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SUBESTACIONES ELECTRICAS UNIDAD V
Instituto tecnológico de cerro azul
Carrera:
Ingeniería electromecánica
Catedrático:
Ingeniero José Zamora santiago
Alumnos:
Góngora Sánchez José Manuel
Lira Rodríguez Aldo Alejandro
Lorenzo Rivera Eric
Mar González Alberto
Rivera González David
Materia:
Subestaciones eléctricas
“Investigación de una subestación
eléctrica”.
SUBESTACION ELECTRICA 115/4.16 KV ; 6.25 MVA 1
SUBESTACIONES ELECTRICAS UNIDAD V
SUBESTACIONES ELÉCTRICAS.
Subestación eléctrica de distribución de
115/4.16 Kv., 6.25 mva
De tipo intemperie.
Localización
Barra norte de Tuxpan, Veracruz.
Subestación eléctrica 115/4.16 Kv.
6.25 MVA
PEMEX refinación.
SUBESTACION ELECTRICA 115/4.16 KV ; 6.25 MVA 2
SUBESTACIONES ELECTRICAS UNIDAD V
INTRODUCION…………………………………………………………………….…5
JUSTIFICACION……………………………………………………………………..6
1.1 DEFINICION DE UNA SUBESTACION ELECTRICA………………………7
1.2 SUBESTACION EN CENTRALES ELECTRICAS ………………………….7
1.2.1 SUBESTACIONES RECEPTORAS…………………………………7
1.2.2 SUBESTACIONES ELEVADORAS…………………………………………8
1.2.3 SUBESTACIONES REDUCTORAS…………………………………………8
1.2.4 SUBESTACIONES DE ENLACE…………………………………………….8
2.1 PARTES PRINCIPALES DE UN TRAFO………………….………………..11
2.2 CLASIFICACION DE LOS TRANFORMADORES…………………………11
2.2.1 TRANFORMADORES DE DISTRIBUCION………………………………12
2.3 SISTEMAS DE DICIPACION DE CALOR…………………………………..12
2.3.1 CLASE AA…………………………………………………………………….12
2.3.2 CLASE A/FA………………………………………………………………….13
2.3.3 CLASE AA/FA………………………………………………………………..13
2.3.4 CLASE
OA…………………………………………………………………….14
2.3.5 CLASE OA/FA………………………………………………………………..14
3.1 PARTES QUE COMPONEN UNA SUBESTACION ELECTRICA……….15
3.1.1
ACOMETIDA………………………………………………………………….15
3.1.2 EQUIPOS DE MEDICION…………………………………………………..15
3.1.3 CUCHILLAS……………………………………………………………….....16
3.1.3.1 CUCHILLA DE PASO
…………………………………………………….17
3.1.3.2 CUCHILLA DE PRUEBA…………………………………………………17
3.1.4 PUESTA A TIERRA………………………………………………………….17
3.1.5 INTERRUPTORES…………………………………………………………..18
3.1.5.1 ESPECIFICACION DE INTERRUPTORES……………………………18
3.1.5.2 PARTES PRINCIPALES DE UN INTERRUPTOR…………….………21
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SUBESTACIONES ELECTRICAS UNIDAD V
3.1.5.3 INTERRUPTORES DE VACIO……………………………….………….22
3.1.5.4 PEQUEÑO VOLUMEN DE ACEITE……………………….……………22
3.1.6 BARRAS O TUBOS CONDUCTORES……………………………………23
3.1.6.1 BARRAS DE COBRE……………………………………………………..23
3.1.6.2 BARRAS DE
ALUMINIO………………………………………………….23
3.1.7 MIRILLA……………………………………………………………………….23
3.1.8 APARTARRAYOS……………………………………………………………24
3.1.9 PRINCIPIO DE OPERACIÓN DE LA CUCHILA-FUSIBLES…………..27
3.1.10 FOSAS……………………………………………………………………….28
3.1.11 PUESTA A TIERRA………………………………………………………..29
4.1 DATOS GENERALES………………………………………………………….30
4.2 RESISTECIA A TIERRA DE RED…………………………………………….30
4.3 INTERPRETACION DE RESULTADOS…………………………………….31
4.4 DETERMINACION DEL NUMERO DE VARILLAS………………………..31
4.5 SUBESTACION ELECTRICA DERIVADA………………………………….32
4.6 PLANTA GENERAL……………………………………………………………35
4.6.1 ELEVACION A-A…………………………………………………………….37
4.6.2 ELEVACION B-B…………………………………………………………….38
4.6.3 ELEVACION C-C…………………………………………………………….39
4.6.4 ELEVACION D-D…………………………………………………………….40
CONCLUSION………………………………………………………………………41
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SUBESTACIONES ELECTRICAS UNIDAD V
INTRODUCCIÓN
Es de conocimiento general que hoy en día, la energía eléctrica
es necesaria para muchos aspectos de la vida diaria, ninguna persona
está exenta del uso de la energía eléctrica, de una forma u otra, ya
sea en su domicilio o en el trabajo, equipos en funcionamiento,
talleres, televisores, oficinas, quirófanos, etc. Esto nos lleva a la
conclusión de que el servicio eléctrico debe ser continuo.
