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UNIVERSIDAD PONTIFICIA COMILLASESCUELA TCNICA SUPERIOR DE INGENIERA (ICAI)INGENIERO INDUSTRIAL

PROYECTO FIN DE CARRERA

DISEO Y OPTIMIZACIN DE UNA ARQUITECTURA IEC61850

AUTOR: Elena Prez Villaln MADRID, Junio de 2008

Autorizada la entrega del proyecto del alumno/a: Elena Prez Villaln

EL DIRECTOR DEL PROYECTO Amaya Lago Moneo

Fdo.:

Fecha: //

V B del Coordinador de Proyectos Toms Gmez San Romn

Fdo.:

Fecha: //

Resumen

i

RESUMENLos sistema de automatizacin de una subestacin (SAS) son los elementos que le permiten al operador tener toda la informacin concentrada en un solo sitio con el fin de ejecutar sus acciones operativas de una manera ms segura, brindndole la informacin necesaria en el tiempo oportuno con el fin de evitarle cometer errores en la operacin de la subestacin e incluso agilizar la reposicin de los circuitos ante eventos imprevistos.

Histricamente cada fabricante ha desarrollado los sistemas de control y proteccin con su protocolo en general propietario o adaptado al entorno de subestaciones. Los clientes han reclamado desde hace aos un protocolo estndar, con funciones de control y proteccin que les permita realizar las funciones de las que disponen ahora.

La nueva norma IEC61850 cumple con los requisitos mnimos para un protocolo en el mundo elctrico y a su vez permite una de las caractersticas que los clientes tanto han reclamado: Interoperabilidad entre equipos de diversos fabricantes.

La norma IEC61850 se ha creado para ser perdurable en el tiempo, lo que no ocurri con las conocidas IEC60870-5, y no fija nicamente el protocolo. Precisamente, al referirse al modelado de los diversos componentes de una subestacin, se espera su perdurabilidad en el tiempo.

Resumen

ii

Uno de los conceptos principales que introduce esta norma son los switches 61850, necesarios para una correcta y eficiente transmisin de datos dentro de las arquitecturas de comunicacin.

La motivacin del proyecto ha surgido debido al importante cambio que se est dando en los sistemas de automatizacin de subestaciones, como consecuencia de la introduccin de la norma IEC61850.

Con el fin de analizar tanto desde el punto de vista econmico como tcnico, las distintas opciones de sistemas de comunicacin, se ha implementado una herramienta que permite de forma rpida y sencilla , disear distinas arquitectura para los sistemas de control de subestaciones segn las necesidades de, robustez, velocidad y coste. Por otro lado, la herramienta ha de ser flexible y permitir la modificacin y actualizacin de valores y detalles y que sean contemplados en el resultado final.

La aplicacin considera todos los elementos que son necesarios a la hora de llevar acabo el diseo de las arquitecturas de comunicaciones en subestaciones. Por una parte, se trata desde un punto de vista econmico analizar los equipos de interconexin Switches 61850, dividiendo las arquitecturas de comunicacin segn el criterio de fiabilidad, para ello se han definido cinco tipos de fiabilidad: Alta, Baja, Media, Media-Baja y Media-Alta. Por otro lado, la herramienta implantada analiza los retrasos mximos de los dos tipos de mensajes, que establece la norma (Mensajes tipo Goose 64 bytes y Mensajes de 1518 bytes), segn el tipo de arquitectura de comunicacin donde se transmitan.

Resumen

iii

Por tanto, mediante el modelo, simplemente introduciendo varios parmetros de entrada, como el nmero de IEDs (Intelligent Electronic Device) a comunicar, niveles de tensin, posiciones existentes en la subestacin y el tipo de fiabilidad esperada, se puede obtener una estimacin muy rpida y detallada, no slo del coste total, sino de costes parciales de los equipos, y retrasos mximos en la transmisin de datos.

Adems la herramienta presenta la posibilidad de estudiar de forma rpida y sencilla las distintas opciones de comunicacin y as poder ver, en cada caso, cual se ajusta ms a las necesidades econmicas y tcnicas del cliente.

El hecho de analizar todas las posibles opciones de forma rpida y concreta, aade valor a la labor y gestin de un ingeniero encargado de disear las arquitecturas de comunicacin, ya que en cada caso se ha observado que los resultados obtenidos difieren en gran medida segn tamao y complejidad de la subestacin. Por este motivo se aconseja analizar todas las opciones posibles antes de tomar una decisin final.

Finalmente, se ha realizado, a modo de ejemplo, un anlisis de un proyecto real con el fin de mostrar el manejo de la herramienta, as como remarcar la importancia de poder analizar y comparar todas las opciones de fiabilidad en el diseo de las arquitecturas de comunicacin.

Summary

iv

SUMMARYSubstation Automation Systems (SAS) are the elements that allow the operator to access all the information in the same point, in order to execute the actions more safely. SAS also offer the opportunity to have the necessary information on time aiming to avoid operational mistakes in the substation and even making it possible to restore the circuits after any error.

Historically every manufacturer has developed its control and protection systems with its own protocol in general proprietary or adapted to the environment of substations. The clients have claimed for years a new standard protocol, with control and protection functions that allow them to perform the functions which they have now.

The advancing global IEC 61850 standard for communication in substations brings the characteristics that the clients have claimed in the last years, Interoperable systems between different equipments of diverse manufactures, and flexible architectures to the substation automation domain.

IEC61850 standard has been created to last, which was not achieved with IEC60870-5, and does not only set the protocol. Precisely, when referring to modelling the different components of a substation, it is expected that it lasts.

One of the most important concepts that IEC61850 standard introduces, are the 61850 switches, necessary for a correct and efficient transmission in the control and protection systems.

Summary

v

The motivation of the project has arisen due to the important change in the substation automation systems, as consequence of the introduction of the IEC61850 standard.

In order to analyze the economical aspect and technical characteristics of the different communication systems, we have implemented a tool or a model to contribute with a fast and precise method to achieve the best communication architecture, according to ruggedness, speed and cost requirements. Moreover, the tool has to be flexible so as to allow the modification and update of the prices, values and details.

The application considers all the elements that are necessary to design communication architectures in substation systems. On one hand, the tool includes an economical analysis of the 61850 switches in terms of reliability. We have divided and defined five different options of communications depending on their reliability: High, Low, Medium, MediumLow and Medium- High. On the other hand, the tool analyses transmission times and worst case latency of two types of messages, defined in the standard (64 bytes Goose type messages and 1518 bytes messages), depending on the type of architecture implemented.

Therefore, using the model, a fast and detailed estimation can be obtained simply by introducing several input parameters, like the number of IEDs (Intelligent Electronic Device) to communicate, voltage levels, number of positions, general

Summary

vi

characteristics and the reliability expected. Not only is the total cost values obtained, but partial costs and the worst latency of a substation are as well.

In addition the tool presents the possibility of studying easily and faster the different communication option with the intention of observing, in each case, the best solution for the customers economical and technical requirements.

Being able to analyse all plausible options, quickly and accurately adds value to the engineers work and management of designing the communication structures, since each case is fairly different from the others in size and complexity of the substation. That is the reason for recommending an analysis of the possibilities before taking a definitive decision.

Finally, the model has been used to analyse a real project in order to illustrate the management of the tool, as well as to show the importance of being able to study and compare all the reliability options for the design of communication architectures.

NDICE 1 Parte: Introduccin, conceptos generales

11.1

El sistema Elctrico ..............................................................................1Descripcin del sistema elctrico. ........................................................... 1

1.1.1 1.1.2 1.1.31.2

Subsistemas de produccin. ......................................................2 Subsistema de transporte. .........................................................3 Subsistema de distribucin........................................................4Sistema de Protecciones......................................................................... 5

1.2.1 1.2.2 1.2.31.3

Caractersticas de las protecciones. ..........................................10 Componentes de un sistema de protecciones.............................13 Funciones de Proteccin.........................................................15Sistemas de control y protecciones. ...................................................... 32

1.3.1 1.3.2 22.1

Estructura general del sistema de control de subestaciones .........34 Estructura de los sistemas de control digitales...........................36

Protecciones y SAS.............................................................................46Funciones de los sistemas de automatizacin de subestaciones............... 46

33.1

Comunicacin en el entorno de subestaciones .....................................51Transmisin de datos........................................................................... 52

3.1.1 3.1.2 3.1.3 3.1.43.2

Datos analgicos y digitales....................................................52 Seales analgicas y digitales .................................................52 Transmisin analgica y digital...............................................53 Dificultades en la transmisin .................................................54Medios de transmisin......................................................................... 57

3.2.1 3.2.2 3.2.33.3

Pares trenzados......................................................................58 Cable coaxial. .......................................................................59 Fibra ptica. ..........................................................................60Sistemas de comunicacin entre subestaciones...................................... 65

3.3.1 3.3.2 3.3.33.4

Sistema de Onda Portadora .....................................................66 Sistema de Fibra ptica .........................................................66 Enlaces va radio ...................................................................67Clasificacin ISO. ............................................................................... 67

3.4.13.5

Capas OSI.............................................................................69Protocolos de comunicacin en Subestaciones....................................... 80

3.5.1 3.5.2

Protocolos maestro esclavo.....................................................82 Protocolo TDM, (Time Division Multiplex Media Access) ........92

3.5.3 3.5.4 3.5.5

TOKEN PASSING ................................................................93 Protocolo CSMA/CD media Access ........................................94 Protocolo CSMA/CD/PS ........................................................97

2 Parte: Norma IEC 61850

11.1

Introduccin ........................................................................................1Desarrollo del estndar ......................................................................... 5

