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República Bolivariana De Venezuela Instituto Universitario Politécnico Santiago Marino Extensión San Cristóbal. Escuela ING. Eléctrica

SUBESTACIONES ELECTRICAS

Autores: Aura Molina C.I: 16410296

San Cristóbal, Septiembre 2015


SUBESTACIÓN Es un conjunto de máquinas, aparatos y circuitos, que tienen la función de modificar los parámetros de la potencia eléctrica, permitiendo el control del flujo de energía, brindando seguridad para el sistema eléctrico, para los mismos equipos y para el personal de operación y mantenimiento. CLASIFICACIÓN DE ACUERDO A LA FUNCIÓN .Subestaciones en las plantas generadoras o centrales eléctricas. .Receptoras secundarias. .Receptoras primarias. CLASIFICACIÓN DE ACUERDO AL TIPO DE INSTALACIÓN Subestaciones tipo intemperie. Subestaciones tipo interior. Subestaciones tipo blindado.

Subestaciones en las plantas generadoras o centrales eléctricas. Estas se encuentran en las centrales eléctricas o plantas generadoras de electricidad, para modificar los parámetros de la potencia suministrada por los generadores, permitiendo así la transmisión en alta tensión en las líneas de transmisión. Los generadores pueden suministrar la potencia entre 5 y 25 kV y la transmisión de pende del volumen, la energía y la distancia. Subestaciones receptoras primarias. Se alimentan directamente de las líneas de transmisión, y reducen la tensión a valores menores para la alimentación de los sistemas de subtransmisión o redes de distribución, de manera que, dependiendo de la tensión de transmisión pueden tener en su secundario tensiones de 115, 69 y eventualmente 34.5, 13.2, 6.9 o 4.16 kV.


Subestaciones receptoras secundarias. Generalmente estas están alimentadas por las redes de subtransmisión, y suministran la energía eléctrica a las redes de distribución a tensiones entre 34.5 y 6.9. Subestaciones tipo intemperie. Generalmente se construyen en terrenos expuestos a la intemperie, y requiere de un diseño, aparatos y máquinas capaces de soportar el funcionamiento bajo condiciones atmosféricas adversas (lluvia, viento, sol, nieve, etc.) por lo general se utilizan en los sistemas de alta tensión. Subestaciones tipo interior. En este tipo de subestaciones los aparatos y máquinas están diseñados para operar en interiores, son pocos los tipos de subestaciones tipo interior y generalmente son usados en las industrias. Subestaciones tipo blindado. En estas subestaciones los aparatos y las máquinas están bien protegidos, y el espacio necesario es muy reducido, generalmente se utilizan en fábricas, hospitales, auditorios, edificios y centros comerciales que requieran poco espacio para su instalación, generalmente se utilizan en tensiones de distribución y utilización.

Los elementos que constituyen una subestación se pueden clasificar en elementos principales y elementos secundarios.

ELEMENTOS PRINCIPALES: 1. Transformador.2. Interruptor de potencia.3. Restaurador.4. Cuchillas fusibles.5. Cuchillas des conectadoras y cuchillas de prueba.6. Apartarrayos.7. Tableros dúplex de control.8. Condensadores.9. Transformadores de instrumento.


ELEMENTOS SECUNDARIOS: 1. Cables de potencia.2. Cables de control.3. Alumbrado.4. Estructura.5. Herrajes. 6. Equipo contra incendio.7. Equipo de filtrado de aceite.8. Sistema de tierras.9. Carrier.10. Intercomunicación.11. Trincheras, conducto, drenajes.12. Cercas. Transformador. Es un dispositivo eléctrico que permite aumentar o disminuir la tensión en un circuito eléctrico de corriente alterna, manteniendo la potencia. El Interruptor de Control de Potencia (ICP). Es un interruptor magneto térmico automático que instala la compañía suministradora de energía eléctrica al inicio de la instalación eléctrica de cada vivienda que controla la potencia consumida por el cliente en cada momento, de tal forma que, cuando dicha potencia consumida supera la potencia contratada, entra en acción automáticamente cortando el suministro eléctrico y es necesario rearmarlo para reanudarlo. Cuchillas Y Fusibles. Son interruptores que se utilizan ya sea en el lado de alta o de baja tensión, sirven como protección para el transformador o el equipo asociado ya que pueden seccionarse en caso de emergencia. Este tipo de protección se conecta en serie con el circuito. Existen cuchillas individuales, es decir, una cuchilla para cada fase, y cuchillas de operación en grupo. Por la forma en la que operan se pueden clasificar en: Cuchillas desconectadoras. Este tipo de cuchillas se encuentran sostenidas mecánicamente y pueden operarse ya sea automática o manualmente. Para restablecer basta con volverlas a conectar automáticamente o bien, con ayuda de una pértiga.


