Cambio de objetivos en las pruebas de protección de relé
La capacitación técnica es importante para garantizar el buen funcionamiento de las empresas de servicios públicos, las plantas industriales, las centrales eléctricas y las empresas de pruebas. La falta de capacitación puede hacer que las operaciones se detengan si surgen problemas y no se cuenta con un personal debidamente capacitado. El personal que se ocupa de la protección y de la ingeniería de subestaciones necesita en particular una capacitación técnica, ya que utiliza una variedad de herramientas para probar los relés, interruptores automáticos y otros equipos.
La capacitación técnica en protección de relé ha cobrado importancia debido a los siguientes factores:
- La rápida evolución de la tecnología de protección de relé.
- El aumento de normativas gubernamentales para pruebas de protección.
- Una ola de jubilaciones de ingenieros y técnicos de relés experimentados, junto con la escasez de nuevos profesionales que se incorporen a la fuerza laboral de la industria energética.
- Menos universidades y colegios universitarios ofrecen cursos de pruebas de sistemas de potencia y relés.
Panorama actual de la tecnología de protección
En los Estados Unidos, se aplican tres tipos diferentes de relés: electromecánicos, de estado sólido y de microprocesador. Aproximadamente el 50% de los relés en EE. UU. son electromecánicos, incluyendo entre un 8 y 10% de relés de estado sólido en ese 50%. El porcentaje de relés electromecánicos continúa disminuyendo cada año como resultado de los programas de reemplazo en curso.
Con una población diversa de relés, se hace imprescindible diseñar un programa de capacitación que abarque tanto las antiguas como las nuevas tecnologías. A pesar de los avances significativos en la tecnología de protección de relé, la filosofía básica de los relés de protección permanece sin cambios. Los conceptos desarrollados durante los primeros días de la protección de relé siguen muy vigentes; es la aplicación de esos conceptos lo que ha cambiado. Los relés electromecánicos no están diseñados para implementar los conceptos o algoritmos más nuevos.
Cualquier capacitación sobre pruebas de protección de relé debe incorporar tres elementos: filosofía de protección básica, comprensión de los relés electromecánicos y conocimiento de los relés de microprocesador. Algunas organizaciones pueden optar simplemente por capacitar a los técnicos para que utilicen el software de protección para pruebas de relés. Esta alternativa no es adecuada por diversas razones.
Algoritmos avanzados en protección de relé
La tecnología de protección es lo suficientemente madura como para incorporar elementos dinámicos y adaptativos, como pendientes adaptables para restricciones de transformadores, dentro de los relés de microprocesador. La prueba de estos elementos requiere herramientas de prueba dinámicas. De manera similar, los algoritmos de saturación de transformadores de corriente ahora están disponibles en relés de microprocesador.
Cuando los relés esperan una saturación del transformador de corriente, ajustan las características operativas para tener en cuenta la saturación esperada. Estos algoritmos se implementan en los relés de varias maneras y para probar estas características se requiere una sólida comprensión del algoritmo del relé y el desarrollo de un método de prueba apropiado. Los métodos convencionales de pruebas de estado continuo ya no son aplicables en todos los casos. Para las pruebas dinámicas se requieren herramientas como las repeticiones COMTRADE o las simulaciones de estado (también denominadas secuenciadores de estado).
A medida que la implementación de características dinámicas en los relés se convierta en algo habitual, el personal de protección deberá familiarizarse con los archivos COMTRADE y con la forma en que se reproducen. Se pueden utilizar simulaciones de estado y también se requiere una clara comprensión de las operaciones dinámicas dentro de un relé para preparar una prueba mediante simulaciones de estado.
Este método de pruebas avanzado requiere técnicos de pruebas altamente capacitados, familiarizados con la teoría básica de la electricidad, que también posean conocimientos avanzados de ingeniería eléctrica. Aunque los ingenieros responsables de recomendar los ajustes de los relés pueden ayudar al personal de pruebas, los técnicos en pruebas aún deben conocer las teorías avanzadas implementadas en los relés. Esto requerirá más capacitación en esta área específica de pruebas avanzadas.