1.1.1 1.1.21.2 1.3

Comit internacional de electrotecnia ........................................9 UCA ....................................................................................13Objetivos del estndar......................................................................... 18 Beneficios y ventajas del estndar ........................................................ 19

1.3.1 1.3.2 22.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7

Beneficios del estndar IEC 61850 ..........................................20 Ventajas del estndar IEC 61850 .............................................23

Estructura de la norma IEC 61850 .....................................................25Parte 1: Introduccin y Resumen......................................................... 27 Parte 2: Terminologa.......................................................................... 27 Parte 3: Requisitos Generales. ............................................................. 27 Parte 4: Gestin de Sistemas y Proyectos.............................................. 27 Parte 5: Requisitos de las Comunicaciones. .......................................... 28 Parte 6: Lenguaje de Configuracin de Subestacin (SCL) ................... 30 Parte 7................................................................................................ 31

2.7.1 2.7.2 2.7.3 2.7.42.8 2.9 2.10

Parte 7.1: Modelos y principios. ..............................................31 Parte 7.2: Servicios de comunicacin abstractos (ASCI) ............32 Parte 7.3: Clases de datos comunes..........................................34 Parte 7.4: Clases compatibles de nodos lgicos y datos. .............34Parte 8: Aplicacin para el bus de estacin ......................................... 36 Parte 9: Aplicacin para el bus de proceso. .......................................... 38 Parte 10: Pruebas de conformidad. ...................................................... 40

33.1 3.2

Lenguaje de configuracin de Subestacin (SCL)................................42Datos en SCL ...................................................................................... 44 El proceso de ingeniera con SCL......................................................... 46

3.2.1 3.2.2 3.2.3 4

Primera etapa: .......................................................................48 Segunda etapa .......................................................................49 Tercera etapa.........................................................................49

Modelo de datos y servicios.................................................................51

4.1

Nodos lgicos ...................................................................................... 58

4.1.1 4.1.2 4.1.3 4.1.4 4.1.54.2

Asignacin de nodos lgicos. ..................................................61 Descomposicin de funciones en LNS .....................................62 Atributos asociados a los nodos lgicos: ..................................64 CONCEPTO DE PICOM .......................................................67 Modelado de datos y servicios.................................................68Datos y Atributos ................................................................................ 70

4.2.1 4.2.2 4.2.34.3

Atributos asociados a los DATOS ...........................................72 Ejemplo de descomposicin de datos .......................................75 Common Data Class CDC. .....................................................77Equipos Lgicos .................................................................................. 78

4.3.1 55.1 5.2 5.3

Atributos asociados a los equipos Lgicos................................80

Mapeado ............................................................................................82Comunicacin vertical......................................................................... 86 Comunicacin horizontal..................................................................... 87 Valores analgicos en el bus de estacin ............................................... 88

3 Parte: Arquitecturas de comunicacin

11.1 1.2

Arquitecturas de comunicacin ............................................................1Arquitectura en Cascada (o Bus) ........................................................... 3 Arquitectura en Anillo .......................................................................... 4

1.2.1 1.2.2 1.2.3 1.2.41.3

Configuracin en anillo centralizado (gran estrella).....................6 Configuracin en anillo descentralizado .....................................7 Segmentacin por niveles de voltaje ..........................................8 Grandes sistemas con varios anillos ...........................................9Arquitectura en Estrella...................................................................... 10

22.1

Descripcin del modelo desarrollado...................................................12Datos iniciales ..................................................................................... 12

2.1.1 2.1.2 2.1.3 2.1.4 2.1.52.2

Switch tipo RS900 .................................................................14 Switch tipo RS8000 ...............................................................14 Switch tipo RS900G ..............................................................15 Switch tipo RSG2100.............................................................15 Switch tipo RSG2200.............................................................16Estructura del programa..................................................................... 16

2.2.12.3

Tipos de Fiabilidad ................................................................17FORMULARIOS................................................................................ 23

2.3.1

Formulario Inicial..................................................................23

2.3.2 Formularios para realizar el estudio econmico........................24 2.3.3 Formularios para realizar el estudio de los tiempos de transmisin...........................................................................................272.4 Muestra de resultados ......................................................................... 28

2.4.1 2.4.2 2.4.3 33.1

Coste de equipos....................................................................29 Velocidad de transmisin........................................................31 Esquema de comunicaciones...................................................41

Descripcin de los casos analizados. ....................................................42Subestacin de transformacin ............................................................ 42

3.1.1 3.1.23.2

Especificaciones ....................................................................43 Implantacin en la herramienta ...............................................45Centros de Autotransformacin........................................................... 54

3.2.1 3.2.23.3

Especificaciones ....................................................................54 Implantacin en la herramienta ...............................................56Conclusiones finales ............................................................................ 60

1 Parte: INTRODUCCIN, CONCEPTOS GENRALES.

Introduccin, conceptos generales

1

1

El sistema Elctrico

El sistema elctrico es su sistema global que permite que la energa elctrica se produzca, se transporte y se distribuya a los usuarios con eficiencia, con calidad y con seguridad. Este sistema, se ha ido complicando y sofisticando con el transcurso de las dcadas debido en gran medida a un aumento progresivo de la demanda de energa.

El sistema elctrico tiene como cometido el generar y producir electricidad en los lugares ms idneos para tal fin, transformar o convertir esta electricidad a unas caractersticas que sean propicias para el transporte a larga distancia, el volver a transformar tal energa para que pueda ser distribuida en las cercanas de los centros de consumo y finalmente convertirla a unos valores aptos para los abonados o consumidores.

1.1

Descripcin del sistema elctrico.

Dada la amplitud del concepto de sistema elctrico conviene dividir a este por partes o subsistemas para una mejor comprensin. Estos subsistemas constan a su vez de elementos o etapas que quedan enumerados a continuacin:

a) Subsistemas de produccin: Comprende las centrales generadoras.


2

b) Subsistema de transporte: Comprende las subestaciones transformadoras elevadoras, las lneas de transporte y las subestaciones transformadoras.

c) Subsistema de distribucin: Consta de las redes de reparto, subestaciones transformadoras de distribucin, redes de distribucin en media tensin, centros de transformacin y redes de distribucin en baja tensin.

La interconexin entre estos sistemas queda indicada en la figura siguiente:

Figura 1 El sistema elctrico

1.1.1

Subsistemas de produccin.

Centrales generadoras: Cuya misin es la de generar electricidad a partir de otras fuentes de energa. Las tensiones ms habituales de generacin oscilan entre 3 y 23kV, y la potencia generada en una central tipo medio alto ronda los 500 y 1000 MVA.


3

1.1.2

Subsistema de transporte.

Estaciones transformadoras elevadoras: Es el primer paso de transformacin que encuentra la energa elctrica a su salida de las centrales generadoras. Como por lo general el lugar de generacin suele estar alejado de los grandes centros de consumo, esta energa debe ser transportada, pero con el fin de que las prdidas de energa en el transporte sean lo ms pequeas posibles y que la instalacin para tal transporte resulte econmica, se elevan estos valores de tensin de generacin a valores de tensin de transporte, que suelen ser de 220 y 400 kV.

Lneas de transporte: Son las lneas areas que unen las subestaciones elevadoras con la subestaciones transformadoras, y por tanto las encargadas de realizar los transportes de energa a larga distancia.

Subestaciones transformadoras: Tiene la funcin bsica de reducir los valores de tensin de transporte a unos valores aptos para el reparto en las cercanas de las grandes reas de consumo. Estos valores suelen ser de 132, 66 45 kV. En otras ocasiones, la subestaciones transformadoras realizan la misin de interconexin entre distintas lneas de transporte, por lo que tienen en tales casos funciones de maniobra.


4

1.1.3

Subsistema de distribucin.

Consta de las redes de reparto, subestaciones transformadoras de distribucin, redes de distribucin en media tensin, centros de transformacin y redes de distribucin en baja tensin.

Redes de reparto: Son las lneas que se distribuyen en torno a los grandes centros de consumo con unos valores de tensin que suelen ser de 132, 66, o 45 kV. En la mayora de las ocasiones estas redes suelen ser areas; no obstante, en ncleos urbanos importantes estas redes son subterrneas.

Subestaciones transformadoras de distribucin: Transforman los valores de tensin de reparto a valores de distribucin en media tensin, del orden de 20 15 kV.

Redes de distribucin en media tensin: Son las lneas que unen las subestaciones transformadoras con los abonados en media tensin, que suelen ser instalaciones industriales o consumidores de cierta importancia, o con los centros de transformacin, donde se vuelve a reducir los valores de tensin. Estas redes pueden ser areas o subterrneas.


5

Centro de transformacin: Transforman los valores de media tensin a valores aptos para el consumo en baja tensin.

Redes de distribucin de baja tensin: Son las lneas que unen los centros de transformacin con la acometida del abonado en baja tensin, estas redes son en su mayora subterrneas.

1.2

Sistema de Protecciones

La creciente utilizacin de la energa elctrica, en todas las aplicaciones de la vida actual, aconseja crear la informacin precisa y dirigirla al usuario de la electricidad para que se familiarice con los medios de proteccin y contra los riesgos propios de este tipo de energa.

Estudios realizados sobre accidentes por causas elctricas, demuestran que, en la mayora de los casos, los medios de seguridad previstos no fueron suficientes para garantizar la seguridad de las personas, o bien no estuvieron correctamente aplicados e, incluso, que con el paso del tiempo su capacidad protectora haba disminuido.

