Vajillas Para La Elite Hispana Las Mayolicas Del Guayaquil Temprano 1547-1690
DISEÑO DE UNA SUBESTACIÓN DE TRACCIÓN Proyecto...
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AGRADECIMIENTOS Trabajo Fin de Grado Grado en Ingeniería de las Tecnologías Industriales DISEÑO DE UNA SUBESTACIÓN DE TRACCIÓN Autor: José Galindo García Tutores: Juan Manuel Roldán Fernández José Luis Martínez Ramos Dep. Ingeniería Eléctrica Escuela Técnica Superior de Ingeniería Universidad de Sevilla Sevilla, 2018
Transcript of DISEÑO DE UNA SUBESTACIÓN DE TRACCIÓN Proyecto...
AGRADECIMIENTOS
Grado en Ingeniería de las Tecnologías
Industriales
Proyecto constructivo de la nueva
Subestación Eléctrica de Tracción de
Bahía Sur
José Galindo García
Trabajo Fin de Grado
Grado en Ingeniería de las Tecnologías Industriales
DISEÑO DE UNA SUBESTACIÓN DE TRACCIÓN
Autor: José Galindo García
Tutores: Juan Manuel Roldán Fernández
José Luis Martínez Ramos
Dep. Ingeniería Eléctrica
Escuela Técnica Superior de Ingeniería
Universidad de Sevilla
Sevilla, 2018
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Trabajo Fin de Grado
Grado en Ingeniería de las Tecnologías Industriales
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Diseño de una Subestación de Tracción
Autor:
José Galindo García
Tutores:
D. Juan Manuel Roldán Fernández
D. José Luis Martínez Ramos
Dep. Ingeniería Eléctrica
Escuela Técnica Superior de Ingeniería
Universidad de Sevilla Sevilla, 2018
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Trabajo Fin de Grado: Diseño de una Subestación de Tracción
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Autor: José Galindo García Tutores: Juan Manuel Roldán Fernández José Luis Martínez Ramos
El tribunal nombrado para juzgar el Proyecto arriba indicado, compuesto por los siguientes miembros:
Presidente:
Vocales:
Secretario:
Acuerdan otorgarle la calificación de:
Sevilla, 2018
El Secretario del Tribunal
vi
vii
A mis padres por no dejar
que nunca me salga del camino
A mi pareja por saber entender mi viaje
A cada una de las personas que
han aguantado mis cambios de humor
cuando peor lo he pasado
Al personal de ADIF por facilitarme
tanta información y por recibirme con
los brazos abiertos durante mis prácticas
A mi familia.
viii
ix
“El 90% del éxito se basa simplemente en insistir”
Woody Allen
“Ten paciencia, constancia y valor para poder ver
lo invisible, creer lo increíble y lograr lo imposible”
JG
x
RESUMEN _______________________________________________________________
A diferencia de lo que sucede con otro tipo de instalaciones de alta tensión
como subestaciones de distribución, las subestaciones de tracción son
menos conocidas y existe un acceso a información más restringido (tan
sólo a los administradores de infraestructuras ferroviarias y contratas
asociadas). Por ello en este trabajo además de cubrir los requerimientos
básicos que comprende un proyecto de estas características se ha
realizado un esfuerzo de documentar con imágenes y explicar diversos
elementos propios de este tipo de instalaciones.
xi
xii
ABSTRACT _______________________________________________________________
Unlike what happens with other types of high voltage installations
such as distribution substations, traction substations are less well
known and there is access to more restricted information (only to
railway infrastructure managers and associated contractors).
Therefore, in this work in addition to covering the basic requirements
that comprise a project of these characteristics, an effort has been
made to document with images and explain various elements typical
of this type of facility.
xiii
xiv
ÍNDICE DE CONTENIDOS _______________________________________________________________
AGRADECIMIENTOS ............................................................................................................. vii
RESUMEN .............................................................................................................................. x
ABSTRACT ............................................................................................................................ xii
ÍNDICE DE GRÁFICOS ......................................................................................................... xviii
ÍNIDICE DE IMÁGENES ......................................................................................................... xix
CAPITULO I: OBJETO Y ALCANCE DEL PROYECTO
1. OBJETO Y ALCANCE DEL PROYECTO ................................................................................... 3
1.1 Objeto del proyecto ...................................................................................................... 3
1.2 Alcance del proyecto .................................................................................................... 3
CAPITULO II: ANTECEDENTES Y NORMAS
2. ANTECEDENTES Y NORMAS ............................................................................................... 6
2.1 Antecedentes ............................................................................................................... 6
2.2 Normas y referencias ................................................................................................... 6
CAPITULO III: DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO
3. DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO ............................................................................................. 9
3.1 Ubicación de la instalación ........................................................................................... 9
3.2 Descripción de la instalación ........................................................................................ 9
3.2.1 Parque de intemperie (alterna) ........................................................................... 10
3.2.1.1 Llegada de línea ............................................................................................. 10
3.2.1.2 Equipo de protección ...................................................................................... 11
3.2.1.3 Equipo de medida .......................................................................................... 12
3.2.1.4 Embarrado ..................................................................................................... 13
3.2.1.5 Transformador de potencia ........................................................................... 14
3.2.1.6 Transformador de servicios auxiliares ........................................................... 16
3.2.1.7 Otros transformadores .................................................................................. 17
3.2.2 Edificio de continua ............................................................................................ 17
3.2.2.1 Rectificador ................................................................................................... 18
xv
3.2.2.2 Celda de acoplamiento de barras .................................................................. 23
3.2.2.3 Celda de los disyuntores ................................................................................ 24
3.2.2.4 Protecciones de los disyuntores .................................................................... 25
3.2.2.5 Mando y control de la instalación ................................................................. 28
3.2.2.6 Cuadro de distribución y protección en baja tensión de SS. AA ..................... 31
3.2.2.7 Celda de transformación ................................................................................ 32
3.2.3 Pórtico de feeders ................................................................................................ 33
3.2.4 Subestación móvil ................................................................................................ 35
3.2.5 Protecciones varias .............................................................................................. 36
3.2.5.1 Protección del personal .................................................................................. 36
3.2.5.2 Protección de maniobra ................................................................................. 37
3.2.6 Red de tierras ...................................................................................................... 38
CAPITULO IV: CÁLCULOS DE LA SUBESTACIÓN
4. CÁLCULOS DE LA SUBESTACIÓN ....................................................................................... 41
4.1 Intensidades y densidad de conductores ..................................................................... 41
4.1.1 Densidad de corriente máxima .............................................................................. 41
4.1.2 Cálculo de las sobrecargas según CEI 146.463.2 ................................................... 42
4.2 Número de aisladores ................................................................................................ 43
4.3 Dimensiones y elección de los seccionadores .............................................................. 45
4.3.1 Dimensionamiento de los seccionadores de entrada asociados al transformador
de potencia ..................................................................................................................... 45
4.3.2 Dimensionamiento de los seccionadores de entrada asociados al transformador
de SSAA .......................................................................................................................... 46
4.3.3 Elección de los seccionadores ............................................................................... 46
4.4 Dimensiones y elección del transformador de potencia .............................................. 47
4.5 Dimensiones y elección del transformador de SSAA ................................................... 49
4.6 Cálculos de potencia .................................................................................................. 50
4.6.1 Transformador de tensión y de intensidad ............................................................ 50
4.6.2 Transformador de potencia y rectificador ............................................................. 51
4.7 Cálculos de la red de tierras ....................................................................................... 54
4.7.1 Datos de partida .................................................................................................... 54
xvi
4.7.2 Tensión de paso y de contacto .............................................................................. 55
4.7.3 Sección de conductores ......................................................................................... 56
4.7.4 Resistencia de la malla de tierras .......................................................................... 57
CAPITULO V: PLANOS DE LA SUBESTACIÓN
5. PLANOS DE LA SUBESTACIÓN ........................................................................................... 58
5.1 Esquema Unifilar de la Subestación ............................................................................ 59
5.2 Alzado de la Subestación ........................................................................................... 60
5.3 Planta de la Subestación ........................................................................................... 61
5.4 Autoválvula ............................................................................................................... 62
5.5 Interruptor Automático .............................................................................................. 63
5.6 Transformador de Intensidad ..................................................................................... 64
5.7 Transformador de potencia ........................................................................................ 65
5.8 Transformador de Servicios Auxiliares ........................................................................ 66
5.9 Red de Tierras ............................................................................................................ 67
5.10 Obra Civil ................................................................................................................. 68
5.11 Situación Geográfica de la Subestación .................................................................... 69
5.12 Situación Geográfica de la Subestación exacta ......................................................... 70
5.13 Enganche de apoyos ................................................................................................. 71
xvii
xviii
ÍNDICE DE GRÁFICOS _______________________________________________________________
Figura 1. Señal trifásica procedente de un secundario del transformador principal ................. 18
Figura 2. Señal que se obtiene a la salida de cada uno de los dos puentes rectificadores ........ 19
Figura 3. Tensión resultante obtenida mediante la suma de las dos tensiones parciales
obtenidas en cada uno de los dos rectificadores ................................................................... 19
Figura 4. Esquema del filtro de armónicos ............................................................................. 23
xix
ÍNDICE DE IMÁGENES _______________________________________________________________
Imagen 1. Subestación eléctrica de tracción .......................................................................... 10
Imagen 2. Llegada de línea 66 kV y juego de autoválvulas ..................................................... 11
Imagen 3. IA en serie con transformador de intensidad ......................................................... 12
Imagen 4. Transformador de tensión en paralelo con transformador de intensidad ................ 13
Imagen 5. Embarrado y juego de seccionadores .................................................................... 14
Imagen 6. Transformador de potencia .................................................................................. 15
Imagen 7. Seccionador tripolar, juego de fusibles y transformador de SS. AA ......................... 16
Imagen 8. El rectificador ...................................................................................................... 20
Imagen 9. Filtro de corriente ................................................................................................ 21
Imagen 10. Filtro de armónicos; L + C ................................................................................... 22
Imagen 11. Barra Ómnibus ................................................................................................... 24
Imagen 12. Protección por arrastre ...................................................................................... 26
Imagen 13. Cuadro de telemando central ............................................................................. 30
Imagen 14. Vasos de baterías ............................................................................................... 31
Imagen 15. El transformador trimonofásico .......................................................................... 32
Imagen 16. Aisladores pasamuros ........................................................................................ 33
Imagen 17. El pórtico de fedeers .......................................................................................... 34
Imagen 18. Mandos por pértiga ........................................................................................... 34
Imagen 19. Cuadro de mando luminoso ................................................................................ 35 Imagen 20. Seccionador tripolar abierto ............................................................................... 36
Imagen 21. Cerramiento de celdas ....................................................................................... 37
Imagen 22. Pozo general de tierra de la subestación ............................................................. 39
1
2
CAPÍTULO I
OBJETO Y ALCANCE DEL PROYECTO
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1. OBJETO Y ALCANCE DEL PROYECTO
1.1 Objeto del proyecto
El objeto del presente proyecto es definir técnica y económicamente las actuaciones a realizar para la construcción de la Subestación eléctrica de tracción de Bahía Sur, ubicada en el pk 145/130 de la línea de ferrocarril Sevilla-Cádiz entre las subestaciones de Puerto Real y Cortadura, con el fin de establecer con máxima fiabilidad, seguridad y eficiencia las exigencias en la explotación ferroviaria.
