Pruebas modernas de la protección de líneas de tres terminales

Cómo valida su protección el grupo Illwerke VKW


Probar una protección de distancia distribuida con teleprotección solía llevar bastante tiempo, ya que los planes de pruebas que se ejecutan simultáneamente en los extremos tienen que coordinarse con precisión. Las pruebas de protección de una línea de tres terminales son aún más complicadas y costosas que la protección de una simple línea aérea con sólo dos extremos. Dado que los sistemas de protección de múltiples extremos pueden probarse en función del sistema, estas pruebas también son relativamente fáciles de realizar. Las pruebas pueden prepararse y controlarse desde una sola computadora portátil. El hecho de que se puedan realizar muy bien en instalaciones sin acceso a Internet quedó demostrado en la prueba más reciente realizada en el Grupo Illwerke VKW, donde el control del equipo de pruebas se acompañó de una sesión de Teams mediante la cual se transmitió la instancia maestra de RelaySimTest por medio de puntos de acceso de teléfonos móviles, de modo que cada paso de la prueba pudiera seguirse exactamente en los otros extremos.

Motivación de la prueba

El grupo Illwerke VKW explota centrales eléctricas hidroeléctricas en el valle Montafon, en los Alpes de Vorarlberg, para atender los picos de demanda de electricidad. Esta electricidad pico se introduce en la red eléctrica europea-internacional. Estas centrales eléctricas están conectadas mediante varias líneas de alta tensión. A lo largo de una de estas líneas, una línea aérea de 220 kV, se encuentra un bucle de una central eléctrica en el que había que renovar uno de los campos: el alimentador a la subestación A. Dado que el alimentador a la subestación A faltaba mientras duraran los trabajos de mantenimiento, la citada línea aérea de la central eléctrica se conectó a una línea de tres terminales mediante un poste de línea temporal.

Configuración de la protección

Los tres relés de los cuatro que anteriormente protegían las correspondientes secciones de la línea mediante protección de distancia con teleprotección se configuraron con este fin para un esquema de protección con protección de distancia con teleprotección para una línea de tres terminales. Esto requiere una nueva parametrización de los tres relés y una prueba de protección distribuida antes de la puesta en servicio.

Comunicaciones, lógica y alcances

Para la comunicación integral a todos los puntos, se pudieron utilizar dos de las vías de telecomunicaciones existentes y hubo que construir desde cero una vía de comunicaciones adicional. La lógica de la teleprotección se adaptó en consecuencia en los dispositivos de protección, al igual que los alcances de las zonas de protección de distancia. La zona 1 del relé de la central eléctrica se adaptó para ambas direcciones de forma que no hubiera sobrealcance sobre ninguno de los otros dos extremos; los rangos de las zonas de sobrealcance se aumentaron ligeramente para que la nueva alimentación intermedia no diera lugar a ningún subalcance.

Preparación de la prueba

Para la prueba, se enviaron tres equipos de personal con dispositivos de prueba CMC a las estaciones correspondientes. La prueba se controló de forma centralizada mediante una computadora portátil en la central eléctrica utilizando RelaySimTest, donde se modeló la línea de tres terminales incluyendo la línea paralela en los mismos postes. Los equipos de prueba fueron cableados a los comandos de disparo y arranque de los dispositivos de protección, así como a sus contactos binarios para las señales de teleprotección. Cada uno de los equipos de prueba estaba sincronizado en el tiempo por un reloj CMGPS 588. Se estableció una conexión a Internet mediante teléfonos móviles para controlar los equipos de pruebas de las tres centrales.

Comunicaciones durante las pruebas

Utilizando la mencionada conexión a Internet mediante un punto de acceso de un teléfono móvil, se inició primero una conferencia conjunta en línea mediante Microsoft Teams, cada una con una cámara web, un micrófono y un altavoz en cada estación para que los técnicos de pruebas pudieran comunicarse entre sí en todo momento. Esta conferencia en línea se utilizó entonces para compartir la pantalla con la aplicación RelaySimTest en funcionamiento, de modo que el progreso y los resultados de la prueba estuvieran siempre visibles en todas las instalaciones.

Control de los equipos CMC en las tres estaciones

Mediante la conexión a Internet establecida, los equipos de prueba de las dos subestaciones remotas se controlaron a través de una conexión a la nube utilizando Device Remote Agent de OMICRON, después de que se diera acceso al técnico de pruebas a cada uno de los dispositivos de prueba con la instancia maestra de RelaySimTest. De este modo, estas dos unidades CMC remotas pudieron utilizarse del mismo modo que la CMC conectada directamente a la computadora portátil en la central eléctrica y el comportamiento correcto de todo el sistema de protección pudo validarse en la prueba posterior.

¿Qué casos de prueba se llevaron a cabo?

En primer lugar, se probó la estabilidad del sistema de protección. Para ello, primero se simularon flujos de carga estables y luego fallas externas. En este último caso, los relés no deben dispararse, siempre que la falla sea cancelada por la protección externa responsable. Tras validar la estabilidad del sistema de protección, se simularon diversas fallas internas. Se comenzó con fallas con disparo sin retardo de tiempo para diferentes ubicaciones de la falla. Además, se probó la protección para casos con alimentación débil en cada extremo, en los que los relés debían dispararse mediante la función de eco de la teleprotección. A continuación, se realizaron pruebas para el caso de conexiones de señales perturbadas, que requerían que el sistema de protección respondiera con un disparo retardado en la zona 2. Por último, se probó el disparo de reserva en las zonas 2 y 3 en caso de fallas externas y de la protección externa responsable.

 

 

Internet mediante punto de acceso de teléfono móvil

Se estableció una conexión a Internet en las tres instalaciones como base para todas las comunicaciones posteriores.

Conferencia en línea

A continuación, se inició una conferencia en línea para que las comunicaciones pudieran tener lugar cómodamente en cualquier momento y se pudieran compartir todos los contenidos importantes, incluidos los pasos individuales de las pruebas.

Cableado

Por último, las unidades CMC se cablearon exactamente como lo harían en una prueba de extremo a extremo, y se ejecutaron algunos disparos para garantizar que el cableado en todas las estaciones era correcto.

Device Remote Agent de OMICRON

A continuación, se utilizó Device Remote Agent para controlar de forma centralizada todas las unidades CMC convenientemente desde una computadora portátil que ejecutaba la instancia maestra de RelaySimTest.

 

 

Una vez finalizado el mantenimiento del campo en la central eléctrica, los dispositivos de protección volverán al modo de funcionamiento original para la protección simple de dos extremos, que se verificará de nuevo mediante dos pruebas cortas con un extremo remoto cada una.

Productos relacionados

Podcast relacionado

Pruebas de protección - Métodos basados en los ajustes vs. en el sistema

Escuche ahora

Descubra más historias de portada de OMICRON

Escucha nuestros podcasts

16 de noviembre de 2022

Vulnerability Management in Substations and Power Plants

with Andreas Klien

Episode 44 - Energy Talks

10 de noviembre de 2022

In the Shoes of Field Engineers | Onsite Power Transformer Commissioning

with Marcus Stenner

Episode 43 - Energy Talks

19 de octubre de 2022

Digital Transformation in the Power Industry 5 | Pattern Recognition

with David Gopp

Episode 42 - Energy Talks

Digital Transformation Series | Part 5

Está utilizando una versión de navegador desactualizada.
Por favor, actualice su navegador o utilice otro para ver correctamente esta página.
×