Prácticas de subestaciones

Embed Size (px)

Citation preview

Clculo y Diseo de Subestaciones Elctricas

Electricidad

PRCTICAS DE CLCULO Y DISEO DE SUBESTACIONES ELCTRICAS

0

Clculo y Diseo de Subestaciones Elctricas

Electricidad

Prctica 1: Aparamenta1. Clasificar la aparamenta existente. En clase se vio: a) Proteccin: - Rels: tiempo 4-16ms, ciclos 50, 120V, 5, elemento instantneo 20/80. - Trafo: 15VA, conexin estrella, 50/60Hz, U1=380V, U2=220V, I1=22,8A, I2=39,4A. b) Maniobra: -Seccionador: 17,5kV, 400 A. - I.Automtico de PVA: U1=15kV, In=690A, Irup=24kA. - Disyuntor: In=400A, Un=15kV, Iter=14kA, Idin=35kA, Uchoque=95kV. c) Medida: - TI: rt=1000/5, Ipn=1000A, Isn=5A, Clase=0,5 , Iter=80kA, Idin=200kA, S=30VA. - TT: rt=10000/110, f=50Hz, Upn=10000/ 3 V, Usn=110/ 3 V, Clase=0,5 , S=100VA. 2. Diferencia de caractersticas entre seccionador y disyuntor (analizar). Ambos son aparamenta de maniobra, pero tienen caractersticas muy diferentes. El seccionador nos permite realizar un corte en vaco, mientras que el disyuntor o interruptor automtico permite el corte en vaco, carga o en cortocircuito. 3. Valores de las tensiones de ensayo en un trafo de medida de 17,5 kV. Segn los ensayos normalizados UNE: Ensayo a frecuencia industrial=53kV Ensayo de choque= 95kV 4. Diferencia entre aparamenta de interior y de exterior. La aparamenta de exterior aparte de ser de mayor tamao, tendr un mayor aislamiento debido a que tiene que soportar las acciones de los fenmenos atmosfricos. La aparamenta de interior ser de menor tamao y estar protegida por el edificio donde se encuentre por lo que no tendr que soportar dichas acciones atmosfricas. 1

Clculo y Diseo de Subestaciones Elctricas

Electricidad

5. Qu sistemas de accionamiento se pueden emplear para un interruptor de P.V.A., SF6, vaco? Se pueden emplear: - Mecanismo de resorte - Mecanismo neumtico - Mecanismo hidrulico - Combinaciones entre ellos 6. Para qu sirven las botellas terminales? Clasificacin de botellas terminales. Botella terminal de conducciones elctricas, caracterizada esencialmente porque la parte inferior de su cuerpo o cuerpo propiamente dicho, que posibilita por debajo de s la entrada recta de dos cables y va provisto de unas orejetas laterales de sujecin a herrajes, va ligado a la parte superior o cabeza portadora de los terminales de los cables, mediante un acoplamiento inclinado tipo brida, as constituido por hacer factible, con el desprendido de unos tornillos de sujecin y giro del cuerpo respecto de la cabeza, el posicionamiento igualmente inclinado de dicho cuerpo o de su acodamiento respecto de dicha cabeza pero en direccin a los cables a fin de posibilitar a stos una entrada ms tendida o de forma acodada por el cuerpo de botella as posicionado. Segn el fabricante Prysmian hay los siguientes tipos: - Acodados PMA-2 hasta 12/20 kV. - Acodados PMA-4 hasta 18/30 kV. - Rectos PMR-2 hasta 12/20 kV. - Rectos PMR-4 hasta 18/30 kV. 7. Se emplean pasamuros en centros de transformacin con acometida subterrnea? No es necesario porque al ser la lnea subterrnea el cable va por debajo del edificio prefabricado del CT. 8. Por qu la tensin de ensayo a onda de choque suele ser superior a la de frecuencia industrial? La onda de choque simula el impacto de un fenmeno atmosfrico, el rayo, sobre el elemento de ensayo , de tal forma que en caso de que en realidad a ese elemento le cayese un rayo pudiese soportarlo. Mientras que el ensayo a frecuencia industrial es un ensayo sobre el funcionamiento a frecuencia de trabajo.

2

Clculo y Diseo de Subestaciones Elctricas

Electricidad

9. Los rels se pueden considerar aparamenta? Si, son aparamenta de proteccin y de control. 10. Qu significa el concepto de intensidad trmica e intensidad dinmica? La intensidad trmica es la corriente que se alcanza en la etapa transitoria o Sncrona de la onda. La intensidad dinmica es la corriente que se alcanza en la etapa subtransitoria de la onda. TEMAS 1. Dibujar y poner las caractersticas de algunos de los aparatos existentes en el laboratorio (planta y alzado), Seccionadorinterruptor, ruptofusible, interruptor PVA, botellas terminales, transformador de intensidad, transformador de tensin, cabina metlica con ruptofusible, etc. a) Proteccin: - Rels: tiempo 4-16ms, ciclos 50, 120V, 5, elemento instantneo 20/80.

- Trafo: 15VA, conexin estrella, 50/60Hz, U1=380V, U2=220V, I1=22,8A, I2=39,4A. b) Maniobra: -Seccionador: 17,5kV, 400A - I.Automtico de PVA: U1=15kV, In=690A, Irup=24kA. 3

Clculo y Diseo de Subestaciones Elctricas

Electricidad

- Interruptor-Seccionador: In=400A, Un=15kV, Iter=14kA, Idin=35kA, Uchoque=95kV.

c) Medida: - TI: rt=1000/5, Ipn=1000A, Isn=5A, Clase=0,5 , Iter=80kA, Idin=200kA, S=30VA.

- TT: rt=10000/110, f=50Hz, Upn=10000/ 3 V, Usn=110/ 3 V, Clase=0,5, S=100VA.

4

Clculo y Diseo de Subestaciones Elctricas

Electricidad

2. Elegir los aparatos siguientes segn catlogos: - Interruptor disyuntor SF6 V > 15 kV: ABB, OHB SF6(IEC), 24-40,5kV, 1250-2500 A. - Interruptor disyuntor de PVA V > 15 kV: - Interruptor disyuntor de V > 45 kV - Autovlvulas de V > 45 kV: INAEL, 8110D0001 J048, 48kV. - Interruptor seccionador V > 17,5 kV: ELECTROTAZ, L-TRI vertical, 1236kV. - Transformador de intensidad V > 45 kV: ARTECHE, CA-52 en cmara plana, 52kV. - Seccionador V > 52 kV: ELECTROTAZ, DI 12-72,5kV, interior, apertura vertical. - Cortacircuitos de expulsin XS V > 24 kV: MESA, MXSP/VMXSP, 36kV. - Seccionador pantgrafo V > 52 kV: MESA, SP-72 kV/2000 A . 3. Enumera 3 fabricantes como mnimo de los aparatos siguientes: Seccionadores: MESA, ABB, ELECTROTAZ. Interruptores: MESA, ABB, ELECTROTAZ. Disyuntores: MESA, ABB, ELECTROTAZ. Celdas metlicas: ARTECHE, MESA, ORMAZABAL. Autovlvulas: INAEL, INDELEC. Cables: PRYSMIAN, NKTCABLES, ABB. Prefabricados del C.T: LEKUNBIDE, ORMAZABAL, Rels. ELESTA relay, ABB, CIRCUTOR. Transformadores de medida. Arteche, Tesar, Iskra. Transformadores de potencia. ABB, ORMAZABAL, LEGRAND. Botellas terminales: 3M, Prysmian.