Para poder prevenir los accidentes debidos a la corriente elctrica es necesario adoptar medidas de proteccin y control, adecuadas a los posibles riesgos que puedan presentarse.


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Estas medidas implican la eleccin adecuada de los elementos preventivos que hagan a las instalaciones elctricas (de acuerdo con su tensin, tipo de instalacin y emplazamiento) fiables y seguras, tanto para las personas como para las cosas.

Se podra definir proteccin elctrica, como el conjunto de equipos necesarios para la deteccin y eliminacin de los incidentes en los sistemas o instalaciones elctricas, cuya misin consiste en:

Identificar y localizar el defecto o falta en cuanto a su tipo y lugar.

Realizar las actuaciones y desconexiones necesarias:

Los sistemas de proteccin deben poner en prctica automticamente las actuaciones y desconexiones necesarias para aislar la falta de la manera ms rpida, reduciendo los efectos destructivos de la falta, y poniendo fuera de servicio la parte ms pequea de la instalacin que basta para dejar la falta aislada y al equipo fuera de peligro.

Sealizar el defecto detectado y las actuaciones efectuadas.

Aportar informacin necesaria con el fin de garantizar una operacin segura y el anlisis posterior de la incidencia.


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Toda instalacin elctrica tiene por tanto, que estar dotada de una serie de protecciones que la hagan segura, tanto desde el punto de vista de los conductores y los aparatos a ellos conectados, como de las personas que han de trabajar con ella.

Desarrollo histrico para lograr tales fines fue que con la irrupcin hacia finales del siglo XIX, de los primeros sistemas elctricos de corriente alterna, empezaba una etapa entonces apenas insospechable para el desarrollo de la energa elctrica. El descubrimiento del transformador permiti alrededor de 1885, vislumbrar la posibilidad de expansin a grandes reas geogrficas del transporte y distribucin de la energa elctrica.

El crecimiento de los sistemas elctricos fue generando unas necesidades auxiliares, entre las cuales se incluyen los sistemas de proteccin.

Los rels se pueden clasificar de distintas maneras. Como presentacin vamos a elegir una general en base a la funcin que realizan:

Rels de proteccin: Detectan alternaciones de las condiciones normales de los equipos que la protegen, indicando o permitiendo disparos y/o activando alarmas.

Rels de supervisin: Verifican condiciones del sistema, en su zona asignada. Las condiciones que no implican disparo pueden ser monitorizadas por este tipo de rels.


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Rels de Angulo: Establecen o detectan secuencias desfases entre magnitudes elctricas.

Rels de regulacin: Se activan cuando una variable supera un rango previsto. Operan sobre equipos auxiliares para devolver la variable a su valor de consigna.

Rels auxiliares: Se utilizan para multiplicar seales y activar equipos. Responden a la apertura o cierre de contactos de los rels principales y equipos diversos.

En cuanto a los sistemas de proteccin podemos distinguir dos a grandes rasgos los sistemas de proteccin directos e indirectos, los primeros se basan en los que el elemento de medida es, generalmente, el mismo que el de corte, o est incorporado a l, y la magnitud que hay que controlar, normalmente la intensidad, se aplica a la proteccin sin ningn tipo de proteccin, este tipo de sistema de protecciones hoy por hoy est casi en desuso.

Mientras los sistemas de proteccin indirectos, son aquellos en los que las magnitudes que hay que controlar (tensin, intensidad, frecuencia, temperatura) se transforman en valores normalizados antes de inyectarse al rel de proteccin. En general estos sistemas son ms costosos pero son donde el concepto de proteccin alcanza su plenitud, y los que mayoritariamente se utilizan en la


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actualidad. En este tipo de protecciones se usan distintos tipos de rels en los que podemos distinguir:

Rels

de

atraccin

electromagntica:

Responden

instantneamente al valor eficaz de la tensin que se les aplica, intensidad o tensin, que es convertida en una fuerza capaz de cerrar un par de contactos.

Rels electromagnticos de induccin: Responden de forma temporizada al valor eficaz de la magnitud que se les aplica. En estos rels, el campo magntico generado en una bobina produce un par proporcional en un disco o copa, que son los que cierran los contactos. El tiempo de actuacin es inversamente proporcional a la magnitud medida, o al producto vectorial de las dos, en el caso de copa de induccin.

Rels de cuadro mvil: Son el primer paso hacia los rels estticos. El valor medio de la magnitud de entrada se mide por integracin y se rectifica. El resultado alimenta un cuadro mvil que cierra contactos.

Rels estticos: Son rels totalmente electrnicos. Existen dos tipos principalmente:


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a) Analgicos: Son estticos con elementos convencionales. Son el primer tipo de rels estticos y su construccin es generalmente modular. Tienen una gran fiabilidad, duracin y precisin.

b) Digitales: Estn dotados de microprocesador, y encaminados a la utilizacin de fibra ptica, lo que garantiza la transmisin de gran cantidad de informacin a alta velocidad. Incorporan funciones de autodiagnstico, mejoran las caractersticas de software, tiene mayor flexibilidad, menor mantenimiento y reducen el conexionado.

1.2.1

Caractersticas de las protecciones.

Un sistema de protecciones debidamente concebido debera poseer en la mayor medida posible, las siguientes caractersticas:

Sensibilidad: Capacidad de detectar las variaciones ms pequeas en los parmetros medidos, dentro de una zona o elemento protegido. El sistema de protecciones debe disponer de la suficiente sensibilidad para la deteccin rpida y segura de todos los defectos o faltas que puedan existir en la zona protegida.


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Selectividad: Capacidad de discriminar cuando se debe actuar, esperar o bloquearse, en funcin del lugar y del tipo de falta sucedida, con objeto de originar la desconexin de la parte de la instalacin afectada por la avera y evitar la puesta fuera de servicio de la parte no afectada; es decir intentando minimizar la parte de instalacin desconectada.

Rapidez: Se persigue el tiempo mnimo en el proceso deteccin-seleccin-actuacin, tratando de minimizar los posibles daos en la instalacin, producidos por la falta.

Figura 2 El sistema elctrico

En cualquier caso debe de tenerse en cuenta que al aumentar la velocidad puede disminuir la fiabilidad y elevar el precio de los equipos de proteccin, y debe ser estimada para cada aplicacin concreta.

Fiabilidad: Nivel de confianza en el comportamiento correcto, que se compone en dos partes distintas: seguridad y obediencia.


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A) Seguridad: Probabilidad de no actuar cuando no tiene que hacerlo. Los sistemas de protecciones no deben de actuar cuando o bien no exista un defecto o falta, o existiendo alguna falta o defecto pero no se cumplen una serie de condiciones, como puede ser faltas localizadas fuera de la zona protegida por el sistema, o incluso tampoco deben de actuar cuando estas condicione y/o faltas desaparezcan antes de un tiempo t.

B) Obediencia: Probabilidad de actuacin cuando si tiene que hacerlo. Ante la existencia de un determinado defecto o falta dentro de la zona protegida, el sistema de protecciones deber detectarlo e iniciar las acciones oportunas de las protecciones, de forma que se eviten daos en la instalacin.

Hay que tener en cuenta que una operacin incorrecta por parte de los sistemas de protecciones puede ser motivada por una de las siguientes causas, diseo incorrecto para una aplicacin concreta, instalacin incorrecta de una proteccin, ajustes incorrectos de los valores de operacin, deterioro de equipos en servicio por falta de un adecuado mantenimiento, manipulacin indebida etc.

Robustez: Capacidad de soportar durante aos las condiciones ambientales y de trabajo a que son sometidos, de forma que se garantice un correcto funcionamiento y condiciones operativas a lo largo del tiempo.


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Autonoma: El fallo de cualquier otro elemento de la instalacin, ajeno al sistema de proteccin, no debe afectar a sta. El sistema de proteccin debe ser independiente, en sus funciones primordiales, del resto de sistemas, con el objeto de que las consecuencias de la propia avera no afecten a la capacidad para despejarla.

Economa: Un sistema debe proporcionar la mxima proteccin al mnimo costo. A la hora de elegir un sistema o elementos de proteccin, existe una serie de factores de decisin entro los que se encuentra el coste de los equipos, fiabilidad, selectividad, etc.

1.2.2

Componentes de un sistema de protecciones

Bsicamente los sistemas de proteccin estn compuestos por:

Transformadores de intensidad y tensin Este tipo de transformadores de medida permiten reducir los valores de intensidad y tensin, del punto de la red en que estn conectados, a valores proporcionales a aquellos ms pequeos.


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Las Funciones principales de este tipo de aparamenta son:

1. Aislar y separar los circuitos de medida / proteccin de la red. 2. Evitar o atenuar perturbaciones electromagnticas. 3. Reducir magnitudes a valores normalizados y medibles.

De esta manera sirven como proteccin a personas y aparatos. Hay dos clases de trafos: TI y TT (intensidad y tensin). En ambos, la magnitud secundaria es, en condiciones normales, prcticamente proporcional a la primaria y desfasada un ngulo prximo a cero.

Rels de proteccin Son dispositivos que permiten detectar los defectos fortuitos de una instalacin. Mediante la entrada de magnitudes, actan sobre los dispositivos de corte y maniobra (interruptores) evitando males mayores.

Normalmente se conectan a la red por medio de trafos de medida, y frecuentemente disponen de una fuente auxiliar que les proporciona la energa para funcionar.

Existe una gran variedad de clasificaciones de los rels, entre las cuales se encuentran:

-Sistema de induccin: electromagntico, electrnico, electrodinmicos, trmicos.


