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Maniobra controlada: El gran aliado de la seguridad, resiliencia y estabilidad del sistema eléctrico

Las redes eléctricas actuales están evolucionando hacia un entorno más dinámico, complejo y exigente. Factores como la creciente penetración de generación renovable variable, la incorporación de tecnologías electrónicas de potencia, la automatización avanzada y la reducción de márgenes de inercia han incrementado la exposición del sistema eléctrico a perturbaciones operativas. En este entorno, la estabilidad, resiliencia y seguridad del sistema resultan cada vez más sensibles a maniobras eléctricas que tradicionalmente se consideraban rutinarias.

Operaciones como la energización de transformadores, líneas de transmisión o elementos de compensación reactiva pueden generar transitorios electromagnéticos significativos, tales como:

  • Sobretensiones y subtensiones transitorias
  • Corrientes de Inrush (magnetización) elevadas
  • Reencendidos en las aperturas del interruptor
  • Elevada componente armónica
  • Oscilaciones subsíncronas
  • Disparos no deseados de protecciones

Estos efectos comprometen la confiabilidad operativa y la vida útil de los equipos y, además,  pueden actuar como detonantes de inestabilidad en redes débiles  o de baja inercia.

La aplicación de relés de maniobra controlada constituye una solución eficaz, tecnológicamente madura y de alto impacto para fortalecer la resiliencia operativa y la seguridad de las redes eléctricas modernas de media y alta tensión. Su incorporación en nodos estratégicos contribuye directamente a la reducción de riesgos operativos, la protección de activos críticos y el cumplimiento de estándares de calidad y continuidad del servicio.

¿Que es la maniobra controlada (Point on Wave)?

Incorporar maniobra controlada (Point on Wave) conlleva añadir a un interruptor automático la capacidad de operar en un instante eléctrico deseado. Consiste en la sincronización del funcionamiento mecánico del interruptor con la tensión o corriente disponible de forma que la corriente se establezca (operación de cierre) o se elimine (operación de apertura) en el momento eléctrico óptimo que evite la aparición de transitorios eléctricos. Esto permite reducir drásticamente la severidad de los transitorios inducidos por las maniobras como la corriente de Inrush en los transformadores de potencia.

Beneficios de la maniobra controlada

La implementación de relés de maniobra controlada PoW reduce riesgos operativos y protege activos estratégicos, al tiempo que constituye una herramienta fundamental para garantizar la estabilidad dinámica y la resiliencia del sistema eléctrico moderno.

  1. Reducción de sobretensiones y subtensiones: al maniobrar en el punto óptimo, se evitan estos transitorios, mejorando la estabilidad del sistema y  protegiendo los equipos de la instalación. Disminuye el estrés dieléctrico sobre equipos de alta tensión (cables, interruptores).
  2. Eliminación de la corriente de inrush: al energizar transformadores en el punto adecuado de la onda, se reducen drásticamente las corrientes de magnetización. Además, se evitan disparos no deseados de protecciones y se reduce el estrés térmico y mecánico.
  3. Mejora de la estabilidad transitoria: evitar transitorios acusados durante las maniobras ayuda a mantener la frecuencia y la tensión de la red estable, mejorando la calidad de onda y la capacidad de la red de resistir perturbaciones sin colapsar. 
  4. Seguridad operacional y del personal: reducción de arcos eléctricos, reencendidos y disparos de protección no deseados, lo que mejora la seguridad tanto del sistema como del personal de operación.
  5. Mayor vida útil de los equipos: disminuir picos de corriente y tensión protege interruptores, transformadores, bobinas y otros componentes críticos de las subestaciones.
  6. Monitorización del interruptor: permite monitorizar la degradación del interruptor y detectar problemas eléctricos y mecánicos.
  7. Reducción de costes: en el mantenimiento del interruptor y evitando utilizar otros medios más costosos como las resistencias de preinserción.
  8. Cumplimiento de código de red: evitando sobretensiones y subtensiones que excedan los límites permitidos por la normativa.

 

¿Qué es la corriente de Inrush o magnetización?

La corriente de inrush (también llamada corriente de irrupción) es una corriente transitoria y muy elevada que fluye hacia un transformador justo en el momento de su energización (cuando se conecta a la red eléctrica). La corriente inrush tiene un alto contenido armónico.

La corriente de inrush o de magnetización se produce principalmente porque, al energizar el transformador, el núcleo absorbe una corriente con alto contenido armónico para su magnetización. 

Al energizar un transformador de potencia, durante los primeros milisegundos, puede circular una corriente muchas veces superior a la nominal (entre 2 y 15 veces la corriente nominal en condiciones normales, o incluso superior en algunos casos). Esta corriente es temporal y se estabiliza rápidamente entre algunos ciclos y varios segundos, pero puede causar numerosos problemas en la red:

  • Huecos de tensión,  siendo más profundos cuanto más débil sea la red (menor potencia de cortocircuito)
  • Disparos de protecciones por caídas de tensión o corrientes elevadas
  • Calidad de la energía (alto contenido armónico)
  • Calentamiento local
  • Vida útil de interruptores y transformadores

¿Dónde se utiliza la maniobra controlada?

Los relés de maniobra controlada (PoW) pueden utilizarse para la maniobra optimizada de las siguientes cargas tanto en alta tensión como media tensión:

  • Transformadores de potencia
  • Reactancias (shunt reactors)
  • Bancos de condensadores (descargados o parcialmente cargados)
  • Cables y líneas de transmisión
  • Filtros de armónicos

Los principales sectores donde aplicar maniobra controlada son los siguientes:

Redes eléctricas de transmisión y distribución

  • Subestaciones HVDC (corriente continua)
  • Subestaciones de AT/MT

 

Generación

  • Renovables (solar, eólica)
  • Almacenamiento (baterías, flywheels)
  • Hidroeléctrica
  • Ciclo combinado
  • Carbón
  • Grupos electrógenos (diésel/gas)
  • Aplicaciones off-grid (fuera de red)

 

Industria

  • Hornos de arco eléctrico
  • Transporte y ferroviario (AC/DC)
  • Metalurgia
  • Minería
  • Cemento
  • Hornos industriales
  • Petróleo y gas

Vizimax – Soluciones de maniobra controlada

Desde 2015 Ingelectus es partner oficial en España para ventas, puesta en servicio y soporte técnico de los dispositivos de maniobra controlada del fabricante Vizimax. 

Vizimax (a PGC Company) es un fabricante canadiense especializado en soluciones para subestaciones eléctricas, ofrece una gama de productos avanzados orientados a la maniobra controlada (Point-on-Wave, PoW) en sistemas de media y alta tensión. Estas soluciones permiten controlar con precisión el instante de cierre y apertura de interruptores, optimizando la calidad del servicio y protegiendo los activos eléctricos frente a fenómenos transitorios.

Los productos de Vizimax son una referencia a nivel mundial y destacan por las siguientes características: 

  • Son agnósticos del fabricante del interruptor
  • Aplicación en interruptores nuevos o existentes
  • Válidos para interruptores de mando monopolar o tripolar (transformadores)
  • Válidos para aplicación en interruptores de alta y media tensión
  • Ofrecen servidor IEC61850
  • Monitorización del interruptor vía web
  • Generación de eventos y herramienta de análisis de oscilos.
Vizimax

Los principales dispositivos de maniobra controlada son SynchroTeq Plus (AT), SynchroTeq Lite (AT),  SynchroTeq MV (MT), SynchroTeq STM045000 (MT). Puedes consultar los detalles en nuestra web.

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