La solución adoptada consistirá en la construcción de una nueva subestación eléctrica de tracción en bahía sur, en una zona cuyo propietario de los terrenos es ADIF (Administrador de Infraestructuras Ferroviarias), en la población de San Fernando de Cádiz.
Para el suministro de energía eléctrica a la subestación se ha solicitado a la compañía distribuidora de la zona, Sevillana-Endesa, un punto de acometida a la menor tensión posible para la demanda esperada siendo la acometida proporcionada en 66 kV.
Este proyecto no sólo servirá como proyecto de diseño, sino que además tiene la intención de ser un proyecto aclarativo y explicativo de las subestaciones eléctricas de tracción, y por ello se introducirán diferentes figuras y fotografías de distintas subestaciones.
1.2 Alcance del proyecto
El presente contrato tiene por finalidad la redacción del proyecto que tiene por título: “Diseño de una Subestación de Tracción”.
El alcance de este proyecto lo compone la acometida y aparamenta eléctrica
necesaria entre el pórtico de entrada de la instalación (66 kVca) y el pórtico de
salida a catenaria (3 kVcc).
4
En el diseño se tendrá en consideración el reglamento y las normas vigentes, así
como las especificaciones técnicas establecidas por el suministrador de energía,
Endesa, y por el explotador de la línea ADIF.
Queda excluido, ya que no forma parte de este proyecto exclusivamente
eléctrico, la obra civil asociada al proyecto como pueden ser los accesos a la
subestación, las redes de saneamiento, cimentaciones etc. También quedaría
fuera de proyecto la vía férrea de acceso a la subestación donde en caso de
avería se llevaría al lugar de la subestación, una subestación móvil.
Como edificio de continua para celdas, servicios auxiliares y servicio de señales,
se tomará un edificio prefabricado, evitando así la obra civil de dicho edificio.
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CAPÍTULO II
ANTECEDENTES Y NORMAS
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2. ANTECEDENTES Y NORMAS
2.1 Antecedentes
El Proyecto de diseño de la Línea de Alta Velocidad Sevilla-Cádiz, tramo Aeropuerto de Jerez-Cádiz, subtramo de Bahía Sur, contempla la construcción e instalación de una Subestación Eléctrica de tracción, ubicada junto a las vías existentes en la zona de Torregorda, en el término municipal de Cádiz.
Teniendo en cuenta los estudios realizados de dimensionamiento de potencia y análisis de situaciones degradadas de las instalaciones eléctricas de la Línea de Alta Velocidad, para evitar una mayor caída de tensión debido a la distancia entre las subestaciones consecutivas es imprescindible la construcción de una nueva subestación, cuyo emplazamiento se verá en el correspondiente plano de localización.
2.2 Normas y referencias
En este contexto, hay que citar la norma europea CEI – 146.463.2 norma establecida para la clase de servicio VI, que es el que establece que las subestaciones para tracción eléctrica deben estar diseñadas para trabajar al 100 % en régimen permanente, al 150 % durante dos horas cada seis horas de periodo y al 300 % durante cinco minutos cada 24 horas, sin tener en cuenta que las sobrecargas sean acumulativas. La utilización de esta norma está justificada por las fluctuaciones del tráfico ferroviario que implica un cambio constante de las cargas a alimentar.
A parte de la anterior, son de obligado cumplimiento:
• Reglamento de Centrales eléctricas, Subestaciones y Centros de transformación (RD 3275/1982) que establece las condiciones técnicas y garantías de seguridad de éstas.
• Reglamento de líneas de Alta Tensión (RD 223/2008) y sus Instrucciones Técnicas Complementarias. Éste establece la normativa en cuanto a las condiciones técnicas y garantías de
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seguridad del suministro eléctrico a través de líneas eléctricas de alta tensión.
• Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión (RD 842/2002) y sus Instrucciones Técnicas complementarias. Aplicable al suministro auxiliar de energía en baja tensión a los distintos elementos para el correcto funcionamiento de la subestación como el alumbrado de ésta, los accionamientos, etc.
• Las normas CEI y UNE de las que destacamos: - UNE-EN 50327 Aplicaciones ferroviarias. Instalaciones fijas.
Armonización de los valores asignados para grupos de convertidores y ensayos sobre grupos de convertidores.
- UNE-EN 50328 Aplicaciones ferroviarias. Instalaciones fijas. Convertidores de potencia para subestaciones.
- UNE-EN 60146-1-1 Convertidores de semiconductores. Especificaciones comunes y convertidores conmutados por Red. Parte 1-1: Especificaciones de los requerimientos técnicos básicos.
- IEC 60146-1-2 Convertidores de semiconductores. Especificaciones comunes y convertidores conmutados por Red. Parte 1-2: Guía de aplicación.
- UNE-EN 21302-551 Vocabulario electrotécnico. Apartado 551: Electrónica de potencia.
- UNE-EN 50124-1 Aplicaciones ferroviarias. Coordinación de aislamiento. Parte 1: Requisitos fundamentales. Distancias en el aire y líneas de fugas.
• Especificaciones Técnicas de ADIF (ET) que rigen las condiciones para la homologación técnica y suministro de la aparamenta a utilizar en subestaciones eléctricas de tracción. Destacamos la ET 03.359.100.9 aplicable a Disyuntores Extrarrápidos y la ET 03.359.101.7 aplicable a Transformadores de Potencia sumergidos en aceite.
• Normas O.N.S.E. de la Compañía Sevillana de Electricidad.
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CAPÍTULO III
DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO
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3. DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO
3.1 Ubicación de la instalación
Las obras e instalaciones objeto de la subestación de tracción se ubican en un
terreno en Bahía Sur, en el término municipal de San Fernando (Cádiz), en el
pk 145/130 de la línea de ferrocarril Sevilla-Cádiz situada entre las
subestaciones de Puerto Real y Cortadura.
3.2 Descripción de la instalación
La nueva Subestación Eléctrica de Tracción de Bahía Sur, objeto del presente proyecto, se ha proyectado con planta rectangular, con dimensiones máximas
de 57 m de largo y 30 m de ancho. La superficie total ocupada es de 1710 𝑚2,
de los cuales, 351.975 𝑚2 corresponden al Edificio de la Subestación, y los
1358.025 𝑚2 restantes se destinan al recinto del Pórtico de Feeders, viales de contorno interior, parque de alterna y el acceso a la Subestación.
El contorno del recinto de la subestación está vallado en la zona en la que se ubica el Pórtico de Feeders y viales de contorno interior y con altura suficiente, para impedir el acceso de personas no autorizadas y ajenas al servicio ferroviario correspondiente, evitando o disminuyendo la posibilidad de contactos eléctricos accidentales y disponiendo la señalización reglamentaria de seguridad correspondiente a los riesgos eléctricos en lugares adecuados y visibles.
Nuestra subestación tendrá tensión de acometida de valor 66 kV obteniendo una
tensión de salida continua de 3000 V.
Se indican a continuación las diferentes partes que conforman una subestación
de tracción para corriente continua.
10
3.2.1 Parque de intemperie (alterna)
Al ser nuestra subestación una instalación con llegada de línea (Acometida) de
66 kV (mayor que 20 kV), en lugar de existir un edificio de alterna, diseñaremos
un parque de intemperie formado por columnas y pórticos normalmente de
celosía que cumplen la misma función que el edificio de alterna.
El parque de alterna está sustentado mediante perfiles normalizados de acero
tipo A-42.
En el parque de alterna también se instalará el equipo de medida de la Red Ferroviaria, el equipo de protección, el transformador de servicios auxiliares y los dos transformadores del grupo rectificador.
Imagen 1: Subestación eléctrica de tracción
3.2.1.1 Llegada de línea
La línea de alta tensión (66 kV) llega al pórtico principal de la subestación
procedentes de un poste de anclaje, o terminal, que deberá estar situado en las
proximidades de la subestación, teniendo una derivación hacia un juego de
autoválvulas descargadoras a tierra, para la protección frente a sobretensiones,
que entran en servicio mediante un seccionador tripolar con mando manual por
pértiga.
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Imagen 2: Llegada de línea 66 kV y juego de autoválvulas
3.2.1.2 Equipo de protección
La línea principal pasa a través de unos seccionadores tripolares con mando
eléctrico y de allí a los disyuntores automáticos de línea.
El seccionador tripolar con mando eléctrico, se puede accionar a mando local o
por telemando, así como manualmente mediante una manivela, realizándose la
apertura o cierre mediante el giro de una transmisión. Su apertura está
condicionada a que el disyuntor automático de línea este abierto. El disyuntor
automático puede ser accionado a mando local o por telemando, así como
manualmente, utilizándose este último sistema sólo cuando siendo necesaria su
apertura, falte la tensión de maniobra.
De los disyuntores automáticos se pasa a través de tres transformadores de
intensidad, uno por fase, para proteger la subestación de las sobrecargas
(equipo de protección). Para su manipulación es necesario abrir el disyuntor, así
como los seccionadores tripolares correspondientes. Cada transformador de
intensidad de cada fase actúa sobre un relé, dando orden de desconexión sobre
el disyuntor de línea.
