Componentes Clave en Sistemas Eléctricos de Potencia: Transformadores e Interruptores

Clasificación de los Transformadores de Potencia

Según el número de fases

• Transformador trifásico: Son transformadores que, en una misma unidad, tienen instalados tres devanados para las tres fases del sistema.
• Transformador monofásico: Estos transformadores son utilizados para manejar una sola fase, por lo que se requieren tres unidades monofásicas para conformar un banco de transformación.

Interruptores de Potencia

Un interruptor es un dispositivo de apertura o cierre mecánico, capaz de soportar tanto la corriente de operación normal como altas corrientes durante un tiempo específico debido a fallas en el sistema. Su apertura puede ser manual o automática por medio de relés.

Clasificación de los Interruptores de Potencia

Por su medio de extinción

Por su tipo de construcción

• Interruptor de tanque vivo: Es aquel en el cual sus cámaras de extinción se encuentran al potencial pleno de línea.
• Interruptor de tanque muerto: En este tipo de interruptores, sus cámaras de extinción están contenidas en una envolvente metálica que se encuentra aterrizada.

Por su mecanismo de operación

Características de los Interruptores de Potencia

Permiten llevar a cabo diferentes actividades requeridas para la operación del sistema eléctrico, como desenergizar alguna parte o componente de la subestación, sacándola de servicio para realizar trabajos de inspección y mantenimiento.

Transformadores de Instrumento

Estos dispositivos se utilizan para adecuar las señales de corriente y tensión para los equipos de medida y protección. Los principales tipos son:

• Transformadores de Corriente (TC)
• Transformadores de Potencial (TP)
• Transformadores de Potencial Capacitivos
• Transformadores de Potencial Inductivos (TPI)

Otros Dispositivos de Protección y Maniobra

Fusibles

Protegen los circuitos contra cortocircuitos. Es el método de protección más antiguo. Su funcionamiento se basa en el incremento de la temperatura que sufre el elemento fusible al pasar una sobrecorriente, lo que provoca su fusión. El tiempo de fusión es inversamente proporcional a la magnitud de la sobrecorriente.

Ventajas

• Es un método de protección simple.
• Relativamente económico.
• Su funcionamiento es autónomo e independiente.

Desventajas

• Poca precisión.
• Envejecimiento del material.
• Tiempos de operación demasiado prolongados para las sobrecargas.
• No es conveniente para sobrecorrientes débiles.

Selección para Distribución

• Fusibles tipo rápidos (K): Desconectan el sistema de fallas en menor tiempo y coordinan mejor con los relés.
• Fusibles lentos (T): Soportan corrientes transitorias mayores (corrientes de arranque, carga fría, etc.) y coordinan mejor con otros fusibles de la misma clase y de clase diferente.

Seccionador

Se utilizan para aislar visiblemente la sección del circuito donde se encuentra una falla. Se aplican convenientemente en conjunto con los reconectadores o interruptores.

Relé

El relé (o relay) es un interruptor operado magnéticamente. Se activa o desactiva (dependiendo de su conexión) cuando el electroimán que forma parte del relé es energizado al aplicarle un voltaje entre sus terminales.

Reconectador (Recloser o Religador)

Es un aparato eléctrico diseñado con la capacidad de detectar condiciones de cortocircuito o de sobrecarga. Ante una falla, reconecta automáticamente el circuito y, si la falla es permanente, abre el circuito hasta que se solucione la condición de falla. El reconectador se cierra manualmente para su puesta en servicio.

• Es especialmente útil dado que la mayoría de las fallas en líneas aéreas tienden a ser temporales.
• El reconectador coordina con fusibles cercanos al lugar de la falla, permitiéndoles operar primero si la falla es permanente. De esta manera, permite que se restablezca el servicio al resto del sistema.
• Deben ubicarse en los circuitos principales de salida de las subestaciones.