4. Compara los valores de tensin de aislamiento de un seccionador de 630A y 24 kV de dos fabricantes con los fijados en el reglamento. En la norma UNE 21062 se especifican unos valores normalizados de tensiones de ensayo, que resultan de obligado cumplimiento para todos aquellos equipos que se empleen en instalaciones de Alta Tensin segn la Instruccin Tcnica Complementaria MIE-RAT 12. Estos valores de tensin se renen en tres grupos: Grupo A (de 1 a 52 KV), Grupo B (de 52 a 300 KV) y Grupo C (ms de 300 KV). A continuacin se especifican tales valores. En nuestro caso debemos centrarnos en los niveles de aislamiento del Grupo A: Tensin ms elevada para el aparato en KV eficaces (Um) 24 Tensin de corta duracin a frecuencia industrial en KV eficaces. 50 Tensin de impuso tipo rayo en KV de cresta. Lista 1 95 5

Clculo y Diseo de Subestaciones Elctricas

Electricidad

Tensin de impuso tipo rayo en KV de cresta. Lista 2 125 En Repuestos Isodel, S.A. SECCIONADOR TRIPOLAR SC 24 a 36 kV / 400 y 630 A Nivel de aislamiento: 24 reducida kV Tensin de ensayo: 50 kV Tensin de choque: 95 kV

En ABB SECCIONADOR DE INTERIOR MODELO OW 1.2-3.6 kV/ 630-4000A Nivel de aislamiento: 24 reducida kV Tensin de ensayo : 50 kV Tensin de choque: 125 kV 5. Listado simplificado de material fabricado por INAEL. Listado simplificado INAEL: -Fusibles -Cut-out -Pararrayos -Isarc -Aisladores polimricos -Grapas y herrajes -Seccionadores -Interruptor areo SF6 -Cabina SF6 -Centros de transformacin

6

Clculo y Diseo de Subestaciones Elctricas

Electricidad

6. Caractersticas de un transformador de intensidad de ARTECHE en MT.

7. Qu diferencia existe entre las celdas de MT de corte en SF6 y en aire? Las principales diferencias entre el sistema de corte en aire y en SF6 son las siguientes: Caractersticas de corte en Aire: Son baratas de fabricar El corte se produce rpidamente No hay riesgo de incendio Soporta todas las tensiones y potencias Inconvenientes: Requiere mucho mantenimiento Tiene menor rigidez que el SF6 Caractersticas corte en SF6 Molcula muy estable 7

Clculo y Diseo de Subestaciones Elctricas

Electricidad

Conduce muy bien el calor Mejor gas aislante conocido Poco desgaste de los contactos Toda la gama de tensiones 8. Caractersticas elctricas y fsicas de un transformador de tensin de 132kV.

9. Qu diferencia existe entre las caractersticas de un interruptor automtico y un interruptor disyuntor de SF6 o PVA? PVA 36/84 1250/1600 20 50 -25/40 Exterior SF6 36/52 2000/2500 31,5 50 -5/50 Exterior 8

Ratio de voltaje(KV) Ratio de corriente(A) Poder de corte(KA) Tiempo corte(ms) Temperatura ambiente(C) Instalacin

Clculo y Diseo de Subestaciones Elctricas

Electricidad

Prctica 2: Diseo y clculo de CTs mediante herramientas informticas.1. Diferencias ms importantes entre un centro de transformacin de 630 kVA de compaa y abonado. Un CT de abonado es de uso particular, mientras que el de compaa es de sta y tiene acceso a l cuando desee. El CT de abonado, adems, tiene una celda de seccionamiento y otra de medida, para contabilizar el suministro/ gasto. 2. Compara los valores de intensidad de defecto a tierra Id en un centro de transformacin con neutro aislado y otro de neutro conectado a tierra (usar el ejercicio 1y 3 situndolo en Zaragoza bajo normas ERZ y en Lrida bajo normas FECSA). En neutro aislado de ERZ la Id es 15,26 A y en el neutro conectado a tierra en Lrida es de 577,35 A. 3. Con los datos obtenidos en la pregunta anterior, diferencias constructivas entre la aparamenta, y las caractersticas de la caseta con las tensiones de 15 kV utilizada por ERZ, y 25 kV utilizada por FECSA. En el de 15 kV de suministro, la tensin asignada es de 24kV, mientras que en el de 25kV es de 36kV. Es un gran salto, lo que se ve en el precio, por ejemplo, siendo 38980 en el de 15kV y 122000 en el de 25kV, casi 4 veces ms. En el de 15kV, tenemos un edificio prefabricado constituido por una envolvente, de estructura monobloque, de hormign armado, tipo PFU4/20, de dimensiones generales aproximadas 4480 mm de largo por 2380mm de fondo por 3045mm de alto. En el de 25kV, se da el acondicionamiento de un edificio ya existente o fabricado en obra civil. 15 Kv: Entrada / Salida 1: CGMCOSMOS-L Mdulo metlico de corte y aislamiento ntegro en gas, preparado para una eventual inmersin, fabricado por ORMAZABAL, con las siguientes caractersticas: Un = 24 kV In = 630 A Icc = 16 kA / 40 kA Dimensiones: 365 mm / 735 mm / 1740 mm Mando: manual tipo B 9

Clculo y Diseo de Subestaciones Elctricas

Electricidad

Entrada / Salida 2: CGMCOSMOS-L Mdulo metlico de corte y aislamiento ntegro en gas, preparado para una eventual inmersin, fabricado por ORMAZABAL, con las siguientes caractersticas: Un = 24 kV In = 630 A Icc = 16 kA / 40 kA Dimensiones: 365 mm / 735 mm / 1740 mm Mando: manual tipo B Proteccin Transformador 1: CGMCOSMOS-P Mdulo metlico de corte y aislamiento ntegro en gas, preparado para una eventual inmersin, fabricado por ORMAZABAL con las siguientes caractersticas: Un = 24 kV In = 630 A Icc = 16 kA / 40 kA Dimensiones: 470 mm / 735 mm / 1740 mm Mando (fusibles): manual tipo BR Puentes MT Transformador 1: Cables MT 12/20 kV Cables MT 12/20 kV del tipo RHZ1, unipolares, con conductores de seccin y material 1x95 Al empleando 3 de 10 m de longitud, y terminaciones ELASTIMOLD de 24 kV del tipo cono difusor y modelo OTK. 25 kV: E/S1, E/S2, PT1: CGM.3-2LP Equipo compacto de corte y aislamiento ntegro en gas, extensible y preparado para una eventual inmersin, fabricado por ORMAZABAL con las siguientes caractersticas: Un = 36 kV In = 400 A Icc = 16 kA / 40 kA Dimensiones: 1316 mm / 1027 mm / 1745 mm Mando 1: Motorizado tipo BM Mando 2: Motorizado tipo BM 10

Clculo y Diseo de Subestaciones Elctricas

Electricidad

Mando (fusibles): Manual de Acumulacin Puentes MT Transformador 1: Cables MT 18/30 kV Cables MT 18/30 kV del tipo RHZ1, unipolares, con conductores de seccin y material 1x150 Al empleando 3 de 10 m de longitud, y terminaciones ELASTIMOLD de 36 kV del tipo cono difusor y modelo OTK. 4. En qu caso es ms elevada la Icc a la salida de un transformador de 630 kVA o en otro de 250 kVA. En el transformador de 630 KVA la Icc a la salida es de 21.7 kA y en el de 250 KVA es de 9 kA. 5. Por que se emplean 3 transformadores de intensidad y 3 de tensin en un centro de transformacin de abonado con dos transformadores de 630 kV. La acometida a la caseta es slo una, pero hacen falta 3 transformadores de intensidad y tres de tensin para las medidas, uno por cada fase, ya que as lo requieren los rels digitales modernos. 6. Comprobar que las tensiones de paso segn estudio UNESA, son menores que las del reglamento en el ejercicio 2. Reglamento centrales y subestaciones Para tiempos comprendidos entre 3 y 5 segundos la tensin de contacto aplicada no sobre pasar los 64 V. Para tiempos superiores a 5 segundos la tensin de contacto aplicada no ser superior a 50 V. salvo casos excepcionales justificados no se considerarn tiempos inferiores a 0,1 segundos. Nuestros clculos: En instalaciones en el interior V'c = 61,35 V En instalaciones en el exterior V'p = 27,9 V 7. Aunque el servicio provincial de Industria recomienda que las tierras de servicio y proteccin estn separadas al menos 20 metros, justifica el resultado que da el programa en el ejercicio 2. Ia intensidad de defecto real I'd = 10 A Si la tensin de defecto es menos de 1000V no es necesaria la separacin de ambas tierras. 11