Hay que tomar en cuenta también que este servicio debe ser
prestado en las mejores condiciones de calidad, y hoy en día, existen
leyes y sistemas reguladores que velan por el cumplimiento de tales
reglamentos por parte de las empresas del sector eléctrico, tanto en
lo referido a la continuidad del servicio como a la calidad del mismo.
Los Sistemas Eléctricos de Potencia (SEP), tienen varios
componentes y cada uno con características singulares, y éstos
forman parte importante de todo el sistema, cumpliendo cada uno
con sus funciones específicas, diferentes de los demás componentes,
pero importantes para el buen funcionamiento del sistema, tanto en
condiciones de calidad como de continuidad de servicio. Uno de
estos componentes son las subestaciones, cuya función es la
interconectar circuitos entre sí, con las mismas características de
potencia, aunque con características diferentes en algunos casos
(voltaje y corriente).
SUBESTACION ELECTRICA 115/4.16 KV ; 6.25 MVA 5
SUBESTACIONES ELECTRICAS UNIDAD V
JUSTIFICACION
Las subestaciones pueden ser de transmisión o de distribución,
de alta o de media tensión, y sus componentes, y la disposición de
estos, pueden variar de una subestación a otra, pero las
características de los componentes siempre serán las mismas, y cada
uno tendrá también dentro de la subestación, funciones específicas e
importantes a la vez.
Existen en una subestación, interruptores, encargados de unir o
abrir circuitos entre sí, transformadores de potencia, encargados de
transmitir la potencia de un sistema a otro con las características
deseadas de voltaje y corriente, transformadores de medida, que se
encargan de medir las características de la señal eléctrica para fines
de protección y registro, seccionadores, que unen o separan circuitos,
bancos de capacitores, que sirven para compensar la caída de tensión
al final de la línea de transmisión, los pararrayos que protegen contra
descargas; sólo para mencionar algunos.
Tomando en cuenta que las subestaciones son un componente
importante de los sistemas de potencia, además de ser los de mayor
costo económico, y que la continuidad del servicio depende en gran
parte de ellas; es necesario aplicar a estos sistemas (subestaciones)
una adecuada Gestión de Mantenimiento.
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SUBESTACIONES ELECTRICAS UNIDAD V
1.1 DEFINICIÓN DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA.
Las empresas, ya sean medianas o pequeñas y con mas razón
las más grandes, utilizan por necesidad una subestación eléctrica,
para hacer funcionar sus equipos electromecánicos y de control, es
necesaria una subestación eléctrica para poder distribuir la energía
eléctrica. En la figura siguiente se puede observar cómo esta
constituido el diagrama unifilar de una subestación eléctrica.
SUBESTACIÓN ELÉCTRICA
Es un conjunto de maquinas, aparatos y circuitos que tienen la
función de modificar los parámetros de potencia, tensión y corriente y
de proveer un medio de interconexión y derivación entre las
diferentes líneas de los sistemas
CLASIFICACION:
1.2 Subestaciones en centrales eléctricas
Estas se encuentran adyacentes a las centrales generadoras de
electricidad para modificar los parámetros de la potencia
suministrada por los generadores y para permitir la transmisión en
alta tensión de las líneas de transmisión, a este respecto se puede
mencionar que los generadores pueden suministrar la potencia entre
5 y 25 kv y de transmisión dependiendo del volumen de energía y la
distancia se puede efectuar a 69, 115, 230 o 400 kv.