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Imagen 3: IA en serie con transformador de intensidad
3.2.1.3 Equipo de medida
Después de los transformadores de intensidad para la protección contra
sobrecargas, las tres fases se pasan por otros seccionadores tripolares con
mando manual que alimentan las barras generales. Dichas barras generales
tienen una derivación a través de un seccionador tripolar con mando manual que
alimenta a los transformadores de tensión (conexión en paralelo) y a los
transformadores de intensidad para los equipos de medida de la subestación.
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Imagen 4: Transformador de tensión en paralelo con transformador de intensidad
3.2.1.4 Embarrado
Las salidas de los trafos de intensidad para la medida se conectan a unas barras
generales (cables desnudos de Al 3x180 𝑚𝑚2), de las que se deriva por medio
de un pórtico provisto de un seccionador tripolar, una toma para la subestación
móvil. Por el otro extremo, también por medio de un seccionador tripolar con
mando manual, se realiza otra toma para el transformador de servicios auxiliares.
Desde el punto central, y también a través de otro seccionador tripolar con
mando manual se accede a los disyuntores de grupo y de éstos a los
transformadores de potencia.
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Imagen 5: Embarrado y juego de seccionadores
3.2.1.5 Transformador de potencia
Tendremos 2 transformadores de grupo encargados de adecuar las tensiones
para el rectificador. Está formado con un devanado primario en estrella y dos
devanados secundarios, uno en estrella y otro en triángulo, de esta forma se
obtienen dos sistemas trifásicos desfasados entre sí 30º, que facilitan la
obtención de una corriente continua rectificada con poco rizado.
La potencia nominal de los transformadores principales para subestaciones de
tracción en corriente continua es de 3300 KVA, permitiendo un ciclo de carga del
300% durante 5 minutos, 150% durante 2 horas y 100% de forma permanente.
El periodo entre sobrecargas debe ser suficiente para recuperar las condiciones
nominales de funcionamiento.
La relación de transformación será como tensión de entrada la que corresponde
al suministro (66 kV) y como tensión de salida 1300 V.
Mediante esta tensión conveniente adecuada y rectificada se obtendrán los 3300
V, necesarios para la alimentación de la línea.
Nuestros transformadores principales irán protegidos en el primario por tres
transformadores de intensidad, con dos relés de fase de sobreintensidad, y un
relé térmico de línea cada uno.
El paso del transformador al rectificador, por estar instalado este último en el edificio de continua, se realizará por medio de aisladores pasamuros.
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Imagen 6: Transformador de potencia
Protecciones del trasformador:
Relé Buchholz con dos estados, en el primario señala alarma y en el
segundo ordena desconexión sobre el disyuntor. El funcionamiento de
esta protección se basa en que cuando el aceite de refrigeración del
trasformador se calienta de una forma brusca, por un cortocircuito interior,
se generan gases que tienden a subir al depósito de expansión
produciéndose un aumento de la presión. Este aumento de la presión se
detecta mediante un presostato y hace actuar a un relé que da orden de
apertura a los interruptores.
Termómetro con termostato, con dos estados, en el primero señaliza
alarma y en el segundo ordena desconexión sobre el disyuntor.
Relé de cuba. Este transductor está formado por un transformador en el
que el primario es el conductor que une la cuba metálica exterior del
transformador con tierra, y el secundario es un devanado de un elevado
número de espiras. Cuando se produce una derivación de alguna espira
sobre la cuba, o de algún elemento eléctrico sobre el armazón metálico
del transformador, se produce una derivación a tierra. Esta corriente que
pasa por el primario del transductor genera una corriente en el secundario
que activa un relé instantáneo y que ordena la apertura de los
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interruptores. Mediante este relé, detecta que el transformador se ha
derivado y está circulando la corriente a tierra.
Este trasformador contiene un depósito de expansión, que recoge los
aumentos de volumen del aceite cuando aumenta la temperatura de
trabajo, las aletas para la refrigeración natural, así como el desecador,
formado por una botella que contiene unas sales que absorben
parcialmente la humedad del aceite de refrigeración para que mantenga
constantes sus valores de aislamiento.
3.2.1.6 Transformador de servicios auxiliares
Tendremos 2 transformadores de servicios auxiliares. Están conectados a continuación del equipo de medida, a través de un seccionador tripolar de accionamiento manual y un juego de fusibles para la protección del trafo. El seccionador se abrirá con ocasión de efectuar mantenimiento o reparación del trafo o sustitución de los fusibles. Es un transformador de aproximadamente 250 KVA, con tensión de entrada la
correspondiente al suministro (66 kV) y tensión de salida 240 V Yzn11. Este
transformador suministrará la tensión necesaria para los circuitos auxiliares de
la subestación, tales como cargadores de baterías, alumbrado, tensiones para
señalización y control, tensiones para telemando, y también para suministrar la
energía necesaria al transformador de la línea de señales y enclavamientos 240
Vca.
Imagen 7: Seccionador tripolar, juego de fusibles y transformador de SS. AA
17
Colocaremos 2 transformadores de servicios auxiliares dónde uno de ellos es
opcional, pero lo pondremos para aumentar la potencia previniendo la futura
instalación del sistema ERTMS.
Del transformador de SS. AA. con cable de cobre aislado, se alimentará el Cuadro de Distribución y Protección en B.T. de SS. AA.
3.2.1.7 Otros transformadores
• Transformador de señales y enclavamientos. - Es un transformador de 25
KVA o 50 KVA, que tiene como misión trasformar los 220 V trifásica que
recibe por el primario en 2200 V monofásica. Esta tensión será después la
que se utilice a lo largo de la vía, mediante una nueva conversión a 220 V,
para alimentar los circuitos de señalización, como son las señales, circuitos
de vía… así como a los enclavamientos eléctricos de las estaciones (2200
V).
• Transformadores varios. - Existen además de los transformadores
indicados, otros de pequeña potencia que tienen como misión realizar las
trasformaciones correspondientes para la medida de energía y los sistemas
de protecciones de la subestación.
3.2.2 Edificio de continua
En el edificio de continua se instalarán:
• La celda del rectificador.
• La celda de acoplamiento de barras.
• Las celdas de los disyuntores.
• El equipo de servicios auxiliares.
• La celda de señalización.
• El cuadro de mando y control.
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3.2.2.1 Rectificador
El rectificador de potencia es el elemento principal de la subestación. Es el
corazón de la subestación. Estará instalado en su celda correspondiente.
Realizará la conversión de la corriente alterna en corriente continua, mediante
diodos de silicio. Estos diodos además de ser de una considerable potencia
estarán refrigerados por radiadores de calor de aluminio.
El rectificador de silicio está formado por la unión de dos puentes Graetz. Los
3300 V, de tensión continua se obtienen por conexión en serie de los dos puentes
Graetz, estando conectado uno al arrollamiento secundario en estrella y otro al
arrollamiento secundario en triángulo.
Figura 1: Señal trifásica procedente de un secundario del transformador principal y que se
aplica a un puente Graetz para ser rectificada.
19
Figura 2: Señal que se obtiene a la salida de cada uno de los dos puentes rectificadores
Como el devanado en estrella y el devanado en triángulo tienen entre sí, por
propias características consecutivas un desfase de 30 grados sexagesimales, la
señal obtenida será igual, pero con un desfase de 30 grados. La suma de estas
dos señales, puesto que los dos rectificadores están en serie, nos dará la señal
resultante del sistema.
Figura 3: Tensión resultante obtenida mediante la suma de las dos tensiones parciales
obtenidas en cada uno de los dos rectificadores
En la construcción del rectificador, se suelen emplear en la actualidad 36 o 48
diodos, dependiendo del número de diodos en serie utilizados por el fabricante.
La utilización de estos diodos en serie permite aumentar su tensión inversa,
evitando la perforación de los diodos por las sobretensiones que se originan en
20
la conmutación tanto de los trenes como de los propios disyuntores en la
subestación.
Cada uno de estos diodos está protegido por un protistor. La fusión o perforación
de un diodo, activa el microrruptor correspondiente mediante el disparo del
percutor incorporado al protistor, excitando un relé que ordena la apertura del
disyuntor de protección.
En la parte superior del rectificador lleva incorporado un sistema de detección de
temperatura, que provoca en caso de que la temperatura ascienda por encima
del valor prefijado, una alarma con desconexión automática del rectificador.
Además de estas protecciones, el rectificador lleva incorporado la protección
contra sobretensiones, mediante unos conjuntos RC, estando protegidos los
condensadores a su vez por resistencias limitadoras y protistores. La fusión de
cualquiera de estos protistores actúa sobre su microrruptor correspondiente
mediante el disparo del percutor incorporado al protistor, y este a su vez a un
relé de bloque, que ordena desconexión al disyuntor de grupo.
Imagen 8: El rectificador
21
A la salida del positivo del rectificador, habrá instalada una bobina, denominada
de SELF o de amortiguamiento, (alisador de corriente) que tiene como objeto
conseguir un mayor aplanamiento de la tensión rectificada y una corriente
continua de mayor calidad, exenta de picos que generan armónicos de elevado
valor, consistente en una bobina de aluminio, con una sección de espira de
sección igual o mayor a 800 𝑚𝑚2 y de un número de espiras entre 20 o 40.
Imagen 9: Filtro de corriente
Para reducir en gran parte los armónicos que se generan en la rectificación, entre
positivo y negativo y a la salida del rectificador se colocará un equipo que se
denomina filtro de armónicos y que tiene como misión permitir el paso a través
de él hacia el negativo del rectificador, los armónicos de corriente y tensión que
van asociados a la corriente rectificada y que tienen gran repercusión sobre la
calidad de los sistemas de comunicaciones. Está constituido esencialmente por
circuitos LC sintonizado para cortocircuitar las frecuencias perturbadoras.
22
Imagen 10: Filtro de armónicos; L + C
La medición de la tensión rectificada y filtrada se realiza mediante un shunt (una
carga resistiva a través de la cual se deriva una corriente eléctrica.). La medida
de la intensidad que suministra el rectificador se realiza a través de un
transductor formado básicamente por un transformador alimentado a 220 V y 50
Hz, en el que la corriente continua a medir satura en mayor o menor medida
según su valor el circuito magnético de un transformador.
