EXPOSICION SUBESTACIONES DEF.ppt

7/18/2019 EXPOSICION SUBESTACIONES DEF.ppt

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UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITCNICA

ANTONIO JOS DE SUCRE

DIRECCIN DE INVESTIGACIN Y POSTGRADO

MAESTRA EN INGENIERA ELCTR ICA

DISEO DE SUBESTACIONES


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SISTEMA GENERAL DECONTROL Y SEALIZACION

DE ALARMAS


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SISTEMA DE CONTROL EN 115 KV:

Se realiza bsicamente desde la sala de mandoy desde los gabinetes de control de los

Disyuntores. En la figuras, se muestra el

sistema de Mando y Sealizacin de losDisyuntores de115 KV ( H110, H210, H310,

H105 y H205 ), ubicado en el patio de laSubestacin u operados desde la Sala de

Mando.


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Sistema de Control y Sealizaciones de Disyuntor H110

1- Bloqueo Total de SF6 Interruptor de 115 KV.

2- Bloqueo Total Interruptor de 115 KV.

3- Baja Presin.Bloqueo al Cierre Interruptor de 115 KV.

4- Baja Presin de Aire Interruptor de 115 KV.5- Falla Tensin 208110 V CA.

6- Falla Tensin de Mando.

7- Falla Tensin de Control.

8- Discordancia de Polos Interruptor de 115 KV.

9- Falla Sistema Discordancia Interruptor de 115 KV.

10- Circuito Desconectado Interruptor de 115 KV.

11- Compresor Desconectado Interruptor de 115 KV.

12- Bloqueo Operacin Total Interruptor de 115 KV.

13- Baja Presin de SF6 Interruptor de 115 KV.

Local/Remoto

Abrir/Cerrar

Bloqueado Desbloqueado

765431 2

1312111098


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Local /

remoto


765431 2

1312111098

Abrir /

cerrar

1- Bloqueo Total de SF6 Interruptor de 115 KV.

2- Bloqueo Total Interruptor de 115 KV.

3- Baja Presin.Bloqueo al Cierre Interruptor de 115 KV.4- Baja Presin de Aire Interruptor de 115 KV.

5- Falla Tensin 208110 V CA.

6- Falla Tensin de Mando.


8- Discordancia de Polos Interruptor de 115 KV.

9- Falla Sistema Discordancia Interruptor de 115 KV.

10- Circuito Desconectado Interruptor de 115 KV.

11- Compresor Desconectado Interruptor de 115 KV.

12- Bloqueo Operacin Total Interruptor de 115 KV.13- Baja Presin de SF6 Interruptor de 115 KV.

Sistema de Control y Sealizacin del Disyuntor H210


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Sistema de Control y Sealizacin del Disyuntor H310.


2- Falla Tensin de Mando .

3- Falla Tensin de Lnea 115 KV.

4- Falla Tensin de SACA.5- Interruptor no maniobrable.

7- Falla Presin de Gas SF6.

8- Supervisor Circuito de Disparo.

9- Accin de Bomba prolongada.

10- Falla de Tensin de Proteccin.

Bloqueado

DesbloqueadoLocal/Remoto

Abrir/Cerrar

76

5431 2

8 109


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Mando Abrir /Cerrar del H104

Mando Abrir /

Cerrar del H105

Mando Abrir /Cerrar del H103

Mando Abrir /

Cerrar del H101Conmutador

Local / Remoto

Llave de

Enclavamiento

765431 2

1312111098

1- Alarma Bloqueo Total de SF6.2- Bloqueo Total de Aire.3- Alarma Bloqueo Cierre Aire.4- Alarma Baja Presin de Aire.5- Falla Tensin 208110 V CA.6- Falla Tensin de Mando y Proteccin.7- Falla Tensin de Control.8- Falla Tensin Lnea de 115 KV.9- Falla Sistema Discordancia.10- Circuito del Compresor Mando y Control Desconectado.11- Compresor Desconectado.12- Bloqueo Operacin Total.13- Alarma Baja Presin de SF6.



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Local/Remoto

Abrir/Cerrar

1- Alarma Bloqueo Total de SF6.

2- Bloqueo Total de Aire.

3- Alarma Bloqueo Cierre Aire.

4- Alarma Baja Presin de Aire.


6- Falla Tensin de Mando y Proteccin.


8- Falla Tensin Lnea de 115 KV.

