Por: Ing. Melitón Ángeles Martínez
En la primera parte de este blog se revisó la importancia de las subestaciones eléctricas, la selectividad y la coordinación de protecciones. El siguiente paso es responder una pregunta clave:
¿Cómo verificar de forma integral que un esquema de protección 50/51 realmente opera como fue diseñado?
Durante el webinar organizado por Expo Energía Nacional, el Ing. Rodolfo Castillo presentó una solución concreta: probar el esquema completo inyectando corriente primaria, utilizando la fuente portátil de alta corriente FPC 150 y el software RTM Play, desarrollados por Dexinova.
Limitaciones de las pruebas tradicionales
El esquema de protección típico incluye:
- Interruptor de potencia con bobinas de apertura y cierre.
- Transformadores de corriente (TCs) que llevan una réplica de la corriente de falla.
- Relés de protección de sobrecorriente (50/51, 51N).
- Relé de recierre (79).
- Cableado de corriente y de señal de disparo/cierre.
Cuando se utiliza una fuente convencional de pruebas secundarias, el enfoque recae principalmente en el relé:
- Se verifica la curva tiempo–corriente.
- Se valida la respuesta del 51 ante diferentes valores de corriente.
Sin embargo, este enfoque deja fuera:
- La respuesta mecánica del interruptor.
- La capacidad real de los TCs ante corrientes elevadas (evitando saturación).
- La integridad del cableado de corriente y disparo.
- La secuencia real de recierre y el tiempo muerto.
Por eso, el ingeniero presenta un método donde el esquema “cree” que está enfrentando una falla real.
FPC 150 + RTM Play: simulando la falla real en campo
La propuesta de Dexinova se compone de dos elementos principales:
1. Fuente portátil de alta corriente FPC 150
Es una fuente de corriente primaria diseñada para trabajo rudo en campo, con:
- Módulo de control en piso.
- Transformador de alta corriente que puede montarse cerca del restaurador o interruptor.
- Capacidad para entregar corrientes del orden de 300 A en forma continua, y hasta 1000 A por intervalos cortos, suficientes para probar disparos y recierres.
La gran ventaja:
Permite probar restauradores directamente en el poste, sin bajarlos, conectando el transformador de prueba en la línea y manteniendo el equipo de control en el suelo.
2. Software RTM Play
El software se encarga de:
- Registrar la oscilografía del evento durante la simulación de falla.
- Identificar cada etapa: disparos, recierres, tiempos muertos.
- Calcular corrientes de falla y tiempos de operación.
- Colocar esos puntos sobre la curva de tiempo inverso de la protección.
- Calcular el porcentaje de error entre el tiempo esperado y el tiempo real.
- Generar un reporte automático de prueba con tablas y gráficas.
En palabras simples: la fuente inyecta corriente como si fuera una falla real y RTM Play convierte la prueba en información técnica clara y trazable.
¿Qué se prueba realmente con este método?
Cuando se realiza una prueba integral con FPC 150 y RTM Play se evalúa simultáneamente:
- Interruptor principal o restaurador
- Transformadores de corriente (relación, capacidad, polaridad)
- Cables de corriente hacia el relé
- Relé de protección 50/51
- Relé de recierre (79)
- Bobina de disparo del interruptor
- Bobina de cierre
- Calidad de conexiones (falsos contactos, cables sueltos, errores de conexión)
El esquema completo se ve obligado a actuar como lo haría ante una falla real. La fuente inyecta corriente, la protección detecta la condición, el relé ordena el disparo, el interruptor abre, el recierre actúa, y el software observa todo el proceso en forma de oscilografía.
Flujo de decisión: del disparo al recierre
El Ing. Castillo lo explica con un diagrama de flujo muy claro:
- Se inyecta corriente primaria simulando una falla.
- Se espera el tiempo para que actúe la protección 51.
- Se verifica:
- ¿Operó la protección?
- ¿Abrió el interruptor?
- ¿Se ejecutó el recierre?
- ¿Cerró nuevamente el interruptor?
Si alguna etapa falla, se revisan posibles causas:
- Ajustes incorrectos en el relé.
- Saturación de TCs.
- Problemas en cableado de corriente o disparo.
- Falta de energía en mecanismos (aire, resortes, fuente auxiliar).
- Fallas mecánicas en el interruptor.
Después de corregir, se repite la prueba hasta lograr una secuencia correcta. El resultado: certeza técnica sobre el desempeño real del esquema de protección.
Reportes, curvas y verificación de software
Uno de los puntos interesantes del webinar es la verificación cruzada:
- RTM Play obtiene tiempos reales de operación para diferentes niveles de corriente.
- A partir de los ajustes de pickup e índice de tiempo (time dial), el software traza la curva teórica.
- Se comparan tiempos esperados vs. tiempos medidos.
- Se calcula el porcentaje de error para cada punto.
Incluso se muestra cómo comprobar manualmente, con la fórmula del fabricante y la hoja logarítmica, que los tiempos calculados son consistentes. Esto respalda la confiabilidad del software como herramienta de análisis y documentación.
Beneficios operativos de las Entre las ventajas más relevantes de esta propuesta destacan:
- Ahorro de tiempo y recursos humanos:
Se evita desmontar restauradores del poste, trasladarlos a laboratorio y reinstalarlos. - Menor necesidad de equipos adicionales:
Un solo sistema permite evaluar múltiples elementos a la vez. - Resultados repetibles:
Las pruebas pueden realizarse cuantas veces sea necesario para verificar correcciones. - Documentación técnica sólida:
Los reportes automáticos facilitan auditorías internas, cumplimiento normativo y trazabilidad. - Incremento de la confiabilidad en restauradores, interruptores y esquemas de protección 50/51.
Mirando hacia adelante: innovación en protección y calidad de energía
Durante la sesión de preguntas y respuestas, el Ing. Castillo también comentó otros frentes de innovación:
- Desarrollo de soluciones para detección de fallas a tierra en sistemas fotovoltaicos de corriente directa, un área donde todavía existen pocos equipos específicos.
- Enfoque en productos robustos, simples y pensados para campo, complementando a los equipos sofisticados de laboratorio disponibles en el mercado.
Todo esto se integra dentro de una visión clara: proteger mejor las redes, aumentar la continuidad del servicio y facilitar el trabajo de los especialista