Así pues, el shunt resonante RC comprende dos circuitos constituidos por una
reactancia L y una capacidad C en serie ajustados respectivamente para las
frecuencias de 600 y 1200 Hz.
23
Figura 4: El filtro de 1200 Hz está formado por L1-C1
El filtro de 600 Hz está formado por L2-C2
R1 es la resistencia de descarga
3.2.2.2 Celda de acoplamiento de barras
Como las demás celdas del edificio de continua, es de mampostería y la puerta de acceso de chapa. La puerta está enclavada para evitar la entrada estando el grupo en servicio. El enclavamiento será con el seccionador de alterna y con el seccionador de continua del que sale la barra positiva de la subestación (barra ómnibus) y desde donde partirán las alimentaciones a la catenaria o feeders.
Se instalarán un juego de transductores de tensión e intensidad para la medida de la corriente continua. Otro transductor de tensión detecta la tensión de la
barra ómnibus, formando parte del equipo de prueba de línea instalado en las
celdas de feeders y del que se hablará en el siguiente apartado.
24
3.2.2.3 Celda de los disyuntores
Se instalarán 6 celdas en las cuáles irán montado los respectivos disyuntores extrarrápidos. Todas las celdas estarán conectadas a la barra ómnibus, alimentada por el rectificador a través del seccionador de grupo.
Cada tramo de la catenaria estará alimentado por un circuito, llamado feeder.
Una vez rectificada y filtrada la corriente, y antes de acometer con ella a los
feeder y catenaria, se hace pasar por unos interruptores para corriente continua.
Estos interruptores son los denominados disyuntores extrarrápidos por su
elevada rapidez en la respuesta, del orden de 50 ms. Es capaz de realizar la
desconexión de la línea, aun estando en carga, pudiendo hacerse por mando
local o por telemando. Son los que, a través de una barra común, también
denominada barra ómnibus, distribuyen la corriente a los distintos circuitos que
se establecen para alimentar la catenaria.
Imagen 11: Barra Ómnibus
Estos disyuntores extrarrápidos, llevan incorporado además toda una circuitería
que permite detectar cortocircuitos lejanos, sobrecargas y posibles derivaciones,
al objeto de poder interrumpir la corriente cuando se detecte alguna anormalidad,
bien sea de forma automática, o bien a través de una orden dada desde el cuadro
de control de la subestación o desde el centro de telemando.
25
3.2.2.4 Protecciones de los disyuntores
Las protecciones de línea existentes asociadas al disyuntor son:
Por sobrecarga. –
En bastantes de los disyuntores extrarrápidos actualmente en servicio, la
actuación por sobrecarga se produce de la siguiente forma:
Cuando el disyuntor está cerrado, existen dos fuerzas de sentido opuesto, una
producida por un muelle antagonista, dispositivo mecánico que tiende a abrir el
disyuntor, y otra fuerza creada por una bobina de mantenimiento que tiende a
mantener cerrado el disyuntor. De esta forma si falta corriente en el sistema de
alimentación a la bobina de mantenimiento, el sistema se descompensa y el
disyuntor abre por la acción mecánica del muelle antagonista.
Por otra parte, la propia corriente que pasa por el disyuntor extrarrápido crea un
campo eléctrico, que puede ser regulable, mediante la mayor o menor
proximidad física de un devanado sobre dicho campo, y que mediante la
disposición adecuada se hace que se oponga al campo creado por la corriente
de mantenimiento. Cuando el campo creado por la propia corriente que circula
por el disyuntor descompensa significativamente el equilibrio entre el muelle
antagonista y la bobina de mantenimiento, el disyuntor abre, haciéndolo en este
caso por sobrecarga, respecto al valor que previamente se haya ajustado.
Por crecimiento rápido de la intensidad. –
Algunos disyuntores extrarrápidos poseen un shunt magnético en paralelo con
la bobina de mantenimiento, que provoca la apertura del disyuntor cuando existe
un incremento brusco de la intensidad. La regulación de este dispositivo en los
disyuntores que lo poseen debe de responder a un compromiso entre las
necesidades de tracción de las locomotoras y la detección de posibles
cortocircuitos.
Por arrastre entre disyuntores. –
Constituye uno de los elementos fundamentales de protección en las
subestaciones. Ello es debido a que como cada tramo de catenaria esta
alimentado por dos disyuntores situados cada uno en una subestación distinta,
es imprescindible que cuando se detecta alguna anormalidad en la línea o en la
subestación, sean los disyuntores los que se desconecten y no solamente uno
de ellos.
26
Los equipos de arrastre en algunos montajes pueden disponer además de una
lógica que permite detectar cual es el elemento asociado en la subestación
colateral al disyuntor que ha desconectado en origen, controlar si existe en la
propia subestación algún disyuntor alimentando en paralelo al propio tramo de
catenaria, y transmitir, en el caso en que la subestación colateral esté fuera de
servicio, el arrastre hasta la siguiente en servicio, todo ellos con unos tiempos
mínimos de actuación que hacen eficaces las protecciones.
Imagen 12: Protección por arrastre
Relés de puesta a masa. –
Este relé sirve para detectar el paso de corriente por un cable determinado,
dando una indicación a partir del nivel de protección en que se haya ajustado.
Consiste en un núcleo magnético abierto, que rodea parcialmente al conductor
que se quiera controlar. Para cerrar el circuito magnético se dispone de dos
chapas metálicas separadas entre sí una pequeña distancia.
Cuando por el conductor circula un valor de corriente mínimo prefijado, se forma
un campo magnético que es capaz de magnetizar las chapas atrayendo una
contra otra, provocando la conexión o desconexión de unos contactos libres de
tensión, que pueden ser utilizados para la activación/desactivación de un relé
instantáneo.
Estos relés se utilizan en los disyuntores extrarrápidos y en grupos rectificadores
para detectar el paso de corriente entre estructura metálica y tierra.
27
Equipos de diferencia de tensión. –
Esta protección solo se utiliza en subestaciones de continua.
Como dicha subestación alimenta la línea por los dos extremos, es decir en
paralelo, cuando la subestación la acoplemos a una línea que ya está en tensión
es necesario que los valores de tensión sean iguales o muy similares. Mediante
estos equipos de diferencia de tensión, se mide la tensión que recibamos de la
línea y la comparamos con la existente dentro de la subestación.
Si la diferencia de valores está dentro de un margen permitido se permite la
siguiente secuencia para el cierre del disyuntor extrarrápido. Si la diferencia de
tensiones es superior a la permitida, se aborta el proceso de acoplamiento.
Equipo de prueba de línea. –
Si la línea estuviera sin tensión, antes de cerrar el disyuntor que la alimenta,
realizaremos una prueba para verificar que la línea esté aislada, es decir, que no
está en cortocircuito.
La realización de esta prueba consiste en alimentar la línea con una tensión
reducida y medir cual es la intensidad que circula. También se puede alimentar
la línea con la tensión nominal a través de una resistencia de considerable valor,
del orden de 1 MegaOhmio, y determinar la intensidad que circula.
Si el valor de la intensidad supera un determinado valor, se supone que la línea
está en cortocircuito y por tanto se anula el proceso en marcha de cierre del
disyuntor, indicando en el puesto central defecto de aislamiento de línea.
Equipo de cortocircuitos lejanos di/dt. –
Mediante la medición de la velocidad de crecimientos de la intensidad, es decir
de la rampa de subida, permite la detección de los cortocircuitos en la línea.
Si se detecta un brusco crecimiento de la intensidad, provoca la desconexión del
IA.
Tanto la rapidez de crecimiento de intensidad (KA/seg), como la amplitud de la
intensidad a los que debe desconectar el aparato de di/dt son regulables.
De esta forma se obtiene una selectividad de respuesta a diferentes crecimientos
de intensidad, adoptados a las condiciones de funcionamiento de la subestación
y provocados por el servicio normal, a los que el aparato NO debe responder,
como son:
• Arranque de un tren
28
• Paso de un tren de un tramo a otro de catenaria, etc.
Equipo de protección de derivación. –
Esta protección se utiliza para detectar cuando se ha producido una derivación
entre la catenaria y cualquier elemento metálico tal como postes, marquesinas,
y en general cualquier elemento que deba estar a potencial de tierra.
El empleo de esta protección supone el aislamiento de tierra del circuito de
retorno y carriles, a lo largo de todo el trayecto.
Conectándose solamente a tierra en la subestación y a través de un dispositivo
que nos permita medir la corriente cuando esta fluya desde tierra hacia el
negativo del rectificador. Dicho dispositivo será un relé de puesta a tierra o un
shunt.
La comparación entre el valor de la intensidad que retorna por tierra y la que sale
por cada feeder nos permitirá determinar en qué línea, trayecto o vía se ha
producido la derivación, activando un relé que ordenará la apertura del disyuntor
extrarrápido correspondiente.
3.2.2.5 Mando y control de la instalación
• Local Los seccionadores de C.C. de grupo, el de unión de BBOO y los de feeder y by-pass serán accionados desde el cuadro de mando mediante un conmutador de doble accionamiento con indicador de posición y señal luminosa de discordancia y anomalía. Los interruptores extrarrápidos, únicamente podrán conectarse a través de los equipos de prueba de línea. Su posición quedará también indicada por un conmutador de doble accionamiento con indicador de posición y señal luminosa de discordancia y anomalía. La desconexión por actuación del relé de puesta a tierra y también el bloqueo de conexión del equipo de prueba de línea, cuando persista la avería en feeders, estarán señalizadas en el cuadro de mando, especificando cual es el que ha actuado.
29
Existirán pulsadores de desconexión de emergencia que desconectarán totalmente la S/E, línea de señales, grupos rectificadores, salidas de feeders y emisión de arrastres, con bloqueo en el pulsador y desbloqueo mediante giro a situar en las proximidades de las puertas de salida de la S/E. La actuación de cualquier protección y señalización de alarma o desconexión automática provocará la doble señalización acústica y luminosa. En primera fase el agente de servicio podrá anular la alarma acústica. La señalización óptica o luminosa, no desaparecerá automáticamente, hasta que el operador, enterado del suceso, actúe sobre el pulsador de “borrado” o desaparece la causa de la señalización. Todas las informaciones de posición de aparato, averías, etc., se transmitirán a los equipos de telemando, aunque la subestación se encuentre en mando local.
