2016 Servicios Auxiliares

8/16/2019 2016 Servicios Auxiliares

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Conceptos, análisis y ejemplo

Los servicios auxiliares en subestaciones

Mayo 2016

Juan Bautista R.- Profesor Principal

UNI - FIEE

La presentación es para uso estrictamente académico de los alumnos de la

Universidad Nacional de Ingeniería, Facultad de Ingeniería Eléctrica y Electrónica.

No se vende ni se comercializa.


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El banco de baterías

Compuesto por acumuladores.

Requieren cargadores de baterías y almacenancorriente continua (DC) a partir de la corriente

alterna (AC) de una subestación de alta tensión.El banco de baterías es la fuente principal de DCpara la operación de los sistemas de protección ypara los motores de los mecanismos deinterruptores de potencia.


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Cargador del banco de baterías


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Racks para los bancos de baterías


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Esquema de principio


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Esquema de principio

DC Breaker Panel

Station Battery

Charger Battery


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Diagrama Unifilar de laSubestación Cutervo


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Diagrama Unifilar de laSubestación Cutervo


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Diagrama de servicios auxiliares


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Diagrama de servicios auxiliares

Cable Subterráneo quellega al Tablero de SS AA


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SET CUTERVO: Dimensionamiento 110VDC

CAPACIDAD DEL BANCO DE BATERÍASPANEL DE DISTRIBUCION AC

CUADRO DE CARGAS EN 220 Vca

Und. Demanda Amperes Factor de Tiempo de A-hInstalada Coincidencia Operación

W A min.

1 Equipos de Protección, Medición y Maniobra 138 kV1,1 Interruptor

Consumo de potencia para calefacción 3 70 0,95 50% 480 3,82

1,2 Seccionador de LíneaConsumo de potencia para calefacción 2 25 0,23 50% 480 0,91

1,3 Seccionador de BarraConsumo de potencia para calefacción 3 25 0,34 50% 480 1,36

1,4 Transformador de Tensión y CorrienteConsumo de potencia para calefacción 18 25 2,05 50% 480 8,18

2 Equipos de Protección, Medición y Maniobra 22,9 y 13,2 kV2,1 Consumo de potencia para calefacción - Bahía en 22,9kV 6 100 2,73 50% 480 10,91

2,2 Consumo de potencia para calefacción - Bahía en 13,2kV 1 100 0,45 50% 480 1,82

3 Tableros de Control, Protección y Medición3,1 Alumbrado y Calefacción de Tablero de Servicios Auxiliares en Corriente Continua 1 100 0,45 30% 480 1,09

3,2 Alumbrado y Calefacción de Tablero de Control con HMI 1 100 0,45 30% 480 1,09

3,3 Alumbrado y Calefacción de Tablero de Protección y Control del Transformador 1 100 0,45 30% 480 1,09

3,3 Alumbrado y Calefacción de Tablero de Control, Protección y Medida LT Cutervo - Carhuaquero 1 100 0,45 30% 480 1,09

3,4 Alumbrado y Calefacción de Tablero de Control, Protección y Medida LT Cutervo - Jaén 1 100 0,45 30% 480 1,09

4 Transformador de Potencia4,1 Ventiladores 1 500 2,27 60% 480 10,91

5 Otros5,1 Tomacorrientes Trifasicos 2.200 10,00 0% 480 0,005,2 Iluminación Exterior e Interior 1.800 8,18 0% 480 0,00

5,2 Perdidas de potencia 315 1,43 100% 480 11,44

CIRCUITO

N° DESCRIPCION


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PANEL DE DISTRIBUCION DCCUADRO DE CARGAS EN 110 Vcc


W A min.