Clculo y Diseo de Subestaciones Elctricas

Electricidad

Interconexin de las instalaciones de tierra. Las puestas a tierra de proteccin y de servicio de una instalacin debern interconectarse, constituyendo una instalacin de tierra general. Excepcionalmente, de esta regla general deben excluirse aquellas puestas a tierra a causa de las cuales puedan presentarse en algn punto tensiones peligrosas para las personas, bienes o instalaciones elctricas. En este sentido se prevern tierras separadas, entre otros, en los casos siguientes: Los sealados en la presente Instruccin para Centros de Transformacin. Los casos en que fuera conveniente separar de la instalacin de tierra general los puntos neutros de los devanados de los transformadores. Los limitadores de tensin de las lneas de corriente dbil (telefnicas, telegrficas, etc.) que se extienden fuera de la instalacin. En nuestro caso la intensidad de defecto es pequea por lo que no presenta riesgo y no requiere separacin de las puestas a tierra. 8. Calcula la potencia mxima de las celdas de lnea de In = 630 A. 1. S 3 U n I n 3 15kV 630 A 16367.88kVA 2. S 3 U n I n 3 10kV 630 A 10911.92kVA 3. S 3 U n I n 3 20kV 630 A 21823.84kVA 9. Compara la tensin de cortocircuito de un transformador de 630 kVA aislado en aceite mineral, con otro de aislamiento de resina de la misma potencia. Transformador de 630 kVA y en aceite mineral , de tensin de cortocircuito de 4% Transformador de 630 kVA y en resina, de tensin de cortocircuito de 6%

12

Clculo y Diseo de Subestaciones Elctricas

Electricidad

10. Esquema unifilar del ejercicio 4, incluyendo los datos principales

11. En cul de los ejercicios desarrollados aparece la expresin B1/B2? Qu significa? En el ejercicio 2. Significa que el secundario del trafo tiene doble bobinado en el secundario. 12. Cul es la capacidad del foso de aceite para un transformador aislado en aceite de 400 kVA? El foso de recogida de aceite tiene que ser capaz de alojar la totalidad del volumen de agente refrigerante que contiene el transformador en caso de su vaciamiento total. Potencia del Volumen mnimo transformador del foso (kVA) (litros) ----------------------------------------------------------400 312 Dado que el foso de recogida de aceite del prefabricado ser de 760 litros para cada transformador, no habr ninguna limitacin en este sentido. 13

Clculo y Diseo de Subestaciones Elctricas

Electricidad

13. Presupuestos de los cuatro ejercicios. Ejercicio 1 Presupuesto Unitario Obra civil 1 Edificio de Transformacin: PFU-4/20 Edificio prefabricado constituido por una envolvente, de estructura monobloque, de hormign armado, tipo PFU-4/20, de dimensiones generales aproximadas 4480 mm de largo por 2380 mm de fondo por 3045 mm de alto. Incluye el edificio y todos sus elementos exteriores segn CEI 622171202, transporte, montaje y accesorios. Total importe obra civil Equipo de MT 1 Entrada / Salida 1: CGMCOSMOS-L Mdulo metlico de corte y aislamiento ntegro en gas, preparado para una eventual inmersin, fabricado por ORMAZABAL, con las siguientes caractersticas: Un = 24 kV In = 630 A Icc = 16 kA / 40 kA Dimensiones: 365 mm / 735 mm / 1740 mm Mando: manual tipo B Se incluyen el montaje y conexin.

8.400,00

8.400,00

8.400,00

2.762,50

2.762,50

14

Clculo y Diseo de Subestaciones Elctricas

Electricidad

1

Entrada / Salida 2: CGMCOSMOS-L Mdulo metlico de corte y aislamiento ntegro en gas, preparado para una eventual inmersin, fabricado por ORMAZABAL, con las siguientes caractersticas: Un = 24 kV In = 630 A Icc = 16 kA / 40 kA Dimensiones: 365 mm / 735 mm / 1740 mm Mando: manual tipo B Se incluyen el montaje y conexin. 2.762,50 2.762,50

1

Proteccin Transformador 1: CGMCOSMOSP Mdulo metlico de corte y aislamiento ntegro en gas, preparado para una eventual inmersin, fabricado por ORMAZABAL con las siguientes caractersticas: Un = 24 kV In = 630 A Icc = 16 kA / 40 kA Dimensiones: 470 mm / 735 mm / 1740 mm Mando (fusibles): manual tipo BR Se incluyen el montaje y conexin. 3.612,50 3.612,50

1

Puentes MT Transformador 1: Cables MT 12/20 kV Cables MT 12/20 kV del tipo RHZ1, unipolares, con conductores de seccin y material 1x95 Al empleando 3 de 10 m de longitud, y terminaciones ELASTIMOLD de 24 kV del tipo cono difusor y modelo OTK. 950,00 Total importe aparamenta de MT 950,00 10.087,50 15

Clculo y Diseo de Subestaciones Elctricas

Electricidad

Equipo de potencia 1 Transformador 1: Transformador aceite 24 kV Transformador trifsico reductor de tensin, segn las normas citadas en la Memoria con neutro accesible en el secundario, de potencia 630 kVA y refrigeracin natural aceite, de tensin primaria 9,5 - 16,455 kV y tensin secundaria 420 V en vaco (B2), grupo de conexin Dyn11, de tensin de cortocircuito de 4% y regulacin primaria de +/- 2,5%, +/- 5%, + 10%. Se incluye tambin una proteccin con Termmetro. 13.175,00 13.175,00 13.175,00

Total importe equipos de potencia Equipo de Baja Tensin 1 Cuadros BT - B2 Transformador 1: Cuadros Baja Tensin UNESA Cuadro de BT UNESA, con 4 salidas con fusibles salidas trifsicas con fusibles en bases ITV, y dems caractersticas descritas en la Memoria. 1 Puentes BT - B2 Transformador 1: Puentes BT - B2 Transformador 1 Juego de puentes de cables de BT,de seccin y material Cu (Etileno-Propileno) sin armadura, y todos los accesorios para la conexin, formados por un grupo de cables en la cantidad 3xfase + 2xneutro de 3,0 m de longitud. Total importe equipos de BT

1.600,00

1.600,00

1.050,00

1.050,00 2.650,00 16

Clculo y Diseo de Subestaciones Elctricas

Electricidad

Sistema de puesta a tierra 1 - Instalaciones de Tierras Exteriores Tierras Exteriores Prot Transformacin: Anillo rectangular Instalacin exterior de puesta a tierra de proteccin en el edificio de transformacin, debidamente montada y conexionada, empleando conductor de cobre desnudo. El conductor de cobre est unido a picas de acero cobreado de 14mm de dimetro. Caractersticas: Geometra: Anillo rectangular Profundidad: 0,5 m Nmero de picas: cuatro Longitud de picas: 2 metros Dimensiones del rectngulo: 5.0x2.5 m 1.285,00 - Instalaciones de Tierras Interiores 1 Tierras Interiores Prot Transformacin: Instalacin interior tierras Instalacin de puesta a tierra de proteccin en el edificio de transformacin, con el conductor de cobre desnudo, grapado a la pared, y conectado a los equipos de MT y dems aparamenta de este edificio, as como una caja general de tierra de proteccin segn las normas de la compaa suministradora. 1.285,00

925,00

925,00

17

Clculo y Diseo de Subestaciones Elctricas

Electricidad

1

Tierras Interiores Serv Transformacin: Instalacin interior tierras Instalacin de puesta a tierra de servicio en el edificio de transformacin, con el conductor de cobre aislado, grapado a la pared, y conectado al neutro de BT, as como una caja general de tierra de servicio segn las normas de la compaa suministradora. Total importe sistema de tierras

925,00

925,00 3.135,00

Varios - Defensa de Transformadores 1 Defensa de Transformador 1: Proteccin fsica transformador Proteccin metlica para defensa del transformador. 233,00 - Equipos de Iluminacin en el edificio de transformacin 233,00

18

Clculo y Diseo de Subestaciones Elctricas

Electricidad

1

Iluminacin Edificio de Transformacin: Equipo de iluminacin Equipo de iluminacin compuesto de: Equipo de alumbrado que permita la suficiente visibilidad para ejecutar las maniobras y revisiones necesarias en los equipos de MT. Equipo autnomo de alumbrado de emergencia y sealizacin de la salida del local. 600,00 - Equipos de operacin, maniobra y seguridad en el edificio de transformacin 600,00

1

Maniobra de Transformacin: Equipo de seguridad y maniobra Equipo de operacin que permite tanto la realizacin de maniobras con aislamiento suficiente para proteger al personal durante la operacin, tanto de maniobras como de mantenimiento, compuesto por: Banquillo aislante Par de guantes de amianto Extintor de eficacia 89B Una palanca de accionamiento Armario de primeros auxilios 700,00 Total importe de varios 700,00 1.533,00

Presupuesto total Total importe obra civil 8.400,00

19

Clculo y Diseo de Subestaciones Elctricas

Electricidad

Total importe aparamenta de MT Total importe equipos de potencia Total importe equipos de BT Total importe sistema de tierras Total importe de varios Neto del presupuesto completo 0 % de imprevistos

10.087,50 13.175,00 2.650,00 3.135,00 1.533,00 38.980,50 0,00 38.980,50

TOTAL PRESUPUESTO

El/la tcnico competente, D./D.