• Distancia, por control remoto Si la subestación se encuentra controlada por telemando, no se producirán en ellas señales acústicas ni luminosas. El conmutador general de control local – telemando cumplirá esta condición. En el cuadro de telemando central, se reflejarán todas las indicaciones que aparecen en el cuadro de mando local. Asimismo, su accionamiento será similar al del cuadro de mando local, a excepción de la conexión del extrarrápido, que se debe realizar por los equipos automáticos de prueba de línea.
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Imagen 13: Cuadro de telemando central
• Telemando La subestación de Bahía Sur se telemandará desde el Puesto Central de Telemando situado en Sevilla. Se define, a continuación, la relación de aparatos telemandados: - El seccionador de la cabina de protección-acoplamiento. - El disyuntor de la cabina de protección-acoplamiento. - Los 2 disyuntores de los trafos de potencia. - Los 2 seccionadores de los Grupos I y II - El seccionador de acoplamiento de barras ómnibus. - El disyuntor del segundo trafo de Servicios Auxiliares. - El disyuntor de baja de servicios auxiliares.
- El disyuntor de baja de señalización.
- Los 6 extrarrápidos de feeders.
- Los 6 seccionadores de salida de feeders.
- Los 6 seccionadores de by-pass.
- El interruptor seccionador de by-pass telemandado
- Los 2 interruptores en las líneas L1 y L2 de señales. (a 2200 V).
31
3.2.2.6 Cuadro de distribución y protección en baja tensión de SS. AA
Los circuitos que alimentaremos son alarmas y señalizaciones, servicios
auxiliares, alumbrado, señalización y vías, líneas de acometida, grupos
rectificadores y salidas de feeders.
La energía necesaria para alimentar todos estos circuitos se obtendrá de la tensión de 230 Vca suministrada por el secundario del trafo de servicios auxiliares. Los circuitos de mando de los Interruptores Automáticos y seccionadores y los servicios esenciales de la subestación, se alimentan con corriente continua procedente de una batería de acumuladores, en caso de fallo de la subestación. El cargador de batería suministra, sin avería, toda la intensidad que requieren estos circuitos y, además, la necesaria para cargar la batería.
Imagen 14: Vasos de baterías
El cuadro de distribución y protección será de poliéster de dimensiones 750 x 1250 x 300 mm, reforzado con fibra de vidrio. Estará de acuerdo con las especificaciones técnicas de ADIF vigentes. Este cuadro alimentará: - Cuadro de Servicios Auxiliares - Cabina de Señales - Otros usos distintos de tracción - Reserva Del Cuadro de Distribución y Protección en B.T. de SS. AA., saldrá una línea de cables de cobre aislados para alimentar al Cuadro de Servicios Auxiliares 220 Vca. Desde este armario se alimentará todos los servicios auxiliares de la subestación a través de un interruptor automático tripolar 220 V, 400 A, 80/400 A, 20 Ka situado en dicho armario. De igual forma el cuadro de alumbrado y fuerza se alimentará con circuitos independientes desde el embarrado general de B.T. del armario de S/A.
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3.2.2.7 Celda de transformación
En la celda de transformación entrarán los 230V procedentes del trafo de SS.AA.
y llegarán al transformador trimonofásico, previamente protegido aguas arriba
por fusibles y un trafo de tensión. Éste transformador es de uso exclusivo de la
empresa ADIF, y tiene la particularidad de recibir 230 Vca trifásico y proporcionar
2200 Vca monofásica dónde estrictamente debería ser llamado bifásico ya que
salen 2 fases sin neutro. Éstos 2200 Vca son los que recorren la vía para
alimentar los enclavamientos en las estaciones.
El trafo tendrá una potencia de 100 KVA. Dos transformadores de medida de tensión controlarán y medirán cada una de las dos líneas de salida a 2200 V.
Imagen 15: El transformador trimonofásico
33
3.2.3 Pórtico de feeders
El pórtico de feeders consiste en una instalación realizada en el exterior del edificio de continua, en frente de las celdas de salida de feeders y conectados mediante aisladores pasamuros.
Imagen 16: Aisladores pasamuros Este pórtico es metálico y está construido mediante perfiles de acero normalizado del tipo A-42. La construcción de este pórtico permitirá en caso de una anormalidad o por trabajos de mantenimiento, bien de la subestación o de la línea, poder seguir alimentando al resto de la instalación, realizándose estas operaciones mediante distintos grupos de seccionadores denominados seccionadores de feeders o seccionadores by-pass.
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Imagen 17: El pórtico de fedeers
Ambos grupos de seccionadores podrán ser manipulados con mandos por motor
y a manivela.
Imagen 18: Mandos por pértiga
De este pórtico salen las alimentaciones a los diferentes tramos de catenaria.
Los seccionadores de by-pass y feeder serán accionados desde el cuadro de mando por un conmutador luminoso, indicador en su posición.
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Imagen 19: Cuadro de mando luminoso
3.2.4 Subestación móvil
Se instalará también en el parque de intemperie un pórtico llamado pórtico de la subestación móvil. Del embarrado se derivará una toma para este pórtico, a través de un seccionador tripolar que lógicamente estará abierto ya que no se usará a menos que sea necesario instalar esta subestación móvil. Esta subestación se colocaría en un trozo de vía que dejaremos instalado en nuestra subestación.
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Imagen 20: Seccionador tripolar abierto
3.2.5 Protecciones varias
3.2.5.1 Protección del personal
Todos los enclavamientos tanto eléctricos como mecánicos deben obedecer a las nuevas especificaciones técnicas de ADIF (E.T.03.359.109.0). El acceso a todas y cada una de las celdas, estará protegido de forma que no se pueda entrar sin haber cortado la entrada de A.T. en C.C. y C.A. Así por ejemplo para poder entrar en el recinto del rectificador, o en el del transformador, se debe desconectar previamente el interruptor y seccionador de A.T., C.A. así como el seccionador de salida de C.C. Para acceder a la celda del transformador de señalización, deberán estar abiertos los seccionadores en carga de 2.2 kV y el interruptor magnetotérmico de 220 V de B.T. Un clavijero mecánico, liberará la llave correspondiente a cada recinto, una vez que se ha maniobrado de forma correcta los seccionadores e interruptores correspondientes.
37
3.2.5.2 Protección de maniobra Ninguna maniobra podrá ser efectuada poniendo en peligro los aparatos de instalación y personas. Las maniobras que se puedan realizar desde el cuadro de mando local de la S/E, son el fiel reflejo de la forma de operar desde el puesto de telemando. El seccionador de unión de barras ómnibus no podrá cerrarse si existe uno o más extrarrápidos de cualquier paquete en posición de cerrado y además deberán estar abiertos los correspondientes interruptores de grupo. El seccionador de corriente continua de salida de rectificador, estará enclavado con el interruptor de A.T. de alimentación al grupo transformador-rectificador. Los seccionadores de exterior de salida de feeders, estarán enclavados con sus respectivos interruptores extrarrápidos. Los seccionadores de by-pass, sólo se podrán actuar cuando se encuentren sin tensión ambos extremos del seccionador y evitar su actuación en carga, manteniendo la instalación en cada salida de feeder un detector de tensión.
Imagen 21: Cerramiento de celdas
38
3.2.6 Red de tierras
Aplicación de toda la normativa vigente en la MIE RAT 13. Todas las tierras
tienen que formar un único circuito, incluyendo las denominadas tierras del
circuito de alterna (parque de intemperie) y las denominadas tierras de continua
(edificio).
El edificio prefabricado en la subestación, soportes y en general toda la
estructura metálica deberá unirse eléctricamente, formando una superficie
equipotencial, que se conectará al pozo de tierra general de la subestación. A
este pozo irán conectados los siguientes circuitos de tierras:
• Circuitos de tierra procedentes del parque de intemperie de corriente
alterna.
• El negativo del rectificador
• Circuitos de retorno procedentes de los carriles
• Circuitos de tierra procedentes del edificio de continua
Tierras de alterna:
En el parque de intemperie o parque de alta tensión se realizará una superficie
equipotencial formada por cables de cobre, preferiblemente hilo de contacto
usado de sección mínima 2x100 𝑚𝑚2 , enterrado directamente en el suelo a una
profundidad no menor a 80cm, y con los correspondientes electrodos y registros.
Sobre la superficie exterior se extenderá una capa de gravilla silícea al objeto de
disminuir las tensiones de paso y contacto. La superficie equipotencial estará
conectada a los correspondientes registros y a su vez estos al pozo de tierra
general de la subestación. El neutro de la estrella del secundario del
transformador de servicios auxiliares, no se conectará a tierra, dejándose
flotante, ya que las protecciones de dicho transformador no se realizan a través
del citado neutro, pudiendo producir, en cambio, un funcionamiento incorrecto
del transformador, por saturación de su circuito magnético mediante las
corrientes de retorno de tracción.
Retorno de carriles:
También al pozo de tierra general se conectarán los cables aislados que
proceden de los carriles. La sección total de estos cables debería ser la
adecuada a la potencia máxima de suministro de la subestación, con
correcciones según el tipo de cable utilizado y su ubicación (aéreo, enterrado, en
zanja, etc.) y que se indica en el Reglamento electrotécnico de baja tensión e
instrucciones complementarias, teniendo en cuenta que la subestación está
preparada para suministrar un 300% de su potencia nominal durante 5 minutos.
39
Tierras de continua:
Procedentes del edificio de continua se conectarán al pozo de tierra general los
siguientes circuitos de tierra, divididos en dos grandes grupos:
Tierras protegidas. - son las correspondientes al dintel tanto superior como
inferior del pórtico de feeder que soporta los seccionadores y motores de
accionamiento, tierra de disyuntores extrarrapidos, tierra protegida del grupo
rectificador, y en general los cables de tierra de todos aquellos elementos con
alto riesgo de ponerse en tensión ante una rotura o fallo de sus actuaciones, y
que normalmente se encuentran soportados por aisladores para canalizar la
posible corriente de derivación a través del cable de tierra y relé de puesta a
masa asociado.
Tierras sin proteger. – son las correspondientes a la estructura metálica del
edificio, bastidores, cuadros de maniobra, postes de celosía del pórtico de
feeder, tierras de celda, trafos de línea de señales, etc., y en general todo
aquellos que puede ser susceptible de ponerse en tensión.
