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servicios públicos y la protección contra sobrecorriente de
carga existente. El uso exclusivo de clasificación de tiempo
al coordinar selectivamente la protección, especialmente si
se consideran los intervalos de tiempo de coordinación tradicionales,
requeriría que la protección del sistema de servicios
públicos ascendente se retrase significativamente. Estas
condiciones del sistema requieren la adaptación de la configuración
de protección y el uso de técnicas de coordinación
sofisticadas para mantener la coordinación de protección
selectiva mientras está conectado a la red y en modo de isla.
Detección de eventos del sistema de servicios
públicos
A fin de mantener un funcionamiento seguro del sistema
eléctrico de la red pública, la protección de la microrred
debe responder rápidamente a los eventos de la red pública.
En la microrred del CEP, se utiliza un transformador con
un bobinados delta de alta tensión y un devanado de media
tensión con conexión a tierra en estrella entre los sistemas de
subtransmisión y distribución (véase la figura 2). Esta configuración
de transformador puede desafiar la detección de
fallas de línea a tierra en el sistema de subtransmisión, particularmente
si la protección de subtransmisión ascendente
opera antes de que las FED se desconecten fuera de línea.
Además, se requería la detección y el disparo de varias
condiciones anormales, incluidas las excursiones de tensión
o frecuencia, modo de isla no intencional (por ejemplo,
si un interruptor se accionó sin una falla) y condiciones
de fase abierta única. El objetivo de importación limitado
de la microrred provoca una relación generación-carga de
casi uno, lo que puede complicar las técnicas de protección
pasiva contra el modo de isla. La protección pasiva contra el
modo de isla detecta la isla no intencional basada en señales
medidas (por ejemplo, tensión y frecuencia) sin intentar
influir en estos parámetros ajustando la salida de potencia.
Ejemplos de funciones de protección pasiva contra el modo
de isla incluyen elementos de subtensión, sobretensión, subfrecuencia
y sobrefrecuencia.
La generación local también puede desafiar la detección
de condiciones de fase abierta única, que comúnmente se
detectan usando elementos de protección de sobretensión
de secuencia cero o negativa. Estas cantidades operativas se
pueden reducir en microrredes con generación local operativa
debido a la baja impedancia de secuencia negativa de los
generadores.
Sincronismo y protección antiparalelo
En las microrredes, la protección de verificación de sincronismo
es otro componente crítico. Si dos fuentes en el
sistema están en paralelo sin sincronización, una o ambas,
junto con otro equipo, pueden dañarse.
Según la topología del sistema, ciertos interruptores o
conmutadores no están diseñados para cerrarse si las fuentes
están abastecidas en ambos lados de un interruptor o conmutador
abierto. En estas aplicaciones, la protección de la
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microrred está configurada para evitar el cierre si hay tensión
en ambos lados de un interruptor o conmutador abierto.
Progresión de los estándares sobre
la protección de servicios públicos y
microrredes
Los estándares de protección de alimentadores de servicios
en Ontario se diseñaron hace décadas, principalmente
para alimentadores radiales con flujo eléctrico unidireccional.
Las funciones básicas de estos sistemas de protección
permanecen vigentes en la actualidad, con modificaciones
diseñadas principalmente para garantizar que los sistemas
de distribución de servicios públicos no se vean afectados
negativamente por la generación distribuida.
Los proyectos de generación distribuida se han desarrollado
a un ritmo rápido en Ontario desde 2005, principalmente
debido a la política normativa y los incentivos económicos.
Los crecientes niveles de generación distribuida
han requerido que las empresas de distribución se adapten y
acomoden todos los tipos de generadores grandes y pequeños
instalados en los sistemas de servicios públicos de Ontario
en función de las ventajas técnicas y económicas de los
generadores, que, en algunos casos, no se alineaban con los
requerimientos técnicos del servicio público.
Muchas empresas de servicios públicos de Ontario adoptaron
el enfoque de permitir que una cantidad limitada de
generación se interconecte en cada alimentador o estación,
considerando los impactos técnicos en la capacidad del circuito,
regulación de tensión, parpadeo, contribuciones de
cortocircuito, detección de fallas y aislamiento. Desde una
perspectiva de protección, existen muchas preocupaciones
con la integración de la generación distribuida, incluidas
1) ¿Cómo se puede asegurar que los generadores se aislarán
automática y rápidamente de los alimentadores antes
de que se vuelva a cerrar el interruptor de la estación?
2) ¿Puede la protección del alimentador tradicional
basada en sobrecorriente ofrecer una sensibilidad
aceptable y tiempos de compensación para fallas de
alimentador al final de las líneas, considerando las
contribuciones de cortocircuito del generador?
3) ¿Cómo se puede asegurar la calidad de la potencia con
generadores conectados en cualquier lugar a lo largo
de un alimentador y operando con sus propios parámetros?
Como
propietarios del sistema de distribución, las empresas
de servicios públicos tienen la responsabilidad de mantener
la seguridad, confiabilidad y eficiencia de sus activos. En
general, estas responsabilidades han llevado a las empresas
de servicios públicos a adoptar un enfoque conservador de
protección y control. Los generadores han tenido que cumplir
requerimientos técnicos muy estrictos que, en la mayoría
de los casos, son costosos y requieren mucho tiempo.
Los sistemas de disparo de transferencia directa que utilizan
rutas de comunicación dedicadas entre la subestación
de suministro de servicios públicos y el generador todavía se
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IEEE Power & Energy Magazine - Spanish - May/June 2021

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