61939877-Subestaciones

“Subestaciones Eléctricas”

Universidad de ChileFacultad de Ciencias Físicas y Matemáticas

Departamento de Ingeniería Eléctrica

29 de abril de 2011

Alumnos

Constanza Ahumada Jorge Dharmawidjaja Francisco Sepúlveda

Carlos Toro Carolina Vélez

EL744 – Taller de Proyectos I en Sistemas de Potencia

Profesor

Sergio Marchant Víctor Segovia Oriol Tucas

EL744– Planificación de Sistemas Eléctricos de Potencia

Introducción

o Funcionamiento y equipos en las Subestaciones Eléctricas (SS/EE)

oConfiguración de SS/EE

oNormas por las que se rigen las SS/EE

Subestaciones


Tipos de Subestaciones

o Según Tipos de Aislamiento:

• GIS (Gas Insulated Substation)

Subestaciones


• AIS (Air Insulated Substation)

Subestaciones



Subestaciones

o Según Tipos de Propósito:

• S/E Generación



Subestaciones


• S/E Transformador



Subestaciones


• S/E de Maniobra



Subestaciones

o Unilineal:

• S/E de Maniobra



Subestaciones


• S/E de Maniobra



Esquemas

oTramos de una Subestación Eléctrica· Tramo de Generación · Tramo de Transformación · Tramo de Salida de línea · Tramo de Acople y/o seccionamiento de barra · Tramo de Transferencia · Tramo de Compensación.

Subestaciones


Esquemas

oTramos de generación· Unidad Generadora· Disyuntor de Salida· Transformadores de corriente· Transformador de potencia

Subestaciones


Esquemas

oTramos de transformación· Tramo llegada de transformador a barra (lado Alta Tensión)

· Tramo llegada de transformador a barra (lado Baja Tensión)

Subestaciones


Esquemas

oTramo de AT· Transformador de potencia· Disyuntor· Seccionadores de línea y barra· Transformadores de corriente· Seccionadores rompearco· Pararrayos

Subestaciones


Esquemas

oTramo de BT· Transformador de potencia· Disyuntor· Transformadores de corriente· Transformador de potencial· Pararrayos

Subestaciones


Esquemas

oTramos de salida de línea· Un disyuntor· Un seccionador de línea· Un seccionador de puesta a tierra· Dos seccionadores de barra.· Tres transformadores de corriente· Trampa de onda· Transformadores de potencial· Pararrayos(opcional)

Subestaciones


Esquemas

oTramos de Acople y/o Seccionamiento de Barra· Por un seccionador. Generalmente utilizado en niveles de tensión de 115 y 34,5 KV

· Por un disyuntor extraíble. Utilizado en celdas blindadas

· Por un disyuntor y sus dos seccionadores asociados

Subestaciones


Esquemas

Tramo de Transferencia.

Tensión 115 y 230 KV· Un disyuntor· Un seccionador de barra principal· Un seccionador de barra de transferencia

Tensión de 13,8 y eventualmente 34,5 KV· Un disyuntor · Tres transformadores de corriente · Seccionadores de transferencia

Subestaciones


Esquemas

Tramo de Compensación.

· Un disyuntor · Seccionadores · Elemento compensador (reactancia shunt o banco de condensadores)

Subestaciones


Esquemas de Barras

oBarra Simple

o Áreas donde los cortes de servicio afectan a cargas poco importantes

Subestaciones


Esquemas de Barras

oBarra Seccionada por un Disyuntor

Subestaciones


Esquemas de Barras

oBarra Simple con Seccionadores en Derivación

Subestaciones

· En las instalaciones relacionadas directamente con la red troncal del sistema interconectado.


Esquemas de Barras

oBarra Principal y Transferencia

Subestaciones


Esquemas de Barras

oBarra Doble con Disyuntor y Medio de Salida

Subestaciones


Esquemas de Barras

oCriterios típicos para la elección de Esquemas

Subestaciones

· tipo de S/E.· Necesidad: Flexibilidad, confiabilidad, seguridad.· Áreas disponibles.· Mantenimiento· Costos· Varios.


Equipos en Subestaciones

o Los Equipos se pueden clasificar en:

• Equipos de Transformación.

• Equipos de Maniobras.

• Equipos de Servicios Auxiliares.

• Equipos de Compensación.

• Otros Equipos.

o Ensayos de Puesta en Servicio y de Mantenimiento.

Subestaciones



o Equipos de Transformación:

• Transformador de Poder en aceite y SF6.

• Cambiadores de Tap, Bajo carga y sin carga. En vacío

y en aceite.

• Bushing.

• Pararrayos

o Ensayos Equipos de Transformación.