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- Magnitud que vigilan: I, U, frecuencia, producto (P), cociente (z), diferencia, T, etc. - Arranque: instantneos, temporizados (a tiempo fijo, o de tiempo inverso). - Direccionales o no (miran el sentido de la magnitud, normalmente I, P o z).

Unidades de disparo. Este tipo de unidades multiplican la actuacin, que generan los rles, sobre distintos elementos.

Bateras de alimentacin.

Sistemas de sealizacin, registro y oscilografa.

1.2.3

Funciones de Proteccin

Los sistemas elctricos, y en particular las subestaciones elctricas modernas, se protegen empleando equipos que emplean las seales captadas directamente de los equipos primarios (tensiones, intensidades, etc.) y la aplicacin de determinados algoritmos, para activar la actuacin de mecanismos para aislar selectivamente las partes del sistema elctrico afectadas por una falta, en el menor tiempo posible,


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minimizando los daos en las instalaciones y procurando la continuidad del suministro del servicio elctrico.

Los algoritmos de proteccin contienen magnitudes y variables de referencia que pueden ajustarse a discrecin del usuario, lo que determina la actuacin o no del equipo de proteccin ante la presencia de determinadas condiciones.

Segn las magnitudes, el umbral de actuacin y el tiempo de actuacin, existen diferentes funciones de proteccin. Dependiendo del tipo de posicin que se desee proteger en una subestacin, se emplearn una o varias funciones de proteccin y por tanto uno o varios equipos de proteccin.

Se establecen varias clasificaciones, atendiendo a distintos conceptos, que llevan a dar diferentes denominaciones a los equipos de proteccin: a) Segn su funcin: Sobreintensidad. Sobrefrecuencia. Mxima mnima tensin etc

b) Segn su magnitud de entrada o medida: Intensidad. Rels de intensidad o mxima intensidad. Rels de mnima intensidad. Tensin. Rels de sobretensin o de mxima tensin.


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Rels de subtensin o de mnima tensin. Rels de tensin nula o falta de tensin. Impedancia. Rel de impedancia. Frecuencia. Rel de frecuencia. Potencia producto. Rel vatimtrico. c) Segn su conexionado de medida: Fase. Neutro. d) Segn su actuacin sobre el interruptor:

Directos. Indirectos o secundarios.

1.2.3.1 Clasificacin segn su tiempo de actuacin

Rel instantneo y rel temporizado: El rel de proteccin puede actuar instantneamente o despus de un cierto tiempo, aunque la decisin la toma en el momento inicial.

Se entiende por rel instantneo aquel cuyo tiempo de operacin, o t es lo ms rpido posible, atendiendo a las limitaciones tcnicas y constructivas del propio rel.


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Hoy en da se consideran rels de alta velocidad aquellos que actan dentro de los dos primeros ciclos desde la ocurrencia de la falta.

Los rels temporizados tienen un retardo aadido, tras la decisin, para realizar la actuacin. Hay dos tipos de temporizaciones:

1. De tiempo fijo o independiente. El tiempo es independiente del valor de la magnitud de entrada; una vez se decide actuar, tarda en hacerlo un tiempo que siempre es fijo, de acuerdo a un ajuste determinado.

2. De tiempo inverso o dependiente. Los retardos son inversamente proporcionales al valor de la magnitud de entrada. Las curvas que representan el valor del retardo en funcin de la entrada suelen ser similares a hiprbolas, con una asntota paralela al eje de tiempos definida por el valor de arranque del rel.

Existen varias familias de curvas de actuacin caracterizadas por tener pendientes ms o menos acusadas, y que se agrupan bajo las denominaciones de tiempo inverso, muy inverso o extremadamente inverso.


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Figura 3 Curvas Caractersticas de las protecciones

1.2.3.2 Clasificacin segn su magnitud de medida.

Rel de sobreintensidad. El objeto de la proteccin de sobreintensidad es detectar toda elevacin anormal de la intensidad del elemento protegido, ordenando la desconexin de la red, en el momento que por cortocircuito o sobrecarga se sobrepasan los lmites mximos tolerables de intensidad.

En principio, las protecciones de sobreintensidad admiten una clasificacin en dos grandes grupos, en funcin del tiempo de operacin:

a) Instantneos.

b) Temporizados.


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b.1) A tiempo independiente: un rel de este tipo operar siempre en el mismo tiempo para todo valor de intensidad superior al ajustado en el propio rel.

b.2) A tiempo dependiente o tiempo inverso: en este caso el rel operar en un tiempo que es funcin del valor de la corriente, de forma que cuanto mayor sea esta, menor ser el tiempo de actuacin.

Lo normal es que un rel de sobreintensidad, dentro de su caracterstica, el fabricante ofrezca una familia de curvas de actuacin, fe forma que se puede acceder a diferentes curvas comprendidas entre los lmites superior e inferior de la familia, adecundose as la proteccin a las necesidades particulares de la instalacin.

Casi todos los rels de sobreintensidad incorporan una unidad instantnea, colocada en serie con el rel de sobreintensidad a tiempo independiente, de forma que ambas estn recorridas por la misma corriente. Usualmente esta unidad se ajusta a un valor muy superior al de la intensidad de arranque del rel a tiempo independiente.

Rel direccional El rel direccional acta para las mismas faltas que el anterior, contra cortocircuitos y sobrecargas, pero con la diferencia de hacerlo cuando la


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intensidad de falta forma un ngulo determinado en relacin a una magnitud de referencia o polarizacin, normalmente la tensin.

De esta forma, el criterio de actuacin no solo depende del valor de la intensidad, sino tambin del ngulo por el vector de la intensidad y la magnitud de polarizacin.

Esta proteccin es ms selectiva que la de sobreintensidad, por ejemplo:

Figura 4 Rel diferencial

Si ocurre una falta en 1 el rel la detectara, pero si la falta tiene lugar en 2, an siendo mayor la intensidad de falta, el rel estar bloqueado y no la ver.

Una proteccin de sobreintensidad direccional suele dividirse en dos elementos:

Un elemento direccional, que controla el ngulo formado por la magnitud a medir con la magnitud de polarizacin.

Un elemento de sobreintensidad, que controla la magnitud de la corriente.


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El elemento direccional permite la actuacin del elemento de sobreintensidad cuando esta forma un ngulo determinado con la magnitud de polarizacin. Esto se puede representar en un diagrama, segn se indica en la figura siguiente:

Figura 5 Curva caracterstica rel diferencial

El ngulo es el ngulo caracterstico o ngulo de mximo par. Su valor esta comprendido normalmente entre 0 y 90. A la hora de ajustar el rel para una falta determinada, el ngulo que interesa es el de la impedancia equivalente del esquema de avera. Para faltas a tierra tiene una especial relevancia la impedancia de puesta a tierra del sistema.

La magnitud ms crtica para un rel direccional es la magnitud de polarizacin o referencia. Interesa que en cualquier caso llegue a polarizarse el rel con, al menos, un valor mnimo de dicha magnitud para asegurar la correcta direccionalidad.


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En este sentido se define la sensibilidad direccional del rel como el valor mnimo de la magnitud de polarizacin que asegura el funcionamiento correcto del rel. Algunos rels estticos disponen de un sistema de memoria de tensin que permite la comparacin de la intensidad con la tensin que haba en el circuito de polarizacin un instante antes. As por ejemplo, en caso de un cortocircuito en el que la tensin se hace nula, se mantendra la direccionalidad porque el rel hara la comparacin con la tensin existente antes de que ocurra la falta, teniendo en cuenta, por supuesto, la variacin del argumento de la tensin en relacin a la intensidad durante ese tiempo.

En el caso de una proteccin direccional de fases, si el rel controla la corriente de la fase R y esta polarizado con la tensin R-tierra, al producirse una falta en bornes del transformador de tensin que alimenta la proteccin, es posible que la tensin aplicada al rel no sea suficiente para garantizar su actuacin adecuada. Por tanto, en este caso se utilizan tensiones de fase para polarizar. Los posibles tipos de conexin se definen por el desfase existente entre la tensin aplicada y la tensin de la fase a la que se conecta el elemento de sobreintensidad.

Por los rels direccionales de tierra, la tensin que se utiliza para polarizar es la homopolar del sistema, que puede obtenerse por medio de la conexin en triangulo abierto de los secundarios de los transformadores de tensin. En aquellos casos en que no sea posible polarizar el rel de esta forma, se puede tomar como magnitud de referencia la corriente del neutro de la puesta a tierra de un transformador o transformadores de potencia prximos.


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Rel de mnima impedancia. La proteccin de distancia o de impedancia, engloba toda una gama de rels cuya unidad de medida acta en funcin del valor de la impedancia por fase del elemento protegido.

Normalmente el objeto de la proteccin de distancia es desconectar rpida y selectivamente las faltas de lneas, haciendo que el tiempo de disparo dependa de la direccin y distancia del punto de localizacin de la falta, el cual se determina mediante la medida de las corrientes y tensiones en el extremo de la lnea.

Las protecciones de sobreintensidad, tanto las simples como las direccionales, seleccionan su actuacin por medio de un escalonamiento progresivo en el tarado de las intensidades y tiempos de actuacin. Para sistemas mallados, este mtodo selectivo presenta dificultades para su correcta aplicacin. Adems, estos rels tienen una sensibilidad muy limitada. Estos inconvenientes se solucionan mediante los rels de distancia.