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SUBESTACIONES ELECTRICAS UNIDAD V
1.2.1 Subestación receptora
Estas son alimentadas directamente de las líneas de
transmisión y reducen la tensión a valores menores para la
alimentación a los sistemas de subtransmisión o a las redes de
distribución, de manera que dependiendo de la tensión de
transmisión puede tener en su secundario valores del orden de 115,
69, 13.2 o 6.9. Estas son por lo general alimentadas de las redes de
subtransmisión y suministran la energía eléctrica a las redes de
distribución a tensiones de 23, 13.8 y 6.9 kv.
1.2.2 Subestaciones elevadoras
Este tipo de subestaciones eléctricas son las que perciben la
energía eléctrica a cierto valor propiamente bajo para después
elevarlo a otro aun más alto.
1.2.3 Subestaciones reductoras
Este tipo de subestación es lo contrario a las reductoras.
1.2.4 Subestaciones de enlace
Este tipo de subestación se encuentra más ampliamente en los
tendidos de líneas de transmisión de gran longitud ya que a mayor
distancia existen perdidas a lo largo de su trayecto (caída de voltaje).
Partes que comprende una subestación eléctrica:
Transformador de potencia
Interruptor de potencia
Cuchillas desconectadotas
Fusibles de potencia
Apartarrayos
Restauradores
Transformadores de instrumento
Subestaciones eléctricas por capacidad:
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Transmisión arriba de 230 kv
Subtransmisión 115 a 230 kv
Distribución primaria 23 a 115 kv
Distribución secundaria debajo de 23 kv
Tipo de construcción
Intemperie: se construyen en terrenos expuestos a la intemperie y
requieren de un diseño, aparatos y maquinas capaces de soportar el
funcionamiento en condiciones atmosféricas adversas, como es
nuestro caso.
Interior
En esta subestación, los espacios y maquinas que se usan están
diseñadas para operar en interiores, generalmente se utilizan el las
industrias.
Blindado
Los aparatos y maquinas, en esta, se encuentran bien protegidas y el
espacio necesario es muy reducido en comparación a las
subestaciones convencionales.
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Figura 1 Diagrama general de una subestación electrica
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SUBESTACION ELECTRICA 115/4.16 KV ; 6.25 MVA 11
Figura 2 Partes principales de una subestación electrica
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transformadores de potencia
Estos transformadores son de grandes voltajes y se emplean en
las estaciones o en las subestaciones transformadoras de energía
eléctrica cuya capacidad es superior a 300 KVA.
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Figura 3 Tipo de enfriador AA
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Figura 4 Tipo de enfriamiento OA
Figura 5 Tipo de enfriamiento OA/FA
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PARTES QUE COMPONE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA.
Los dispositivos eléctricos que constituyen dichas
subestaciones, los podemos definir en términos generales como
sigue:
Acometida
La acometida es el medio de conexión entre las instalaciones de
la compañía suministradora de energía y las instalaciones de la
subestación.
Medición
Los Equipos de Medición de la Cía. suministradora constan de
gabinetes sellados que están constituidos por transformadores de
corriente (T.C.) y transformadores de potencial (T.P.); éstos son de
tipo instrumento, que nos determinan el consumo de los kilowatts
hora y los kilovoltampers reactivos hora.
Figura 6.Transformadores de corriente (izquierda) y de
potencial (derecha), típicos en una subestación eléctrica tipo
compacta.
La función de los kilowatts-hora se desarrolla por el consumo de
energía eléctrica. Los kilovoltamperes - reactivos hora, como su
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nombre lo dice, son reactivos negativos en pérdida de energía
proporcionado por aparatos de inducción magnética.
