Autor: Felix Terrazas Yalle
Titulo: Substaciones Eléctricas
Area:
Pais: Bolivia
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Programa:
Disponible para descarga: Yes
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Índice  CAP. I.-          Introducción. CAP. II.-         Generalidades de las Subestaciones e Inst. Eléctricas                         1.- Subestaciones                         2.- Instalaciones Eléctrica                         3.- Características de Funcionamiento CAP. III.-       Tipos de Subestaciones y Sistemas de Barras                         1.- Tipificación de Subestaciones                         2.- Sistemas, Conexión de Barras                         3.- Características eléctricas de Subestaciones                         4.- Graduación de la Tensión y la Energía Reactiva                         5.- Definiciones de Aspectos Importantes CAP. IV.-       Constitución de las Subestaciones                         1.- Elementos de la estructura de subestación                         2.- Transformador de Potencia                         2.1.- Elementos constitutivos de Transf.                         2.2.- Tipificación de Transf.                         2.3.- Verificación de trazo                         3.- Interruptores de Potencia                         3.1.- Interruptores de Aceite                         3.2.- Interruptores Neumáticos                         3.3.- Interruptores de SF6                         4.- Reconectores                         5.- Seccionador Fusible                         6.- Seccionador Rígido                         6.1. Especificación de Cuchillas.- Seccionador                         7.- Pararrayos                         8.- Condensadores de Acoplamiento                         9.- Banco de Capacitores CAP. V.-         Transformadores de medición en Subestaciones                         1.- Transformadores de Medición                         2.- Transformadores de Corriente CTs.                         2.1. Consideraciones de transformación de corriente                         3.- Transformadores de Potencial Pts.                         4.- Consideraciones de Selección de Transf. De Medición                         4.1.- Tipo de Instalación                         4.2.- Tipo de Aislamiento                         4.3.- La Potencia CAP. VI.-       Puesta en servicio y mantenimiento de Transf.                         1.- Generalidades                         2.- Pruebas antes de poner en Servicio                         2.1.- Rigidez dieléctrica de aceite                         2.2.- Medida de Aislación                         2.3.- Medida de Resistencia                         2.4.- Secuencia de fases o polaridad                         3.- El mantenimiento de Transf. CAP. VII.-      Conclusiones Recomendaciones Apéndice 1.- Abreviaturas y unidades utilizadas 2.- Símbolos convencionales en Subestaciones 3.- Representación vectorial de funcionamiento de Transf. 4.- Origen de aceite 5.- Grado de aislamiento de las bobinas 6.- Factores de corrección por temperatura 7.- Partes de interruptores de gran volumen de aceite 8.- Partes de interruptores de aceite con cámara de corte 9.- Partes de la cámara de extinción de interruptores de pequeño volumen 10.- Partes de interruptores de SF6 11.- Partes de interruptores de vació 12.- Clasificación de elementos fusibles según operación. 13.- Curva de operación de fusibles según operación 14.- Cable de guardia y bayonetas en subestaciones 15.- Pararrayos y sus características 16.- Conexión de CTs y Pts. 17.- Precisiones recomendadas en CTs. 18.- Clase de CTs según el uso 19.- Clase de Pts según el uso 20.- Consumos de aparatos alimentados por Cts y Pts. 21.- Corriente normalizada de CTs. 22.- Sistema de subestación – distribución de la ciudad de Potosí

INTRODUCCIÓN

Que las subestaciones como integrantes en sistemas eléctricos en el pasado como en la actualidad así en la transmisión, distribución y entrega a usuarios o en el servicio a áreas de carga eléctrica. Son las principales responsables e importantes como puntos de conmutación o interligación entre otros sistemas eléctricos, proporcionando alta confiabilidad, alternatividad, continuidad a costos de inversión así satisfaciendo características de aplicación y servicios eléctricos por la demanda de los que utilizan usuarios.

Cuando por las subestaciones es posible agrandar o reducir o viceversa la energía eléctrica además de introducir un medio de seguridad y protección adecuada en las líneas, a través de una criteriosa instalación de estas: con conocimientos adecuados ya que el continuo aumento de potencias transmitidas, distribuidas por las líneas lo requieren.

Como se verá el conocimiento de las subestaciones que tiene una franca aplicación desde la generación, hasta los consumidores, de energía eléctrica, se torna importante en esta área de la electricidad.
Por lo que desde este punto de vista el presente contenido contempla iniciando generalidades de subestaciones, con conceptos, definiciones que introducen al conocimiento de estos.

Donde también el desarrollo contiene la tipificación y sistemas de Barras, características eléctricas y descripción e la constitución de las subestaciones de tal manera para conocer en forma general lo que las subestaciones contienen. Además en forma particular tratamos los transformadores de medición, la puesta en servicio y mantenimiento de los transformadores, ya que dentro las subestaciones toman importancia, por lo que están ligados al control, la eficiencia y alargamiento de todos los equipos en lo que respecta a la vida útil.
Con lo que esperamos, este tratado favorezca en el conocimiento y la salida de dudas con respecto a subestaciones.

CAP. II
GENERALIDADES DE SUBESTACIONES E INSTALACIONES ELÉCTRICAS

1.- Subestaciones  eléctricas
Cuando en los últimos tiempos se han presentado cambios notables en las formas de generación, transmisión y distribución de la energía eléctrica, es decir que se presentaron formas nuevas en la energía eléctrica generada tal el caso de las plantas de generación nuclear, la generación de la biomasa.