20

Clculo y Diseo de Subestaciones Elctricas

Electricidad

Ejercicio 2: OBRA CIVIL Total Obra Civil 11.075,00

APARAMENTA DE ALTA TENSIN Total Aparamenta de Alta Tensin TRANSFORMADORES Total Transformadores EQUIPOS DE BAJA TENSIN Total Equipos de Baja Tensin SISTEMA DE PUESTA A TIERRA Total Sistema de Puesta a tierra VARIOS Total Varios 884,00 75.553,04 3.558,00 2.219,04 41.246,00 16.571,00

TOTAL PRESUPUESTO

El presupuesto asciende a la cantidad de: SETENTA Y CINCO MIL QUINIENTOS CINCUENTA Y TRES EUROS CON CUATRO CENTIMOS

21

Clculo y Diseo de Subestaciones Elctricas

Electricidad

Ejercicio 3 Presupuesto Unitario Obra civil 1 Edificio de Transformacin: Obra Civil (albailera) Acondicionamiento de un edificio ya existente o fabricado en obra civil, para albergar la aparamenta, transformadores y dems elementos en las condiciones especificadas 3.818,00 en Caractersticas de los Materiales. Total importe obra civil Equipo de MT 1 Entrada / Salida 1: CGM.3-L Mdulo metlico de corte y aislamiento ntegro en gas, preparado para una eventual inmersin, fabricado por ORMAZABAL, con las siguientes caractersticas: Un = 36 kV In = 400 A Icc = 16 kA / 40 kA Dimensiones: 418 mm / 850 mm / 1745 mm Mando: Manual tipo B Se incluyen el montaje y conexin. 4.750,00 4.750,00

3.818,00 3.818,00

22

Clculo y Diseo de Subestaciones Elctricas

Electricidad

1

Entrada / Salida 2: CGM.3-L Mdulo metlico de corte y aislamiento ntegro en gas, preparado para una eventual inmersin, fabricado por ORMAZABAL, con las siguientes caractersticas: Un = 36 kV In = 400 A Icc = 16 kA / 40 kA Dimensiones: 418 mm / 850 mm / 1745 mm Mando: Manual tipo B Se incluyen el montaje y conexin. 4.750,00 4.750,00

1

Seccionamiento Compaa: CGM.3-L Mdulo metlico de corte y aislamiento ntegro en gas, preparado para una eventual inmersin, fabricado por ORMAZABAL con las siguientes caractersticas: Un = 36 kV In = 400 A Icc = 16 kA / 40 kA Dimensiones: 418 mm / 850 mm / 1745 mm Mando: Manual tipo B Se incluyen el montaje y conexin. 4.750,00 4.750,00

1

Remonte a Proteccin General: CGM.3-RC Mdulo metlico para proteccin del remonte de cables al embarrado general, fabricado por ORMAZABAL con las siguientes caractersticas: Un = 36 kV Dimensiones: 368 mm / 833 mm / 1745 mm Se incluyen el montaje y conexin. 1.575,00 1.575,00

23

Clculo y Diseo de Subestaciones Elctricas

Electricidad

1

Proteccin General: CGM.3-V Mdulo metlico de corte y aislamiento ntegro en gas, preparado para una eventual inmersin, fabricado por ORMAZABAL con las siguientes caractersticas: Un = 36 kV In = 400 A Icc = 16 kA / 40 kA Dimensiones: 600 mm / 850 mm / 1745 mm Rel de proteccin: ekorRPG-201A Se incluyen el montaje y conexin. 19.400,00 19.400,00

1

Medida: CGM.3-M Mdulo metlico, conteniendo en su interior debidamente montados y conexionados los aparatos y materiales adecuados, fabricado por ORMAZABAL con las siguientes caractersticas: Un = 36 kV Dimensiones: 1100 mm / 1160 mm / 1950 mm Se incluyen el montaje y conexn. 4.725,00 4.725,00

1

Puentes MT Transformador 1: Cables MT 18/30 kV Cables MT 18/30 kV del tipo DHZ1, unipolares, con conductores de seccin y material 1x150 Al empleando 3 de 10 m de longitud, y terminaciones ELASTIMOLD de 36 kV del tipo cono difusor y modelo OTK. 1.375,00 1.375,00

24

Clculo y Diseo de Subestaciones Elctricas

Electricidad

Total importe aparamenta de MT

41.325,00

Equipo de potencia 1 Transformador 1: Transformador aceite 36 kV Transformador trifsico reductor de tensin, segn las normas citadas en la Memoria con neutro accesible en el secundario, de potencia 250 kVA y refrigeracin natural aceite, de tensin primaria 25 kV y tensin secundaria 420 V en vaco (B2), grupo de conexin Dyn11, de tensin de cortocircuito de 4.5% y regulacin primaria de +/- 2,5%, +/- 5%, +/- 10%. Se incluye tambin una proteccin con Termmetro. 83.750,00 83.750,00 83.750,00

Total importe equipos de potencia

Equipo de Baja Tensin 1 Cuadros BT - B2 Transformador 1: Interruptor automtico BT Cuadro de BT especialmente diseado para esta aplicacin con las siguientes caractersticas: Interruptor automtico de 400 A. Salidas formadas por bases portafusibles: 4 Salidas Tensin nominal: 440 V Aislamiento: 10 kV Dimensiones: Alto: 580 mm Ancho: Fondo: 300 mm 1820 mm 4.500,00

4.500,00 25

Clculo y Diseo de Subestaciones Elctricas

Electricidad

1

Puentes BT - B2 Transformador 1: Puentes BT - B2 Transformador 1 Juego de puentes de cables de BT,de seccin y material Al (Etileno-Propileno) sin armadura, y todos los accesorios para la conexin, formados por un grupo de cables en la cantidad 2xfase + 1xneutro de 3,0 m de longitud.

900,00

900,00

1

Equipo de Medida de Energa: Equipo de medida Contador tarificador electrnico multifuncin, registrador electrnico y regleta de verificacin. 2.750,00 Total importe equipos de BT 2.750,00 8.150,00

Sistema de puesta a tierra - Instalaciones de Tierras Exteriores

26

Clculo y Diseo de Subestaciones Elctricas

Electricidad

1

Tierras Exteriores Prot Transformacin: Picas alineadas Instalacin exterior de puesta a tierra de proteccin en el edificio de transformacin, debidamente montada y conexionada, empleando conductor de cobre desnudo. El conductor de cobre est unido a picas de acero cobreado de 14mm de dimetro. Caractersticas: Geometra: Picas alineadas Profundidad: 0,5 m Nmero de picas: tres Longitud de picas: 2 metros Distancia entre picas: 3 metros 1.455,00 1.455,00

1

Tierras Exteriores Serv Transformacin: Picas alineadas Tierra de servicio o neutro del transformador. Instalacin exterior realizada con cobre aislado con el mismo tipo de materiales que las tierras de proteccin. Caractersticas: Geometra: Picas alineadas Profundidad: 0,5 m Nmero de picas: dos Longitud de picas: 2 metros Distancia entre picas: 3 metros 1.455,00 - Instalaciones de Tierras Interiores 1.455,00

27

Clculo y Diseo de Subestaciones Elctricas

Electricidad

1

Tierras Interiores Prot Transformacin: Instalacin interior tierras Instalacin de puesta a tierra de proteccin en el edificio de transformacin, con el conductor de cobre desnudo, grapado a la pared, y conectado a los equipos de MT y dems aparamenta de este edificio, as como una caja general de tierra de proteccin segn las normas de la compaa suministradora.