Estos rels miden la relacin entre intensidad y tensin: Z =

V I


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Presentan distancias caractersticas de actuacin, dependiendo del tipo de defecto para que se utilicen. A continuacin vemos algn ejemplo de ellas:

Caracterstica de mnima impedancia: Se ajusta el rel segn el valor de una impedancia Zm, de forma que si se produce un cortocircuito aumenta la intensidad y disminuye la tensin, con lo cual la impedancia medida es menor que la ajustada y el rel acta. La caracterstica de actuacin del rel de mnima impedancia en el plano RX, responde a una circunferencia centrada en el origen y de radio el valor la impedancia ajustada Zm. Siempre que se presenten situaciones en las que el cociente entre tensin e intensidad sea inferior al valor de impedancia ajustada el rel actuara.

Caracterstica de mnima impedancia direccional: El rel de mnima impedancia no es direccional y, por tanto, ante una falta externa si el valor de la impedancia que mide es inferior a la de ajuste se producir una actuacin incorrecta del rel. Si se aade a la unidad de mnima impedancia una unidad direccional que la controle, el rel no actuara en caso de que la direccin de la falta no sea la correcta

Caracterstica Mho: Los rels de distancia con caracterstica Mho, combinan las caractersticas de los elementos de mnima impedancia y direccional. La caracterstica que se obtiene en el plano R-X es un crculo que pasa por el origen y de dimetro el valor de la impedancia de ajuste. En funcin del argumento de la impedancia de falta se obtiene la lnea de mximo par del rel y, dependiendo del


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argumento entre la diferencia de la impedancia ajustada y de la falta, el rel actuara o no.

Caracterstica Mho-Offset: La caracterstica de este rel es igual a la del anterior pero desplazada sobre el eje de reactancias un valor Zr, que se ajusta en el rel. Este desplazamiento se consigue normalmente, aadiendo la impedancia Zr al circuito de medida del rel.

Figura 6 Curva caracterstica Mho y Ohm

Rel de sobretensin. La tensin junto con la frecuencia, es una caracterstica nominal de un sistema elctrico. Por tanto, los diferentes equipos conectados a dicho sistema se disean para una tensin nominal determinada y soportan sobretensiones de un cierto porcentaje sin averiarse.


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Los generadores, son elementos muy sensibles a sobretensiones, mientras que los motores, reguladores etc. No deben funcionar con tensiones muy inferiores a la nominal.

Los rels que se utilizan para sobre y subtensin deben ser temporizados para que operen dentro de un tiempo prudencial que permita la posible correccin de la desviacin de la magnitud nominal que intentaran realizar los dispositivos reguladores. Normalmente se usan rels de tiempo inverso o de tiempo independiente con tiempos de operacin comprendidos entre 2 y 20 s.

Rel diferencial. La proteccin diferencial tiene por objeto detectar faltas internas al objeto protegido (cortos entre fases de un transformador o generador, desviaciones a tierra) as como las faltas que se encuentren dentro de la zona de proteccin definida como todo objeto elctricamente comprendido entre dos transformadores de intensidad, utilizados por la medida de proteccin.

Se utilizan preferentemente para proteger sistemas donde la cualidad de selectividad y rapidez es muy necesaria, y la distancia entre los transformadores utilizados en la medida no es excesiva.

Su funcionamiento se basa en la comparacin de las intensidades en los dos extremos a proteger, aunque puede hacerse de dos formas distintas:


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a) Rels diferenciales simples. La proteccin diferencial solo ve faltas en el interior de la zona de proteccin debido a que si la falta es externa, la intensidad que circula a ambos lados del diferencial es la misma y por lo tanto Id=0. Los transformadores de intensidad deben ser idnticos para evitar posibles apariciones de intensidad diferencial que provocara disparos intempestivos.

Figura 7 Conexin Rel diferencial simple

b) Rels diferenciales a porcentaje o con frenado. En la prctica, los transformadores de intensidad no son idnticos por razones constructivas, y por tanto las intensidades secundarias tienen un cierto error entre s.

As, en condiciones normales la bobina de operacin detecta una pequea intensidad, la intensidad error, que constituye una componente diferencial. Por otro lado, en el caso de producirse una falta externa a la zona de proteccin, de tipo cortocircuito, se establecen fuertes corrientes que pueden saturar los ncleos


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magnticos de los transformadores de medida utilizados por el diferencial, y que acentan la diferencia de intensidades secundarias propiciando un funcionamiento incorrecto de la proteccin.

Tambin hay que tener en cuenta que en los primeros ciclos de una falta no slo puede producirse una fuerte intensidad, sino adems de una fuerte asimetra en la forma de onda de la corriente, lo que favorece an en mayor medida la saturacin de los transformadores de medida.

Para tratar de paliar estos inconvenientes se utiliza el rel diferencial de tanto por ciento. Dispone de una bobina de retencin o frenado conectada en serie con los transformadores de intensidad, a cuya toma intermedia se conecta la bobina de operacin, de forma que la mitad la atraviesa I1 y la otra I2, siendo el esfuerzo de retencin proporcional a (I1+I2)/2.

Se denomina: (I1+I2)/2 corrientes de paso o frenado. I1-I2 corriente de operacin.

Es necesario que la intensidad de operacin alcance una cierta proporcin de la de frenado para que el rel acte. Normalmente se considera entre el 5% y el 50%.


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Rel de frecuencia. En los sistemas elctricos de corriente alterna la frecuencia es una de las magnitudes que definen la calidad del servicio, y para mantener estable su valor nominal es necesario permanentemente, un equilibrio, es necesario tomar acciones inmediatas sobre la red, emplendose para ello rels de sobre o subfrecuencia.

Por otro lado, en caso de sistemas no conectados a la red previamente a su acoplamiento, es necesario vigilar la frecuencia del sistema en vaco o en isla, de modo que la frecuencia se mantenga dentro de unos ciertos lmites.

Por razones de utilizacin, los rels de frecuencia suelen bloquearse cuando la tensin de medida disminuye por debajo del 50% de su valor nominal.

Normalmente se utilizan rels temporizados que permiten un cierto rgimen transitorio, y en algunos casos permiten un disparo rpido cuando la pendiente df/dt de la bajada de la frecuencia supera un valor determinado.

Proteccin de barras Es un sistema conformado por un circuito de medicin que evalan las magnitudes medidas de un determinado nmero de puntos, en las lneas o en el embarrado.

Usualmente el sistema de proteccin diferencial de barras incluye una proteccin de respaldo como la proteccin de falla de interruptor.


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La proteccin de barras limita el impacto de una falta en las barras de distribucin sobre toda la red. Los esquemas de proteccin de las barras deben ser muy fiables de modo que no se produzcan disparos innecesarios y se seleccionen slo los interruptores apropiados para aislar el fallo de la barra de distribucin. Es importante el tiempo dedicado a aislar el fallo, a fin de limitar los daos, y la selectividad es crucial para mantener la integridad del sistema.

Los modernos sistemas de proteccin diferencial de barras pueden instalarse de varias formas:

a) Instalacin descentralizada: En este caso, las unidades de posicin se instalan en cajas o armarios asociados a la posicin correspondiente, estn distribuidos en la subestacin y se conectan a la unidad de procesamiento central por medio de cables de fibra ptica. La unidad de procesamiento central est normalmente ubicada en un armario centralizado o en la sala de control. Tanto las unidades de posicin como la unidad de procesamiento central su ubican en el nivel de posicin segn la jerarqua indicada en los captulos anteriores.

b) Instalacin centralizada: Las unidades de baha individuales se montan tpicamente en bastidores de 19 pulgadas, los cuales pueden contener varias unidades de baha, los bastidores y la unidad de procesamiento central se instalan dependiendo del tamao del sistema en uno o varios armarios.


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c) Combinacin de una instalacin centralizada y descentralizada: Bsicamente la nica diferencia entre un sistema descentralizado y uno centralizado es la localizacin de las unidades de posicin y por lo tanto se pueden hacer una combinacin de los dos sistemas, resultando en una instalacin combinada.

1.3

Sistemas de control y protecciones.

El sistema de control y proteccin de un sistema elctrico de potencia lo conforman todos los medios e instalaciones necesarias para la ptima supervisin, proteccin, control y gestin de todos los parmetros y componentes del sistema y en particular de los equipos de alta, media y baja tensin.

El alcance del sistema de control y proteccin incluye desde los rels de sealizacin dispuestos en los propios aparatos elctricos, hasta los complejos sistemas para la gestin de redes de orden superior.

Los sistemas de control ofrecen la posibilidad de maniobrar los equipos y aparatos. En el mbito de una subestacin elctrica pueden existir varios niveles de control dependiendo de las necesidades de operacin particulares. En una subestacin puede existir tanto operacin local a nivel del propio equipo, como operacin remota desde un edificio de control o despacho alejado del parque.


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Para la operacin coordinada de los diferentes niveles de control se emplean redes y medios de comunicacin.

En subestaciones elctricas el sistema de proteccin y control est formado por un conjunto de funciones y sub-sistemas. La informacin para la operacin de estos sistemas se obtiene directamente de los aparatos de alta, media y baja tensin en el parque de la subestacin.

El sistema de proteccin es sin embargo el ms importante de cualquier instalacin elctrica y subestacin. Los equipos de proteccin son los encargados de aislar selectivamente las partes del sistema elctrico afectadas por una falta en el menor tiempo posible minimizando los daos en las instalaciones y procurando la continuidad del suministro del servicio elctrico.

Los sistemas de control y proteccin han evolucionado aceleradamente en los ltimos aos. El avance de la electrnica digital, los microprocesadores y sus buenos resultados, ha permitido el desarrollo de sistemas digitales tanto de proteccin como de control, e incluso el desarrollo de sistemas que integran las funciones de proteccin, control, medida y que adems incorporan amplias facilidades de comunicacin.

