Diseño de un esquema de reconexión y sistema automatizado para mejorar el monitoreo y control del estado de recierres automáticos en los alimentadores de media tensión de una empresa de distribución eléctrica

Abstract

Las fallas eléctricas en las redes de media tensión (MT) de las compañías eléctricas de distribución (CED) se originan por distintos fenómenos: atmosféricos, naturales y externos y pueden ocasionar interrupciones prolongadas de energía debido a la demora en la identificación e inspección del evento por personal de mantenimiento. Las fallas más comunes suelen ser monofásicas y transitorias, estas son despejadas luego de una apertura tripolar del interruptor. Una solución ejecutada por las CED para disminuir los tiempos de interrupción es la aplicación de los recierres automáticos (RA). El propósito de esta investigación es seleccionar 164 alimentadores críticos de una CED para mejorar el nivel de automatización y reducir los tiempos de interrupciones. Se define inicialmente un esquema de RA donde se proponen los ajustes y configuraciones correspondientes a los dispositivos de protección de acuerdo con cada tipo de red eléctrica: convencionales, telecontrolados y automatizadas. Posteriormente, se evalúa el nivel de automatización de las subestaciones con la finalidad de diseñar un sistema automatizado para el monitoreo y el control local y remoto del RA. Para el caso de las “subestaciones telecontroladas” se propone la adquisición de Controladores Lógicos Programables y para las “automatizadas” se utilizará la Unidad Central de Subestación, esto brindará además seguridad operativa y ahorro económico al disminuir los tiempos del mantenimiento de líneas MT, al prescindir del traslado de personal a la subestación para el control del recierre.

Electrical faults in medium voltage (MV) networks of electric distribution companies (EDC) are caused by different phenomena: atmospheric, natural and external, and can cause prolonged power interruptions due to delays in the identification and inspection of the event by maintenance personnel. The most common faults are usually single-phase and transient, these are cleared after a three-pole opening of the breaker. One solution implemented by the EDC to reduce outage times is the application of automatic reclosing (AR). The purpose of this research is to select 164 critical feeders of an EDC to improve the level of automation and reduce outage times. An AR scheme is initially defined where the settings and configurations corresponding to the protection devices are proposed according to each type of electrical network: conventional, telecontrolled and automated. Subsequently, the level of automation of the substations is evaluated to design an automated system for local and remote monitoring and control of the AR. In the case of the "telecontrolled substations", the acquisition of Programmable Logic Controllers is proposed, and for the "automated" substations, the Central Substation Unit will be used, which will also provide operational safety and economic savings by reducing the maintenance time of MV lines, since it will dispense with the move of maintenance personnel to the substation to control the automatic reclosing.