925,00

925,00

1

Tierras Interiores Serv Transformacin: Instalacin interior tierras Instalacin de puesta a tierra de servicio en el edificio de transformacin, con el conductor de cobre aislado, grapado a la pared, y conectado al neutro de BT, as como una caja general de tierra de servicio segn las normas de la compaa suministradora. Total importe sistema de tierras

925,00

925,00 4.760,00

Varios - Defensa de Transformadores 1 Defensa de Transformador 1: Proteccin fsica transformador Proteccin metlica para defensa del transformador. 283,00 - Equipos de Iluminacin en el edificio de transformacin 283,00

28

Clculo y Diseo de Subestaciones Elctricas

Electricidad

1

Iluminacin Edificio de Transformacin: Equipo de iluminacin Equipo de iluminacin compuesto de: Equipo de alumbrado que permita la suficiente visibilidad para ejecutar las maniobras y revisiones necesarias en los equipos de MT. Equipo autnomo de alumbrado de emergencia y sealizacin de la salida del local. 600,00 - Equipos de operacin, maniobra y seguridad en el edificio de transformacin 600,00

1

Maniobra de Transformacin: Equipo de seguridad y maniobra Equipo de operacin que permite tanto la realizacin de maniobras con aislamiento suficiente para proteger al personal durante la operacin, tanto de maniobras como de mantenimiento, compuesto por: Banquillo aislante Par de guantes de amianto Extintor de eficacia 89B Una palanca de accionamiento Armario de primeros auxilios 700,00 Total importe de varios 700,00 1.583,00

Presupuesto total Total importe obra civil 3.818,00

29

Clculo y Diseo de Subestaciones Elctricas

Electricidad

Total importe aparamenta de MT Total importe equipos de potencia Total importe equipos de BT Total importe sistema de tierras Total importe de varios Neto del presupuesto completo 0 % de imprevistos

41.325,00 83.750,00 8.150,00 4.760,00 1.583,00 143.386,00 0,00 143.386,00

TOTAL PRESUPUESTO

El/la tcnico competente, D./D. Ejercicio 4 OBRA CIVIL Total Obra Civil 11.075,00

APARAMENTA DE ALTA TENSIN Total Aparamenta de Alta Tensin TRANSFORMADORES Total Transformadores EQUIPOS DE BAJA TENSIN Total Equipos de Baja Tensin SISTEMA DE PUESTA A TIERRA Total Sistema de Puesta a tierra VARIOS 30 3.558,00 2.219,04 44.836,00 16.571,00

Clculo y Diseo de Subestaciones Elctricas

Electricidad

Total Varios

884,00 79.143,04

TOTAL PRESUPUESTO

El presupuesto asciende a la cantidad de: SETENTA Y NUEVE MIL CIENTO CUARENTA Y TRES EUROS CON CUATRO CENTIMOS 14. Diferencia de precio entre un transformador de 630 kVA con aislamiento seco y en aceite. Con aislamiento seco: 22418 Con aislamiento aceite: 19515.5 17. Compara las dimensiones de un centro de transformacin subterrneo equipado con dos transformadores de 630 kVA y ventilacin vertical, con otro equipado con dos transformadores de 1000 kVA y ventilacin vertical. CT subterrneo de dos trafos de 630kVA ventilacin vertical: Largo: 5m Ancho: 3m Alto: 3,50m Anchura altura celdas: 1,90m CT subterrneo de dos trafos de 1000kVA ventilacin vertical: Largo: 5m Ancho: 3,60m Alto: 3,50m Anchura altura celdas: 2,50m

31

Clculo y Diseo de Subestaciones Elctricas

Electricidad

PRCTICA 3: Visita CTs Campus Ro Ebro1. Esquema unifilar con caractersticas de los centros de transformacin.

32

Clculo y Diseo de Subestaciones Elctricas

Electricidad

ADA BYRON

33

Clculo y Diseo de Subestaciones Elctricas

Electricidad

2. Plano de planta con la distribucin de los diferentes elementos (transformadores, cabinas, cuadros de b.t..,) de los C.T. de Abonados del Torres Quevedo, y del C.T. del Betancourt.

3. Qu seccin tiene la salida de baja tensin de los distintos transformadores? Edificio Torres Quevedo: seccin de salida en B.T. de 95 mm2. Ada Byron: en B.T. la salida se realiza mediante pletinas. Edificio Betancourt: salida en B.T. 3x240 mm2 en bandeja perforada. Edificio Lorenzo Normante: salida en B.T. mediante cables de 240 mm2. 4. Ventajas e inconvenientes del tipo de instalacin de la salida en BT en el C.T. del edificio Ada Byron. La salida en BT se realiza mediante pletinas cuyos inconvenientes son la disminucin brusca de la seccin del cable y el peso extra del cable. La ventaja es que al disponer de menor seccin son ms maleables. 5. Sistemas de ventilacin en los edificios Ada Byron y Lorenzo Normante. Ada Byron: la ventilacin es forzada. Lorenzo Normante: la ventilacin es natural.

34

Clculo y Diseo de Subestaciones Elctricas

Electricidad

6. Tipos de interruptor disyuntor existentes en el C.T. del edificio Torres Quevedo, y rels de proteccin existentes.

Los rels de proteccin existentes son electrnicos, aunque antiguamente eran directos. 7. Caractersticas principales y fabricantes de las celdas de los C.T. de los edificios Torres Quevedo y Ada Byron Torres Quevedo: celdas de C.T. de MESA. Ada Byron: celdas de C.T. de ABB.

35

Clculo y Diseo de Subestaciones Elctricas

Electricidad

8. Tipo y potencia de los transformadores del edificio Torres Quevedo.

36

Clculo y Diseo de Subestaciones Elctricas

Electricidad

9. Tipo y potencia de los transformadores del edificio Betancourt. Condiciones de conexin en paralelo de los transformadores. Dos trafos de 800 KVAs en paralelo.

10. Cuntos T.I. y T.T existen en el C.T. del edificio Lorenzo Normante? En el edificio hay: 2 T.I. y 2 T.T. 11. Dibujar un esquema de la lnea de M.T. uniendo los C.T. en el edificio Torres Quevedo.

37

Clculo y Diseo de Subestaciones Elctricas

Electricidad

12. Dibujar un esquema con las caractersticas del cuadro de baja tensin del C.T. del edificio Betancourt.

13. Medios de extincin de incendios en los distintos C.T.? Extincin automtica con CO2 en todos los edificios, excepto en el edificio de Torres Quevedo en el que todava quedan bombonas con gas aln, el cual est prohibido. 14. Caractersticas de los equipos de medida en los CT. Son electrnicos. Los transformadores de tensin son los mismos para medida y tensin aunque no ocurre lo mismo con los transformadores de corriente. 15. Ventajas e inconvenientes del uso de transformadores de aislamiento en aceite mineral o aislamiento seco. Los transformadores de aislamiento en aceite mineral ocupan ms, y se necesita un foso debajo de ellos, para las fugas de aceite. 16. Valores de resistencia de puesta a tierra en los C.T. de los edificios Ada Byron y en el Betancourt. Ada Byron: Herrajes 5.41 . Neutro 5.73 . Betancourt: Herrajes 3.62 . Neutro 0.28 .