Las pruebas que se efectuarán a dichos equipos son
determinadas por la compañía. Suministradora los equipos de
medición pueden ser de varios tipos:
En Gabinete: Los transformadores de potencial y de
corriente se encuentran dentro de gabinetes cerrados,
son proporcionados por compañía de luz, y dichos
gabinetes se encuentran dentro de la subestación
eléctrica.
Sin Gabinete: Los transformadores de potencial y de
corriente se encuentran sobre una estructura metálica y
dichos estructuras se encuentran dentro de la subestación
eléctrica.
También podemos clasificar a los equipos de medición, por
tarifa establecida por la Compañía Suministradora de Energía.
Baja Tensión: Los transformadores de potencial y de corriente se
encuentran conectados en el secundario del
transformador de la subestación eléctrica.
Alta Tensión: Los transformadores de potencial y de corriente se
encuentran entre la acometida y las cuchillas de paso de
la subestación eléctrica.
CUCHILLAS
Definimos como cuchillas al medio de desconexión entre la
acometida y el interruptor, y estas pueden tener la característica de
ser de paso o de prueba.
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DE PASO
Las cuchillas seccionadoras o de paso están destinadas a operar
sin carga, aislando el circuito que pertenece al consumidor del
circuito de la Compañía Suministradora. Estás se suministran con
aisladores acanalados de porcelana o resina y van colocadas después
de los Medidores de la Compañía Suministradora de Energía.
Figura 7.Cuchillas de operación sin carga, marca CEESSA
servicio interior.
De Prueba
Las cuchillas de prueba están destinadas a operar con carga, y
estas van perpendiculares a las cuchillas de paso.
De Puesta A Tierra
Estas cuchillas están definidas para aterrizar la barra
conductora como protección para dar mantenimiento preventivo,
drenando las corrientes parásitas que se quedan en el bus.
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INTERRUPTOR
Interruptor o desconectador con carga de un tiro tripolar, alta
corriente, son mecanismos de apertura y cierre con características de
operar el circuito en vacío o con carga. Su función es la de operar en
condiciones de falla o por maniobras de operaciones manuales.
En condiciones de falla, estos son accionados por los
relevadores respectivos, es decir, el equipo secundario o de
protección, el cual acciona automáticamente para eliminar la falla en
el menor tiempo posible. En condiciones de operación se emplean
para aislar a otros componentes para fines predeterminados como lo
es el mantenimiento.
Las pruebas que se efectúan a estos interruptores son más
mecánicas que eléctricas, ya que dependen del tipo de interruptor
que sea.
ALTA TENSIÓN.
Estos interruptores son utilizados para el suministro de
compañía suministradoras de energía, y para el control de una
subestación donde se manejan altas tensiones y los podemos
encontrar diseñados en aire, en vacío, y en pequeño volumen de
aceite.
CLASIFICACIÓN DE LOS INTERRUPTORES:
Aire
SUBESTACION ELECTRICA 115/4.16 KV ; 6.25 MVA 19
SUBESTACIONES ELECTRICAS UNIDAD V
Un interruptor en aire es un dispositivo en el cual todas sus partes
están expuestas a la intemperie, en una figura siguiente, se muestran
las partes principales del interruptor de potencia.
Figura 8. Sección transversal de un polo de un interruptor en aceite
Figura 9. Interruptor de potencia de la marca de fabricación STROM.
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SUBESTACIONES ELECTRICAS UNIDAD V
Figura 10. Partes principales de un interruptor de potencia.
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SUBESTACIONES ELECTRICAS UNIDAD V
TABLA DE IDENTIFICACIÓN DE LAS PARTES PRINCIPALES DE LOS
INTERRUPTORES DE MODELO DE FABRICACIÓN RAS, RAFS Y RADS.
A) Piezas comunes de los modelos
RAS, RAFS y RADS.
1. Aislador soporte superior.
2. Soporte superior.
3. Guía de conexión.
4. Parachispas axial superior.
5. Dedos de los contactos
principales superiores.
6. Varilla de amortiguador.
7. Base de soplado.
8. Contacto de parachispas
inferior.
9. Anillo de hule de sellado (O
´rings).
10. Dedos de los contactos
principales inferiores.
11. Eje de guía del tubo de
contacto móvil.