Los equipos

y sistemas modernos de tecnologa digital basados en

microprocesadores han sido ampliamente probados y aceptados por los usuarios y operadores de los sistemas elctricos de potencia y por las empresas elctricas, son altamente verstiles y sus posibilidades de ajuste cubren cualquier necesidad.


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En general resultan muy fiables y adems ofrecen amplias funciones de proteccin y control, autosupervisin, almacenamiento de datos, manejo de eventos, alarmas, medidas, etc., reduciendo la cantidad de equipos necesarios y la necesidad de espacio fsico

1.3.1

Estructura general del sistema de control de subestaciones

Una subestacin de alta tensin est por lo general dividida, desde el punto de vista del control, en tres (3) sectores:

El primero, en el mbito de los equipos primarios (seccionadores, interruptores, transformadores de corriente y tensin), se denomina nivel de campo. La operacin de los interruptores y seccionadores se hace por lo general en el mando del propio equipo.

El control a este nivel reside en el propio mando del interruptor y seccionador y en la lgica de control implementada en el propio gabinete de mando.

Un segundo nivel, se denomina nivel de control de posicin, conformado por elementos intermedios como lo son: armarios de agrupamiento, unidades de control de posicin (unidades de control digital o control convencional mediante manetas, pulsadores y rels auxiliares, dependiendo de la tecnologa de control empleada) y todos aquellos elementos encargados de las funciones asociadas al conjunto de la posicin, tales como: control, supervisin, enclavamientos, regulacin de voltaje, proteccin y medicin.


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En un nivel superior, nivel de control de subestacin, en el cual se realizan las tareas de supervisin, maniobra y control del conjunto de toda la subestacin incluyendo toda la aparamenta y las posiciones de alta, media y baja tensin.

Esto nos define una estructura lgica del sistema de control, con dos niveles jerrquicos superiores desde donde pueden ejecutarse rdenes y supervisar el sistema o parte de este (en el caso del control de posicin), y un nivel de campo donde se realiza la adquisicin de datos fundamentales para la operacin y control de la subestacin, tales como:

Estado de los equipos de maniobra.

Tensiones y corrientes en el sistema.

Temperatura en los devanados de los transformadores.

Nivel de aceite en los transformadores.

Nivel de gas en los interruptores.

Etc.


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Todos los niveles deben estar interconectados para lograr el intercambio de informacin.

1.3.2

Estructura de los sistemas de control digitales

Los sistemas de control digitales han sido concebidos y diseados para realizar el control, la supervisin y la proteccin de una subestacin y de sus lneas de entrada y salida.

Un sistema de control automatizado para subestaciones elctricas consiste, siguiendo la estructura general de los sistemas de control de subestaciones mencionada anteriormente, en un nivel de campo, un nivel de control de posicin, un nivel de control de subestacin y un medio de comunicacin entre ellos.

Figura 8 Estructura de los sistemas de control


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1.3.2.1 Nivel de campo

El nivel de campo proporciona los datos bsicos necesarios para el control eficiente de la subestacin. A travs de estas unidades el sistema de control digital realizar:

La adquisicin de datos analgicos, que est formado por: -Corrientes y tensiones, tomados desde los transformadores de corriente y tensin respectivamente. -Temperatura de equipos, tomados desde, por ejemplo, RTDs

(Resistance temperatura device) en los transformadores. -Niveles de aceite en los transformadores. -Presin de gas en los interruptores.

La adquisicin de datos digitales (Status), que incluye la indicacin del estado del equipo, operacin local, remota, mantenimiento.

Se encuentran adems, los equipos de alta tensin que llevarn a cabo las ordenes generadas en los niveles de control superiores o en el propio nivel de campo a travs del mando del equipo respectivo.

A este nivel de control, se puede realizar las siguientes operaciones en estos equipos de alta tensin:


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-

Apertura manual de interruptores y seccionadores. Control manual de cambiadores de tomas. Control manual de bancos de condensadores y/o reactancias.

Finalmente, a este nivel tambin se encuentran los canales de comunicacin encargados de establecer el intercambio de datos y rdenes entre el control digital y los equipos de alta tensin. Estos canales estn conformados por cables de cobre multiconductores que deben estar diseados de manera que establezcan una barrera contra las interferencias electromagnticas, deben contar con el aislamiento galvnico y el blindaje apropiado. Esto se logra generalmente mediante el uso de cables de baja tensin apantallados.

1.3.2.2 Nivel de control de posicin.

El segundo nivel, nivel de control de posicin, est conformado por todos aquellos elementos encargados de las funciones automticas de control y supervisin de la posicin, adems, en este nivel se encuentran los elementos de proteccin asociados a la posicin. Las funciones que conforman este segundo nivel son:

Proteccin de la posicin: lnea o transformador.

Proteccin de barras.

Proteccin contra fallos en los interruptores.

Medicin.


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Registro de eventos.

Enclavamientos.

Regulacin de tensin

Automatismos.

Control y sealizacin de la posicin.

Los equipos dispuestos al nivel de posicin realizan las siguientes operaciones: Mando de los equipos de interrupcin por operacin de las protecciones de las subestacin: -Apertura automtica de interruptores ante condiciones de falta.

-Apertura automtica de interruptores por disparos transferidos desde otros subestaciones.

-Reenganche automtico de los interruptores, en aquellos esquemas de proteccin donde aplique.

Mando de los equipos de seccionamiento o los equipos de interrupcin a voluntad del operador (maniobras de operacin):


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-Apertura y cierre de seccionadores de lnea, barra y seccionadores de puesta a tierra por maniobras en la subestacin.

-Apertura y cierre de interruptores por maniobras en la subestacin.

Todas estas funciones estn llevadas a cabo por rels de proteccin, rels de medicin, controladores de posicin y en general equipos electrnicos (IEDs, Intelligent Electronic Devices).

Figura 9 Unidad de control y proteccin

En muchos casos, el equipo empleado para la posicin es un terminal multifuncin que incluye las funciones de control de la posicin, las funciones de proteccin de la posicin, medidas, funcin de oscilografa, sealizacin del estado de la posicin, etc.

En otros casos se emplean equipos independientes de control, de proteccin, de medida, osciloperturbgrafos y paneles de alarma independientes, incluso se emplean uno o varios equipos de proteccin para cubrir las funciones de proteccin requeridas en la posicin.


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Este nivel es el encargado de interactuar directamente con el nivel de campo, obteniendo los datos con entradas y salidas analgicas y digitales. As mismo, este nivel puede realizar las funciones de supervisin y operacin de la posicin asociada, ante la ausencia del nivel superior, a travs de interfaces de usuario (HMI, Human Machine Interface) en la unidad controladora de posicin.

La unidad de control, al igual de que los rels de proteccin o los equipos multifuncin (control y proteccin), cuentan con facilidades de comunicacin que permiten implementar redes de comunicacin para el intercambio de informacin entre los elementos del propio nivel de posicin y hacia niveles superiores, como el nivel de control de la subestacin o el sistema SCADA (Supervisiry, Control and Data Adquisition) de la subestacin.

El controlador de la posicin enva al SCADA de subestacin las seales de medicin, los estados y los controles para todos los interruptores y seccionadores de la posicin controlada.

El envo de los estados y cambios de estado en general se hace con formato SOE (Secuence of Events) de manera que el SCADA de la subestacin reciba los eventos con un estampado de tiempo asociado.

En la posicin tambin se realiza la automatizacin de los enclavamientos por medio de lgica programada en la propia unidad de control de la posicin.


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Finalmente, en muchos casos, la unidad de control de la posicin dispone de una interfaz mmica local para el manejo de la posicin, a travs de despliegues grficos configurables dispuestos en el frente del terminal de control. Desde dicho interfaz se podrn ejecutar maniobras y se dispondr de informacin relevante tal como sealizacin y alarmas. Los equipos individuales de control, proteccin o control y proteccin se instalan en armarios generalmente construidos de chapa metlica.

Las compaas elctricas suelen normalizar estos tipos de armarios, los cuales pueden se de lnea, transformador, de acoplamiento, etc. segn la aplicacin particular.

1.3.2.3 Nivel de control de subestacin

El tercer nivel, el nivel de control de la subestacin, se encuentra relacionado con las tareas de operacin y vigilancia de la subestacin.

A este nivel los operadores de la subestacin ordenan las maniobras de apertura y cierre de interruptores y/o seccionadores, se vigila el estado de los parmetros propios del sistema, tales como:

Tensiones de barra.

Corriente en las salidas.


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Potencias entregadas y recibidas.

Todo esto se realiza

a travs de interfaces hombre-mquina, utilizando un

software SCADA local para la subestacin, normalmente instalado sobre estaciones de operacin con redundancia. A travs de estas estaciones de operacin, los operadores pueden con facilidad:

Ordenar la operacin de interruptores, cambiadores de toma, seccionadores motorizados de la subestacin. Supervisar las alarmas y eventos importantes de toda la subestacin, a travs de los SOE obtenidos de las unidades controladoras de baha. Examinar la subestacin en su conjunto o cualquier parte de la misma a travs de los despliegues grficos configurables, actualizados en tiempo real y con indicaciones de estado y valores medidos. Generar informes sobre aspectos fundamentales del funcionamiento como por ejemplo, oscilogramas de perturbaciones, informacin sobre localizacin de averas y estadsticas sobre perturbaciones. Mantenimiento de la base de datos en el mbito de la subestacin. Supervisin y cambio de los parmetros de ajuste de las protecciones. Supervisin de las funciones de autodiagnstico y secuenciacin de eventos de todos los IEDs de la subestacin.

