Todas las subestaciones necesitan servicios auxiliares de corriente alterna y continua, pero su tamaño y su redundancia crecen con el nivel de tensión y con lo que cuesta perder la instalación. Una compacta de media tensión puede vivir con una fuente y un banco pequeño; una de extra alta tensión lleva varias fuentes independientes, sistemas de corriente continua duplicados y una tercera fuente prevista desde el diseño.
Qué cambia y qué no
Los servicios auxiliares de corriente alterna y el sistema de corriente continua existen en toda subestación. Lo que cambia con el nivel de tensión es cuánta carga hay, cuántas fuentes independientes se exigen y cuánto se duplica. La regla de fondo es la misma: la protección, el control y las comunicaciones deben seguir funcionando aunque se pierda la alimentación de corriente alterna, y la corriente alterna debe volver antes de que la batería se agote.
Subestaciones compactas de media a baja tensión
En una subestación compacta de media tensión los auxiliares son pocos: el relé de la celda de llegada, el motor de carga de resortes si el interruptor es motorizado, la calefacción de las celdas, el alumbrado y quizá un medidor con comunicación.
- Corriente alterna: suele tomarse del lado de baja tensión del propio transformador o de un pequeño transformador auxiliar en la celda.
- Fuente segura: un banco pequeño con cargador o una UPS. Algunos relés de media tensión son autoalimentados: toman su energía de los propios CT y disparan descargando un condensador, lo que evita depender de una batería para despejar la falla.
- Transferencia: normalmente no hay; si existe planta diésel, un equipo de transferencia comercial la conecta al tablero de baja tensión.
Subestaciones de alta tensión
- Corriente alterna: dos fuentes como mínimo, por ejemplo un transformador de servicios auxiliares desde la barra de media tensión y una acometida externa, o dos transformadores de servicios. Tablero de servicios auxiliares con barra partida y acople, y planta diésel cuando el proyecto lo exige.
- Corriente continua: banco de baterías con su cargador, a la tensión de control del proyecto, y tablero de distribución hacia las bahías. Es frecuente duplicar el cargador.
- Cargas: ventilación y cambiador de tomas de los transformadores, mandos de interruptores y seccionadores, casa de control con aire acondicionado.
Subestaciones de extra alta tensión
- Corriente alterna: dos o más transformadores de servicios desde terciarios de bancos distintos, cada uno con su referencia a tierra, más acometida externa o planta diésel. Una buena práctica publicada es prever desde el diseño una tercera fuente, con ubicación y cableado, para no quedar con una sola fuente durante el mantenimiento de un banco.
- Corriente continua: por la redundancia de las protecciones principales, es común tener dos sistemas de corriente continua independientes (A y B), cada uno con su batería, su cargador y su tablero.
- Distribución: el patio es tan grande que a veces se reparten varios transformadores de servicios o tableros secundarios para limitar la caída de tensión.
- Protección del sitio: apantallamiento contra descargas atmosféricas y sistema contra incendio de transformadores con más exigencia, por el tamaño y el valor de los equipos.
Plantas solares
- Corriente alterna: transformador auxiliar conectado a la red interna de media tensión, en la subestación y en los centros de transformación. De día se alimenta de la planta; de noche, de la red.
- Cargas propias: motores de los seguidores, ventilación de inversores y centros de transformación, SCADA y comunicaciones, seguridad y alumbrado.
- Respaldo: UPS para el SCADA y las comunicaciones, y a veces planta diésel o banco de baterías para operar sin red.
- Subestación de conexión: en alta tensión sigue las mismas reglas que cualquier subestación de alta tensión.
Industria
- Corriente alterna: los auxiliares de la subestación de entrada suelen salir del tablero general de baja tensión de la planta o de un transformador auxiliar.
- Respaldo: plantas diésel que respaldan además procesos críticos, alumbrado de emergencia y sistemas de seguridad, a menudo con transferencias comerciales en cada tablero esencial.
- Corriente continua o UPS: para los relés de media tensión y el control.
Comparación resumida
| Aspecto | Compacta MT/BT | Alta tensión | Extra alta tensión | Planta solar | Industria |
|---|---|---|---|---|---|
| Fuentes de CA | Una, del propio transformador | Dos | Dos o más, más una tercera prevista | Red interna MT y red de noche | Tablero de planta |
| Transferencia | Rara | Con acople | Con acople y planta | Según diseño | En tableros esenciales |
| Corriente continua | Banco pequeño o UPS | Un sistema, cargador duplicado | Dos sistemas A y B | Banco o UPS | Banco o UPS |
| Planta diésel | Opcional | Según proyecto | Frecuente | Opcional | Frecuente |
Las tensiones, potencias y autonomías concretas las define cada proyecto y la norma de cada empresa.
Conexión con protección, control y alarmas
En todos los niveles se repite el mismo patrón. La subtensión 27 de cada fuente, tomada de un PT o de la medida directa de baja tensión, alimenta la lógica de transferencia. Las posiciones de los interruptores del tablero, la falta de tensión de cada sección, el estado de los cargadores, la falla a tierra en corriente continua y el estado de la planta diésel llegan como señales al controlador de bahía, a un IED dedicado o a un PLC, y de allí al SCADA. Lo que cambia con el nivel es la cantidad de señales y la duplicación: en extra alta tensión, cada sistema de corriente continua tiene su propia supervisión y sus alarmas separadas.
Qué revisar primero en cualquier nivel
- Que las cargas duplicadas estén en secciones o fuentes distintas.
- Que la alarma de “falta de CA” de cada cargador llegue al SCADA.
- Que la transferencia se haya probado con corte real, no solo simulado.
- Que el balance de cargas esté actualizado después de cada ampliación.
Pruebas y mantenimiento
En cualquier nivel, la puesta en servicio de los auxiliares incluye secuencia de fases, transferencias reales, prueba de los relés 27 y 47 por inyección secundaria, prueba de descarga del banco de baterías, prueba de la planta con carga y verificación de señales hasta el SCADA.
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Referencias
- IEEE 1818: guía para el diseño de sistemas auxiliares de baja tensión en subestaciones.
- IEC 61936-1: instalaciones de potencia de más de 1 kV en corriente alterna.
- IEC 60364 (serie): instalaciones eléctricas de baja tensión.
- IEC 61439-2: conjuntos de aparamenta de potencia.
- ISO 8528-1: grupos electrógenos.
Preguntas frecuentes
¿Una subestación compacta de media tensión necesita banco de baterías?
Depende de cómo se disparan sus interruptores. Si los relés y las bobinas dependen de una fuente auxiliar, sí necesita una fuente segura, que puede ser un banco pequeño o una UPS. Algunos relés de media tensión son autoalimentados: toman su energía de los propios CT y disparan descargando un condensador sobre una bobina de baja energía, lo que reduce esa dependencia.
¿De dónde toma sus servicios auxiliares una planta solar de noche?
De la red, a través de la misma subestación y de la red interna de media tensión. De día los auxiliares se alimentan de la propia generación; de noche la planta consume, por eso su medición y sus contratos deben contemplar ese consumo.
¿Por qué las subestaciones de extra alta tensión prevén una tercera fuente de servicios auxiliares?
Porque son nodos críticos de la red. Si una de las dos fuentes sale por mantenimiento durante semanas, la subestación quedaría con una sola; la tercera fuente, una red local o una planta diésel, se prevé desde el diseño con su ubicación y su cableado para poder conectarla rápido.