12. Pernos.
13. Bielita de Arrastreo.
14. Aderezo de pistón fijo.
15. Soporte inferior.
16. Resorte del pistón fijo.
17. Pistón fijo.
18. Varilla del pistón.
19. Tubo de contacto móvil.
20. Aislador soporte inferior.
B) Piezas importantes del Rupto
RAS.
21. Biela exterior del mecanismo.
22. Biela central del mecanismo.
23. Eje de la leva de
entrenamiento del mecanismo.
24. Biela del codo del mecanismo.
25. Leva del tope del mecanismo.
26. Tope de la leva.
27. Eje de la leva de la biela.
28. Flecha del mecanismo.
29. Ejes soporte del resorte motor
(2 por aparato).
30. Coplees (2 por aparato).
31. Resorte de regreso de la
biela.
32. Resorte motor.
33. Eje de la biela del mecanismo.
34. Clips de retención.
35. Placa de fijación del resorte
de regreso.
36. Resorte de torsión.
37. Soportes de eje.
38. Flechas de las bielas de
aisladores.
39. Aisladores – biela.
40. Chasis.
Partes principales de un interruptor de potencia.
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En Vacío
Un interruptor en vacío es un dispositivo encapsulado, es decir,
todas sus partes se encuentran dentro de una cápsula en vacío, esto
es para evitar el arco eléctrico.
Figura 11. Partes principales de un interruptor en vacío.
En Pequeño Volumen De Aceite:
Un interruptor en pequeño volumen de aceite es un dispositivo
encapsulado, es decir, todas sus partes se encuentran dentro de una
cápsula con aceite, esto es para evitar el arco eléctrico.
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SUBESTACIONES ELECTRICAS UNIDAD V
BARRAS, O TUBOS CONDUCTORES.
Se define como bus a una barra que sirve de medio de
transmisión de la tensión ya sea en una subestación o en un tablero,
soportado por aisladores y estas pueden ser de cobre o de aluminio.
Cobre: Este bus es una combinación de materiales de cobre, plata y
otros, siendo un porcentaje mayor de cobre, permitiendo que
su característica de conducción sea la más típica en uso,
además, por su costo barato.
Aluminio: Este bus es una combinación de materiales de aluminio,
plata y otros, siendo un porcentaje mayor de aluminio,
permitiendo que su característica de conducción sea mejor
que la de cobre, pero por su costo caro es la menos
utilizada.
MIRILLA
Es una ventana en el panel de la subestación que permite la
revisión ocular del interior de la subestación, y su función primordial
es la de permitir observar directamente a los fusibles del interruptor,
es decir, nos debe permitir poder leer los datos de placa del
interruptor y de los fusibles.
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SUBESTACIONES ELECTRICAS UNIDAD V
APARTARRAYOS.
Los apartarrayos que se emplean en la protección de las instalaciones y subestaciones
son de tipo autovalvular, que tienen la función de limitar las frecuentes apariciones de
sobretensiones.
En una envolvente de porcelana herméticamente cerrada se
encuentran montadas las partes activas del apartarrayo, entre las
que figuran la resistencia que trabaja en función de la tensión y el
explosor de extinción, compuesto de electrodos tipo tobera. El
apartarrayo está lleno de nitrógeno, evitándose así fenómenos de
corrosión y de envejecimiento.
La resistencia dependiente de la tensión tiene la propiedad de
que, al pasar por ella intensidades de cualquier magnitud, varía
automáticamente su resistencia, de tal modo que la caída de tensión
(es decir, la tensión residual de la onda ambulante que sigue
circulando) tenga valores admisibles determinados.
Como su valor de resistencia es relativamente elevado en el
campo de la tensión de servicio, la intensidad de corriente posterior
se limita tanto que es interrumpida con toda seguridad por el
explosor de la operación.
Para representar la capacidad aislante de una parte de la
instalación, se miden las tensiones de descarga utilizando ondas de
diferente amplitud. De la unión de estos puntos resulta la
característica de impulso. Las sobretensiones que se presentan en el
servicio y precisamente las atmosféricas, sobrepasan muy
frecuentemente esta curva. El apartarrayo limita todas las
sobretensiones hasta alcanzar tensiones residuales no peligrosas.