9- Falla Sistema Discordancia.

10- Circuito del Compresor Mando y Control Desconectado.

11- Compresor Desconectado.

12- Bloqueo Operacin Total.13- Alarma Baja Presin de SF6.

765431 2

1312111098


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ENCLAVAMIENTOS

DISPOSITIVOS QUE PERMITEN REALIZAR UNA MANIOBRASEGURA SIGUIENDO LA SECUENCIA CORRECTA PARAENERGIZAR O DESENERGIZAR CUALQUIER EQUIPO

CON

LLAVE


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ENCLAVAMIENTOS

MECAN I CO


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Mando Remoto de los Disyuntores de 115 KV

Mandos Remotos


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SISTEMA DE CONTROL EN 13.8 KV

Se realiza bsicamente desde la sala de

mando y desde los gabinetes de control de lasCeldas y Disyuntores de 13.8 KV. Se muestrael sistema de Mando, Control y Sealizacin

un Disyuntor ubicado en el patio de laSubestacin ( Celda de 13.8 KV ), OX-15 y el

Sistema de Mando de los Disyuntores de 13.8KV operados desde la Sala de Mando.


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Gabinete de Mando, Control y Sealizacin de un Disyuntor enCelda de 13.8 KV

Rele VAX Rele deSobrecorrient

e

Kilo

voltmetros

Barra I y II

Conmutadores

de fases Barra

I y II

Cuadro

de SealesMando Local

/ remoto

Mando

apertura

/ cierre

Tomacorrientes

Falla motorDisyuntor

Baja Presin

Gas SF6

Falla CC

Mando

Falla CC

Control


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Sistema de Mando y Sealizacin Local delosDisyuntores de 13.8 KV OX-15.

CIERRE

DISPARO

RESORTE

INTERRUPTOR

Indicador Apertura / Cierre

Cuadro de SealesLlave

ReengancheMando Apertura / Cierre

Mando Local / Remoto

Carga de Resorte

Manual

Reles de Protecciones


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Mando Remoto de losDisyuntores de 13.8 KV.Ubicacin: Sala de

Mando.

Nota: Con cualquiera de esta dos opciones se realizan operaciones de apertura y cierre de los

Disyuntores de 13.8 KV. La Sealizacin se toma de los DPU 2000R


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SISTEMA DE ALARMAS

Este sistema opera de la siguiente manera:

El rele que detecta la falla y da origen alarma, deja indicacin mecnica desu actuacin mediante un rele auxiliar de sello y tarjeta.

Adems, mediante un contacto auxiliar, da indicacin de su actuacin a unrele de alarma centralizada, el cual, a su vez, con un rele de sello y tarjeta,seala el conjunto en falla.

Asimismo, mediante otro contacto auxiliar, el rele que detecta la falla darla seal correspondiente al rele de alarma mayor o menor, con la

importancia de la falla.Existen alarmas mayores y menores:

MAYORES:Todas aquellas que producen un disparo de un equipo de altatensin y falta de corriente continua.

MENORES:Aquellas que no producen la salida de servicio del equipo.


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Panel de Alarmas Centralizadas

ALARMAS

Centralizadas

Alarma Mayor

Alarma Menor

Cancela Alarma Acstica

Telemando


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Automatizacin y control de

sistemas de energa elctrica


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INTRODUCCION

El control remoto de los sistemas elctricos comenz

en la dcada de los aos 60, y durante la de los 70 el

reemplazo de los dispositivos electromecnicos porequipos de estado slido estaba bien avanzado. An

hoy, quedan subestaciones que todava no se han

integrado totalmente a la tecnologa de los

dispositivos electrnicos, en parte debido a que lainteroperabilidad entre los dispositivos est

obstaculizada por el exceso de protocolos e interfaces

incompatibles.


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VENTAJAS

Incrementa la confiabilidad de los sistemas y equipos.Rpido diagnstico de equipos y eventos,

Mayor flexibilidad en las maniobras operacionales, de

mantenimiento y de reconexin. Mejora los tiemposde respuesta,

Obtencin de facilidades para disponer de seales demedicin, alarmas y control remoto,

Alto grado de flexibilidad para extensiones futuras, Disminucin de los costos de operacin y

mantenimiento


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Mdulos de las Principales Funciones delSistema de Control y Automatizacin.


