Power & Energy Magazine - Spanish - May/June 2019 - 101

Debido a que los gestores tienen tan poca experiencia con los
CB de CC, se necesitan más estudios acerca de la complejidad
interna de los CB de CC y sus modos de falla para comprender
completamente su confiabilidad.
conclusión de que, en un sistema de CC, los CB (y sistemas
de protección) deben responder mucho más rápidamente que
en los sistemas de CA para prevenir una pérdida generalizada de capacidad (bloqueo del convertidor) y magnitudes
de corriente de falla destructiva.

Velocidad de funcionamiento
En una situación de falla en CC, la corriente aumenta y la
tensión cae a lo largo de la red de CC durante los retardos
asociadas con la protección y el funcionamiento de los CB
para CC. Una vez que los CB de CC se abren y aíslan la falla
de CC, la tensión de CC se recupera y la energía de CC fluye
hacia la red reconfigurada a un punto de funcionamiento
equilibrado recientemente establecido, el cual depende de la
cantidad de convertidores en funcionamiento restantes y sus
estrategias de control. Cuanto más rápido funcionen los CB
de CC, menor será la probabilidad de que se pierdan grandes
partes de la red de CC.
Sin embargo, el bloqueo de los convertidores cercanos no
puede ser evitado por completo, incluso con la aplicación de
los CB de CC más rápidos disponibles. Esto se debe a que los
convertidores más cercanos al punto de falla pueden experimentar una corriente alta y, por lo tanto, bloquearse antes de
que se abran los CB de CC. Los estudios de red de CC más
recientes indican que el bloqueo temporal del convertidor
durante 10 a 30 ms es posible hasta que se elimine la falla
de CC. Luego, los convertidores pueden ser desbloqueados
para reanudar el funcionamiento normal. La necesidad de
bloquear los convertidores dependerá de la topología de la
red y la ubicación de la falla.
Muchos estudios indican que las redes de CC de varios
tamaños y topologías pueden recuperarse de cualquier falla
en la línea de CC si el tiempo de protección total (tiempo de
apertura de los CB de CC más el tiempo de funcionamiento
de protección) está dentro de los 10 ms. Esto supone que
algunos convertidores pueden bloquearse por autoprotección temporal o permanentemente, dependiendo de la topología de la red y la estrategia usada para proteger la red. El
bloqueo permanente después de la eliminación de la falla
ocurre si el convertidor se aísla. Esto tiene como consecuencia la reducción de la capacidad de la red.

Capacidades nominales
En los sistemas de CA, los CB tienen una capacidad nominal según el mayor nivel de falla disponible en su punto de
conexión (el peor de los casos para la corriente de falla de
mayo/junio 2019

estado estacionario). Los prototipos de CB de CC recientemente presentados en el mercado por los fabricantes están
diseñados para solamente una corriente de interrupción
máxima de 15 a 20 kA. Estos CB de última generación tienen capacidades nominales tan bajas debido a los costos y
las limitaciones tecnológicas. Las capacidades nominales
son, en el futuro previsible, más bajas que los niveles de falla
esperados en muchos buses de CC. Por lo tanto, los CB de
CC deben funcionar rápidamente, antes de que la corriente
de falla en CC exceda sus capacidades nominales y antes de
que alcance niveles destructivos, lo que generará que muchos
convertidores se bloqueen, conllevando un colapso de la red
de CC.

Funcionamiento bidireccional
En muchas aplicaciones, se espera que los CB de CC interrumpan la corriente de falla solamente en una dirección.
Según cómo se configuren las zonas de protección y los
sistemas de protección, se puede esperar que algunos CB
de CC funcionen en ambas direcciones. Adicionalmente, el
funcionamiento bidireccional puede ser beneficioso como
una función de protección de respaldo. La aplicación de un
CB de CC unidireccional puede ser suficiente en algunos
proyectos y puede tener como resultado ahorros sustanciales
de costos y tamaños para algunas topologías de CB de CC.

Operaciones rápidas, de varias aperturas y cierres
Las redes de CC con líneas aéreas pueden verse expuestas
a fallas frecuentes, muchas de las cuales serán transitorias.
Al igual que con la transmisión aérea de CA, es razonable
esperar una reconexión en las múltiples operaciones de CB
dentro de los 200 a 500 ms. Sin embargo, con los sistemas de
cables de CC subterráneos o submarinos, casi todas las fallas
son permanentes, y la reconexión puede no estar incluida en
la lógica de protección. La cantidad de operaciones y sincronización esperadas de los ciclos de servicio de los CB de
CC puede acarrear consecuencias de costo y tamaño para
algunas topologías de los CB de CC.

Pérdidas, tamaño y peso
La mayoría de las veces, los CB de CC funcionan en un
estado cerrado y conducen la corriente de carga. Las pérdidas de CB de CC de estado cerrado hacen perder ingresos a los gestores de la red. Adicionalmente, los CB de
CC con grandes pérdidas pueden necesitar equipos adicionales de eliminación de calor. Los CB de CC serán
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