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Instituto Politécnico Nacional

Unidad Profesional Interdisciplinaria de

Ingeniería y Ciencias Sociales y

Administrativas

Licenciatura: Ingeniería Industrial

Laboratorio de Electricidad y Control

Departamento: Ciencias Aplicadas

Asignatura: Electricidad Aplicada

Profesor: Rosas Ortiz Noé

Secuencia: 5IV2

Practica Nº 6 Subestaciones eléctricas

Equipo 3

Integrantes:

González Martínez Omar

Liz Sánchez Omar

Montes Villegas Guillermo

Rodriguez Ricardo

Fecha: 13 – Marzo – 2012

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Objetivos:

a) Que el alumno conozca las partes que constituyen las subestaciones.

b) Que el alumno diferencie los diferentes tipos de subestaciones.

Lista de material y equipo:

Subestación compacta tipo intemperie.

Subestación compacta tipo interior.

Introducción

Una subestación no es más que una de las partes que intervienen en el

proceso de generación – transmisión – consumo de energía eléctrica. La

subestación eléctrica es el conjunto de elementos integrados que transforman,

distribuyen, controlan y miden la energía eléctrica proveniente de las plantas

generadoras, líneas de transmisión o de líneas de distribución.

Clasificación de las subestaciones

En función a su diseño son las encargadas en interconectar líneas de

transmisión de distintas centrales generadoras, transformar de distintas

centrales generadoras, transformar los niveles de voltaje para su transmisión o

consumo.

Clasificación de las subestaciones por si tipo de servicio:

Subestación elevadoras: son las encargadas de elevar el voltaje

proveniente de las plantas de generación y lo elevan de 13.8 KV a 230

KV.

Subestaciones reductora: son las encargadas de reducir el voltaje

proveniente de las líneas de transmisión de 230 KV a 23 KV.

Subestaciones compensadoras: son las encargadas de compensar

las pérdidas que se generan a lo largo de las líneas de transmisión.

Subestación de maniobra o switcheo: son las que se ocupan para la

conexión y desconexión de líneas de transmisión para mantenimiento o

reparación en caso de alguna falla.

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Subestaciones de distribución: son las encargadas de reducir el

voltaje a niveles comerciales esta es, de 23 Kv a 220/127 V. para su

distribución a casas habitación, comercios y pequeñas industrias.

Subestaciones rectificadoras: son las encargadas de rectificar o

convertir la corriente alterna a corriente directa. Estas comúnmente las

encontramos en la alimentación del trolebús, el cual opera a 600 V. de

corriente directa o continua.

Clasificación por su ubicación:

Subestación de tipo intemperie: se construyen en terrenos expuestos

a la intemperie y requieren de un diseño y equipo especial capaz de

soportar condiciones atmosféricas y climáticas adversas.

Subestaciones de tipo interior: en este tipo de subestaciones, el

equipo y diseño están adaptados para operar en lugares protegidos

contra inclemencias del tiempo.

Clasificación por su construcción:

Subestación compactas: también llamadas unitarias. Se encuentran

protegido por un gabinete y el espacio necesario es muy reducido

pueden construirse para servicio interior o exterior.

Subestaciones convencionales: en estas el equipo a instalar se coloca

en una estructura metálica, se aíslan tan solo por una malla de alambre,

es decir, no va en gabinetes. Pueden construirse para servicio interior y

exterior.

Elementos de la subestación eléctrica.

Los elementos principales de la subestación son:

1. Acometida: es el punto donde nos conectamos a la compañía

suministradora de energía eléctrica (CFE).

2. Equipo de medición: esta compuesto por voltmetro, ampermetro,

wattmetro ó kilowatthorimetro, los cuales nos mostraran las condiciones

a las que trabaja nuestra subestación.

3. Cuchillas de prueba y paso: son interruptores adicionales para

efectuar pruebas a nuestra subestación.

4. Apartarrayos: es el encargado de proteger la subestación de una sobre

tensión por medio de sus electrodos separados a una cierta distancia al

detectar una sobre tensión y la drena la tensión de más a tierra.

5. Fusibles de potencia: son los encargados de proteger la subestación

de una sobre carga o sobre corriente.

