Consideraciones acerca de los esquemas de reconexión en sistemas de transmisión de energía

CAPITULO I INTRODUCCIÓN

En los últimos 70 años la evolución mostrada por los sistemas de transmisión de energía eléctrica ha cambiado de una forma drástica la manera de concebir los aspectos fundamentales de la planificación y operación de los mismos. Desde la aparición del recierre rápido por la década de los años 30 hasta los FACTS (de las siglas en inglés Flexible AC Transmission Systems,ó Sistemas de transmisión flexibles) en 1988, pasando por la desregulación de los sistemas eléctricos en 1980 y la tecnología HVDC (de las siglas en inglés High Voltaje Direct Current, ó Transmisión en corriente contínua) en 1950, uno tras otro se han sucedido los cambios que han permitido a los sistemas eléctricos seguir cumpliendo su primordial función: transmitir grandes bloques de energía demanera confiable, económica y segura. Estas tecnologías, por razones obvias han sido creadas en buena medida con la intención de mejorar y/o optimizar la operación de régimen permanente de los sistemas de transmisión, aunque la mayoría de ellas, pueda funcionar correctamente en régimen transitorio. Sin embargo, sólo una de éstas fue exclusivamente diseñada para mejorar el desempeño del sistemaante condiciones de falla: el recierre rápido. Tomando en consideración que estadísticamente, la mayoría de fallas que afecta a los sistemas de transmisión (cerca del 80%) son monofásicas y de origen transitorio, este esquema permite mantener un nivel de confiabilidad elevado con mínimo impacto a la estabilidad transitoria del sistema.

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Usualmente este esquema puede sermonofásico o trifásico, dependiendo del número de fases que se despejan ante la aparición de la falla. La selección de una de estas dos posibilidades tiene que ver desde el punto de vista operativo, con la robustez que presenta el sistema en el aspecto de estabilidad y el grado de complejidad con que se desea realizar la detección de la falla. Es decir, si se tiene un sistema eléctrico con suficientemargen de estabilidad para permitir un despeje de las 3 fases ante cualquier falla, suele usarse el esquema trifásico. En caso contrario, debe escogerse el monofásico. Es de hacer notar que en Venezuela, durante muchos años ha privado el esquema trifásico debido principalmente al amplio margen de estabilidad que presenta el Sistema Nacional. No obstante, en los últimos años esta tendencia puedecomenzar a revertirse debido principalmente al crecimiento de la demanda nacional, el déficit de generación térmica, el retardo en la ejecución de obras planificadas, la crisis económica, la falta de inversión y mantenimiento en los sistemas de transmisión, etc. Sin embargo, el recierre rápido presenta dificultades muy particulares a la hora de su aplicación de acuerdo a la selección del esquemaque se adopte. En el caso del trifásico, la carga atrapada en las fases sanas, puede producir sobretensiones de valores superiores a 3.5 p.u. que atentan contra la coordinación del aislamiento de los equipos ubicados en la localidad donde ocurra la falla al momento de la reconexión, sin contar con el esfuerzo torsional sobre los ejes de los generadores producto de la repentina pérdida y posteriortoma de carga. Si por el contrario, se escoje el esquema monofásico, el fenómeno probabilístico y no lineal conocido como arco secundario puede causar grandes problemas a la hora de la reconexión, debido principalmente a su dependencia con las condiciones ambientales que circundan la zona donde ocurre la falla. De manera similar, los efectos del desbalance producto del despeje de una fase sobrelos transformadores de potencia pueden ser causales de saturación y distorsión de las respectivas formas de onda.

Prof. José H. Vivas Nava

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Por todo lo antes mencionado, la correcta selección y diseño del esquema de recierre rápido a usar en los sistemas de transmisión, requiere por parte de los ingenieros planificadores, de un sólido conocimiento de las bondades e...