Prueba del relé de verificación de sincronismo (dispositivo 25): permisivos de cierre

Qué es

El dispositivo 25 es el relé de verificación de sincronismo. Supervisa el cierre de un interruptor que une dos sistemas energizados, como un generador a una barra, un enlace entre dos fuentes o una línea a una barra tras un disparo, y permite el cierre solo cuando los voltajes de los dos lados son suficientemente cercanos en magnitud, ángulo de fase y frecuencia. La prueba usa un equipo de prueba de relés que ofrece dos fuentes de voltaje independientes, una para cada lado del interruptor, con magnitud, ángulo y frecuencia ajustables. Se verifican la ventana de cierre y el comportamiento de bloqueo del relé, así como las opciones de línea muerta y barra muerta que permiten cerrar cuando un lado está desenergizado a propósito. El relé puede ser una unidad independiente electromecánica o de estado sólido, o una función dentro de un relé de protección y control basado en microprocesador. La prueba abarca el relé y la salida de permiso de cierre que controla.

Por qué se realiza

Cerrar un interruptor entre dos sistemas fuera de paso produce una súbita oleada de corriente y de par. En un generador puede torcer el eje, esforzar los devanados y los acoples y acortar la vida de la máquina, y en un enlace del sistema causa una perturbación que puede disparar otros equipos. Un relé de verificación de sincronismo es la última salvaguarda contra un cierre equivocado de un operador o de un esquema automático, de modo que importa igual un relé que permite el cierre con demasiada amplitud que uno que nunca lo permite. Entre las fallas que la prueba encuentra están las referencias de voltaje erróneas, las fases intercambiadas o las conexiones incorrectas de transformadores, las ventanas ajustadas con demasiada amplitud y una lógica equivocada de línea o barra muerta que permitiría cerrar sobre una fuente viva. La prueba confirma la función de supervisión antes del primer cierre real.

El principio

Dos sistemas energizados pueden ponerse en paralelo con seguridad cuando las magnitudes de voltaje, el ángulo de fase y la frecuencia de los dos lados son casi iguales, de modo que resulten poca corriente y poco par cuando los contactos se unen. El relé compara un voltaje de cada lado, normalmente a través de transformadores de potencial, y mide la diferencia de magnitud, el ángulo entre ellos y el deslizamiento, que es la diferencia de frecuencia que hace variar el ángulo con el tiempo. Cuando los tres caen dentro de los límites ajustados, emite un permiso. Algunos esquemas añaden un intervalo de espera para que las condiciones persistan antes de dar el permiso, y otros aplican la ventana de ángulo para tener en cuenta el tiempo de cierre del interruptor. Las opciones de línea muerta y barra muerta comprueban que un lado no tiene voltaje y el otro está vivo, de modo que se pueda permitir un cierre sobre una parte desenergizada del sistema. Como una conexión de fase equivocada parece un ángulo válido, el cableado correcto y la asignación de fases forman parte de lo que se verifica.

Cómo se realiza

El relé se aísla del circuito de cierre del interruptor, o ese circuito se bloquea, siguiendo los procedimientos de bloqueo y permiso de trabajo del propietario, para que la prueba no pueda cerrar un interruptor. Las entradas de voltaje se desconectan de los secundarios de los transformadores de potencial y se conectan a las dos fuentes del equipo de prueba, y los secundarios nunca se alimentan en sentido inverso. Se leen y registran los ajustes del relé. Partiendo de ambas fuentes igualadas, el equipo de prueba mueve una magnitud a la vez, la diferencia de voltaje, el ángulo y la diferencia de frecuencia, hasta que la salida de permiso cae, y luego regresa hasta que vuelve a arrancar, con lo que se establece cada borde de la ventana. También se verifican en conjunto los límites de ángulo y de deslizamiento, ya que el ángulo permitido puede depender del deslizamiento. Las condiciones de línea muerta y barra muerta se verifican retirando el voltaje de una fuente y confirmando que el cierre se permite o se bloquea según lo pidan los ajustes, y que se bloquea cuando ambos lados están muertos si el esquema así lo dice. Se cronometra cualquier temporizador de espera. Al final se restablecen las conexiones y los ajustes se comparan con el estudio de protección.

Qué se registra

El registro contiene los ajustes contra los que se probó el relé, el borde de la ventana de cierre hallado para magnitud, ángulo y deslizamiento, los resultados de línea muerta y barra muerta, el tiempo de cualquier espera, la identificación del relé y del interruptor y la barra que supervisa, y el equipo de prueba con su estado de calibración. Los resultados tal como se encontró y tal como se dejó se guardan por separado, con cualquier ajuste anotado.

Cómo se juzgan los resultados

Los bordes de la ventana de cierre se comparan con los ajustes del estudio de protección, dentro de la exactitud que declara el fabricante del relé, y el permiso debe estar presente dentro de la ventana y ausente fuera de ella. La lógica de línea muerta y barra muerta debe permitir o bloquear exactamente como lo exige el esquema. La comparación con pruebas anteriores muestra la desviación. ANSI/NETA ATS-2025 describe las pruebas de aceptación de los relés de protección, y para el mantenimiento véase ANSI/NETA MTS-2023. Consulte su propia copia con licencia para los valores y las tolerancias.