Ingeniería Electromecánica

Subestaciones eléctricasTAREA: ELEMENTOS CONSTITUTIVOS DE UNA SUBESTACIÓN

Nombre del alumno: Alvarez Villegas Tomas Ernesto

Numero de control: 11090245

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE ZACATEPEC

ELEMENTOS CONSTITUTIVOS DE UNA SUBESTACIÓN

Transición Aérea- Subterránea

Punto de la Línea de Transmisión en donde ocurre el cambio de un sistema aéreo (cable desnudo) a uno subterráneo (cable de potencia) o viceversa.

NUM. UNIDAD DESCRIPCIÓN CORTA:

CANTIDAD:

(Tensión kV)

13 23 33MATERIALES PARA LA INSTALACIÓN DE LA ACOMETIDA A CARGO DE CFE:

1 Kg. Cable AAC 1/0 20 20 20

2 PZA. Grapa remate RAL 8 3 3 3

3 PZA. Aislador 13SHL45N 3    

4 PZA. Aislador 23SHL45N   3  

5 PZA. Aislador 34SHL45N     3

MATERIALES Y EQUIPO PARA LA INSTALACIÓN DE LA ACOMETIDA A CARGO DEL SOLICITANTE

6 PZA. Perno DR 16x457 4 4 4

7 PZA. Ojo RE 2 2 2

8 PZA. Moldura RE 1 1 1

9 PZA. Cruceta PT 200 2 2  

10 PZA. Cruceta PT 250     2

11 PZA. Cortacircuitos fusible CCF 15- 100-110- 8000 3    

12 PZA. Cortacircuitos fusible CCF 27-100-150-6000   3  

13 PZA. Cortacircuitos fusible CCF 38-100-200-2000     3

14 PZA. Conector línea viva LV13 3 3 3

15 Kg. Alambre CU 4 1 1 1

Acometida

La acometida normal para una vivienda unifamiliar es monofásica, a tres hilos, uno para la fase o activo, otro para el neutro y el tercero para la tierra, a 230 V. En el caso de un edificio de varias viviendas la acometida normal será trifásica, de cuatro hilos, tres para las fases y uno para el neutro, la tierra debe tenerse en la misma instalación del usuario, siendo en este caso la tensión entre las fases 220/400 V y de 127/230 V entre fase y neutro dependiendo del país. Si la acometida es para una industria o una gran zona comercial esta será normalmente en Media o Alta tensión, por ejemplo a 5 kV o mayor según la zona o país, a tres hilos, uno para cada fase, el neutro se obtiene del secundario del transformador del usuario y la tierra de su instalación.

Acometida subterránea, cuando la entrada de cables del suministrador se da por debajo de la construcción, desde un registro o pozo de visita de la red de suministro.

Cables tipo AAC

DescripciónLos cables tipo AAC (All Aluminum Conductor), están formados a partir de aluminio obtenido por refinación electrolítica con pureza 99.5% y conductividad mínima de 61.4% de la conductividad del cobre a 20ºC (IACS) "International Annealed Copper Standard". Todos los cables están formados por hilos de aluminio duro cableados concéntricamente.

CaracterísticasLarga vida, alta resistencia mecánica, bajo peso, bajo mantenimiento, buena conductividad eléctrica.Resistividad volumétrica a 20ºC en (Ohms-mm² /m) = 0.28172.

Voltaje Máximo de Operación

De acuerdo al aislador soporte. Temperatura Máxima de OperaciónPara líneas aéreas 75ºC en su diseño.

AplicaciónLos conductores AAC se usan en la distribución y transmisión de energía eléctrica.Las líneas aéreas formadas por estos conductores se construyen con distancias interpostales cortas, son usadas en ciudades, distribución rural, industrial, alimentación a

subestaciones, etc.

AisladoresCumplen la función de mantener separados de tierra las partes en tensión de las construcciones.Los materiales que se utilizan son porcelana y materiales sintéticos.La porcelana contrariamente a lo que se piensa es muy sólida y resiste en modo excelente las solicitaciones que se presentan.Actualmente los aisladores de soporte han tomado forma de cilindro (aleteado para resistir la contaminación).En los extremos se cementan piezas metálicas con el objeto de fijar el aislador al resto del equipo, o a la estructura.Para la aplicación son de importancia sus características mecánicas, ya que los aisladores están exigidos por:

o esfuerzos de cortocircuitoo esfuerzos sísmicoso presión del vientoo cargas de operación (cuando usados en equipos con movimientos)

Estas cargas presentan valores normales, valores excepcionales, y en algunos casos se deben considerar compuestas.Sirven de apoyo y soporte a los conductores, al mismo tiempo que los mantienen aislados de tierra. El material más utilizado para los aisladores es la porcelana, el vidrio  y materiales sintéticos como resinas epoxi.