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CONTROL A DISTANCIA

Se refiere a un sistema central quemonitorea y controla un sitiocompleto o un sistema que seextiende sobre una gran distancia

(kilmetros / millas).

Puede permitirle a un operadorcambiar el punto de consigna (setpoint) de control para el flujo, ypermitir grabar y mostrar

cualquier condicin de alarmacomo la prdida de un flujo o unaalta temperatura.

La realimentacin del lazo decontrol es cerrada a travs del RTUo el PLC.


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SISTEMA CONTROLADO POR SCADA(REGIN COSTERA DE COSTA RICA)


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INTERFACES

Las INTERFACES permitentrabajar en una red comn decomunicacin y protocolo en toda

la red con el objeto de integraruna gran cantidad de estosdispositivos.

Los protocolos son tan

numerosos como los proveedores,e incluso ms, debido a quedistintos productos del mismo

proveedor a veces poseendiferentes protocolos.


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Dos enfoques pueden ser tomadosen cuenta al usar las compuertas

para la interfase de la red. Por unlado, se usa una nica compuertamulti-puertos como interfase para

mltiples IED

s, y por el otro, seusa una compuerta sencilla debajo costo para cada dispositivointeligente.

Redes de Comunicacin.

REDES DE AREA LOCAL.

TOPOLOGIA DE LA RED


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SISTEMAS SCADA

es un sistema basado encomputadoras que permitesupervisar y controlar a distanciauna instalacin de cualquier tipo.

A diferencia de los Sistemas deControl Distribuido, capaces derealizar las acciones de control enforma automtica, el lazo decontrol es generalmente cerrado

por el operador. Hoy en da esfcil hallar un sistema SCADA

realizando labores de controlautomtico en cualquiera de susniveles, aunque su labor principalsea de supervisin y control por

parte del operador


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Necesidad de un Sistema SCADA. Elevado nmero de variables en el proceso. El proceso est geogrficamente distribuido.

La informacin del proceso se requiere en tiempo real.

La necesidad de optimizar y facilitar las operaciones del sistema, ascomo la toma de decisiones, tanto gerenciales como operativas.

Los beneficios obtenidos en el proceso justifican la inversin reflejandolos mismos en un aumento de los niveles de facturacin, de los niveles deseguridad, etc.

La complejidad y velocidad del proceso permiten que la mayora de lasacciones de control sea iniciada por un operador. En caso contrario, serequerir de un Sistema de Control Automtico, el cual lo puedeconstituir un Sistema de Control Distribuido, PLC's, Controladores aLazo Cerrado o una combinacin de ellos.


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Funciones Bsicas del Sistema

SCADA. Recabar, almacenar y mostrar informacin, en forma

continua y confiable.

Ejecutar acciones de control iniciadas por el

operador.

Alertar al operador de cambios detectados en la

sistema.

Aplicaciones en general, basadas en la informacin

obtenida por el sistema.

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Transformadores de Medida

Estos transformadores proporcionanaislamiento a los equipos de proteccin y

medicin, alimentndolos con magnitudesproporcionales a aquellas que circulan en elcircuito de potencia, pero lo suficientementereducidas en magnitud para que los equiposde medicin y proteccin sean fabricadospequeos y no costosos.



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Transformador de

Potencial Transformador de

Corriente

Es el transformador diseadopara suministrar la tensinadecuada a los instrumentos demedicin

Es el transformador diseadopara suministrar la corrienteadecuada a los instrumentos demedicin



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TENSION Y TIPO DE SERVICIOLa tensin de servicio define un tamao ylas condiciones de servicio definen un tipo deaislamiento.

TRANSFORMADOR DE INTENSIDAD

Servicio Interno Servicio Externo



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Seccin transversal del conductor primario

Nro Espiras Capacidad del borneAislamiento mnimo



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TENSION Y TIPO DE SERVICIOLa tensin de servicio define un tamao ylas condiciones de servicio definen un tipo deaislamiento.

TRANSFORMADOR DE TENSION INDUCTIVO

Servicio Interno Servicio Externo



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RELACIN DE TRANSFORMACIN

V1/V2=N1/N2

Es = 2,22 f Ns Bmax .S.10-6 Volts50

Bobinado secundario Bobinado primario



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EL TRANSFORMADOR DE TENSIN TIENE

UN NICO NCLEO.LA CARGA DE CADA SECUNDARIO INFLUYEEN LOS DEMS



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TABLEROS

Los tableros en general son delamina a gris con un espesor de 3mm., pintada de gris, en esostableros adems de instalar los

equipos de medicin se instalanconmutadores, por la parteposterior los esquemas deproteccin, as como el busmmico.