Cuchillas fusibles. Este tipo de cuchillas abren al presentarse una sobre corriente. Este tipo de cuchillas tienen internamente un elemento fusible calibrado para que con determinada corriente alcance su punto de fusión e interrumpa el paso de la corriente eléctrica a través de él. Para restablecer es necesario reponer el elemento fusible a la cuchilla y volver a conectar. Las cuchillas fusibles son por lo general de operación unipolar, en caso de fundirse únicamente una fase, únicamente ésta es repuesta y no necesariamente se tienen que abrir las demás fases. El apartarrayos. Las sobretensiones que se presentan en las instalaciones de una subestación eléctrica pueden ser de dos tipos: - Sobretensiones de tipo atmosférico. - Sobretensiones por fallas en el sistema. Para proteger dicha instalación contra la sobretensión necesitamos el uso de los apartarrayos, los cuales se encuentra conectado permanentemente en el sistema y operan cuando se presenta una sobretensión de determinada magnitud, descargando la corriente a tierra. El apartarrayos se conecta entre línea y tierra, consiste básicamente de elementos resistores en serie con gaps o explosores. Los elementos resistores ofrecen una resistencia no lineal, de manera tal que para voltajes a la frecuencia normal del sistema la resistencia es alta y para descargar corrientes la resistencia es baja. Tipos de apartarrayos. Se fabrican diferentes tipos de apartarayos, basados en el principio general de operación; por ejemplo: los más empleados son los conocidos como "apartarrayos tipo autovalvular" y "apartarrayos de resistencia variable (de óxido metálico)".


Apartarrayos tipo autovalvular. El apartarrayos tipo autovalvular consiste de varias chapas de explosores conectados en serie por medio de resistencias variable cuya función es dar una operación más sensible y precisa. Estos elementos están contenidos en porcelana y al conjunto, se le llena con un gas inerte como el NITRÓGENO. Se emplea en los sistemas que operan a grandes tensiones, ya que representa una gran seguridad de operación. Tableros dúplex de control. Es el conjunto de gabinetes modulares utilizados para instalar los diferentes equipos de medición, protección y mecanismos de control de la subestación, además tiene instalados los sistemas de mandos para efectuar las diferentes maniobras de control de una subestación cuando sea necesario en forma manual. Generalmente se instalan los elementos en el tablero duplex: Relevadores de protección, Cuadro de alarmas, Conmutadores de control, Conmutadores de medición, Equipos de medición, Equipo de control supervisorio, Mecanismos de control de interruptores, Señalización de estado de los interruptores. Transformadores de instrumentos Un transformador de instrumento, según Harper (2005), son aquellos transformadores para la alimentación de equipos de medición, control y/o protección., estos se dividen en 2 clases, transformadores de corriente y transformadores de potencial. Reducir en forma precisa, a través de la transformación, la magnitud de la corriente primaria o del voltaje del circuito a valores que sean más fáciles de manipular por razones de seguridad de personal. Para aislar el equipo secundario (instrumentos de medición y/o protección) de los voltajes primarios que son peligroso.


Para dar a los usuarios mayor flexibilidad en la utilización del equipo, en aplicaciones tales como: medición y protección, y para revisar la convivencia y posibilidad de aplicar el mismo tipo de transformador de instrumento para aplicaciones simultáneas en medición y protección. Transformadores de corriente. Son aquellos transformadores, según Harper (2005), son aquellos cuya función principal es cambiar el valor de la corriente (1 a 5 Amperes regularmente) de uno más o menos elevado a otro con el cual se puedan alimentar instrumentos de medición, control o protección, como amperímetros, wattorímetros, instrumentos registradores, relevadores de sobrecarga, etc. Su construcción es similar a cualquier transformador, su capacidad es relativamente baja (15 a 70 VA), son de tamaño reducido pero deben tener un aislamiento de muy buena calidad, donde los materiales pueden ser de resina sintética, aceite o líquidos no inflamables. Normalmente están conectados a sistemas trifásicos, por tanto, se pueden realizar las conexiones trifásicas conocidas en los transformadores convencionales (delta delta, estrella delta, etc.). Los transformadores de corriente tipo dona son aquellos donde su corriente es relativamente baja, por tanto no tienen un devanado primario, ya que este lo constituye la línea a la que van a conectarse. Acometida. Es la parte de la instalaciónde enlace que une la redde distribución de laempresa eléctrica con lacaja general de proteccióndel particular. Es propiedadde la empresa eléctrica ysuele haber una por cadaedificio.Las acometidas pueden sersubterráneas o aéreas,dependiendo del tipo dedistribución de la zona:Subterránea, para zonasurbanas.Aéreas, para las líneas dealta tensión.


Clases de aislamiento. La otra función principal del transformador de medición es proporcionar un aislamiento seguro entre la línea de alta tensión y los instrumentos conectados al secundario y que están al alcance de los técnicos. La clase de aislamiento debe estar en función de la máxima tensión de la línea donde está instalado el transformador; está asociada a un nivel básico de aislamiento al impulso (N.B.A.I. ó B.I.L.) e indica la capacidad del transformador de resistir sobre tensiones de duración muy breve, como las provocadas por descargas atmosféricas o transitorios de conexión. Así mismo se asocia a una prueba de tensión aplicada al primario durante un minuto a 60 hertz. Instrumentos de medición y tableros. La medición de la S.E. está compuesta por un conjunto de diferentes instrumentos conectados a los secundarios de los transformadores para instrumento (T.C., T.P. y D.P.) cuya función es medir las magnitudes de los diferentes parámetros eléctricos de la instalación del lado de A.T., así como del lado de B.T.

Subestaciones trabajo