CrucetasEstas crucetas se utilizan para soportar los conductores instalados en los postes de hormigón. Son metálicas, construidas con perfiles de acero galvanizado, unidos mediante tornillos. 

Los tipos más frecuentes son las crucetas tipo bóveda, utilizadas para suspensión, y las rectas cuya aplicación fundamental es amarre. 

Existe una enorme diversidad de diseño, y por esto, se incluyen en esta información las dimensiones principales de los armados que se han considerado más usuales. 

Por otra parte se fabrican otros tipos de herrajes para estos apoyos, tales como:- Crucetas de derivación. - Soportes seccionadores. - Soportes fusibles. - Soportes transformadores 

Estos armados deberán poderse acoplar a las diferentes cabezas de postes de hormigón existentes en el mercado, para lo cual el cliente deberá comunicar el tipo de apoyo utilizado. 

Cuchillas Y FusiblesSon 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 reestablecer 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 reestablecer 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.

Apartarrayos

Dispositivo destinado a absorber las sobretensiones producidas por descargar atmosféricas, por maniobras o por otras causas que ocasionen interrupciones en el sistema eléctrico, y en muchos casos desperfectos en transformadores, etc.

El apartarrayos es un dispositivo que nos permite proteger las instalaciones contra sobretensiones de tipo atmosférico.

Las ondas que presentan durante una descarga atmosférica viajan a la velocidad de la luz y dañan al equipo si no se tiene protegido correctamente; para la protección del mismo se deben tomar en cuenta los siguientes aspectos:

1. descargas directas sobre la instalación

2. descargas indirectas

De los casos anteriores el más interesante, por presentarse con mayor frecuencia, es el de las descargas indirectas.

El apartarrayos, dispositivo que se encuentra conectado permanentemente en el sistema, opera cuando se presenta una sobretensión de determinada magnitud, descargando la corriente a tierra.

Su principio general de operación se basa en la formación de un arco eléctrico entre dos explosores cuya operación está determinada de antemano de acuerdo a la tensión a la que va a operar.

Transformador

Se denomina transformador a un dispositivo eléctrico que permite aumentar o disminuir la tensión en un circuito eléctrico de corriente alterna, manteniendo la potencia. La potencia que ingresa al equipo, en el caso de un transformador ideal (esto es, sin pérdidas), es igual a la que se obtiene a la salida. Las máquinas reales presentan un pequeño porcentaje de pérdidas, dependiendo de su diseño y tamaño, entre otros factores.

El transformador es un dispositivo que convierte la energía eléctrica alterna de un cierto nivel de tensión, en energía alterna de otro nivel de tensión, basándose en el fenómeno de la inducción electromagnética. Está constituido por dos o más bobinas de material conductor, devanadas sobre un núcleo cerrado de material ferromagnético, pero aisladas entre sí eléctricamente. La única conexión entre las bobinas la constituye el flujo magnético común que se establece en el núcleo. El núcleo, generalmente, es fabricado bien sea de hierro o de láminas apiladas de acero eléctrico, aleación apropiada para optimizar el flujo magnético. Las bobinas o devanados se denominan primario y secundario según correspondan a la entrada o salida del sistema en cuestión, respectivamente. También existen transformadores con más devanados; en este caso, puede existir un devanado "terciario", de menor tensión que el secundario.

Tablero De Distribución.

Los tableros eléctricos de distribución consisten en una serie de paneles ubicados en la parte delantera y trasera del tablero que cuenta con los siguientes elementos:BarrajesBreakersElementos de conexiónElementos de mediciónLos tableros de distribución tienen la posibilidad de hacer sus montajes de conexión tanto en la parte delantera como la trasera como lo había mencionado antes, no siempre es necesario ubicar las conexiones dentro del armario aunque sería lo más recomendable para evitar factores tales como la humedad, la manipulación de personas no autorizadas, polvo, etc.Los tableros de distribución consisten en paneles sencillos o conjuntos de paneles diseñados para ser ensamblados en forma de un sólo panel que incluye: barrajes, elementos de conexión, dispositivos automáticos de protección contra sobre-corriente y que pueden estar equipados con interruptores para accionamiento de circuitos de alumbrado, calefacción o fuerza. Los tableros de distribución son diseñados para instalación en gabinetes o cajas o montados sobre la pared y son accesibles solo por su frenteLos tableros de distribución que sus partes se encuentres expuestas al entorno deben ser ubicados en los siguientes lugares y con las siguientes condiciones:Deben estar permanentemente secos.Con acceso restringido a personal calificado.Deben quedar protegidos contra daños que les puedan generar los equipos móviles o los procesos industriales.