Que por otra parte con el problema que se tiene en el mundo de espacios físicos donde se puedan instalar subestaciones eléctricas, pues se diseñaron subestaciones blindadas en las cuales se reducieron mucho el espacio de ocupación de las mismas, pero por otro lado se exigen una confiabilidad de equipos de acuerdo a las distancias.

Que por otro lado de acuerdo, en la transmisión de energía eléctrica se ha presentado cambios, llegando a trasmitirse en tensiones de 3700 KV, lo cual implica a hacer cambios en el diseño de soportes, estructuras como en la parte de medición, protección y equipos, etc. (Apéndice 23)..

Como el consumo se ha incrementado también, la red primaria de distribución s está modificando, llegando a tener cambios de lo que era antes el transportar, distribuir, por lo tanto es necesario conocer estos cambios.

Cuando sin embargo también es necesario e importante tener conocimientos de definiciones, conceptos de equipos primarios para que más tarde entender los nuevos, principalmente de las subestaciones o estaciones de conmutación o conexión.
Donde las consideraciones anteriores conduce, direcciona a la necesidad de contar con conocimientos que permitan entender, tener y aplicar los elementos necesarios constituyentes, de SUBESTACIONES ELÉCTRICAS de tal manera que podamos resolver los problemas reales que se presenta durante su funcionamiento, lo que requiere de conocimientos mas o menos precisos, relacionados en principio con las instalaciones eléctricas.

 

Cuando una SUBESTACIÓN es un sistema o conjunto de elementos, equipos eléctricos instalados e interrelacionados para establecer una estación o estructura funcional para conexionar y convertir la energía eléctrica generado, transportado y distribuido, disponiendo así de energía con características preestablecidos para su aplicación o uso.

2.- Instalación Eléctrica.-

Como por instalación eléctrica se conoce al sistema eléctrico que es el conjunto de máquinas, de aparatos, de barras y de líneas que constituyen un circuito que tiene determinada tensión nominal con la cual el sistema es denominado y al cual se refieren sus características, de acuerdo con lo que indican las normas, asimismo destinadas, a las aplicaciones de generación transporte, distribución y consumo y aún para la conversión (Apéndice 23)

 

Cuando otro aspecto con importancia en la instalación eléctrica como en subestaciones es el tipo de corriente empleado que pueden ser:

Que preferentemente la generación es de carácter alterna trifásica, en la producción de energía eléctrica, la transmisión por razones económicas se lo realiza en alta tensión y su seguida conversión, transformación también por consecuencia será en corriente alterna ya que en su mayoría la utilización es decir en el consumo tiende a que se le hace en corriente alterna (C.A.) con acepción en algunas aplicaciones industriales, principalmente en servicios eléctricos de transporte.

Donde elementalmente las principales etapas en la generación, conversión y utilización de energía eléctrica son:

 

3.- Características en el funcionamiento de las Subestaciones

Cuando las características que deben cumplir las subestaciones en su funcionamiento están relacionados con exigencias fundamentales de eficiencia funcional y duración de la vida útil establecidas, de tal manera estos engloban aspectos que se traduce en requisitos que las subestaciones deben contener de acuerdo al servicio prestado, las mismas siendo:

Por lo que la vida útil de los equipos dentro la instalación, subestación eléctrica será el tiempo durante que prevalece las condiciones de eficiencia funcional las cuales predefinidas, así funcionando correctamente y técnicamente y que el número de fallas dadas sean menores, donde las reparaciones que se hagan no sobrepasen en relación al costo de equipo y/o operación..

CAP. III
TIPOS DE SUBESTACIONES Y SISTEMAS DE BARRAS

 

1.- Tipificación de las subestaciones
Cuando considerando que una subestación tendrá aparatos, máquinas y circuitos cumpliendo la función de modificar parámetros eléctricos de la potencia como la tensión (V), corriente (I), además de constituir el medio de interconexión en los sistemas es que los tipos son.

* Considerando la función que desempeñan..

a).- Subestaciones relacionadas con la generación o centrales eléctricas.
Donde estas están ubicadas en las centrales, o plantas generadoras eléctricas, que son considerados con el fin de variar (cambiar, alterar) los parámetros de la potencia suministrada por los generadores para permitir la transmisión en alta tensión a través de las líneas de transmisión.
Cuando en Bolivia se cuentan con plantas de generación y de transmisión caracterizados por:

 

b).- Subestaciones admitidoras primarias

Que son las que decepcionan la alimentación de energía eléctrica, directamente de las líneas de transmisión, reduciendo los mismos la tensión en valores menores de tal manera con ellas alimentar los sistemas de su transmisión o las redes de distribución de manera que dependiendo de la tensión de transmisión puede obtenerse en el lado secundario tensiones del orden: 4, 16 – 6.6 – 10 – 13.2 – 25 – 34.5 – 69 KV.

 

 

).- Subestaciones admitidoras secundarias

Que generalmente son las que son alimentadas de las redes de sub transmisión para después éstas suministren la energía eléctrica en las redes de distribución, contemplando tensiones entre 6, 6 KV – 25 KV – 34.5 KV.

 

 

a).- Subestaciones instaladas a la intemperie

Donde estos se ubican en espacios físicos a la intemperie, de tal manera su diseño como los equipos, máquinas requeridas tienen que tener la cualidad de funcionar, soportar las diferentes circunstancias atmosféricas desfavorables así por ejemplo la lluvia, viento, nieve, contaminación o inversas a estas

 

 

b).- Subestaciones instaladas al interior

Cuando los equipos, aparatos y máquinas de estas subestaciones están condicionados para la disponibilidad y funcionar dentro un ambiente, mayormente su aplicabilidad de estas subestaciones se da en las Industrias.