38

Clculo y Diseo de Subestaciones Elctricas

Electricidad

17. Dibujar detalle de la entrada de los cables de MT en el C.T. del edificio Betancourt.

39

Clculo y Diseo de Subestaciones Elctricas

Electricidad

Prctica 4: Rels de proteccin I1. Valores mximos de tensin e intensidad del equipo de ensayo de rels PTE-100C. Hasta 250 A de Intensidad. Hasta 250 V en AC y hasta 350 V en DC. 2. Tipos de pruebas que se pueden realizar con el equipo de ensayo PTE-100C. Prueba de rels de sobreintensidad y rels de mnima y mxima tensin. - Prueba de rels direccionales de sobreintensidad (opciones PTE-FCL o PTEFCN). - Prueba de reenganchadores (opcin PTE-FCE). - Prueba de rels de tensin de c.c. - Prueba de interruptores automticos. - Verificacin de Knee-point en transformadores de intensidad. - Combinado con el PTE-100-V forma un sistema monofsico completo capaz de probar rels diferenciales, rels de comprobacin de sincronismo, rels de inversin de potencia, etc. 3. Explicar la funcin de cada una de las bornas del equipo PTE100C. MONITOR DE SEAL Se dispone de un monitor de seal que puede admitir seales de tensin en C.A. o C.C. indistintamente entre 5 y 250 V, o seales de contacto libre de potencial. SALIDA DE INTENSIDAD Regulacin por medio de autotransformador variable y transformador de salida en 4 rangos. SALIDA AUXILIAR DE TENSIN Proporciona 110 V a.c. con una intensidad mxima de 0.3 A. Est protegida por fusible. TENSIN AUXILIAR EN C.C. Sailda variable estabilizada y regulada electrnicamente por potencimetro, con tres campos de salida autoconmutados hasta 250Vcc, 0,25 A. Permite su utilizacion simultnea con cualquier otra salida. SALIDA DE TENSIN ALTERNA 40

Clculo y Diseo de Subestaciones Elctricas

Electricidad

Regulacin por medio de autotransformador variable y transformador de salida hasta 250V ac, 4 A. Este toma no es simultnea con la intensidad. SALIDA DE TENSIN CONTNUA Regulacin por medio de autotransformador variable y transformador de salida hasta 350V dc, 2.8 A. Esta toma no es simultnea con la intensidad. 4. Diagrama de bloques del equipo de ensayo PTE-100C.

5. Tipos de IAC disponibles en el laboratorio. Intensidades de los elementos de proteccin. Intensidad mxima en los contactos de control. Posibles aplicaciones. Tipos: IAC51 IAC51 IAC60 IAC60 B D B J.

6. Obtener la curva de actuacin de un rel de proteccin IAC de los disponibles en el laboratorio. Compararla con la proporcionada por el fabricante. 750/760 Rel de proteccin de Alimentador.

41

Clculo y Diseo de Subestaciones Elctricas

Electricidad

7. Caractersticas principales de algn modelo de rel de proteccin frente a sobretensiones. Buscar en las pginas de fabricantes. VELASQUES R3F: Voltajes de alimentacin disponibles: 115, 220, 440VAC y 24, 48, 60, 125 VDC aislado con transformador. Frecuencia de operacin: DC o 55-75 Hz. Impedancia de entrada: mayor que 1 megohmios. 42

Clculo y Diseo de Subestaciones Elctricas

Electricidad

Histresis: la diferencia entre el voltaje de cada y el de reenganche es 2.5% del voltaje nominal aproximadamente. Disparo: ajustable entre 0 y +20% para alto voltaje y entre 0 y -20% para bajo voltaje. Retardo de tiempo: temporizacin ajustable entre 0 y 15 segundos. Precisin de la calibracin del temporizado: +/-10%. Sealizacin: por medio de diodos Led. Conexin: regleta posterior. Salidas: los rels modelo R3F se entregan con dos contactos conmutables de 3 amperios a 250 VAC. Temperatura ambiente mxima: 43 C Sensibilidad a campos electromagnticos: opera sin ningn problema en subestaciones elctricas cerca de barrajes con corrientes superiores a 1000 amperios. Tambin ha sido probado en ambientes en tableros de radio transmisin. Aislamiento entre tierra y cualquier terminal: 1000 VAC. Consumo: 3 vatios 8. Caractersticas principales del rel de sobreintensidad TOC600. Caractersticas de sobrerecorrido despreciable (unidad de tiempo menor a 30 ms, unidad instantnea menor a 10 ms). Reposicin rpida (menor a 50 ms). Elevada relacin cada-disparo (mayor al 95%). Temporaizacin ajustable del instantneo y al nmero de tomas disponibles. Modelo de Intensidad nominal de 5 A. Rango de intensidad de 1.5 a 13.125. Unidades de tiempo en 32 escalones del 7.5% de In (0.375A). Consumo de circuito auxiliar de CC: 60 mA en nominal y 110A en disparado. Capacidad trmica de los circuitos de Intensidad: continuamente = 2In. Durante 3 segundos = 50 In y durante 1 segundo = 100 In. 9. Caractersticas principales del reenganchador DAR100. Tipos de lneas en las que se instalan dichos equipos. CARACTERSTICAS Las caractersticas comunes a todos los modelos son: -Tamao: el rel ocupa un espacio de de rack normalizado de 19 pulgadas pudiendo ser alojado en cajas con capacidad para un rel, dos y cuatro rels. -Extraibilidad: El rel es totalmente extrable de su caja. -Montaje: Las cajas estn preparadas para montaje empotrado, semiempotrado o saliente indistintamente. -Insercin: La insercin de los mdulos se realiza mediante tornillos microtricos lo que evita que el rel sea forzado y proporciona perfectops contactos elctricos. 43

Clculo y Diseo de Subestaciones Elctricas

Electricidad

-Cdigo: este tipo dispone de un cdigo mecnico distinto de los dems para eliminar la posibilidad de introducir el rel en la caja o compartimento destinado a otro de distinto tipo. -Tapa: Los mandos del rel estn protegidos conta operaciones involuntarias por una tapa de plstico precintable que permite la reposicin del rel desde el exterior. DATOS TCNICOS Reenganche instantneoSin demora Primer reenganche temporizado0.01 a 9.9 sg Segundo reenganche temporizado.de 1 a 99 sg Tercer reenganche temporizado tiempo corto.1 a 99 sg Tercer reenganche temporizado tiempo largo . 10 a 990 sg Tiempo de bloqueo..1 a 99 sg Contactos de reenganche permanecen cerrados durante 0.5 sg. CONTACTOS DE SALIDA: -Capacidad de cierre: 3000 W resisitivos durante 0.2 sg con un mximo de 30 A y 300 V c.c. -Capacidad de corte: 50 W resistivos con un mximo de 2 A y de 300 V c.c. -Capacidad en permanencia: 5 A con un mximo de 300 V c.c. PRECISIN -Tiepo de reenganche: +- 5% -Tiempo de bloqueo: +- 10 % Las dos principales aplicaciones del rel DAR 100 son: -Circuitos de distribucin. -Lneas de tansmisin. 11. Diferencias ms significativas entre los rels IT-120D y IT110DE. Diferencia posibles aplicaciones. Dependiendo del sistema de puesta a tierra se deber seleccionar el rel ms adecuado: Para Neutro Aislado el modelo IT-110DE (Niveles de intensidad muy pequeos capacitivos). Para Neutro puesto a tierra Restringido el modelo IT-120D. IT; (Tipo de Rel); (Caracteristicas de fase o monofsico) ; (Caracteristicas del neutro) ;(Otras caracteristicas). IT120D: IT; 1=Monofsico; 2=Tiempo Inverso; 0= No lleva Neutro; D=Direccional. IT110DE: IT; 1= Monofsico; 1= Tiempo Fijo; 0=No lleva Neutro; D=Direccional.

44

Clculo y Diseo de Subestaciones Elctricas

Electricidad

12. Caractersticas de los rels auxiliares disponibles en el laboratorio. MODELO RJ -8 C.C.: 24,48,110,125 V C.A.: 110,127,220 V El rel del laboratorio tiene una Vcc = 48 V MODELO TH22 C.C.:24,110,125 V C.A.:110,127,220 V El rel TH22FT del laboratorio tiene las siguiente caractersticas: V(50 o 60 Hz): 220 V Es regulable. Temp: 3M MODELO TJ-44 Rango normal C.C: 24,110,125 V C.A.: 127,220 V Rango extendido C.C.: 60,72,110 V El rel TJ-44 del laboratorio tiene una Vcc=110 V, t=0.1 sg y es regulable. 13. Caractersticas y esquema de conexin del rel Bucholz. Datos electricos de los interruptores. Voltaje 48-127 V d.c 230 V a.c Corriente 2A 2A Poder Disyunto 250W 400VA

L/R0.5

Las bornas 1 y 2 van al Interruptor automtico y las bornas 3y4 van a la alarma.