• Seccionadores:

Su misión consiste en aislar tramos de circuito de forma visible para que se pueda trabajar sobre los mismos sin peligro. – Abren y cierran en vacío.– Deben soportar la intensidad nominal de forma permanente y corrientes de Cortocircuito durante un tiempo determinado.• Interruptores: Su misión consiste en abrir y cerrar el circuito en carga.– Deben soportar intensidades normales y de cortocircuitos, y ser capaces de Interrumpir estas últimas.– Disyuntores: Interruptores automáticos accionados mediante relés.

Poder de corte o ruptura: valor eficaz de la intensidad máxima que pueden interrumpir.Se expresa como potencia trifásica calculada en base a la tensión nominal.Partes principalesEjemplo de S/E 66/15 kV de intemperie. Alzado de una posición de línea, barras y Transformador • Posición/es línea• Posición/es barras/celdas lado de alta• Posición/es primario transformador• Posición/es barras/celdas lado de baja• Servicios auxiliares, baterías, instalaciones de mando y control

PLACA DE CARACTERISTICAS

Debe incluirse la Placa de Características, de acuerdo a IEC 62271-102 o NBR 7571, en idioma español o portugués, según se indique. La placa será de acero inoxidable. Para los seccionadores con mecanismo motorizado, debe incluirse en la contratapa una placa de acero inoxidable o aluminio con el diagrama eléctrico.

Interruptor magnetotérmico.

Un interruptor magnetotérmico, interruptor termomagnético o llave térmica, es un dispositivo capaz de interrumpir la corriente eléctrica de un circuito cuando ésta sobrepasa ciertos valores máximos. Su funcionamiento se basa en dos de los efectos producidos por la circulación de corriente eléctrica en un circuito: el magnético y el térmico (efecto Joule). El dispositivo consta, por tanto, de dos partes, un electroimán y una lámina bimetálica, conectadas en serie y por las que circula la corriente que va hacia la carga. No se debe confundir con un interruptor diferencial o disyuntor. Al igual que los fusibles, los interruptores magnetotérmicos protegen la instalación contra sobrecargas y cortocircuitos.

Sistema de tierra

Un sistema de puesta a tierra es un conjunto de conductores eléctricos (cables y electrodos) directamente enterrados en el suelo y distribuidos a través de una instalación expresamente diseñada para soportar corrientes excepcionales en caso de corto circuito o descarga atmosférica, entre otras eventualidades. A este sistema se conectan todos y cada uno de los elementos de la instalación que requieran ser puestos a tierra, tales como los neutros, tanques y carcasas de los equipos, los cables de guarda, las estructuras metálicas y todas aquellas partes metálicas que deben estar a potencial de tierra, logrando los siguientes objetivos:

Proveer un medio seguro para proteger al personal. Proporcionar un circuito de muy baja impedancia para la circulación de las corrientes a tierra. Proveer un medio para disipar las corrientes eléctricas indeseables.

Facilitar la operación de los dispositivos de protección. Proveer un medio de descarga y desenergización de equipos, antes de proceder a las tareas de mantenimiento. Dar mayor confiabilidad y seguridad al servicio eléctrico. Disipar la corriente asociada a las descargas atmosféricas, limitando las sobretensiones generadas. Limitar la elevación de

potencial de la red a valores aceptables, cuando ocurre una falla a tierra. Establecimiento y permanencia de un potencial de referencia (equipotencialidad efectiva).

Coca:

Vuelta de un cable o hilo enredado.

RMTB4 – Registro de media tensión en banqueta tipo 4

Registro de media tensión en banqueta tipo 4 o mejor llamado RMTB4 prefabricado de concreto hidráulico f Sc=200kg/cm2 de 150 cm X 150 cm X 90 cm fabricado según norma CFE RMTB4

Sus principales usos son: Como registro hasta 3 ductos en 600 A como de paso y hasta 6 ductos en 200 A