lugares donde vive la lógica: el enclavamiento mecánico de cada equipo, el cableado del mando motorizado del seccionador y del interruptor, la lógica del controlador de bahía y, cuando existe, la de estación, cableada o por GOOSE.

El punto de partida es la tabla de enclavamientos del proyecto: para cada aparato y cada operación (abrir, cerrar), las combinaciones de posiciones que la permiten. De esa tabla sale la lista de casos de prueba.

Casos que se comprueban

CasoQué se comprueba
PositivoCon todas las condiciones cumplidas, la maniobra se permite
Negativo por términoCon cada término negado uno a uno, la maniobra queda bloqueada
Posición intermediaUn aparato en recorrido o detenido a mitad bloquea las maniobras que dependen de él
Posición inválidaLos dos contactos en la misma condición se tratan como «no cumple»
Pérdida de comunicaciónSin las posiciones de otra bahía, las maniobras de estación quedan bloqueadas
Dato de pruebaUna posición marcada como prueba no habilita una maniobra real
BypassSolo se activa con su llave o su permiso, queda señalizado y registrado
Niveles de mandoCada nivel respeta el enclavamiento que el diseño le asigna
Modo degradadoSin el enclavamiento de estación, quedan disponibles las maniobras previstas y nada más

La prueba negativa es la que más casos produce. Una condición del tipo «cerrar el seccionador si el interruptor, la tierra de la bahía y la tierra de barra están abiertos» tiene un caso positivo y tres negativos. Si la condición tiene dos alternativas (por ejemplo, selección en frío o transferencia en caliente en una doble barra), cada alternativa tiene los suyos, y además hay que comprobar que una mezcla de términos de las dos alternativas no habilite la maniobra.

De la tabla de enclavamientos a la matriz de pruebas
  1. 01Tabla del proyectoCondiciones por aparato y operación, con sus alternativas
  2. 02CasosUn positivo por alternativa y un negativo por cada término negado
  3. 03Casos especialesIntermedia, inválida, pérdida de comunicación, prueba, bypass y niveles de mando
  4. 04EjecuciónEn FAT con posiciones simuladas; en SAT con los aparatos reales
  5. 05RegistroResultado esperado, resultado obtenido y evidencia de cada caso

La lista de casos, uno positivo por alternativa y uno negativo por cada condición, se puede obtener para cada configuración con nuestra herramienta gratuita de tabla de enclavamientos.

FAT: con simulación

En la prueba de aceptación en fábrica, los controladores están en el tablero y los aparatos de patio no existen. Las posiciones se simulan con interruptores en las entradas binarias o, en subestaciones con IEC 61850, publicando desde un equipo de pruebas los mensajes GOOSE de las bahías vecinas. La FAT es el lugar para recorrer toda la matriz lógica, porque cambiar una posición simulada toma segundos y se pueden forzar con facilidad las posiciones inválidas y la pérdida de mensajes.

Lo que la FAT no prueba es el cableado de campo ni el comportamiento real de los contactos auxiliares.

SAT: con los aparatos reales

En la prueba de aceptación en sitio se repiten los casos con los aparatos reales, con la subestación desenergizada o con la parte en prueba aislada. Aquí aparecen otros errores: contactos auxiliares que cambian antes de que el seccionador termine su recorrido, cables cruzados entre abierto y cerrado, bahías vecinas que publican la posición de otro aparato, mandos de patio que no pasan por la lógica del controlador. También se comprueba el enclavamiento mecánico de cada equipo y su relación con el eléctrico.

En la SAT conviene probar desde cada nivel de mando, porque cada nivel puede tener un camino distinto hasta el aparato.

Qué debe traer el registro

Un registro de prueba de enclavamientos útil permite que otra persona, años después, sepa qué se probó y con qué resultado. Como mínimo:

  • La versión de la tabla de enclavamientos y de la configuración de cada controlador.
  • Cada caso con su resultado esperado (permitido o bloqueado) y el obtenido.
  • El nivel de mando desde el que se probó.
  • Cómo se obtuvo cada posición: simulada o real.
  • Los casos especiales: intermedia, inválida, pérdida de comunicación, bypass.
  • Las desviaciones encontradas y su corrección, con la repetición del caso.

Cualquier cambio posterior en la lógica, por ejemplo al agregar una bahía, obliga a repetir los casos afectados, incluidos los de las bahías vecinas cuyas condiciones de estación cambiaron. La guía sobre qué pedir en un informe de pruebas de protecciones aplica el mismo criterio a las protecciones.

Normas de referencia

IEC 61850-4 trata la gestión de proyectos de automatización de subestaciones, incluidas las etapas de prueba de fábrica y de sitio, e IEC 61850-10 define las pruebas de conformidad de cada equipo con la norma; la conformidad del equipo no reemplaza la prueba de la lógica del proyecto. IEC 62381 describe las etapas FAT, SIT y SAT en sistemas de automatización. IEC 61936-1 y EN 50110-1 fijan los requisitos de seguridad que el enclavamiento debe cumplir, y el resumen de normas para puesta en servicio, FAT y SAT las ordena.

Qué falla en la práctica

  • Solo pruebas positivas, que dejan sin verificar lo que protege.
  • Tabla de enclavamientos desactualizada frente a la configuración cargada.
  • FAT sin casos de pérdida de comunicación ni posiciones inválidas.
  • SAT que no repite lo que la FAT ya probó, sin considerar el cableado real.
  • Bypass activo durante la prueba que hace pasar todos los casos.
  • Bahías nuevas que se prueban solas, sin repetir las condiciones de estación de las vecinas.

¿Necesita probar los enclavamientos de una subestación nueva, ampliada o modernizada? En Tiza Group ejecutamos y atestiguamos la prueba de enclavamientos en fábrica y en sitio, con controladores cableados o con IEC 61850, para subestaciones e industria de media, alta y extra alta tensión. Conozca nuestras pruebas FAT y SAT o escríbanos con el alcance de su proyecto.

Guías relacionadas

Referencias

  • IEC 61850-4, System and project management.
  • IEC 61850-10, Conformance testing.
  • IEC 62381, Automation systems in the process industry – Factory acceptance test (FAT), site acceptance test (SAT) and site integration test (SIT).
  • IEC 61936-1:2021, Power installations exceeding 1 kV AC and 1,5 kV DC – AC.
  • EN 50110-1, Operation of electrical installations – General requirements.
  • IEC 61850-7-4, Compatible logical node classes and data object classes (CILO).

Preguntas frecuentes

¿Basta con probar que cada maniobra se permite?

No. La prueba positiva solo muestra que la lógica no bloquea de más. Lo que protege a las personas es la prueba negativa: para cada condición, se niega cada término uno a uno y se comprueba que la maniobra queda bloqueada.

¿Qué cambia en la prueba cuando el enclavamiento es por GOOSE?

Se agregan casos que no existen con cableado: la pérdida del mensaje, la calidad inválida, el dato marcado como prueba y la configuración distinta a la esperada. En todos ellos la maniobra que depende de otra bahía debe quedar bloqueada.

¿Por qué repetir en sitio lo que ya se probó en fábrica?

Porque en fábrica las posiciones se simulan y en sitio vienen de los contactos auxiliares reales, con su cableado, su ajuste y sus tiempos. Muchos errores aparecen solo con el aparato real: un contacto que cambia antes de tiempo, un cable cruzado o una bahía vecina que publica otra cosa.

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