45

Clculo y Diseo de Subestaciones Elctricas

Electricidad

14. Enumera y describe brevemente las tareas que se deben llevar a cabo para la puesta en marcha de un rel de proteccin (ajuste, ensayo, etc..). PUESTA EN SERVICIO 1.Inspeccin. Sacar el rel de su embalaje y efectuar una ionspeccin visual en relacin con los posibles daos sufridos durante el transporte. Comprobar que todos los tornillos estn amarrados y lacrados y el rel no ha sido manipulado en su interior. 2. Comprobacin de caractersticas nominales. Comprobar que el rel lleva grabados las caractersticas nominales solicitadas: -Tipo -Regulaciones -Alimentacin auxiliar -Etc. Una vez comprobado que el rel est de acuerdo a lo solicitado, se proceder a su instalacin en el panel correspondiente, al que previamente se le habr hecho los taladros necesarios para alojar la caja. Una vez fijados sobre el panel no se debe realizar ninguna manipulacin mecnica sobre el rel o sobre el panel. 3. Comprobacin de circuitos exteriores. Una vez fijado sobre el panel, ser necesario cambiar sus bornas exteriores, siguiendo los esquemas indicados en la figura adjunta al rel. 4.Esquema elctrico. En base a lo indicado en el punto 3 se elabora el esquema elctrico, que en cada proyecto concreto se deber definir ms detalladamente y que habr sido realizada por la correspondiente ingeniera. 15. Definir brevemente el concepto de selectividad y coordinacin de protecciones. Selectividad: Es la coordinacin de dispositivos de corte automtico para que un defecto, producido en un punto cualquiera de la red, sea eliminada por el interruptor automtico colocado inmediatamente aguas arriba del defecto, y slo por l. - selectividad total Para todos los valores de defecto, desde la sobrecarga hasta el cortocircuito franco, la distribucin es totalmente selectiva si D2 abre y si D1 permanece cerrado. 46

Clculo y Diseo de Subestaciones Elctricas

Electricidad

- selectividad parcial La selectividad es parcial si la condicin anterior slo se cumple para un valor de intensidad de cortocircuito inferior a la intensidad de cortocircuito mxima. A este valor se le llama lmite de selectividad.

47

Clculo y Diseo de Subestaciones Elctricas

Electricidad

Prctica 5: Elementos de parques de transformacin en centrales elctricas1. Esquema unifilar de las centrales de Sstago, con caractersticas principales.

2. Tipos de rels empleados en el cuadro de control de Sstago. Los rels que se emplean son de proteccin: rel Buchholz, rel de Temperatura, rel de sobreintensidades y rel diferencial. 3. Sistemas de corte empleados en los disyuntores de M.T. y A.T de Sstago. Son del tipo de ruptura al aire. 5. Caractersticas detalladas del transformador de potencia de 110 kV de la central de Sstago. Transformador de 9900 KVA. 110/6.6 kV. 52/886 A. Conexin Y-. Tiene regulacin automtica.

48

Clculo y Diseo de Subestaciones Elctricas

Electricidad

6. Rels de proteccin en los transformadores de potencia de la central de Sstago. Los rels que se emplean son de proteccin: rel Buchholz, rel de Temperatura, rel de sobreintensidades y rel diferencial. 7. Croquis con la ubicacin del rel Buchholz. El rel Buchholz se encuentra entre el transformador y el depsito de aceite.

8. Caractersticas de la lnea de enlace entre las dos centrales de Sstago. La central hidroelctrica de Sastago se compone por centrales hidroelctricas una central pequea correspondiente a la ms antigua que proporciona una potencia de 500 KVA, la cual se encuentra unida mediante conductos subterrneos de 1Km. La energa se eleva a 6600 V hasta llegar a la central nueva. La nueva central posee un total de 56 polos y consta de cuatro grupos de turbina alternador. 9. Potencia y tensin de la lnea que enlaza desde la Central n 1. La tensin de la lnea que enlaza desde la Central n 1 es de 6.6 KV.

49

Clculo y Diseo de Subestaciones Elctricas

Electricidad

10. Esquema unifilar de la central trmica de Andorra

11. Sistemas de tierra empleados en la central trmica de Andorra. Sistema mallado. 12. Tipos de disyuntores empleados en M.T. y A.T central trmica de Andorra. Los disyuntores ms comunes empleados en M.T y A.T son: - Disyuntores de soplado. - Disyuntores de de pequeo y gran volumen de aceite. - Disyuntores de SF6 13. Caractersticas del interruptor de soplado magntico de la central trmica de Andorra. Consiste en producir un rpido alargamiento del arco, por la accin de un campo magntico excitado por la propia corriente a cortar, que es canalizado hacia el interior de una cmara de extincin de material aislante y refractario. En los interruptores de corriente alterna, el soplado magntico es nulo en el momento de extinguirse el arco (paso por cero de la corriente), no 50

Clculo y Diseo de Subestaciones Elctricas

Electricidad

ejercindose en este instante accin electromagntica alguna sobre los iones y electrones presentes en la columna del arco. Esto limita la utilizacin de este tipo de aparatos en tensin muy elevadas, empleados ms bin en M.T. hasta 24KV y sobre todo en B.T. 14. Caractersticas del interruptor de aire comprimido de la central trmica de Andorra. Estos interruptores basan su accin en soplar el arco que se forma entre los electrodos mediante la apertura de una vlvula de aire comprimido que estira y enfra el arco. El sentido del flujo de aire los divide en de soplo axial, radial o cruzado. 15. Justificacin del empleo de transformadores monofsicos en el parque de transformacin central trmica de Andorra. El uso de transformadores monofsicos es muy comn en los parques de transformacin debido a que si por algn casual uno de ellos se estropeara es mucho ms econmico poseer otro de repuesto y cambiarlo que un trasformador trifsico. 16. Eleccin de los transformadores de intensidad en la salida de 400 kV a la salida de uno de los grupos de la central trmica de Andorra.

I

P 3 * V * cos

389 * 106 623,859 A 3 * 400 *103 * 0.9

Escogera un trafo que pudiese soportar esa corriente. 17. Justificacin de las distancia de seguridad a la salida del parque de 400 kV en la central trmica de Andorra. La razn de que se ponga bastante separado la subestacin de la central es para que en caso de alguna avera de tipo fsico en alguna de las dos, no afecte a la otra.

51

Clculo y Diseo de Subestaciones Elctricas

Electricidad

18. Croquis con emplazamiento de los seccionadores, disyuntores y transformadores de medida y proteccin en el parque de transformacin de Andorra.

52

Clculo y Diseo de Subestaciones Elctricas

Electricidad

Prctica 6: Rels de proteccin II1. Aplicaciones, y funciones de proteccin y control del REL 511 de ABB (mirar en catlogo).

53

Clculo y Diseo de Subestaciones Elctricas

Electricidad

2. Aplicaciones, y funciones de proteccin y control del REL 551 de ABB (mirar en catlogo).

3. Caractersticas de la maleta de ensayo OMICRON: nmero de salidas analgicas, digitales y mxima tensin e intensidad que pueden inyectar. Funciones que se pueden ensayar.

CP CU1 Unidad multiuso de acoplamiento para CPC 100 El sistema multifuncional de pruebas primarias CPC 100, en combinacin con la unidad de acoplamiento CP CU1, es un sistema de medida nico para 54

Clculo y Diseo de Subestaciones Elctricas

Electricidad

Impedancias de lnea y factor k de lneas areas o cables de potencia, Acoplamiento mutuo de lneas paralelas, Impedancias de tierra de grandes subestaciones, Tensiones de paso y de contacto Acoplamiento de lneas elctricas a cables de sealizacin. El sistema de prueba que ofrece OMICRON utiliza amplificadores de modo conmutado y tcnicas de desplazamiento de frecuencia para lograr mediciones precisas pese a las interferencias elctricas.