En algunas empresas de servicios públicos, los ingenieros preparan planes de pruebas y están más familiarizados con los algoritmos de relés. Los planes de pruebas se entregan a los técnicos de relés que utilizan los controles del equipo de prueba para realizar las pruebas. Este enfoque no es recomendable. Los técnicos no siempre pueden confiar en los ingenieros para respaldar la prueba. Si la prueba no se ejecuta como se esperaba, el técnico debería poder solucionar un problema o al menos poder discutirlo adecuadamente con los ingenieros responsables. Los técnicos de pruebas deben entender la teoría de los relés y el algoritmo interno de los mismos.
Otras empresas de servicios públicos prefieren usar programas de pruebas de relés altamente automatizados. Estos programas contienen procedimientos de prueba enlatados con comunicación constante entre el software y los relés. Esto permite una rápida recuperación de la configuración del relé y cambios en línea de la misma. Sin embargo, si la prueba no funciona, en la mayoría de los casos el encargado debe ponerse en contacto con el proveedor para obtener una solución. Dado que el técnico en pruebas no requiere conocimientos en protección de relé, no desarrolla las habilidades para convertirse en un técnico de relés de protección totalmente capacitado. Dichos técnicos no podrán realizar tareas de resolución de problemas cuando surja una necesidad en el campo. El remedio para esta deficiencia es que los técnicos en pruebas tomen cursos sobre relés de protección básicos.
Un mejor enfoque para la capacitación
Para realizar una capacitación productiva se necesita el siguiente enfoque:
- El personal de pruebas debe estar provisto de los fundamentos de la teoría eléctrica básica.
- La capacitación debe incluir la educación sobre el diseño del relé y sus principios de funcionamiento. Los estudiantes deben aprender los principios de funcionamiento de los relés electromecánicos y de los de microprocesador. Las diferencias entre ambos deben quedar claras.
- Los programas de capacitación se deben adaptar a estudiantes con diferentes niveles de experiencia. Una solución sencilla es ofrecer cursos en los niveles básico, intermedio y avanzado.
- En EE.UU., los ingenieros no suelen participar en las pruebas de relés. Los ingenieros seleccionan los relés, diseñan los sistemas de relés, realizan estudios de coordinación y recomiendan configuraciones de relés. Sin embargo, a medida que las aplicaciones de relés que utilizan relés de microprocesador se han vuelto más complejas, ahora se solicita a los ingenieros que colaboren en las pruebas de los relés y los sistemas de protección. Además, será beneficioso para los ingenieros asistir a los cursos de pruebas de relés para poder interactuar eficazmente con los técnicos de pruebas.
- Los programas de capacitación se deben desarrollar en las empresas de servicios públicos, centrales eléctricas e instalaciones industriales en colaboración con empresas de renombre especializadas en la realización de cursos de capacitación. Es más probable que las empresas más grandes utilicen este modelo. Sin embargo, en el caso de las empresas más pequeñas con menores recursos, es probable que la capacitación externa sea la opción preferida.
- Algunas empresas de servicios públicos más pequeñas, como las cooperativas, no contratan técnicos dedicados exclusivamente a la protección de relé. Los técnicos de las cooperativas a menudo son expertos en todos los oficios y realizan pruebas de transformadores, pruebas de interruptores y pruebas de relés. Estos técnicos pueden realizar pruebas de relés solamente cada seis o siete meses y quizás les resulte difícil recordar los pasos correctos después de un período prolongado.
Los técnicos deben tener acceso a instrucciones claramente redactadas en papel o en formato electrónico, que les permitan refrescar la memoria cuando pasen de un tipo de pruebas a otro.
INFORMACIÓN ADICIONAL
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