Protección de barra en una red industrial mediante IEC 61850

Abstract

En plantas industriales las alimentaciones suelen ser del tipo radial, con alimentaciones de centros de carga ubicados en cascada desde una subestación eléctrica principal (SE). En estas instalaciones coexiste equipamiento de protección de distintas generaciones y tecnologías, debido a la expansión en el tiempo de estas últimas. Ante la necesidad de modificar algunas de las estaciones de transformación para readecuar las redes, se presenta la posibilidad de instalar protecciones de nueva generación IEDs (del inglés, Intelligent Electronic Devices), las cuales poseen la capacidad de comunicarse y ejecutar decisiones en función de los mensajes puestos en la red por el resto de las protecciones. Los IEDs se conectan a través de la red Ethernet de la subestación permitiendo la comunicación entre sí y con el controlador de la estación. Para la comunicación entre los IED individuales y el sistema SCADA se utiliza una comunicación cliente-servidor (C/S) aplicando TCP/IP, donde el IED normalmente actúa como servidor y el sistema SCADA se convierte en el cliente. La información crítica, como los comandos de disparo de protección y mediciones en tiempo real, requiere la máxima prioridad y un método de comunicación rápido. Los mensajes GOOSE (del inglés, Generic Object Oriented Substation Event) o evento de subestación orientado en objetos genéricos es el mecanismo utilizado para distribuir información de estado. Los mensajes GOOSE o valores muestreados se publican sin dirigirse a un destinatario específico puesto que se conocen como mensajes multidifusión (multicast). Esta información se distribuye en la red permitiendo que cualquier IED se suscriba para recuperarla. En este trabajo se propone una metodología para utilizar las facilidades de las comunicaciones implementadas mediante la norma IEC 61850 entre las IEDs de sobrecorriente de alimentadores y transformadores conectados a las barras de una SE específica para, ante fallas en las propias barras, acelerar los tiempos de actuación de la protección del transformador que las alimenta. De este modo se evita el despeje de falla en barra en tiempos largos, asociados al propio escalonamiento de las protecciones de sobrecorriente de un sistema radial aguas abajo, coordinados a través del ajuste convencional.