Mediciones seguras de tiempos en interruptores de potencia mediante la conexión a tierra por ambos lados
Mediciones fiables sin comprometer la seguridad
Las pruebas de sincronismo desempeñan un papel crucial en la evaluación del estado y el rendimiento operativo de los interruptores de pottencia de alta tensión. Proporcionan información importante sobre el comportamiento de conmutación y el estado general de los activos. A medida que aumentan las normas de seguridad de las subestaciones, las pruebas deben garantizar tanto resultados precisos como la máxima protección de los ingenieros.
El reto de la conexión a tierra por ambos lados
El método tradicional de medición de tiempos basado en la tensión suele permitir la conexión a tierra por un solo lado del interruptor de potencia. En subestaciones energizadas, esto puede provocar la aparición de tensiones peligrosas en las partes metálicas que no están conectadas a tierra. Para realizar pruebas de sincronismo en interruptores de potencia de alta tensión con ambos lados conectados a tierra, es necesario utilizar un método de prueba diferente. Una opción es la medición de tiempos basada en la resistencia.
La DRM como solución práctica
Un procedimiento de medición de tiempos basado en la resistencia que se utiliza habitualmente se deriva de la medición dinámica de la resistencia (DRM). En este método, la resistencia del sistema de contactos se determina durante una operación de apertura o cierre inyectando una corriente (A) y midiendo la caída de tensión resultante (V) a través de los contactos principales del interruptor de potencia. En la figura 1 se muestra un circuito equivalente para esta configuración. Los valores de resistencia calculados (Rm) obtenidos mediante este método también se utilizan para determinar el tiempo de funcionamiento del interruptor de potencia.
La obtención de resultados de sincronismo fiables y de alta precisión con el método DRM depende de la selección cuidadosa de los valores de resistencia umbral (Rt) en función de la resistencia del bucle de tierra (Rg). También es esencial conocer la resistencia máxima del bucle de tierra a la que este método sigue siendo aplicable y más allá de la cual ya no debe utilizarse.
Figura 1: Circuito equivalente de un interruptor de potencia conectado a tierra por ambos lados
Validado en interruptores de potencia modernos y antiguos
Se llevó a cabo una serie de pruebas para determinar la desviación máxima de la medición. La figura 2 ilustra una operación de apertura y define la desviación de la medición ΔT respecto al tiempo de apertura To. Las pruebas realizadas en interruptores de potencia dotados de un sistema de contactos principales y de arco demuestran que las desviaciones de medición se mantienen ampliamente dentro de los límites de las normas aplicables.
Figura 2: Determinación de la imprecisión en la medición de tiempos durante la operación de apertura
To = Tiempo de apertura
ΔT = Desviación de medición
Rg = Resistencia del bucle de tierra
Rt = Valor umbral
Rm = Valor de resistencia medido
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