Des dels principis de les xarxes elèctriques, les companyies elèctriques han estat instal·lant relés electromecànics directes i inderectes per protegir els seus sistemes d'alimentació.
Quan en el 1977, Edmund O. Schweitzer III va inventar el relé digital que incorporaba un microprocessador, va arribar un canvi molt important ja què gràcies a la potencia de càlcul aquest relé podria localitzar una avaria en un radi d'un km. Això va obrir les portes per desenvolupar nous estàndards de fiabilitat, seguretat i eficiència a les xarxes elèctriques de transport i distribució.
Per desenvolupar i fabricar el seu relé, al 1982, va crear la Schweitzer Engineering Laboratories (SEL). Actualment, fabrica centenars de productes de protecció, supervisió, control i automatizació de sistemes elèctrics en presencia a més de 165 països.
Les avaries a les xarxes elèctriques poden sorgir quan un arbre o un vehicle impacta amb una línia elèctrica, un operador de xarxa comet un error o un equip falla. Això provoca una deriva del corrent a algunes parts del circuit, fent que el cami que ha de recorrer aquest corrent sigui diferent respecte la xarxa elèctrica.
Si no hi ha un sistema de protecció adequat, l'avaria pot acabar essent més greu amb un major impacte en els danys i el temps d'afectació.
Tanmateix, una sobreintensitat no és l'únic dany que es pot produir. Aquestes fallades també poden afectar a les tensions, la freqüència i la direcció del corrent.
Una bona protecció hauria d'aïllar ràpidament la falla de la resta de la xarxa, limitant així els danys in-situ i evitar que l'avaria s'estengui a la resta del sistema. Per fer-ho, cal instal·lar dispositius de protecció.
La majoria d'invencions adquirexen una tecnologia de manera que es combina amb una altra per fer coses noves. Llavors, quan es van crear els microprocessadors, no es pensava amb aquestes aplicacions.
Una data rellevant va ser quan en el 1968, es va introduïr en el processament del senyal, l'anàlisi del senyal i l'ús de tècniques digitals.
Les oportunitats que s'han generant en el camp de l'electroncia digital, han permés que avui en dia existeixin sistemes de preotecció que permenten detectar el temps entre les ones que viatgen a la velocitat de la llum per fer possible detectar i localitzar ràpidament les avaries de les línies elèctriques de transport i distriubució.
El relé decideix si actua sobre un circuit elèctric o realitza altres accions en un temps comprés entre 1 o 2 mil·lisegons. Com a comparativa, versions anteriors de protecció, necessiten de l'ordre de 16 ms en que cal afegir el retard en que un interruptor d'alta tenisó tingra en actuar (entre 30 a 40 ms).
Aquest requeriment de respota ràpida impacta en una major estabilitat de la tensió, fase i freqüència dels parametres elèctrics.
Per cada mil·lisegon que es redueix en aïllar una falta, els límits d'estabilitat del sistema de transport augmenten en 15 MW.
Avui en dia s'està estudinat en esquemes de protecció que apliquen el concepte de paquets d'energia els quals, es basen en messurar l'intercanvi d'energia.
Els paquets d'energia mesuren amb precisió la transferència d'energia, independentment de la freqüència o la fase, i s'actualitzen a una velocitat fixa amb una referència de temps comú cada mil·lisegon.
Els paquets d'energia en el domini del temps, ofereixen una oportunitat per accelerar els sistemes de control i mesurar amb precisió l'energia, cosa que planteja nous mètodes respecte als tradicionals basats en el càlcul del domini de freqüència.
No pot quedar a banda la millora de la fiabilitat a les xarxes de les infraestructures crítiques millorant la ciberseguretat, la localització de la falla i l'eficiència.
Ramon Gallart
Cap comentari:
Publica un comentari a l'entrada