Adems de esto, en el mbito de control de la subestacin, el SCADA local puede realizar funciones automticas de control y supervisin tales como:


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Funciones de automatizacin que impliquen ms de una baha, como por ejemplo:

-Transferencia de barras.

- Programa de maniobras de transformadores, maniobras de lneas.

Sincronizacin de tiempo con las unidades controladoras de baha. Supervisin del programa de mantenimiento de equipos. Restauracin automtica del sistema por prdida de alimentacin. Deslastre de carga cuando las condiciones establecidas se cumplan.

1.3.2.4 Comunicacin remota

El interfaz de comunicacin hacia niveles superiores (gateway) es utilizado para la comunicacin con el centro, o los centros, de control remoto (tales como los centros de despacho de carga regionales o nacionales). De esta manera se puede realizar el control remoto de la subestacin.

Esto se logra a travs de la transferencia de estados, control, mediciones, contadores y archivos entre el SCADA local de la subestacin y el centro de control remoto. Dichas transferencia se hace empleando un protocolo de comunicacin. Existen diferentes protocolos de comunicacin. La seleccin de uno u otro depender de las prcticas habituales de la compaa elctrica y de sus


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necesidades de transmisin de informacin. Generalmente se emplean protocolos no propietarios IEC para poder integrar sistemas de diferentes fabricantes y permitir una fcil expansin o actualizacin del sistema en caso de requerirse.

A travs de un conjunto de switches y conexiones, por lo general de fibra ptica, se confeccionan las redes de rea local (LAN) para el intercambio de datos en el nivel de subestacin. Estas redes son por lo general del tipo estrella redundante, aunque tambin se emplea el esquema de anillo redundante entre los controladores de posicin y los equipos en el nivel de control de subestacin.

El equipo receptor GPS proporciona una referencia de tiempo precisa, necesaria para ser utilizada por las estaciones de operacin, el gateway, y por los IEDs de proteccin y control para el estampado de tiempo en las secuencias de eventos (SOE).

El receptor GPS suele instalarse, en muchos casos, a nivel de la posicin. Mediante una red de comunicacin simple con cable coaxial, los IEDs pueden conectarse al receptor GPS, en cuyo caso el estampado de tiempo lo haran los terminales de posicin.


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2

Protecciones y SAS

2.1

Funciones de los sistemas de automatizacin de subestaciones

Los requisitos de comunicacin tambin dependen de las funciones que tienen que soportar, es decir es necesario saber el dominio de la subestacin. El sistema de potencia consiste en un conjunto de nodos llamados subestaciones.

En este nivel, el control y el sistema de direccin son representados por un sistema de automatizacin de subestacin incluyendo la proteccin, la supervisin, etc. Un estndar para la comunicacin en subestaciones no estandarizar las funciones, pero depender de las funciones que deben de ser realizadas en la subestacin.

Figura 10 Niveles de control en subestaciones


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La figura

muestra un ejemplo tpico de un sistema de automatizacin de

subestacin con sus tres grandes niveles. En el nivel de proceso hay interfaces de proceso integrados en el pasado y en serie unidos por el bs de proceso en el futuro. La proteccin y el control en el nivel de baha pueden residir comnmente en un dispositivo. Estos dispositivos son conectados con el nivel de estacin por el bs de interbaha o estacin.

En el nivel de estacin, existe muy a menudo un ordenador de estacin con HMI (el interfaz de mquina humano) y una entrada al control en el nivel de red superior. Existe muchas variaciones de este modelo pero todos los sistemas de automatizacin de subestacin tienen que proporcionar todo o al menos un subconjunto de las siguientes funciones. Los grupos de funciones y funciones ms importantes que deben incluir los sistemas de automatizacin de subestaciones se dan a continuacin:

Funciones a nivel estacin y HMI( Interfaz hombre-mquina) Administrar el control y la seguridad en los accesos. Acceso al sistema por parte de los operadores. Muestra de datos e informacin. Almacenamiento de los datos en el ordenador de la estacin. Control de acceso.

Funciones de operacin y control Control operacional (dispositivos de conmutacin,...). Indicacin de los acontecimientos.


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Manejo de los eventos y alarmas. Ajuste de parmetros. (Parameter setting and parameter set switchi ng)

Adquisicin de datos.

Funciones de supervisin y medidas financieras: Medidas financieras. Supervisin del sistema y equipos de potencia. Registro de perturbaciones.

Funciones de los procesos de automatizacin locales. Proteccin. Automatizacin. Enclavamiento en las bahas.

Funciones de del soporte de distribucin. Enclavamientos en la estacin. Sincronizacin de los dispositivos de conmutacin. Secuencias de conmutacin automticas Distribucin de sincronismo. Load shedding and restoration

Funciones del soporte del sistema: Supervisin del sistema. Gestin de la configuracin.


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Comunicacin. Sincronizacin del tiempo (etiqueta de eventos 1ms, fasores 1s).

El emplazamiento de funciones en electos y niveles de control no es fija y depende de diversas consideraciones como:

Disponibilidad. Costes. Estado del arte. Criterios de compaas. etc.

Por lo tanto los sistemas debern soportar cualquier modo de emplazamiento de las funciones en los IEDs. Las funciones se pueden asignar a tres niveles:

Nivel de estacin (Station level). Consiste en un ordenador para la

subestacin con una base datos, pantallas para los operadores, interfaces de comunicacin remotas, etc.

Nivel de Baha (Bay level). Est compuesto por las unidades de proteccin,

control y medida de la posicin. Algunos ejemplos de funciones proteccin a nivel de baha son: Proteccin de distancia. Proteccin de sobrecorriente.


50

Proteccin diferencial. Proteccin trmica.

Nivel de proceso (Process level). Compuesto por mdulos remotos de I/O,

sensores inteligentes, relees de actuacin, etc.


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3

Comunicacin en el entorno de subestaciones

La especie humana es de carcter social, es decir, necesita de la comunicacin; pues de otra manera vivira completamente aislada. Para que pueda existir cualquier tipo de comunicacin es necesario que se establezcan tres requisitos fundamentales: Conexin fsica, medio acordado y que se desarrolle en el mismo idioma.

En los sistemas de automatizacin de subestaciones adems de los requisitos bsicos de comunicacin bsicas. hay que tener en cuenta una serie de necesidades

Velocidad: Se persigue el tiempo mnimo en el proceso deteccinseleccin-actuacin, tratando de minimizar los posibles daos en la instalacin, producidos por la falta. En cualquier caso debe de tenerse en cuenta que al aumentar la velocidad puede disminuir la fiabilidad y elevar el precio de los equipos de proteccin, y debe ser estimada para cada aplicacin. Capacidad de envo de datos grandes Sincronizacin: Es necesario que el receptor sea capaz de determinar cundo comienza y cundo acaba la seal recibida. Igualmente deber reconocer la duracin de cada elemento de seal.


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3.1

Transmisin de datos.

El xito de la transmisin de datos depende fundamentalmente de dos factores: La calidad de la seal que se transmite y las caractersticas del medio de transmisin.

3.1.1

Datos analgicos y digitales

Los datos analgicos pueden tomar valores en un intervalo continuo. Por ejemplo, el vdeo y la voz son valores de intensidad que varan continuamente. La mayor parte de los datos que se capturan con sensores, como los de temperatura y presin, toman valores continuos. Por otra parte los datos digitales son aquellos que toman valores discretos, como puede ser las cadenas de texto o los nmeros enteros.

3.1.2

Seales analgicas y digitales

En un sistema de comunicaciones, los datos se propagan de un punto a otro mediante seales electromagnticas. Una seal analgica es una onda electromagntica que vara continuamente y que segn sea su espectro, puede propagarse a travs de una serie de medios (guiados o no, ejemplo, cables como el coaxial, la fibra ptica y medios de propagacin espacial o atmosfrica).

Una seal digital es una secuencia de pulsos de tensin que se pueden transmitir a travs de un medio conductor, por ejemplo, un nivel de tensin positivo constante puede representarse como uno binario y un nivel de tensin negativo puede representarse como el cero binario.


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La principal ventaja de la sealizacin digital es que, en trminos generales, es ms econmica que la analgica, a la vez de ser menos susceptible a las interferencias de ruido. Sin embargo La principal desventaja de las seales digitales es que sufren ms con la atenuacin que las seales analgicas

3.1.3

Transmisin analgica y digital comunicacin de

La transmisin de datos dentro de los sistemas de

subestaciones se puede realizar de dos formas distintas de forma analgica o bien de forma digital.

Transmisin analgica. Este tipo de transmisin propaga seales analgicas a travs de amplificadores. Transmisin digital. Partimos de una seal digital, que representa una cadena de unos y cero, los cuales a su vez pueden representar datos digitales o bien datos analgicos tras haberlos sometido a una codificacin. Este proceso de codificacin se lleva a cabo en dos pasos, existiendo varios mtodos de conversin que difieren en precio y tiempos de conversin.

1) Digitalizacin: A partir de un valor continuo, por ejemplo la medida de corriente, lo digitalizamos; es decir convertimos este valor analgico a digital.


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2) Codificacin de los Bits: Convertimos los valores digitales, que representan las formas de onda de la corriente, tensin, etc a valores binarios. Estos valores binarios, Bits, se

transmiten y representan con niveles elctricos ON/OFF.

205(decimal ) 11001101(binario)

Una vez terminada la codificacin analgica, la seal se propaga a travs de repetidores; en cada repetidor, se recupera la cadena de unos y ceros a partir de la seal de entrada, a partir de los cuales se genera la nueva cadena de salida.