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6. Interruptor de operación de carga: por medio de este interruptor se

desconecta la subestación en su lado de alta tensión.

7. Sección de acoplamiento: o de conexión de los fusibles al

transformador lo cual se puede hacer por medio de cables o barras de

cobre.

8. Transformador: es la arte central y la más importante de la subestación

el cual se encarga de cambiar las características de la energía eléctrica.

9. Interruptor general: es el medio de desconexión en el lado de baja

tensión.

10. Interruptores derivados: son los encargados de hacer la distribución

de la energía eléctrica ya sea en alumbrado, contactos de alimentación,

maquinaria, etc.

Elementos secundarios de la subestación.

I. Cables de energía

II. Cables de control

III. Alumbrado

IV. Estructura

V. Herrajes

VI. Equipo contra incendio

VII. Equipo contra filtrado de aceite

VIII. Sistemas de tierras

IX. Carrier o sistema de alumbrado de intercomunicación

X. Intercomunicación

XI. Trincheras, ductos, conducto, drenaje

XII. Cercas

Representación por medio de diagrama unifilar:

La representación de los elementos de una subestación se hace por medio de

un diagrama unifilar.

1. Acometida.

2. Equipo de medición.

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3. Cuchillas de prueba y paso.

4. Apartarrayos.

5. Fusibles de potencia.

6. Interruptor de operación con carga.

7. Sección de acoplamientos.

8. Transformador.

9. Interruptor general.

10. Interruptores derivados.

Niveles de tensión

El objetivo a cumplir por una subestación es determinante en su ubicación

física.

Para esto, las subestaciones de transmisión están ubicadas alejadas de los

centros urbanos, esto facilita, el acceso de líneas de alta tensión y la

localización de terrenos lo suficientemente grandes para albergar en forma

segura los delicados equipos para el manejo de alta tensión.

Por otra parte las subestaciones de distribución deben construirse en función

del crecimiento de la carga, es decir, deben estar ubicadas en los centros de

carga de áreas urbanizadas para asegurar la calidad y continuidad del servicio

al usuario.

Las subestaciones de distribución son alimentadas desde las subestación de

transmisión con líneas o cables de potencia a la tensión de 230 ó 115 KV, es

lógico suponer que esta tensión no debe considerarse como de transmisión ni

distribución para esta condición intermedia se desarrolla el concepto de

subtransmisión.

Los niveles de tensión para su aplicación e interpretación se consideran

conforma lo indican las tarifas para la venta de energía eléctrica en su sección

de aspectos generales, siendo:

Baja tensión es el servicio que se suministra en niveles de tensión

menores o iguales a 1 kv.

Media tensión en el servicio que se suministra en niveles de tensión

mayores a 1 kv., pero menores o iguales a 35 kv.

Alta tensión a nivel de subtransmisión es el servicio que se suministra en

niveles de tensión mayor a 35 kv., pero menores a 220 kv.

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Alta tensión a nivel transmisión es el servicio que se suministra en

niveles de tensión iguales o mayores a 220 kv.

Imagen de una subestación eléctrica:

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Conclusiones

En las organizaciones y en la mayoría de las actividades económicas de un

país es de suma importancia la energía eléctrica, esto hace que las cosas

funcionen, por eso se debe de crear energía que abastezca nuestros centros

de distribución, ya sea hidráulicamente o eólicamente, de ahí la energía pasara

a las subestaciones elevadoras, se almacenara y se elevara el voltaje para así

recorra todas las vías y cables de la red eléctrica de un país y llegue sin

perdidas a las empresas y organizaciones que necesiten de un voltaje alto, y

que siga con su paso hasta una subestación reductora y sea apta para casas

hogares y pequeñas empresas, entre cada subestación se recomienda tener

estaciones compensadoras, estas evitan la perdida que generan las líneas de

trasmisión, comprendimos que hay muchos tipos de subestaciones que se

encargan principalmente de, elevar el voltaje, reducirlo, compensarlo, las

subestaciones de switcheo, de distribución que son las mas comunes, y las

rectificadoras que convierten la corriente alterna en directa que se encuentran

en el trolebús de la cuidad. Los postes de luz que administran la energía a las

casas o mejor dicho convierten la energía a niveles comerciales son los mas

comunes o los que mayormente se conocen.