Estudio de la coordinación de protecciones de los alimentadores de la subestación Alpachaca de la empresa eléctrica regional norte S.A. Emelnorte

Abstract

La energía eléctrica debe enviarse, de forma fiable y económica, desde los lugares en los que se genera hasta los lugares en los que se consume, por tanto, la red de transporte es la encargada de conectar los grandes centros de producción, geográficamente muy dispersos con los grandes núcleos de demanda, normalmente ubicados cerca de ciudades y zonas industriales. (Elías, 2012). Las líneas de distribución tienen al menos un dispositivo de protección que incluye la subestación CB (circuit breaker), para minimizar la sección de falla. Los principales ejemplos de dispositivos de protección del sistema de distribución son la subestación CB, el reconectador, el interruptor de sección automática (ASS) y el fusible. (Lee, Kim, & Shin, 2017). Como lo menciona (Valarezo, 2015), “El objetivo de las protecciones es conseguir la máxima seguridad, confiabilidad y continuidad del servicio eléctrico, con bajos costos de inversión y operación para compensar los requisitos del Sistema Eléctrico”. De tal manera que, el propósito de los sistemas de protección es separar el área de daño en caso de que ocurra una falla específica en la red, para garantizar la continuidad del suministro eléctrico. Esto se puede realizar a través de una planificación adecuada entre los dispositivos de protección en la red. (Saad, Naily, Wafi, Hussein, & Mohamed, 2018). De acuerdo con la Normativa CONELEC-003/08 dentro de la Ley del Régimen del Sector Eléctrico, artículo 5 establece como un objetivo fundamental proporcionar un servicio de alta calidad y confiabilidad garantizando el desarrollo económico y social dentro de los servicios e instalaciones de distribución de electricidad. (Consejo Nacional de Electricidad, 2008). La coordinación de protección del sistema de alimentación es esencial para la confiabilidad y seguridad del sistema de energía (Asrari & Ramos, 2018), ya que tiene como objetivo verificar la configuración de los diagramas de protección, analizar la configuración existente y determinar los ajustes que garanticen despejar selectivamente las fallas en el menor tiempo posible. (Hernandez, Rosas, & Santana, 2009). El problema de las protecciones de los Sistemas Distribución de energía eléctrica, adquiere cada vez mayor importancia ante el incremento de las redes eléctricas, (Lara, 2014) por lo tanto, se han desarrollado distintas metodologías para la optimización de la coordinación de dispositivos de protección: Análisis topológicos (punto de quiebre–BP, esquemas de descomposición de configuración), otras metodologías (métodos gráficos, sistemas expertos-SE, inteligencia artificial–IA, modificación de la corriente de arranque, detección de escenarios, programación secuencial cuadrática–SQP, etc.). (Zapata & López, 2014). La coordinación de protecciones debe realizarse de tal manera que los dispositivos de protección no operen (disparen), con las corrientes de carga normal y sobrecargas permisibles y sí lo hagan con las corrientes de corto circuito mínimas. (Galicia, Garcia, & Reyes, 2013). Las protecciones en general deber ser selectivas, es decir, deben operar de tal manera que se desconecte si es posible solo la parte dañada del sistema, o el menor número de elementos (Galicia et al., 2013), con la finalidad de preservar la vida util de los equipos que se vean afectados ante la presencia de anormalidades en el sistema. (Chanatasig, 2016).