Mitigación del riesgo de arco eléctrico mediante protecciones adaptables en sistemas eléctricos industriales

Abstract

Este trabajo presenta una metodología para disminuir la severidad de los accidentes por arco eléctrico en instalaciones industriales mediante la implementación de sistemas de protecciones de sobrecorriente adaptables. Se propone aprovechar las capacidades disponibles en los relés típicamente utilizados a nivel industrial, específicamente los grupos de ajuste, con el fin de permitir la adaptación de las protecciones a las condiciones cambiantes del sistema, tales como transferencias de barra, arranque de motores y operación con generadores de emergencia, con el objetivo final de disminuir los tiempos de despeje de falla y de esta forma disminuir la energía incidente. Mediante la aplicación de la metodología propuesta a un caso de estudio simulado en el programa ETAP, se pudo evidenciar que es posible reducir el riesgo por arco eléctrico al aplicar un esquema adaptable como el propuesto. Las industrias que busquen mejorar las condiciones de seguridad frente a arco eléctrico pueden encontrar en la metodología propuesta una herramienta útil que contribuye a explotar las capacidades de los relés que típicamente utilizan tanto en plantas nuevas como existentes, mitigando de esta forma los efectos de los accidentes por arco eléctrico, los cuales pueden producir quemaduras y lesiones graves en las personas expuestas, siendo potencialmente fatales y altamente destructivos para los equipos.

Abstract: A methodology to reduce arc flash hazards in industrial facilities through the implementation of adaptive overcurrent protection systems is presented in this document. It is proposed to take advantage of the available relay functions commonly used at industries, specifically the setting groups, to allow the adaptation of the protections to the changing conditions of the system, such as bus transfer, motor starting and operation with emergency generators, This strategy is aimed to reduce the fault clearing times and therefore, the incident energy. By applying the proposed methodology to a study case simulated in ETAP software, it was noted that it is possible to reduce arc flash hazard when applying an adaptive scheme such as the one proposed. Industries that seek to improve safety conditions against arc flash events may find in the proposed methodology an useful tool that contributes to exploit the functions of the relays that typically use both new and existing plants, mitigating in this way the effects of arc flash accidents, which could cause burns and serious injuries in exposed personnel, being potentially fatal and highly destructive for equipment