Hay que resaltar que independientemente del número de pozos de puesta a
tierra que se hagan alrededor de la subestación, todos ellos sin excepciones
tienen que estar unidos con la tierra general.
Imagen 22: Pozo general de tierra de la subestación
40
CAPÍTULO IV
CÁLCULOS DE LA SUBESTACIÓN
41
4. CÁLCULOS DE LA SUBESTACIÓN
El objetivo principal es realizar los cálculos eléctricos de potencia de los grupos
de transformación, de la red de tierras y de baja tensión de forma que las
actuaciones a llevar a cabo en la construcción de la nueva subestación eléctrica
de tracción se realicen en las condiciones óptimas de seguridad y explotación.
4.1 Intensidades y densidad de conductores
Para los cálculos en general nos basaremos en la norma ICT-LAT 07 para cables
desnudos.
Se realizarán los cálculos eléctricos de la línea para los distintos regímenes de funcionamientos previstos, poniéndose claramente de manifiesto los parámetros eléctricos de la línea, las intensidades máximas, caídas de tensión y pérdidas de potencia.
El conductor elegido es un conductor de Aluminio cuya designación es 147
AL1/34 ST1A (LA 180) con sección 180 𝑚𝑚2.
4.1.1 Densidad de corriente máxima
Fijándonos en la siguiente tabla, elegimos el valor de la densidad de corriente:
Sección nominal mm2
Densidad de corriente A/mm2
Cobre Aluminio Aleación de aluminio
10 8,75
6,00
5,60 15 7,60 25 6,35 5,00 4,65 35 5,75 4,55 4,25 50 5,10 4,00 3,70 70 4,50 3,55 3,30 95 4,05 3,20 3,00 125 3,70 2,90 2,70 160 3,40 2,70 2,50 200 3,20 2,50 2,30 250 2,90 2,30 2,15 300 2,75 2,15 2,00 400 2,50 1,95 1,80 500 2,30 1,80 1,70 600 2,10 1,65 1,55
σ = 2.5 A / 𝑚𝑚2 densidad de corriente máxima para conductor de Aluminio.
42
Por tanto, la intensidad máxima admisible será:
𝐼𝑚á𝑥 = 2.5 ∗ 180 = 450 𝐴
Para justificar que el cable va a soportar esa densidad de corriente, calcularemos
la densidad de corriente real. Para ello calcularemos primero la corriente nominal
que circulará por el cable, considerando que los transformadores trabajan al
100% (régimen permanente).
𝐼𝑛 = ((2∗3300∗103)∗1)+250∗103
√3∗66∗103 = 59.921 A
Como podemos observar, la corriente nominal es bastante inferior a la corriente
máxima admisible, por lo que podemos comprobar que la densidad de corriente
real será también inferior a la densidad de corriente máxima:
σ = 59.921
180= 0.333 𝐴/𝑚𝑚2
Concluiremos diciendo que bajo este criterio el cable cumple perfectamente:
σ = 0.333 𝐴/𝑚𝑚2 < σ = 2.5 𝐴/𝑚𝑚2
4.1.2 Cálculo de las sobrecargas según CEI 146.463.2
Al ser una instalación de tracción, esto significa que debemos soportar un
régimen de sobrecargas según CEI 146.463.2. Para ello comprobaremos si el
cable elegido está diseñado para soportar estas sobrecargas:
𝐼= 𝑆
√3∗𝑈
43
Para un régimen de trabajo del transformador de potencia del 150% (durante 2
horas):
𝐼= ((2∗3300∗103)∗1.5)+250∗103
√3∗66∗103 = 88.789 A
Para un régimen de trabajo del transformador de potencia del 300% (durante 5
minutos):
𝐼= ((2∗3300∗103)∗3)+250∗103
√3∗66∗103 = 175.392 A
Como podemos observar, ambos valores son inferiores a los de la corriente
máxima admisible, 450 A, por lo que el cable está bien diseñado para soportar
dicha corriente.
4.2 Número de aisladores
La línea eléctrica que alimenta nuestra subestación de tracción es una línea de
66 kV.
Para conocer el tipo de aisladores a colocar, empezaremos empleando el
método del cálculo eléctrico para el que es necesario conocer los niveles de
tensión que han de soportar los aisladores.
Puesto que la línea que alimenta nuestra subestación tiene una tensión de 66
kV, y el valor más elevado de la red es de 72,5 kV, los requisitos eléctricos que
marca la ITC - LAT 07 en cuánto a niveles de asilamiento son:
Tensión más elevada para el material
Um
kV
(valor eficaz)
Tensión soportada normalizada de corta duración
a frecuencia industrial
kV (valor eficaz)
Tensión soportada normalizada
a los impulsos tipo rayo kV
(valor de cresta)
3,6 10 20 40
7,2 20 40 60
44
12
28
60 75 95
17,5 38 75 95
24
50 95
125 145
36 70 145 170
52 95 250
72,5 140 325
123 (185) 450
230 550
145
(185) (450)
230 550
275 650
170
(230) (550)
275 650
325 750
245
(275) (650)
(325) (750)
360 850
395 950
460 1 050
- Tensión soportada a frecuencia industrial: 140 kV
- Tensión soportada a impulsos tipo rayo: 325 kV
Los aisladores elegidos son de vidrio. El número de aisladores lo calcularemos
mediante la siguiente ecuación:
Nº aisladores = Tensión más elevada ∗ línea de fuga mínima
línea de fuga del aislador
Los datos de línea de fuga los cogemos de la tabla 14 del ICT – LAT 07:
Nº aisladores = 72.5 ∗ 25
380 = 4.769
Por lo que el número de aisladores elegidos serán 5.
45
4.3 Dimensiones y elección de los seccionadores
Para dimensionar un seccionador, basta con conocer la tensión nominal a la que
va a estar sometido en régimen permanente.
4.3.1 Dimensionamiento de los seccionadores de entrada asociados al
transformador de potencia.
El transformador de potencia destinado a tracción debe estar diseñado para
soportar unos ciertos niveles de sobrecargas marcados por la norma CEI
146.46.2. Por ellos vamos a calcular los distintos niveles de sobrecarga:
La tensión nominal es de 66 kV.
Para un régimen de trabajo del 100% (régimen permanente):
𝐼= (2∗3300∗103)
√3∗66∗103 = 57.735 A
Para un régimen de trabajo del 150% (durante 2 horas):
𝐼= (2∗3300∗103)∗1.5
√3∗66∗103 = 86.602 A
Para un régimen de trabajo del 300% (durante 5 minutos):
𝐼= (2∗3300∗103)∗3
√3∗66∗103 = 173.205 A
46
4.3.2 Dimensionamiento de los seccionadores de entrada asociados al
transformador de SSAA.
Este transformador no tiene que cumplir la norma CEI 146.463.2 ya que sólo es
aplicable a los equipos destinados a tracción, por lo que bastará calcular la
corriente nominal (régimen permanente):
La tensión nominal es de 66 kV.
𝐼= (250∗103)
√3∗66∗103 = 2.187 A
Ya tenemos dimensionados ambos seccionadores por lo que vamos a elegirlos.
4.3.3 Elección de los seccionadores
Al tener el mismo valor de tensión de trabajo y corrientes nominales reducidas,
elegiremos el mismo tipo de seccionador para ambos.
Los seccionadores que elegiremos serán de la marca MESA.
Como podemos comprobar en la hoja de características del fabricante, los
seccionadores elegidos están diseñados para soportar una corriente máxima de
1250 A, por lo que cumple de sobra las especificaciones.
47
4.4 Dimensiones y elección del transformador de potencia.
Hay que tener en cuenta que los transformadores sólo pueden trabajar con
corriente alterna, ya que, si no, no se podría realizar la transferencia de energía
de un devanado al otro.
Para determinar el tipo de transformador que vamos a elegir necesitamos
conocer los siguientes datos:
- La potencia del transformador
- La tensión en el primario y secundario.
- La configuración de las conexiones entre devanados.
- El tipo de aislamiento
- Otros criterios que cumplan las normas de obligado cumplimiento
que son competencia de ADIF.
48
La potencia nominal que tendrá nuestro transformador será de 3300 KVA tal y
cómo apuntan las Especificaciones Técnicas de ADIF para subestaciones de
tracción de corriente continua.
Nuestro transformador estará diseñado para una tensión nominal en primario de
66 kV y una tensión nominal en cada secundario de 1300 V.
La conexión de los devanados atendiendo a la normativa será Yy0 – Yd11
(primario en estrella y un secundario en estrella y otro en triángulo). Las
tensiones entre los secundarios están desfasadas 30º.
También debemos tener en cuenta que el transformador esté diseñado según la
norma CEI 146.463.2 que especifica un funcionamiento:
- 100% en régimen permanente
- 150% durante dos horas
- 300% durante cinco minutos
El transformador que elegiremos será en baño de aceite. La justificación viene dada porque al no haber problemas de espacio, el transformador va a colocarse en intemperie. Este transformador deberá cumplir por tanto con la Especificación Técnica 03.359.101.7 “Transformadores de Potencia sumergidos en aceite.”
Otro parámetro de diseño importante es el tipo de refrigeración del
transformador.
Existen dos tipos:
- Refrigeración natural (ONAN)
- Refrigeración forzada (ONAF)
Según la norma CEI-551 el nivel máximo de ruido originado por un transformador
a la distancia de un metro es de 80 dB. Cómo el régimen de trabajo del
transformador en condiciones nominales no condiciona un calentamiento de los
devanados elevados para tener en cuenta, la refrigeración será de tipo ONAN.
Características de diseño:
- Potencia nominal: 3300 KVA
- Tensión primaria: 66 kV
- Tensión secundaria 1300-1300 V
- Frecuencia: 50 Hz
49
- Conexión: Yy0 – Yd11
- Material de los bobinados: Cu
- Refrigeración: ONAN
Además, el transformador deberá incluir por norma de ADIF:
- Depósito de expansión con boca de llenado, dispositivo para
vaciado e indicador de nivel.
- Relé Buchholz.
- Termómetro de esfera.
- Válvula de alivio de sobrepresión.
- Conmutador de tensiones.