CaractersticasyBeneficiosPorttil: Una sola persona transporta cmodamente el equipo componentems pesado: 29kg

Pruebas e informes automatizados: Plantillas para las aplicaciones msimportantes orientan al usuario a lo largo del proceso de medicin. Procesamiento posterior de los resultados en Microsoft ExcelTM

Mediciones sencillas de equipos en prueba complejos: Efecte mediciones defactor K en lneas elctricas, mediciones de impedancia de tierra en grandes subestaciones y tambin mediciones de impedancia de acoplamiento entre lneas elctricas y cables de sealizacin, utilizando simplemente plantillas ya preparadas.

Principio de medicin con frecuencia variable: Que posibilita mediciones precisas con relativamente baja potencia en entornos con interferencias Cumple las ms estrictas normas de seguridad relativas a conexin a lneas areas:Hasta 30KA pueden ser drenados a tierra en caso de una condicin inesperada de falta causada por una falta en la lnea paralela u otros eventos.

55

Clculo y Diseo de Subestaciones Elctricas

Electricidad

4. Cargar los ajustes en la proteccin mediante el software CAP 540 (ABB) a partir de los ajustes propuestos. LINE REFERENCE

56

Clculo y Diseo de Subestaciones Elctricas

Electricidad

ZM1

ZM2

57

Clculo y Diseo de Subestaciones Elctricas

Electricidad

ZM3

OMICRON

58

Clculo y Diseo de Subestaciones Elctricas

Electricidad

Prctica 8: Subestacin ETD interior Casablanca ENDESA1. Esquema unifilar detallado de la subestacin.

59

Clculo y Diseo de Subestaciones Elctricas

Electricidad

60

Clculo y Diseo de Subestaciones Elctricas

Electricidad

61

Clculo y Diseo de Subestaciones Elctricas

Electricidad

62

Clculo y Diseo de Subestaciones Elctricas

Electricidad

63

Clculo y Diseo de Subestaciones Elctricas

Electricidad

64

Clculo y Diseo de Subestaciones Elctricas

Electricidad

65

Clculo y Diseo de Subestaciones Elctricas

Electricidad

2. Cules son los sistemas de ruptura empleados? Disponen de seccionadores con puesta a tierra, seccionador-interruptor (no cortocircuitados) y de interruptor (SF6) con muelle de velocidad de ruptura. 3. Dibujar un croquis del bloque compacto de 132 kV, con los aparatos ms caractersticos.

66

Clculo y Diseo de Subestaciones Elctricas

Electricidad

4. Tipos de rels utilizados en 132 kV en la posicin de lnea. Se utilizan rels de sobreintensidad, diferencial y regulador de posicin. 5. Sistema de comunicacin empleado para la transmisin de datos. El sistema de comunicacin empleado es el telemando. 6. Se emplean seccionadores en las instalaciones de 10 y 132 kV del S.E.T.? Por qu? S que se emplean. Porque se debe proteger tanto el transformador como los diferentes elementos que componen la subestacin, as como se debe aislar ciertas zonas para reparaciones. 7. Explica la constitucin de una cabina en la posicin de salida de10 kV. Constituida por una celda de lnea y proteccin. 8. Potencia, conexin y caractersticas ms destacables de los transformadores de potencia. Trasformador 45 kV/10KV: conexin Y 11, 30 KVA, refrigeracin natural, con neutro rgido a tierra. Trasformador 132 kV/45KV: conexin Y 11, 80 KVA, no lleva radiadores (porque si no sera de gran tamao), refrigeracin forzada mediante aire, neutro rgido a tierra. 9. Sistema de regulacin de los transformadores de potencia. En carga mediante una resistencia. 10. Sistema de refrigeracin de los transformadores de potencia. El transformador de 45 KV/10 KV tiene refrigeracin natural, mientras que el transformador de 132 KV /45 KV tiene refrigeracin forzada mediante aire. 11. Elementos de proteccin en los transformadores de potencia. Rel Buchholz, autovlvulas, hilo cortaincendios.

67

Clculo y Diseo de Subestaciones Elctricas

Electricidad

12. Por qu existen autovlvulas en los transformadores de potencia, siendo una subestacin interior? Evitan las sobretensiones tipo rayo, debido a que tiene lneas areas cercanas. 13. Explica en qu consiste el foso de recogida de aceite de los transformadores de potencia. Son piedras metidas en un foso, que tienen la funcin de absorber parte del aceite que puede fugarse del transformador. Con las piedras no se hacen charcos, lo que evita que en caso de un incendio, el fuego llegue a todo el foso. 14. Diferencias en las salidas de 10 y 45 kV de los transformadores. En la salida de 10 KV dispone de 3 cables de pletina, con una elevada corriente. En el caso de la salida de 45 KV se efecta mediante dos cables. 15. Caractersticas de cables los empleados. Cables subterrneos sin neutro. 16. Describe el sistema de tierras empleado. Malla de tierra que cubre toda la subestacin mediante picas de Cu. A esta malla se conecta tambin los neutros de los transformadores. 17. Finalidad de las bateras de acumuladores. Control y mando de la subestacin a 125 V en corriente contina. 18. Cul es la proteccin de los condensadores? Se alimentan de 125 V de c.c., no por etapas. Los condensadores no necesitan mejorar el cos a la salida del transformador.

68

Clculo y Diseo de Subestaciones Elctricas

Electricidad

Prctica 9: Subestacin ETD intemperie Valdeconsejo ENDESA1. Dibuja el esquema unifilar simplificado.

3. El primer apoyo despus de la subestacin tiene cadena de amarre o suspensin. Justificarlo. Es de amarre, porque es el que ms esfuerzos soporta. 4. Tipos de ruptura empleada en los disyuntores. Son de aire. 5. Existe posibilidad de que los disyuntores puedan ser accionados desde el cuadro del interruptor? Si.

69

Clculo y Diseo de Subestaciones Elctricas

Electricidad

6. Tipos de seccionadores empleados. Los seccionadores se desconectan por telemando? Los seccionadores empleados son de barras y de lnea. No pueden desconectarse por telemando. 7. Caractersticas de los conductores empleados. El cableado es de Al y el derivador de Cu. La unin de ambos se realiza mediante un bimetal. 8. Diferencia entre un transformador de intensidad y otro de tensin en cuanto a instalacin. El de intensidad es pasante mientras que el de tensin es de fase a tierra. 9. Dnde estn colocados los transformadores de tensin en una posicin de lnea de 132 kV? Detrs del seccionador de barras. 10. Potencia, conexin, nmero de bobinados y caractersticas ms destacables del transformador de potencia. 132/15KV, potencia de 20 MVA, conexin YY. 11. Sistema de regulacin del transformador de potencia. Mediante una rueda se puede ir regulando y ajustando la potencia del transformador. 12. Cmo estn conectados los neutros del transformador? Rgidamente a tierra. 13. Dnde estn colocados los rels Buchholz? Entre el depsito de aceite y el ncleo magntico. 14. Existen tomas de tierra independientes para los neutros del transformador? No. 15. Secciones de los cables de tierra empleados. 95mm2. 70

Clculo y Diseo de Subestaciones Elctricas

Electricidad

16. Dibujar un detalle con los canales de cables.

El neutro es el cable de seccin ms pequea. 17. Caractersticas detalladas de las cabinas utilizadas en el nivel de tensin de 24 kv

71

Clculo y Diseo de Subestaciones Elctricas

Electricidad

18. Tipos de rels de proteccin utilizados en la posicin de lnea de 132 kV, y en la posicin del transformador de potencia. En la posicin del transformador de potencia disponemos de los siguientes rels: Rel Rel Rel Rel Rel sobre-intensidad. sobre-tensin Buchholz. de Temperatura. Diferencial.

En la lnea de 132 KV tendremos: Rel sobre-intensidad. Rel sobre-tensin. 19. Potencia del trafo de SS.AA. Posee una potencia de 50 KVA. 20. Caractersticas del equipo de compensacin de energa reactiva: potencia, tipo de conexin, P = 4 MVA reactivos. V = 15 KV. n aislamiento = 50 KV/125 KV. Inductiva = 0. Conexin Y/Y. Tiempo descarga = 10 min. 21. Explica que tipo de valla exterior existe en la subestacin, y su conexin a tierra. Es una valla que est conectada a tierra cada ciertos metros.

72