3.1.4

Dificultades en la transmisin

La transmisin de una seal supone el paso de la misma a travs de un determinado medio, por ejemplo: un cable, el aire, etc. Debido a diferentes fenmenos fsicos, la seal que llega al receptor difiere de la emitida por el transmisor. Existen una gran variedad una de efectos que modifican la seal transmitida. Si la suma de todos los efectos no produce una gran diferencia entre ambas seales, se consigue una transmisin libre de errores. Por el contrario, cuando la seal recibida difiera en exceso de la seal transmitida el receptor puede interpretar incorrectamente la informacin y por lo tanto que se ha producido un error de transmisin.

Algunos problemas que afectan a la transmisin de datos son: La atenuacin, distorsin, de retardo y el ruido.


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Atenuacin Consiste en el debilitamiento o prdida de amplitud de la seal recibida frente a la transmitida.

En cualquier medio de transmisin la energa de la seal decae con la distancia. En medios guiados, esta reduccin de la energa es por lo general exponencial y, por tanto, se expresa generalmente como un nmero constante en decibelios por unidad de longitud.

Se pueden establecer tres condiciones respecto a la atenuacin:

1) La seal recibida debe tener suficiente energa para que la circuitera electrnica en el receptor pueda detectar la seal adecuadamente. 2) Para ser recibida sin error, la seal debe conservar un nivel suficientemente mayor que el ruido. 3) La atenuacin es habitualmente una funcin creciente de la frecuencia.

Los dos primeros problemas se resuelven controlando la energa de la seal, para ello se usan amplificadores o repetidores. El tercer problema es especialmente relevante para el caso de seales analgicas. Debido a que la atenuacin vara en funcin de la frecuencia, la seal recibida est distorsionada. Para soslayar este problema, existen tcnicas para ecualizar la atenuacin en una banda de frecuencias dada.


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Distorsin de retardo. Es un fenmeno debido a que la velocidad de propagacin de una seal a travs de un medio guiado vara con la frecuencia. Para una seal limitada en banda, la velocidad tiende a ser mayor cerca de la frecuencia central y disminuye al acercarse a los extremos de la banda. Por tanto, las distintas componentes en frecuencia de la seal llegarn al receptor en instantes diferentes de tiempo, dando lugar a desplazamientos de fase entre las diferentes frecuencias. Este efecto se llama distorsin de retardo, ya que la seal recibida est distorsionada debido al retardo variable que sufren sus componentes. Es particularmente crtica en transmisin de datos digitales y limita la velocidad de transmisin.

Ruido. Para cualquier dato transmitido, la seal recibida consistir en la seal transmitida modificada por las distorsiones introducidas en la transmisin, adems de seales no deseadas que se insertarn en algn punto entre el emisor y el receptor. A estas ltimas seales no deseadas se les denomina ruido. El ruido es el factor de mayor importancia de entre los que limitan las prestaciones de un sistema de comunicacin.


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Capacidad del canal.

Velocidad mxima a la que se pueden transmitir los datos en un canal, o ruta de comunicacin de datos, bajo unas condiciones dadas.

3.2

Medios de transmisin

El medio de transmisin constituye el soporte fsico a travs del cual emisor y receptor pueden comunicarse en un sistema de transmisin de datos. Existen dos tipos de medios: guiados y no guiados. En ambos casos la transmisin se realiza por medio de ondas electromagnticas. Los medios guiados conducen (guan) las ondas a travs de un camino fsico, ejemplos de estos medios son el cable coaxial, la fibra ptica y el par trenzado. Los medios no guiados proporcionan un soporte para que las ondas se transmitan, pero no las dirigen; como ejemplo de ellos tenemos el arie y el vacio.

La naturaleza del medio junto con la de la seal que se transmite a travs de l constituye los factores determinantes de las caractersticas y la calidad de la transmisin. En el caso de medios guiados es el propio medio el que determina principalmente las limitaciones de la transmisin: velocidad de transmisin de los datos, ancho de banda que puede soportar y espaciado entre repetidores. Sin embargo, al utilizar medios no guiados resulta ms determinante en la transmisin el espectro de frecuencia de la seal producida por la antena que el propio medio de transmisin.


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Algunos medios de transmisin guiados son:

3.2.1

Pares trenzados.

Consiste en dos cables de cobre embutidos en un aislante, entrecruzados en forma de bucle espiral. De forma que cada par de cables constituye un enlace de comunicacin aislada. La forma trenzada que presentan los cables se utiliza para reducir la interferencia elctrica con respecto a los pares cercanos que se encuentran a su alrededor.

Los pares trenzados se pueden utilizar tanto para transmisin analgica como digital, siendo este tipo de cables el medio ms utilizado y econmico. En el caso de seales analgicas exige amplificadores cada 5 o 6 Km., mientras que en la transmisin de seales digitales requiere repetidores cada 2 o 3 km.

Su uso es bsico para redes de comunicacin dentro de edificios y redes de telefona. En la sealizacin digital, es habitual que los pares trenzados se utilicen para las conexiones al conmutador digital o a la central privada (PBX, Private Exchange Branch). Tambin se utiliza como medio de transmisin para redes de rea local.

Su ancho de banda depende de los cables de cobre y de la distancia que recorren. Comparado con otros medios guiados, el par trenzado permite distancias menores, menor ancho de banda y menor velocidad de transmisin.


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Este medio se caracteriza por su gran susceptibilidad a las interferencias y al ruido, debido a su fcil acoplamiento con campos magnticos externos.

Figura1. 11 Pares trenzado

3.2.2

Cable coaxial.

Al igual que el par trenzado tiene dos conductores, pero est construido de forma diferente para que pueda operar sobre un rango de frecuencias mayor. Consiste en un conductor cilndrico externo que rodea a un cable conductor interior. El conductor interior se mantiene a lo largo del eje axial mediante una serie de anillos aislantes regularmente espaciados, o bien mediante un material slido dielctrico. El conductor exterior se protege con una cubierta o funda. Comparado con el par trenzado, el cable coaxial se puede usar para cubrir mayores distancias, as como para conectar un nmero mayor de estaciones en lneas compartidas.

Se trata quiz del medio de transmisin ms verstil, por lo que cada vez ms se est utilizando en aplicaciones como:

La distribucin de televisin. La telefona a larga distancia. Los enlaces en computadores a corta distancia. Las redes de rea local.


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Los cables coaxiales se usan para transmitir tanto seales digitales como analgicas. El cable coaxial presenta mejores respuestas en frecuencia que las del par trenzado permitiendo, por tanto, mayores frecuencias y velocidades de transmisin. Debido al apantallamiento, por construccin, el cable coaxial es mucho menos susceptible tanto a interferencias como a diafona.

Sus principales limitaciones son la atenuacin, el ruido trmico y el ruido de intermodulacin.

Figura 12 Cable coaxial.

3.2.3

Fibra ptica.

Un cable de fibra ptica tiene forma cilndrica y est formado por tres secciones concntricas:

Ncleo: es la seccin ms interna; est constituido por una o varias fibras de cristal o plstico, con un dimetro entre 8 y 100 micrmetros.

Revestimiento: rodea a cada fibra, es otro cristal o plstico con propiedades pticas distintas a las del ncleo. La separacin entre el


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ncleo y el revestimiento acta como reflector, confinando as el haz de luz, ya que de otra manera escapara del ncleo.

Cubierta: capa ms exterior que envuelve a uno o varios revestimientos. Est hecha de plstico y otros materiales dispuestos en capas para proporcionar proteccin contra la humedad, la abrasin y otros peligros.

Figura 13 Fibra ptica.

Para construir la fibra se pueden usar diversos tipos de cristales y plsticos. Las prdidas menores se han conseguido con la utilizacin de fibras de silicio ultra puro fundido. Sin embargo las fibras ultra puras son muy difciles de fabricar, mientras que las fibras de cristal multicomponente son ms econmicas y, aunque sufren mayores prdidas, proporcionan unas prestaciones suficientes. Por otra parte las fibras de plstico tienen todava un coste menor, pudiendo ser utilizada en enlaces de distancias ms cortas, en los que sean aceptables prdidas moderadamente altas.

Las mejoras constantes en las prestaciones a precios cada vez inferiores, junto con sus ventajas inherentes, han contribuido decisivamente para que la fibra sea un


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medio atractivo en los entornos de red. Las caractersticas diferenciales de la fibra ptica frente al cable coaxial y el par trenzado son:

Mayor capacidad. Menor tamao y peso. Menor atenuacin. Aislamiento electromagntico: estos sistemas no son vulnerables a interferencias, ruido o diafona. Por la misma razn la fibra no radia energa, produciendo interferencias despreciables con otros equipos que proporcionan, a la vez, un alto grado de privacidad. Mayor separacin entre repetidores: cuantos menos repetidores haya el coste ser menor, adems de haber menos fuentes de error.

Las aplicaciones bsicas de este tipo de transmisin son: Transmisiones a larga distancia. Transmisiones metropolitanas. Redes de rea local.

La fibra ptica propaga internamente el haz de luz que transporta la seal codificada de acuerdo con el principio de reflexin total. Este fenmeno se da en cualquier medio transparente que tenga un ndice de refraccin mayor que el medio que lo contenga.

Existen dos formas de transmitir sobre una Fibra:


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Modo simple (Monomodo)Al reducir el radio del ncleo a dimensiones del orden de magnitud de la longitud de onda un solo ngulo, o modo, podr pasar el rayo axial. Este tipo de propagacin, denominada monomodo, proporciona prestaciones superiores debido a la existencia de un nico camino posible

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