- Dos termostatos.
- Elementos de elevación, arrastre y fijación para el transporte.
- Ruedas de transporte orientables, con pestaña para carril, ancho
de vía tipo ADIF.
- Soportes para apoyos de gatos hidráulicos.
- Bornas para conexión a tierra.
4.5 Dimensiones y elección del transformador de SSAA.
El transformador destinado a servicios auxiliares de la subestación (cuadro de
baja, baterías, iluminación, seguridad, motores de seccionadores…) tendrá una
potencia nominal de 250 KVA y estará alimentado con una tensión de primario
igual a la tensión del embarrado (66 kV).
El tipo de transformador deberá cumplir con las normas de construcción según
la ET 03.359.116.5 y CEI 726.
Características de diseño:
- Potencia nominal: 250 KVA
- Tensión primaria: 66 kV
- Tensión secundaria 240 V
- Frecuencia: 50 Hz
- Conexión: Yzn11
- Material de los bobinados: Cu
- Refrigeración: ONAN
Además, el transformador deberá incluir por norma de ADIF:
50
- Depósito de expansión con boca de llenado, dispositivo para
vaciado e indicador de nivel.
- Relé Buchholz.
- Termómetros.
- Válvula de alivio de sobrepresión.
- Conmutador de tensiones.
- Elementos de elevación, arrastre y fijación para el transporte.
- Ruedas de transporte orientables, con pestaña para carril, ancho
de vía tipo ADIF.
- Soportes para apoyos de gatos hidráulicos.
- Bornas para conexión a tierra.
4.6 Cálculos de potencia
4.6.1 Transformador de tensión y de intensidad
La relación de transformación de intensidad y tensión que se montarán para las
partes de medida y protección de la subestación serán los siguientes:
Protección:
- Montaremos un transformador de intensidad de protección en AT, para
servicio exterior, tensión de aislamiento 72.5 kV, relación de transformación
150-300/5 A (intensidad primaria nominal / intensidad secundaria nominal)
clase de precisión 5p20, potencia de precisión 30 VA, Icc = 80 In.
Medida:
- Montaremos un transformador de intensidad para medición de energía
exterior, tensión de aislamiento 72.5 kV, relación de transformación 100-
200/5-5 A, con dos devanados secundarios, uno de clase 0.2 S y potencia
10 VA, y otro similar de clase 0.2 S y potencia 10 VA, Icc = 80 In
- Montaremos un transformador de tensión para medición de energía en A.T.
exterior, con relación de transformación 66000/√3 V, con dos devanados
secundarios, uno de clase 0.2 S, potencia 10 VA y tensión secundaria
110/√3 V, y otro de clase 0.2 S, potencia 10 VA y tensión secundaria 110/√3
V.
51
Los datos técnicos suministrados por ADIF del punto de suministro son los
siguientes:
• Potencia base: 100 MVA
• Potencia de Cortocircuito mínima: 332 MVA
• Potencia de Cortocircuito máxima: 391 MVA
• Máxima Capacidad de corte: 31.5 Ka
• Máxima intensidad de fallo a tierra: 3789 A (t< 1,5 segundos)
En consecuencia, la intensidad del cortocircuito será de:
Icc = 391
√3∗66 = 3420.36 A con una duración máxima de 1,5 segundos.
4.6.2 Transformador de potencia y rectificador
La subestación contará con dos grupos transformadores-rectificadores
cumpliendo siempre las exigencias previstas en las normas de homologación de
ADIF.
Los trasformadores serán del tipo ONAN con potencia nominal de 3300 KVA y
una relación de transformación de 66 kV / 1300-1300 V.
Se ha previsto una potencia de 6000 KW, formados por dos grupos rectificadores
de 3000 KW cada uno, con diodos de silicio y dos puentes Graetz trifásicos en
serie.
El régimen de cargas previsto será el 100% permanentemente, 150 % durante
dos horas cada seis horas y el 300% durante 5 minutos partiendo de la carga
nominal, pero sin ser coincidentes.
Cada grupo será de 3000 KW, por lo cual, considerando un cos φ = 0,9, la
corriente para los distintos regímenes de cargas será:
52
La conexión de los transformadores de intensidad al transformador de potencia
se realizará con cable unipolar de Cobre de 120 𝑚𝑚2 de sección. Este cable
soporta una intensidad de 380 A.
Para la conexión del transformador de potencia al rectificador se utilizará para
cada polo de ambos secundarios, cable aislado RHV 6/10 KV. 2(1x300) 𝑚𝑚2,
que en corriente alterna puede soportar una corriente de 2x645 A, que garantiza
los regímenes de cargas.
Régimen permanente
P (KW) = 3000 U (KV) = 66 I (A) = 29.6 cos φ = 0.9
Régimen de cargas del 150% durante 2h
P (KW) = 4500 U (KV) = 66 I (A) = 43.74 cos φ = 0.9
Régimen de cargas del 300% durante 5’
P (KW) = 9000 U (KV) = 66 I (A) = 87.8 cos φ = 0.9
53
La intensidad nominal a la salida del rectificador será:
P (KW) = 3000
U (KV) = 3.3
I (A) = 909.09
Con régimen de cargas al 150 % la corriente será:
P (KW) = 4500
U (KV) = 3.3
I (A) = 1363.64
Con régimen de cargas al 300 % la corriente será:
P (KW) = 9000
U (KV) = 3.3
I (A) = 2727.27
La conexión del rectificador, bobinas y filtros se realizará con cable RHV 6/10
kV. 4(1X300) 𝑚𝑚2 que soporta una intensidad de 4x645 A.
Los cables de salida de feeder hacia el pórtico de feeders serán de cobre
desnudo y sección 2x300 𝑚𝑚2, que soporta una intensidad de 2x290 A en
régimen permanente.
54
4.7 Cálculos de la red de tierras
4.7.1 Datos de partida
La resistividad media del terreno será ρ = 60 Ω·m
Un dato muy importante es la resistividad superficial del terreno. Cómo es
importante obtener un valor elevado, se cubrirá la superficie del parque de
intemperie con una capa de grava de 20 cm de espesor, obteniendo una
resistividad superficial de aproximadamente 3000 Ω·m en seco. Es importante
que este valor se mantenga también cuando la superficie esté mojada por lo
que se instalará un equipo de drenaje.
Otros valores que también son importantes son:
- Corriente máxima de defecto a tierra: 3789 A
- Tiempo máximo de actuación de las protecciones: 1 s
Con estos datos ya podemos empezar la configuración de nuestro sistema de
puesta a tierra:
- Una malla de tierra de protección enterrada a 0.9 m de profundidad compuesta
por conductores de cobre desnudo de 50 𝑚𝑚2 y 90 picas de acero de 2 m de
longitud cada una.
- Una red de tierras de servicio compuesta por los neutros del transformador de
potencia destinado a tracción, las autoválvulas de continua y los negativos del
rectificador.
- Una red de masas encargada de aislar de contactos peligrosos la aparamenta
de continua.
55
4.7.2 Tensión de paso y de contacto
Los cálculos necesarios que hay que realizar para calcular una malla de tierras
según MIE-RAT 13, son los siguientes:
Tensiones Máximas Admisibles de Paso y Contacto:
Tensión de paso:
𝑉𝑝 =10 · 𝐾
𝑡𝑛· (1 +
6 · 𝜌
1000)
Siendo:
K y n dos coeficientes que dependen del tiempo de despeje de la falta a tierra.
Estos valores pueden ser de:
- K = 72 y n = 1 para tiempos de despeje inferiores a 0.9 segundos.
- K = 78.5 y n = 0.18 para tiempos de despeje a tierra superiores a 0.9 s e
inferiores a 3 s (nuestro caso).
𝑉𝑝 =10 · 78.5
10.18· (1 +
6 · 3000
1000) = 14915 𝑉
Tensión de contacto:
𝑉𝑐 =𝐾
𝑡𝑛· (1 +
1,5 · 𝜌
1000)
De la cuál, sustituyendo nuestros datos, obtenemos:
𝑉𝑐 =78.5
10.18· (1 +
1.5 · 3000
1000) = 431.75 𝑉
56
4.7.3 Sección de conductores
Vamos a calcular la sección de los conductores que componen cada malla de
tierras de la subestación.
Según MIE-RAT 13 los valores de las densidades que nunca deberán
superarse son:
- Si el conductor es Cobre, δ < 160 A/𝑚𝑚2.
- Si el conductor es Acero, δ < 60 A/𝑚𝑚2.
En nuestro caso no podremos superar el valor de 160 A/𝑚𝑚2. Por tanto, la
sección mínima que deberán tener los conductores de la malla de protección
será:
𝑆𝑚𝑖𝑛 =𝐼
160·
Siendo 𝐼 la corriente máxima de defecto a tierra
Sustituyendo:
𝑆𝑚𝑖𝑛 =3789
160= 23.68 A/𝑚𝑚2
Para ambos casos elegiremos una sección de 50 𝑚𝑚2, cuyos datos del
conductor son:
- Diámetro aparente: 22.68 mm.
- Peso: 2.735 daN/m.