1 Celda de Línea1,1 Interruptor 3

Consumo de potencia de la bobina de cierre 500 13,64 50% 1 0,11

Consumo de potencia de la bobina de apertura 500 13,64 50% 1 0,11

Corriente de arranque del motor 740 20,18 50% 1 0,17

1,2 Seccionador de Barra 3Corriente de arranque del motor 180 36,00 50% 1 0,30



1,3 Seccionador de Línea 2Corriente de arranque del motor 180 24,00 50% 1 0,20



2 Iluminación de EmergenciaLámpara de 100W 4 100 3,64 0% 480 0,00

3 Tableros de Control, Protección y Medición3,1 Tablero de Servicios Auxiliares en Corriente Continua 1 100 0,91 30% 480 2,18

3,2 Tablero de Control con HMI 1 65 0,59 60% 480 2,84

3,3 Tablero de Protección y Control del Transformador 1 65 0,59 60% 480 2,84

3,4 Tablero de Control, Protección y Medida LT Cutervo - Carhuaquero 1 60 0,55 60% 480 2,62

3,5 Tablero de Control, Protección y Medida LT Cutervo - Jaén 1 60 0,55 60% 480 2,62

Se tiene: 68,94 A-hSe recomienda: 100 A-h

N° DESCRIPCION

CIRCUITO


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PANEL DE DISTRIBUCION DCCUADRO DE CARGAS EN 48 Vcc


W A min.

1 Telecomunicaciones1,1 Unidad Terminal Remota - RTU 1 85 1,77 100% 480 14,17

1,2 Power Line Carrier - PLC 2 50 2,08 100% 480 16,67

Se tiene: 30,83 A-hSe recomienda: 50 A-h

CIRCUITO

N° DESCRIPCION


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SET CUTERVO: Capacidad de las Fuentes

Cargas Conectadas Unidad Demanda DemandaInstalada Máx ima

Cargas Preferenciales kW 15,85 9,26Cargas No Preferenciales kW 2,00 2,00

Carga Total kW 17,85 9,26Factor de Potencia Nominal Transformador de SS. AA. 0,9 0,9

Transformador de Potencia de Servicios Auxi li aresPotencia Requerida kVA 19,84 10,29Estandar existente en el mercado kVA 37,50 25,00

Banco de BateríasEn 110 Vcc AH

Banco de BateríasEn 48 Vcc AHCargadores de Baterías (380 V Trifásico)En 110 Vcc Acc

Cargadores de Baterías (380 V Trifásico)En 48 Vcc Acc

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Cutervo

DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD DE LAS FUENTESDE SERVICIOS AUXILIARES

100,00

100,00

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SET CUTERVO: Corriente nominal de rectificador

La corriente nominal del rectificador será suficiente para suministrar la carga máxima conectada

a él más la corriente necesaria para la recarga del banco de baterías.

La corriente de carga necesaria de la capacidad del banco de baterías y del tiempo requerido

para la recarga, además del factor de caarga de la batería (1,2 para baterías de Pb).

Para rectificadores con curvas UI y límites de tensión de 2,4 V/celda, la corriente nominal

necesaria se calcula de la siguiente manera:

Donde :

* Corriente Nominal ======> In (A)

* Tiempo de recarga ======> Tr (h)

* Capacidad requerida ======> Cr (AH)

* Corriente de carga ======> Lc (A) * Factor de carga de la batería => Chf

r

f r

cnT

ChC L I


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SET CUTERVO: Corriente nominal de rectificador….

En la subestación Cutervo, para el rectificador para las cargas en 110 Vcc se tiene:

* Tiempo de recarga ======> 12 (H)

* Capacidad requerida ======> 40 (AH) * Corriente de carga ======> 69 (A)

* Factor de carga de la batería => 1,2 (Baterias Pb )

Luego, la corriente nominal del cargador será:

In = 73 (Amperios)

Para el rectificador para las cargas en 48 Vcc se tiene:

* Tiempo de recarga ======> 12 (H) * Capacidad requerida ======> 40 (AH)

* Corriente de carga ======> 31 (A)

* Factor de carga de la batería => 1,2 (Baterias Pb )

Luego, la corriente nominal del cargador será:

In = 35 (Amperios)


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Sala de baterías


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Sala de baterías


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Sala de baterías


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En la sala de control


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Gracias

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