SUBESTACION ELECTRICA 115/4.16 KV ; 6.25 MVA 25
SUBESTACIONES ELECTRICAS UNIDAD V
Figura 12. Juego de apartarrayos.
Estos apartarrayos se destacan por las siguientes ventajas:
Sin envejecimiento. Insensibilidad a las influencias
climatológicas.
Peso reducido (se puede fijar directamente a la línea)
Sin mantenimiento. Alta resistencia a ondas largas.
Baja tensión de reacción residual.
Por lo anterior deducimos que estos tienen un mínimo de
pruebas a efectuar en campo siendo únicamente la prueba de
resistencia de aislamiento, y tenemos en Oxido de zing y Secos
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SUBESTACIONES ELECTRICAS UNIDAD V
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SUBESTACIONES ELECTRICAS UNIDAD V
Figura 13 Valores de corriente nominal para fusibles
FOSAS.
Son cubículos o registros por donde llegan los cables de
compañía de luz, estas deben tener desagües para evitar que se
inunden, su función consiste en permitir el manejo de los cables
alimentadores.
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PUESTA A TIERRA.
Los sistemas de tierras están constituidos por una serie de
electrodos de cobre que forman una red alrededor de la subestación
eléctrica. Nos ofrecen una seguridad para el personal y para el propio
equipo eléctrico.
El principal objetivo de esté sistema es drenar las corrientes de
falla del sistema principalmente las producidas a causa de disturbios
atmosféricos, evitando al mínimo la producción de potencial en
distintos puntos del suelo con respecto a partes mecánicas
conectadas a tierra que sean peligrosas al ser humano o que puedan
afectar de alguna manera el funcionamiento del equipo eléctrico. A
continuación se mostrara una tabla de medidas de seguridad que se
deben de tener para los diversos, voltajes que se aplican en las redes
eléctricas e industrias:
Tabla 2 Medidas de segurida para diversos voltajes.
1 2 3 4
Tensión nominal
entre fases
volts
Altura
mínima
metros
Distancia
horizontal
mínima (mts)
Distancia mínima de
resguardo a partes
Vivas (mts)
600
600 a 6600
13800
23000
34500
69000
85000
115000
138000
161000
230000
2.40
2.50
2.70
2.80
2.90
3.20
3.30
3.50
4.00
3.70
4.30
1.00
1.00
1.10
L.10
1.20
1.50
1.70
1.90
2.00
2.40
2.60
0.05
0.15
0.20
0.25
0.35
0.65
0.90
1.05
1.25
1.50
2.10
SUBESTACION ELECTRICA 115/4.16 KV ; 6.25 MVA 30
SUBESTACIONES ELECTRICAS UNIDAD V
Tabla 1. Distancias mínimas a partes vivas descubiertas.
SUBESTACION ELECTRICA 115/4.16 KV ; 6.25 MVA 31
SUBESTACIONES ELECTRICAS UNIDAD V
DATOS GENERALES
DIMENCIONES DEL TERRENO: 47.0 X 37.0 MTS.
RESISTIVIDAD MEDIA DEL TERRENO: 150 Ω/m
CORRIENTE DE CORTOCIRCUITO
MONOFASICA EN EL LADO DE: 4.16KV = 11500 AMPERES
DOS TRANSFORMADORES DE POTENCIA DE 6.25 MVA C/U CONEXIÓN
EN ALTA TENSION EN DELTA Y CONEXIÓN EN BAJA TENSION EN
ESTRELLA ATERRIZADA.
RELACION DE TRANSFORMACION: 115 / 4.16 KV.
RESISTENCIA A TIERRA DE LA RED
La resistencia a tierra de la red se puede fijar de antemano y
todos los calculos para la longitud del cable seran derivados de ese
valor
El calculo se hace mediante la siguiente formula:
P = 2 x 30 + 2 x 47
P = 60 + 94 = 194 m.
Donde:
2 = constante
SUBESTACION ELECTRICA 115/4.16 KV ; 6.25 MVA 32
SUBESTACIONES ELECTRICAS UNIDAD V
= Resistencia del suelo = 150
P = perímetro de la subestación 0 154 m.