57
4.7.4 Resistencia de la malla de tierras
Para calcular dicha resistencia usaremos la siguiente fórmula según el
documento IEEE Std 80 – 2000:
𝑅𝑔 = 𝜌 · [1
𝐿𝑡+
1
√20 · 𝐴· (1 +
1
1 + ℎ · √20/𝐴)]
Donde:
- 𝜌 es la resistividad del terreno
- 𝐿𝑡 es la longitud total del conductor enterrado
- 𝐴 es la superficie cubierta por la malla
- ℎ es la profundidad de la malla
La longitud total del conductor incluida las picas serán:
𝐿𝑡 = 1710 + (90 * 2) = 1890 𝑚2
Luego el valor de la resistencia de la malla será:
𝑅𝑔 = 60 · [1
1890+
1
√20 · 1710· (1 +
1
1 + 0.9 · √20/1710)] = 0.6518 Ω
M
10-10 VA Clase 0,2S-0,2S
CELDA ACOPLAMIENTO S/E MOVIL
66000/1300V-1300V
3.000A
M
3150 A17,5 kV
FEEDER 2
Icc=15 kA15 kV 0,6 mH
FEEDER 1
17,5 kV3150 A
M M
M
50 kA 3.000A
17,5 kV3150 A
M
V
A
10 kA4,5 kV
3150 A17,5 kV
3150 A17,5 kV
M
EDL
DDT
DDL
V
A
OMNIBUS +3300V
FEEDER 5 FEEDER 6
3.000A
10 kA4,5 kV
17,5 kV3150 A
EDL
DDT
DDL
3150 A17,5 kV
M M
V
A
CELDA ACOPL. BARRAS
2500 A12 kV
M
600-1200Hz
910 A3.300 V3.000 kW
Y SECC. G-I
3.000A
10 kA4,5 kV
17,5 kV3150 A
3150 A17,5 kV
M M
EDL
DDT
DDL
V
A
10 kA4,5 kV
17,5 kV3150 A
EDL
DDT
DDL
M2500 A12 kVM
12 kV2500 A
600 1200Hz
3.000 kW3.300 V910 A
M
66000/1300V-1300V
I
3.300 kVAYy0-Yd11
<
1250 A72,5 kV
M
PROTECCIONDE GRUPO I
M
I<
Yy0-Yd113.300 kVA
72,5 kV1250 A
LINEA 1
DE GRUPO IIPROTECCION
1250 A72,5 kV
1250 A72,5 kV
50 Hz66 kV
L1
S/E
FEEDER 3
17,5 kV3150 A3150 A
17,5 kV
FEEDER 4
M M
3.000A3.000A
3150 A17,5 kV
M M
V
A
10 kA4,5 kV
17,5 kV3150 A
17,5 kV3150 A
M M
EDL
DDT
DDL
V
A
SECC. G-II12 kV2500 A
MOVIL
4,5 kV10 kA
3150 A17,5 kV
EDL
DDT
DDL
A
100 KVA3x240/2x2200-2x3000V
M 12 kV630 A M 12 kV
630 A
220 V400 A
660 V400 A
SERVICIOS AUXILIARES 1
M
S/E MOVIL
PORTICO DE LA1250 A72,5 kV
S/E MOVIL
66.000 110 110100-200/5-5 A 3
..3
V3
72,5 kV1250 A
M
MEDIDA
LINEA 2
72,5 kV10 kA
72,5 kV1250 A
50 Hz66 kV
L2
250 kVA66.000/240 VYzn11
1250 A72,5 kV
XX
X
X
Cu 3(2x150)mm2
400 A660 V
1250 A72,5 kV
10 kA72,5 kV
1250 A72,5 kV
CELDAS
DE
CONTINUA
3,6 kV200 A
LINEA DE SEÑALES 1 LINEA DE SEÑALES 2
(ALTA TENSIÓN)
M 630 A12 kV
M 3,6 kV200 A M 3,6 kV
200 A
M
400 A660 V
RESERVA
400 A660 V
400 A220 V
20 KA
20 KA
3,6 kV200 A
3,6 kV200 A
X XXX
Al 3x180
Cu 2x300mm2
50 kA 50 kA 50 kA 50 kA 50 kA
X X XX
e3 A
LUMBRADO D
E PANELES
X
72,5 kV1600 A
72,5 kV1600 A
72,5 kV1600 A
72,5 kV1600 A
10-10 VA Clase 0,2-0,2
Cu 2x300mm2
Icc=15 kA15 kV 0,6 mH
Icc=80 In
150-300/5 A30 VA clase 5P20Icc=80 In
75-150/530 VA clase 5P10Icc=80 In
75-150/530 VA clase 5P10Icc=80 In
e2 P
ROTECCIÓN B
ATERÍA 110 V
X
0,6/1 kV
72,5 kV1250 A
150-300/5 A30 VA clase 5P20Icc=80 In
TRAFO SA1
660 V400 A
250 kVA66.000/240 VYzn11
1250 A72,5 kV
Cu 3(2x150)mm2
400 A660 V
400 A660 V
0,6/1 kV
TRAFO SA2
SERVICIOS AUXILIARES 2(ALTA TENSIÓN)
400 A660 V
RESERVA
e1 P
ROTECCIÓN A
LUMBRADO Y
FUER
ZA S
/E
e4 P
ROTECCIÓN S
AI. TELEMANDO
e5 LÍNEA
ACOMETIDA 1
e6 LÍNEA
ACOMETIDA 2
e7 M
EDIDA D
E EN
ERGÍA
e8 S
ERVICIOS
AUXILIARES
e10
GRUPO R
ECTIFICADOR 1
e11 GRUPO R
ECTIFICADOR 2
e12
SECCIONADOR U
NIÓN B
B.OO.
e13
FEED
ER 1
X X XXXX X
e14
FEED
ER 2
e15
FEED
ER 3
e16
FEED
ER 4
e17
FEED
ER 5
e18
FEED
ER 6
e19
GES
TOR D
E PROTECCIONES
e20
REM
OTA
A TELEM
ANDO
5 A72,5 kV
5 A72,5 kV
SEÑALES
Cu 3(2x150)mm0,6/1 kV
2
(BAJA TENSIÓN)SERVICIOS AUXILIARES
Cu 3(2x150)mm0,6/1 kV
2
Cu 3(2x150)mm0,6/1 kV
LSa1
LSa2
V
27 LSf1
LSTi
LSa3TT0
LSt1
CELDATRANSFORMACIÓN
CELDABY-PASS
CELDALÍNEA 1
CELDALÍNEA 2
CELDA DESECCIONAMIENTOY BY-PASS MANUAL(INTEMPERIE)
CONJUNTO CABINASDE SEÑALES(INTERIOR)
Título
Diseño de unaSubestación de Tracción
Autor
Jose Galindo García
Fecha
Abril 2018
Título del planoNúmero de plano
Esquema unifilar de la subestación
Plano 5.1
S
P
A
TI
TT
IA
TP
Pórtico
Seccionador
Autoválvula
Int. Automático
Transf. de Intensidad
Transf. de Tensión
Transf. de Potencia
TT
TI
Al 85Al 85
TI
TP
Número de planoTítulo
lano
utor
o e al ndo ar ía
e ar l
Título del plano
l ado de la u e ta n
Diseño de unaSubestación de Tracción
S
A
TI
TT
IA
TP
Seccionador
Autoválvula
Int. Automático
Transf. de Intensidad
Transf. de Tensión
Transf. de Potencia
S
A IA
S
S
TITITI TTTP
TítuloDiseño de una Subestación de
Tracción
Número de plano
lano 3
utor
o e al ndo ar ía
e ar l
2018
Título del plano
Plantade la u e ta n
0.377
1.2485
Título
Diseño de una Subestación de
Tracción
Número de plano
lano 4
utor
o e al ndo ar ía
e a
r l2018
Título del plano
Autoválvula
1.8596
0.3398
Título
Diseño de una Subestación de
Tracción
Número de plano
lano 5
utor
o e al ndo ar ía
e a
r l2018
Título del plano
Interruptor Automático
0.1623
0.788
Título
Diseño de una Subestación de
Tracción
Número de plano
lano 6
utor
o e al ndo ar ía
e a
r l2018
Título del plano
Transformador deIntensidad
2.4856
3.7879
Título
Diseño de una Subestación de
Tracción
Número de plano
lano 7
utor
o e al ndo ar ía
e a
r l2018
Título del plano
Transformador dePotencia
1.4899
2.37
Título
Diseño de unaSubestación de
Tracción
Número de plano
lano 8
utor
o e al ndo ar ía
e a
r l2018
Título del plano
Transformador de SSAA
LEYENDA
PLETINA 30x5 TIERRAS
PLETINA 30x5 AISLADA MASAS
CONDUCTOR 150 Cu 0,6/1KV
CARRIL 45Kg/m
CONDUCTOR 150 Cu TIERRAS
PUNTO UNIÓN
ELECTRODO PROFUNDO EN ARQUETA REGISTRABLE
DE 0.9x0.90 m PROFUNDIDAD VARIABLE
RELÉ DE MASA
CABLE 1 X50 MM2 CU 0,6/1 KV
LATIGUILLOS 35 Cu. TIERRAS
CABLE 35 Cu. TIERRAS
NOTA:
Picas de tierra de acero cobre de 300 micras, longitud 2000 mm y diámetro
25 mm.
Ánodos de sacrificio de zinc.
POZO DEACEITES
PORTICO DE SALIDA DE FEEDERS
PÓRTICO S/E MÓVIL
POZO DE
NEGATIVOS
RT
RT
RT
RT
RTPOZO DEACEITES
26.00
5.20
5.20
5.20
5.20
5.20
54.90
6.10 6.10 6.10 6.10 6.10 6.10 6.10 6.10 6.10
RT
RT
PICA
PICA
PICA
PICA + Ánodo
PICA
PICA
CINTURÓN PERIMETRAL
Profundidad: 1 MDistancia al muro 0,5 M
RTRT PICA
RT
RT
PICA + Ánodo
PICA + Ánodo
PICA + Ánodo
PICA + Ánodo
TIERRA INDEPENDIENTE SEÑALES
TIERRA INDEPENDIENTE COMUNICACIONES
Título Número de plano Autor Fecha Título del plano
Diseño de unaSubestación de
Tracción
Plano 5.9Jose Galindo García
Abril2018 Red de Tierras
POZO DEACEITES
PORTICO DE SALIDA DE FEEDERS
PÓRTICO S/E MÓVIL
POZO DE
NEGATIVOS
POZO DEACEITES
26.00
5.20
5.20
5.20
5.20
5.20
54.90
6.10 6.10 6.10 6.10 6.10 6.10 6.10 6.10 6.10
Título Número de plano Autor Fecha Título del planoDiseño de unaSubestación de
TracciónPlano 5.10 Jose Galindo García
Abril2018 Obra civil
Título
Diseño de una Subestación de
Tracción
Número de plano
lano 11
utor
o e al ndo ar ía
e a
r l2018
Título del plano
SituaciónGeográfica de la
Subestación
Título
Diseño de una Subestación de
Tracción
Número de plano
lano 12
utor
o e al ndo ar ía
e a
r l2018
Título del plano
Situación Geográfica de la
Subestación(Cerca)
Título
Diseño de una Subestación de
Tracción
Número de plano
lano 13
utor
o e al ndo ar ía
e a
r l2018
Título del plano
Enganche de Línea
