Esquemas típicos de protección para RMU: interruptor de carga-fusible, disyuntor + relé y automatización de alimentadores

Esquemas típicos de protección para RMU: interruptor de carga-fusible, disyuntor + relé y automatización de alimentadores

Las RMU suelen describirse como dispositivos «de conmutación», pero son las decisiones de protección las que determinan hasta qué punto una RMU limita realmente los daños y restablece el suministro durante fallas. Los esquemas de protección RMU más comunes se agrupan en tres categorías: interruptor de corte bajo carga + fusible , interruptor automático + relé , y diseños de alimentadores listos para automatización .

Este artículo describe cómo funciona cada esquema, en qué aplicaciones resulta adecuado y qué aspectos de especificación debe alinear antes de la adquisición.

Esquema 1: Interruptor de corte bajo carga (LBS) + fusible para alimentadores de transformador

Este es uno de los esquemas para alimentadores de transformador más utilizados en las RMU de distribución. Los alimentadores en anillo suelen ser vías con interruptor de corte bajo carga, mientras que el alimentador del transformador emplea un interruptor fusible.

Cómo protege: el fusible elimina los fallos de cortocircuito en el transformador o en el lado de BT reflejados al MT, mientras que el interruptor de carga (LBS) proporciona capacidad de conmutación y aislamiento.

Aplicaciones más adecuadas:

• Transformadores de distribución estándar con necesidades convencionales de protección.
• Instalaciones que priorizan la simplicidad y una baja complejidad durante todo el ciclo de vida.
• Redes en las que no se requiere coordinación de relés en cada kiosco.

Qué especificar: tipo y valor nominal del fusible, requisitos de operación del disparador, indicación y procedimientos seguros de sustitución.

Esquema 2: Interruptor de vacío (VCB) + Relé de protección

Las unidades de celdas de media tensión (RMU) basadas en interruptores se utilizan cuando se requiere coordinación de la protección, automatización o una mayor capacidad de servicio. El alimentador con interruptor emplea transformadores de corriente (TC) y un relé para desconectarse ante fallos.

Cómo protege: las funciones del relé (sobrecorriente, fallo a tierra y, si es necesario, direccional) desconectan rápidamente el interruptor. Los ajustes de protección pueden afinarse para lograr coordinación y selectividad.

Aplicaciones más adecuadas:

• Cargas críticas o alimentadores industriales que requieren selectividad y control remoto.
• Redes con niveles de cortocircuito elevados en las que no se prefieren esquemas con fusibles.
• Proyectos con integración SCADA y requisitos de restablecimiento remoto.

Qué especificar: Relaciones y clases de transformadores de corriente (TC), funciones de relé, tensión de disparo/bobina de disparo y requisitos de registro de eventos.

Esquema 3: RMU preparada para automatización (FPI + Motorización + E/S remotas)

La automatización de alimentadores no consiste únicamente en un interruptor. Muchas compañías eléctricas implementan RMUs preparadas para automatización con:

• Indicadores de paso de falla (FPI): para localizar rápidamente fallos en redes de cable.
• LBS motorizada: conmutación remota para seccionamiento.
• E/S de unidad terminal remota (RTU): estado, alarmas y control.

Cómo ayuda: al reducir el tiempo de localización de fallos y permitir la restauración remota, especialmente en redes en anillo con múltiples kioscos.

Qué especificar: expectativas de la interfaz de comunicación, estrategia de alimentación de control, lista de entradas/salidas (E/S) y requisitos de ciberseguridad, si procede.

Consideraciones sobre la protección contra fallos a tierra

El comportamiento del fallo a tierra depende del tipo de puesta a tierra del sistema (directa, por resistencia o aislada). Su esquema de protección debe coincidir con el método de puesta a tierra de la red. Por ejemplo:

• En sistemas con puesta a tierra directa se pueden utilizar umbrales convencionales de sobrecorriente para fallos a tierra.
• En sistemas con puesta a tierra por resistencia puede ser necesario ajustar la sensibilidad.
• En sistemas aislados o compensados suele requerirse una protección direccional contra fallos a tierra y una coordinación cuidadosa.

Incluya el método de puesta a tierra en su solicitud de cotización para RMU; sin esta información, las suposiciones sobre la protección divergirán.

Lista de comprobación para la adquisición de la protección de RMU

• Diagrama unifilar: número de circuitos en anillo, tipo de alimentador del transformador y cualquier alimentador adicional.
• Datos de la red: nivel de cortocircuito en el kiosco, método de puesta a tierra y expectativas de coordinación.
• Alcance de la automatización: solo manual frente a motorizado; solo local frente a SCADA.
• Necesidades de medición: requisitos de TC/TT para facturación o supervisión, si se requieren.
• Requisitos de ensayo: Elementos de la prueba de aceptación en fábrica (FAT), pruebas funcionales de los enclavamientos y de las entradas/salidas (E/S).

Enlaces internos

Para categorías de productos RMU y discusiones sobre configuraciones: Unidades Principales de Anillo .

Para dispositivos de protección MV en general y conjuntos relacionados: Interruptores .

Conclusión

No existe un único «mejor» esquema de protección para RMU. El interruptor de carga (LBS) más fusible es una solución sencilla y probada para muchos alimentadores de transformador. El interruptor automático más relé permite selectividad y automatización. Las RMU preparadas para la automatización reducen el tiempo de interrupción al mejorar la localización de fallos y la restauración remota. Elija según el nivel de cortocircuito, el método de puesta a tierra, la criticidad de las cargas y el modelo operativo de la red.

Sugerencias de imágenes

• Imagen: https://www.enweielectric.com/products/rmu
• ALT: esquemas de protección de RMU para alimentadores de transformador y alimentadores en anillo
• Imagen: https://www.enweielectric.com/products/current-transformers
• ALT: transformadores de corriente utilizados para mediciones de los relés de protección de RMU