Puesta a tierra y relés de protección en centros de transformación

Resumen

El documento explica los sistemas de puesta a tierra (PaT) de protección y de servicio según la MIE-RAT 13, junto con las configuraciones de electrodos según UNESA. Describe también la seguridad y el procedimiento de proyecto de estas instalaciones. Por último, presenta los relés de protección directos e indirectos que protegen los centros de transformación.

Puntos clave

La puesta a tierra conecta metálicamente la instalación a electrodos enterrados para derivar corrientes de fallo o atmosféricas y evitar tensiones peligrosas.
La PaT de protección conecta las partes metálicas interiores del CT, mientras que la PaT de servicio conecta el neutro de BT del transformador y puntos de transformadores de medida y seccionadores.
Según UNESA, los electrodos pueden ser cuadrados o rectangulares enterrados horizontalmente, cuadrados o rectangulares con 4 u 8 picas verticales, o longitudinales con picas alineadas.
En un CT pueden existir hasta 4 PaT con electrodos distintos y sin conexión eléctrica entre ellos.
El diseño de la PaT sigue el procedimiento de los 9 puntos de la MIE-RAT 13.
Los interruptores automáticos no detectan por sí solos cortocircuitos ni sobreintensidades, por lo que se necesitan relés de protección.
Los relés directos son excitados por la intensidad de fase y disparan el disyuntor al superar el valor regulado; los indirectos reciben una señal a través de transformadores de intensidad y tensión y actúan mediante una bobina de disparo.

Ponte a prueba

Sistemas de Puesta a Tierra (PaT)

La Puesta a Tierra (PaT) es la conexión metálica de uno o varios puntos de la instalación a uno o varios electrodos enterrados para facilitar el paso a tierra de corrientes de fallo o atmosféricas, evitando también tensiones peligrosas.

Sistemas de PaT según MIE-RAT 13

PaT de protección: Se conectan las partes metálicas interiores del CT (carcasas de transformadores, chasis y bastidores, envolventes, armarios, pantallas de cables, etc.). No se conectan los elementos metálicos accesibles por el exterior.
PaT de servicio: Se conectan:
- En los transformadores: el punto neutro del secundario de baja tensión (BT).
- En los transformadores de intensidad (I) y tensión (V): uno de los bornes del secundario.
- En los seccionadores de PaT: el punto de cierre en cortocircuito de las fases y conexión a tierra.

Configuración de electrodos de PaT (Según UNESA)

Cuadrados y rectangulares: De cable enterrado horizontalmente sin picas.
Cuadrados y rectangulares: De cable enterrado con 4 u 8 picas verticales.
Configuraciones longitudinales: De cable enterrado con picas verticales alineadas.

Sistema de Potencia en Centros de Transformación (CT)

En este caso pueden existir 4 PaT con electrodos distintos y sin conexión eléctrica entre ellos. Se deben seguir los siguientes puntos:

Obligatoriedad: Conexión a tierra de las masas y necesidad de diseñar una instalación a tierra de una forma determinada según MIE-RAT 13.
Diferenciación: Distintos sistemas de PaT (protección o masa y servicio o neutro).
Elementos: Componentes de la instalación (líneas de tierra, electrodos de PaT) y configuración de electrodos por método UNESA.
Seguridad: Prescripciones generales de seguridad (Up, Uc MIE-RAT 13).
Proyecto: Procedimiento de los 9 puntos para el proyecto de instalaciones de PaT.

Relés de Protección

Son dispositivos encargados de proteger la instalación actuando sobre la aparamenta de maniobra. Se aplican en todos los CT cuya protección general está a cargo de interruptores automáticos, ya que estos no son capaces de detectar las corrientes de cortocircuito (Icc) y las sobreintensidades. Existen dos tipos:

Directos: Excitados por la intensidad que pasa por cada fase que alimenta al transformador o al receptor que protege. Si la intensidad es superior a la regulada, provoca el disparo del disyuntor asociado.
Indirectos: Utilizan un relé electrónico que recibe una señal proporcional a la intensidad del circuito principal a través de los transformadores de intensidad y tensión. Cuando supera el valor fijado, provoca la apertura del interruptor gracias a la bobina de disparo incorporada. Al ser elementos electrónicos aislados del circuito principal, los valores de disparo se mantienen constantes.

Preguntas frecuentes

¿Qué es la puesta a tierra en un centro de transformación?

Es la conexión metálica de puntos de la instalación a electrodos enterrados para facilitar el paso a tierra de corrientes de fallo o atmosféricas y evitar tensiones peligrosas.

¿Cuál es la diferencia entre PaT de protección y PaT de servicio?

La PaT de protección conecta las partes metálicas interiores del CT, como carcasas, bastidores y pantallas de cables. La PaT de servicio conecta el punto neutro del secundario de BT de los transformadores y otros puntos de medida y seccionadores.

¿Por qué se usan relés de protección en un CT?

Porque los interruptores automáticos no son capaces de detectar por sí solos las corrientes de cortocircuito y las sobreintensidades, y los relés actúan sobre la aparamenta de maniobra.