Inyección primaria vs inyección secundaria: cómo probar relés de sobrecorriente ANSI 50/51 en subestaciones

En subestaciones (generación, transmisión y distribución) hay una realidad que se repite: cuando una protección “no cuadra”, rara vez es un único fallo. Suele ser una cadena: ajustes, ratios de CT, polaridad, lógica, cableado, circuito de disparo, mecanismo del interruptor… o simplemente documentación que no refleja lo que está en servicio.

En mi caso, en EuroSMC fabricamos equipos de inyección primaria, inyección secundaria y medida precisamente para atacar esa cadena con pruebas que dejen evidencia real. Y por eso este artículo no va de definiciones bonitas: va de qué prueba valida qué, cómo organizar el trabajo y en qué orden te conviene hacerlo cuando estás con un relé ANSI 50/51.

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Qué valida la inyección secundaria y qué valida la inyección primaria

Piensa así:

• Inyección secundaria: inyectas señal en las entradas de medida del relé y validas el relé “por dentro”: pickup, temporización, curvas, lógicas, entradas/salidas.

• Inyección primaria: inyectas corriente en primario y validas más “de extremo a extremo”: parte del comportamiento del CT, el cableado asociado, la respuesta del relé, el circuito de disparo y el interruptor.

No son equivalentes. Responden preguntas distintas.

Mapa rápido de validación

Seguridad (lo digo claro)

En circuitos de CT: no dejes el secundario abierto con carga. Usa bloques de prueba/puentes de cortocircuito según procedimiento de planta. Parece “básico”, pero es donde he visto sustos serios.

Regla práctica que uso

• Si lo que quieres es confirmar ajustes + comportamiento del relé, empieza por inyección secundaria.

• Si lo que quieres es confirmar la instalación (o tienes síntomas de “en banco va, en campo no”), te vas a acercar a inyección primaria (o, como mínimo, a una prueba funcional de trip y verificación fuerte de cableado/CT).

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Inyección secundaria para ANSI 50/51: procedimiento práctico

Cuando preparo un plan de secondary injection para un relé 50/51, busco tres resultados: pickup correcto, tiempos correctos y lógica/salidas correctas. Si consigo eso y lo documento bien, el mantenimiento ya tiene valor.

1) Pre-chequeos (de verdad ahorran tiempo)

Antes de inyectar:

• Modelo/firmware del relé, grupo de ajustes activo, ratio CT, tipo de curva, time dial, instantáneo.

• Estado de comunicaciones/SCADA y capacidad de registros.

• Mapeo de salidas: cuál es trip, cuál es alarma, señalización, enclavamientos, etc.

• Qué evidencia vas a generar: capturas, exportación, PDF, trazabilidad por bahía/posición.

En la práctica, el informe es lo que te “defiende” después.

2) Ensayo ANSI 50 (instantáneo)

Aquí validas:

• Umbral (pickup) real

• Tiempo de actuación (muy rápido; verifica que el relé actúa como esperas)

• Reset (drop-out) y estabilidad

Yo siempre hago un patrón simple: un punto justo por debajo y otro por encima. Si ahí ya falla, suele ser ratio CT mal puesto, grupo equivocado, unidades mal interpretadas, etc.

3) Ensayo ANSI 51 (temporizado): pocos puntos, bien elegidos

No necesitas diez puntos para probar una curva. Con tres puntos bien elegidos sueles detectar errores:

• cerca de 1,5–2× pickup

• punto medio 4–6× pickup

• un punto más alto (siempre dentro de límites seguros del relé)

Buscas:

• tiempo esperado vs medido

• repetibilidad (2–3 repeticiones)

• retrasos por lógica (bloqueos, entradas activas, etc.)

4) Lógica, entradas/salidas y prueba funcional de disparo

Secondary injection es donde más sentido tiene validar:

• bloqueos

• selectividad lógica (si aplica)

• alarmas y señalizaciones

• salida de trip

Y si el procedimiento lo permite, haces una prueba funcional de disparo: que el relé mande trip y el interruptor responda, sin necesidad de meter alta corriente en primario.

5) Donde se nota tener equipo y software “de verdad”

Aquí es donde un equipo moderno de secondary injection de 3 fases reduce errores humanos y hace repetible el trabajo. En EuroSMC tenemos un ejemplo claro con Quasar (inyección secundaria trifásica) y cuando el equipo necesita informes consistentes y plantillas reutilizables, lo normal es apoyarse en software como ROOTS para:

• plantillas

• ejecución automática de puntos de curva

• informes homogéneos entre técnicos y subestaciones

La ventaja grande no es “ir más rápido”. Es dejar el sistema probado y documentado.

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Primary injection: cuándo merece la pena y cómo hacerlo sin sufrir

Primary injection es la prueba “pesada”: coordinación, seguridad, más tiempo y más impacto operativo. Pero cuando la necesitas, es lo que más confianza te da en la cadena real.

Yo la uso sobre todo en:

• commissioning de nuevas instalaciones

• grandes reformas/retrofits

• troubleshooting de “en secondary da bien pero en campo no funciona”

• dudas de CT/polaridad/cableado o del mecanismo del interruptor

1)

Trátalo como una maniobra de subestación

Define:

• roles, comunicaciones, permisos

• criterios de parada

• verificación de conexiones antes de inyectar

• seguridad (barreras, señalización, etc.)

2) Qué medir para que tenga sentido

Para 50/51 te interesa:

• tiempos de disparo en niveles representativos

• repetibilidad

• respuesta mecánica del interruptor

• registros del relé (qué elemento actuó y por qué)

Aquí es donde a veces descubres el clásico: el relé está perfecto, pero la instalación no.

3) Control y estabilidad en la inyección primaria

En EuroSMC, nuestro sistema de referencia para primary injection es Raptor. Y lo digo en contexto: en primary injection quieres estabilidad de salida, control y medición clara para que el ensayo sea seguro y repetible, no una “aventura” de alta corriente.

4) El valor real: el informe

Una inyección primaria sin informe detallado se queda a medias. Incluye:

• dónde inyectaste y cómo

• ajustes activos y elementos habilitados

• tiempos medidos, tolerancias usadas

• notas del interruptor y anomalías

• acciones correctivas

Esto es lo que convierte el ensayo en valor de mantenimiento.

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Conclusión

Secondary injection te da velocidad y precisión para validar el relé (ANSI 50/51, lógica, salidas). Primary injection te da confianza de instalación (cadena real, interruptor, problemas “de campo”). La mejor estrategia suele ser: secundaria primero, primaria cuando aporta más confianza que coste operativo.

FAQs rápidas

¿Secundaria es suficiente?
Para mantenimiento rutinario, muchas veces sí (si añades prueba funcional de trip y buena documentación). Para commissioning, normalmente conviene alguna validación end-to-end.

¿Cuál es el error más típico?
No dejar evidencia repetible. Sin informe, la próxima parada empieza de cero.