En una red de distribución de electricidad pueden ocurrir diferentes tipos de fallas, los cuales pueden ser perjudiciales para los diferentes componentes que se encuentran dentro de ella. En caso de una avería sería muy costoso su reemplazo, por eso se tienen componentes de protección para el sistema. Para evitar que estas fallas dañen los componentes, a manera de prevención se integran algunas medidas que en caso de detectar alguna falla desconectan la zona afectada.
¿Que causan las fallas?
La mayoría de las fallas son producidas por causas naturales como rayos o por que los conductores fueron dañados por vientos, terremotos o árboles, pero también pueden ocurrir por vandalismo de las instalaciones, animales o por incendio causado porque algún componente se sobrecalentó.
Tipos de fallas
Fallas asimétricas son cuando la falla no afecta a todas las fases al igual. Estas son usualmente por corto circuitos entre fases; a estas se le llama fallas líneas a línea. Cuando ocurre un corto circuito a tierra en una fase a estas se les llama fallas de línea a tierra y también puede que ocurran más de una de una línea haciendo corto circuito a tierra, pero no todas ya que esto la haría una falla balanceada.
Fallas balanceadas son cuando la falla afecta igualmente a todas las fases, pero estas fallas son raras comparadas con las fallas desbalanceadas, pero pueden causar gran daño. Estas fallas son usualmente línea a línea a línea o de las tres líneas a tierra.
¿Como se evita que se propague?
Muchas veces cuando ocurre una falla, para proteger a los componentes, lo que se hace es que se desconectan los componentes, tan pronto como se llegue a medir una sobrecarga. Esto es en los casos más básicos, algunos componentes como los transformadores de las subestaciones además de tener este tipo de protección, también necesitan protección para la temperatura ya que estos tienden a subir de temperatura y pueden llegar a quemarse o explotar.
Las protecciones que se utilizan son relevadores de protección, esto es un dispositivo diseñado para disparar un breaker cuando se detecta una falla de sobrevoltaje, sobre corriente, flujo de potencia inversa, sobre frecuencia o baja frecuencia. Estos relevos funcionan por atracción magnética o por inducción magnética y tienen corriente y tiempo ajustable.
Para que una protección sea efectiva tiene que cumplir con funciones como aislamiento de las fallas, minimizar y daño producido por la falla, minimizar el tiempo que toma en encontrar la falla, proteger los componentes del sistema de potencia, prevenir que los conductores se dañen, tener una sensibilidad adecuada, porque no quisiéramos que se disparen los breakeres en condiciones que no son de falla.
En caso de que una falla ocurra es importante localizar el lugar en donde ocurrió y arreglarlo lo más rápido posible. En las líneas de transmisión es fácil de localizar ya que la mayoría de estas fallas ocurren gracias a que algo le cayó encima a un cable, como un árbol que por el viento se enredaron los cables o por que algún cable se rompió y cayó a tierra. Pero también existen métodos de localización de fallas en donde se analizan las curvas de corriente en las tres fases, esto mostrara una corriente desbalanceada y haría la localización más rápida, sin embargo, este método es más usado en sistemas en donde se usan cables subterráneos.
Referencias Bibliográficas
[1] Q. Alsafasfeh, I. Abdel-Qader and A. Harb, "Fault Classification and Localization in Power Systems Using Fault Signatures and Principal Components Analysis," Energy and Power Engineering, Vol. 4 No. 6, 2012, pp. 506-522. doi: 10.4236/epe.2012.46064.
[2] Bertil Lundqvist, “100 years of relay protection, the Swedish ABB relay history”, ABB utomation Products,Substations Automation Division, 75159 Västerås Sweden
[3] Paolone, Mario & Petrache, E. & Rachidi, Fatine & Nucci, Carlo Alberto & Rakov, Vladimir & Uman, M.A. & Jordan, D. & Rambo, Keith & Jerauld, Jason & Nyffeler, Markus & Schoene, Jens. (2005). Lightning Induced Disturbances in Buried Cables—Part II: Experiment and Model Validation. Electromagnetic Compatibility, IEEE Transactions on. 47. 509 - 520. 10.1109/TEMC.2005.853163.
[4] Says:, E., Says:, L., Says:, C., Says:, S., Says:, D., Says:, S., . . . *, N. (2020, May 05). What are the Different Types of Faults in Electrical Power Systems? Retrieved November 02, 2020, from https://www.elprocus.com/what-are-the-different-types-of-faults-in-electrical-power-systems/
Comentários