Subestaciones



o Equipos de Transformación:

Subestaciones



o Equipos de Maniobra y Protección:

• Interruptores: Vacío, SF6 y Aire.

• Desconectadores.

oEnsayos Equipos de Maniobra y Protección.

Subestaciones



o Equipos de Maniobra:

Subestaciones



o Equipos de Maniobra y Protección:

Subestaciones



o Equipos de Servicios Auxiliares:

• Transformador de SSAA: Resina Epoxi.

• Rectificadores: 48[V] y 125[V].

• Banco de Baterías 48[V] y 125[V].

oEnsayos Equipos de SSAA.

Subestaciones


Equipos en Subestacioneso Equipos de Servicios Auxiliares:

Subestaciones



o Equipos de Compensación:

• Reactores.

• Banco Condensadores.

oEnsayos Equipos de Compensación.

Subestaciones



o Otros Equipos:

• Barras.

• Aislantes de pedestal.

oEnsayos en Otros Equipos.

Subestaciones



o Otros Equipos:

Subestaciones


Normas

Subestaciones

Equipo Normas

Aislamiento de Pedestal

IEC 60168, IEC 60273, IEC 60233, IEC 60815

Aislamiento de Soportes y Barras

IEC-143, IEC-815

Banco de Baterías IEC 60896-1, IEEE 450-2002, IEC 60896-21, IEC 60896-22

Banco de Capacitores Serie

IEC-143-1, IEC-143-2, IEEE Std 824,IEC-815

Transformadores IEC 60076

Equipos de Maniobras IEC 62271-100, IEC 62271-200

Desconectadores y Conectadores

IEC 62271-102, IEC 60129

Transformadores de Medida

IEC 60044-1, IEC 60044-2, IEC 60044-3, IEC 60044-4, IEC 60044-5, IEC 60044-7

Pararrayos IEC 60099-4, IEC-233, IEC-815


Normas

Subestaciones

Equipo Normas

Cables Aislados IEC 60228, IEC 60502-1, IEC 60502-2, IEEE Std 400_2001, NEMA_WC3_1992, NEMA_W7_1992, NEMA_W8_1992, NEMA_WC74_2000

Indicaciones Ensayos AT IEC 60060

Dimensionamiento de barras S/E

IEEE Std 1283, IEEE Std 738

Definición de muros cortafuego

NFPA 850

Definición de distancias mínimas entre fases y fase tierra para 1000m y superiores

IEC 71-2 IEC 71-3, IEC 815

Sistemas de Alumbrado CIE 29.2, CIE 68, CIE 94

Interruptores de Poder IEC- 62271-100


Normas

Subestaciones

IEC 60044Se encuentra seccionado según el área del transformador:Parte 1: Transformadores de corriente.Parte 2: Transformadores de voltaje inductivo.Parte 3: Transformadores combinados.Parte 4: Transformador de voltaje capacitivo.Parte 7: Transformador de voltaje electrónico.

o Transformadores de medida


Normas

Subestaciones

o Interruptores de PoderIEC 62271-100 (EIC 60056), “Interruptores de corriente alterna de Alta Tensión” Se aplica a:

interruptores de corriente alterna (interior y exterior, para V > 1 [kV] y 50 o 60 [Hz]).3 polos, trifásicos y sus equipos auxiliares.

No se aplica a:Interruptores con cierre de operación manual.Interruptores en equipos de potencia de tracción eléctrica.Interruptores instalados entre un generador y el transformador de subida “step-up”. Interruptores con operación intencional no-simultanea entre polos.Interruptores de By-pass instalados en paralelo con las una serie de capacitares y sus equipos de protección.


Normas

Subestaciones

o Normas de Cables Aislados

IEEE Std 400_2001, “Pruebas en aislamiento de cables”Se aplica a cables de 5 [kV] a 500 [kV].Entrega varios métodos de prueba que están disponibles.NEMA WC3, W7,W8, WC74Son guías para cables usados en transmisión y distribución con distintos aislamientos.


Normas

Subestaciones

o Normas de Dimensionamiento de Barras

IEEE Std 1283Guía para determinar los efectos de las altas temperaturas de operación en conductores, conectores y accesorios.

IEEE Std 738Su objetivo es presentar un método para calcular la relación de la temperatura con la corriente en los siguientes casos:

Propiedades del conductor.Diámetro del conductor.Condiciones de la superficie del conductor.Condiciones del clima.Corriente eléctrica de conducción.

“Subestaciones”

Universidad de ChileFacultad de Ciencias Físicas y Matemáticas

Departamento de Ingeniería Eléctrica

29 de abril de 2011

Alumnos

Constanza Ahumada Jorge Dharmawidjaja Francisco Sepúlveda

Carlos Toro Carolina Velez

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Sergio Marchant Víctor Segovia Oriol Tucas

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