= 1.94
INTERPRETACION DE LOS RESULTADOS
Con los datos obtenidos en el punto anterior se calcula la
resistividad con la formula antes mencionada
DETERMINACION DEL NÚMERO DE VARILLAS
El contenido de sales y ácidos abaten en forma muy apreciable
la resistividad en igual forma cuando la humedad se reduce un 22 %
por eso la resistividad crece bruscamente; en este caso se impone el
huso de varillas para llegar a niveles friaticos o cuando menos a
capas de mayor humedad.
El numero de varilla lo podemos efectuar con la siguiente ecuación;
Pero cuando el espaciamiento entre varillas es mayor que la
longitud de la varilla los últimos términos de la ecuación pueden no
considerarse en tal forma que la ecuación queda:
n = numero de varillas
= Resistividad del terreno = 150
R = resistencia de la red de tierras = 1.95
SUBESTACION ELECTRICA 115/4.16 KV ; 6.25 MVA 33
SUBESTACIONES ELECTRICAS UNIDAD V
L = Longitud de la varilla = 3 m.
B = diámetro de la varilla (5/8) = 0.159m.
n = 4.08 (5.62)
n =23.04 varillas
NOTA: Esta cantidad es el mínimo de varillas que se deben de instalar
para obtener una resistencia de la red 1.95 . Con el objeto de
que este valor de la resistencia no se incremente en época de
estiaje se instalaron 40 varilla coperweld de 3 metros de
longitud
SUBESTACION ELECTRICA 115/4.16 KV ; 6.25 MVA 34
SUBESTACIONES ELECTRICAS UNIDAD V
SUBESTACIÓN ELÉCTRICA DERIVADA
Una subestación derivada es aquella que se encuentra después
de la subestación principal y por lo regular se colocan cuando la
alimentación esta muy retirada de la fábrica.
Subestaciones
Subestaciones de 85Kv.
En esta grafica se muestra el diagrama unifilar de las
subestaciones de 85 kv. En donde se observan los arreglos eléctricos.
Se incluyen referencias numéricas dentro de círculos, los cuales
se encuentran descritos en la siguiente tabla que relaciona equipo y
materiales para la construcción de la subestación.
Figura 14. Diagrama unifilar de una subestación electrica
SUBESTACION ELECTRICA 115/4.16 KV ; 6.25 MVA 35
SUBESTACIONES ELECTRICAS UNIDAD V
En esta tabla se puede apreciar la cantidad necesaria de cada
uno de los elementos que conforman la subestación, se incluye una
breve descripción y la especificación lyf normalizada y relacionada
con el equipo.
A continuación, se muestra el diagrama esquemático de
protección, con los elementos que lo integran como son:
Interruptores, Cuchillas, Transformadores de Corriente TC’s,
Transformadores de Potencial TP’s, Relevadores, Equipos de
Medición, etc.
Una vez identificados todos los elementos que conforman una
Subestación Tipo Cliente, se muestra el arreglo físico tanto en planta
como en elevaciones de los mismos. En dichos planos se muestra lo
siguiente:
SUBESTACION ELECTRICA 115/4.16 KV ; 6.25 MVA 36
SUBESTACIONES ELECTRICAS UNIDAD V
Figura 14. Diagrama unifilar de la planta general
PLANTA GENERAL:
En la Planta General, se muestran las dimensiones de la
superficie mínima requerida para una Subestación de 85 Kv. En esta
planta, se utiliza una superficie de 30.00 por 30.00 metros, y se
muestra el arreglo (ubicación) de las estructuras metálicas necesarias
para las Cuchillas, Interruptores, Transformadores de Corriente y de
potencial, Apartarrayos, etc., y se muestra también la ubicación del
salón de tableros.
Se puede apreciar la distancia mínima del eje de la estructura
metálica de las Cuchillas e Interruptores hacia el eje de la línea de
transmisión, que es de 25.00 metros
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SUBESTACIONES ELECTRICAS UNIDAD V
Figura 15 Planta general.
