Servicios Auxiliares de Corriente Continua

Todas las Subestaciones Eléctricas deben tener Servicios Auxiliares de Corriente Continua (SACC). Los SACC son los que proporcionan la energía que requieren los relés de protección para operar.

Adicionalmente, los SACC proporcionan la energía a las bobinas de disparo de los interruptores para aislar adecuadamente los cortocircuitos. Por esta razón, los SACC son los componentes más importantes de las Subestaciones Eléctricas de alta y media tensión.

¿Por qué son importantes los SACC?

La Subestación Eléctrica suministra energía alterna a los demás componentes que integran la subestación: Iluminación, Aire Acondicionado del cuarto de control, etc. Estos servicios vienen de un transformador auxiliar que se conecta directamente en la Barra de la Subestación. Y, se conocen como Servicios Auxiliares de Corriente Alterna (SACA).

Los relés de protección no se deben alimentar con los SACA. Porque, si ocurre un cortocircuito en la S/E, se ve afectada la tensión en las barras y, por lo tanto, también en los SACA. Esto causará que los relés de protección también sean afectados. Ya sea por una alimentación débil durante el momento de la falla, ó por el corte de energía de la S/E cuando otro relé opere. En este caso, los equipos de protección no podrán operar correctamente ni enviar señales de comunicación.

Para evitar la problemática anterior, se diseñó una sección de Servicios Auxiliares de Corriente Continua en las Subestaciones Eléctricas. Que consiste en un banco de baterías con cargadores de baterías, también llamados rectificadores. Su principal objetivo es alimentar a los relés de protección para que no dependan de los eventos que ocurran en el sistema de Corriente Alterna.

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Cargadores de Batería (Rectificadores) en las Subestaciones Eléctricas

Generalmente los cargadores de baterías se alimentan desde los SACA. Y, se encargan de rectificar la corriente alterna de la S/E para mantener cargado al banco de baterías. Al mismo tiempo, estos rectificadores alimentan directamente a los relés de protección y a los equipos críticos de la subestación.

En condiciones normales, la batería proporciona muy poca corriente. La batería comienza a contribuir corriente cuando la carga incrementa más allá de la capacidad de salida del rectificador. Esto es cuando se alimentan las bobinas de cierre o disparo, cuando se cargan los motores de los interruptores, etcétera. Típicamente, estas operaciones tardan entre pocos ciclos a pocos segundos. Sin embargo, la capacidad de corriente del cargador debe ser mayor que la corriente de máxima carga del sistema de Corriente Continua. Esto es para asegurar que el cargador supla toda la corriente CC requerida en el caso de que las baterías no estén disponibles.

Banco de Baterías en las Subestaciones Eléctricas

El banco de baterías se diseña para soportar toda la carga de CC durante ocho (8) horas aproximadamente.

Servicios Auxiliares de Corriente Continua
Imagen Referencial: Banco de Baterías

Cuando hay una falla eléctrica en la barra de la subestación, y los relés envían el disparo a los interruptores, se desenergiza la subestación. Por lo tanto, dejan de funcionar los SACA y deja de funcionar el rectificador. Pero, los relés se mantienen energizados por el banco de baterías para enviar señales de alarma al SCADA y comunicarse con las subestaciones adyacentes. Esto permite que se mantenga ejecutando la filosofía de protección hasta que se descargue el banco de baterías.

Redundancia en Servicios Auxiliares de Corriente Continua

Para aumentar la confiabilidad de los Servicios Auxiliares de Corriente Continua (SACC), se recomienda instalar cargadores de baterías redundantes. Es decir, con configuración de compartición de carga, para que la pérdida de uno de los cargadores no ponga en peligro el sistema de CC.

Cada cargador de batería debe alimentarse por una fuente de CA, independientes entre sí. La falla de uno de los cargadores debe iniciar una alarma de alta prioridad. En el caso de que no se pueda instalar un segundo rectificador, se recomienda tener un rectificador de repuesto. De este modo, si se daña el rectificador principal, se puede reemplazar dentro de un rango de duración de carga del banco de baterías.

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Referencias Bibliográficas

D. Pieniazek, Substation Battery Charger, TB002, High-Voltage Consulting & Engineering Services, Febrero 2012.

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