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SUBESTACIONES ELECTRICAS UNIDAD V
ELEVACIÓN A – A
En esta elevación, perpendicular a la llegada de la línea de 85
Kv., se muestra la altura máxima de las estructuras, que es de 16.50
metros desde el desplante o nivel de piso terminado, hasta el hilo de
guarda, igualmente se muestran las bajadas de la línea hacia las
Cuchillas e Interruptores y los Transformadores de Corriente.
La barra de 85 Kv., se localiza a una altura de 14.00 metros.
El eje de operación de las Cuchillas se localiza entre las alturas de
7.00 y 11.50 metros.
En la parte inferior del corte, se pueden observar los arreglos de los
Interruptores de 85 Kv. Y los Transformadores de Corriente TC’s.
Figura 16 Elevacion A-A
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SUBESTACIONES ELECTRICAS UNIDAD V
ELEVACIÓN B – B
En este corte transversal se muestra la llegada de la línea de 85 Kv. Y
la salida de la línea hacia la Subestación del cliente.
Se puede observar la bajada de la línea de 85 Kv. Hacia las Cuchillas
desconectadoras, pasando a los Transformadores de Corriente y de
ahí hacia el interruptor de potencia, para pasar al interior del arreglo,
en donde se conectan por medio de otras Cuchillas, con el bus o barra
de 85 Kv.
De la barra o bus de 85 Kv., la línea pasa a través de los
Transformadores de Corriente, para llegar a las Cuchillas
desconectadoras de salida hacia la Subestación del lado cliente.
Figura 17 Elevacion B-B.
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SUBESTACIONES ELECTRICAS UNIDAD V
ELEVACIÓN C – C
Este corte transversal es similar al anterior, se muestra la llegada de
la línea de 85 Kv. Pero no la salida de la línea hacia la Subestación del
cliente.
Se puede observar la bajada de la línea de 85 Kv. Hacia las Cuchillas
desconectadoras, pasando a los Transformadores de Corriente y de
ahí hacia el interruptor de potencia, para pasar al interior del arreglo,
en donde se conectan por medio de otras Cuchillas, con el bus o barra
de 85 Kv.
De la barra o bus de 85 Kv., la línea se conecta al Apartarrayos y a los
Transformadores de Potencial TP’s, de donde se conecta los equipos
de protección y medición, como se observa en el diagrama
esquemático de protección.
Figura 18 Elevacion C-C
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SUBESTACIONES ELECTRICAS UNIDAD V
ELEVACIÓN D – D
Esta elevación es perpendicular a la salida de la línea de 85 Kv., hacia
la Subestación del cliente. Se muestra la altura máxima de las
estructuras, que es de 16.50 metros desde el desplante o nivel de
piso terminado, hasta el hilo de guarda, igualmente se muestra en la
bahía del lado derecho, las bajadas de la línea hacia las Cuchillas y los
Transformadores de Corriente y en la bahía del lado izquierdo, se
muestra la bajada de la línea desde el bus de 85 Kv., hasta los
Apartarrayos y los transformadores de potencial.
Figura 19 Elevacion D-D.
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SUBESTACIONES ELECTRICAS UNIDAD V
Conclusión
Pensar en la importancia de una subestación electrica, es
pensar en la importancia que esta tiene para los usuarios, ya que
para empezar debe tener un diseño eficiente, y su uso debe ser
constante y e incluso permanente.
La importancia para el usuario consumidor, que requiere la
energía, y la del usuario refiriéndose al operador de la subestación,
que esta al pendiente de su funcionamiento o algún imprevisto; e
incluso en algunos casos, reparación o mantenimiento (preventivo o
correctivo, cualquiera de los dos debe ser programado, se
recomienda por mucho el preventivo).
He aquí donde es necesario conocer los elementos con los
cuales se trabaja, y con los elementos se refiere a las partes de la
subestación, a los componentes que la conforman, saber sus
especificaciones, capacidades y funciones, nos servirá para tener una
referencia y para conocer la forma correcta de abordar el problema
de la forma mas adecuadamente sin poner en riesgo nuestra
integridad física.
Lo cual no solo mejorara el servicio, si no que además el
conocer la forma de protección y manipulación, junto con los
conocimientos de la subestación, nos ayudaran a mejorar la
experiencia
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