La altura de los tableros es de2.28 mts. y los equipos demedicin son instalados a unaaltura de 1.70 mts. para ser ledossin dificultad.



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CARACTERISTICAS GENERALES DE LOSTABLEROS LAMINA

Hierro pulido de 2 mm de espesor. De ser requerido, se puede fabricar en

lmina de 2.5 mm. para darle mayor robustez a la estructura. Se fabricacualquier aplicacin en acero inoxidable segn la necesidad del cliente.

ANTICORROSIVO

La lmina es tratada mediante un proceso qumico de desengrase y fosfatizado.Luego es sometida a la aplicacin de fondo anticorrosivo.

ESMALTE

Esmalte de secamiento al horno color gris claro y textura granulada comostandard. Otros colores y acabados son bajo pedido del cliente.



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CARACTERISTICAS GENERALES DE LOS

TABLEROS

GALVANIZADO

Las piezas que no son pintadas, se galvanizan en color amarillo para garantizarun mayor nivel de proteccin. (Ej: el chasis)

BARRAS CONDUCTORAS

Las barras son de cobre electroltico, con recubrimiento de estao. Comoopcin se ofrecen con recubrimiento de plata para obtener mayorconductividad y evitar la corrosin galvnica.

AISLAMIENTO

Los aisladores son de poliester con fibra de vidrio, con las caractersticas deaislamiento dielctrico y resistencia a los esfuerzos dinmicos exigidos por lasnormas en cada caso.



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EJEMPLOS DETABLEROS ENSUBESTACIONES



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CRITERIOS PARA LA

PLANIFICACION DEL SISTEMADE DISTRIBUCION



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1.-Capacidades Normalizadas de Subestaciones deDistribucin:

Relacin de

transf.

Capacidad por

transformador

Nro. de Trafos

mximo

115/13.8 Kv 8/10 MVA 4

115/13.8 kV 8/24/30MVA 4

34.5/13.8 kV 5 MVA 2

34.5/13.8 kV 10 MVA 2



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CRITERIOS PARA LA PLANIFICACION DEL SISTEMA DE

DISTRIBUCION2.- Capacidad Firme de Subestaciones:La capacidad transformadora de una subestacin de distribucin, o de un grupo desubestaciones debe ser tal que con un transformador fuera de servicio an sea posiblealimentar la totalidad de la demanda.Se acepta comnmente que un transformador de potencia pueda alimentar, durante cierto

tiempo, una demanda pico correspondiente al 130 % de su capacidad nominal, sin sufrir unadisminucin importante en su esperanza de vida. Concretamente, segn las normas ANSI,

Apndice C-57.92, 1962 un transformador de potencia, con una temperatura ambiente de35 C, una carga previa al pico de demanda del 70 % de su capacidad nominal, y unaduracin del pico de carga de 8 horas al 130 % de su capacidad nominal, sufre una perdidade vida del 1 %.

Cf= 1.3(Nt-1).p+Cs

P: Es la capacidad nominal de un transformador.Nt: Es el nmero de unidades de transformacin en la subestacinCs: Es el aporte del resto del sistema, en caso de que exista ms de una subestacin en elrea.



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CRITERIOS PARA LAPLANIFICACION DEL SISTEMA DE DISTRIBUCION

3.- De lo antedicho resulta lo siguiente:La demanda que puede ser alimentada continuamente (Ssf) por una

subestacin aislada en por ciento de la capacidad nominal es la siguiente:

Nmero de

transformadores

Ssf (%)

1 0,0

2 65,0

3 86,7

4 97,5



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4.- Nmero mnimo de transformadores en una subestacin:Todas las subestaciones urbanas existentes o a implementarse a cortoplazo debern tener un mnimo de dos (2) transformadores idnticos y conenlaces de barras que permita el traspaso de la carga de uno a otro encaso de emergencia.

5.- Cuando decidir la construccin de una subestacin?En condiciones normales se tomarn como tiempo mnimo para laconstruccin de subestaciones los siguientes:

Tipo Constructor Tiempo

115/13.8 kV Direccin deDesarrollo

3 aos

34.5/13.8 kV Gerencia deDesarrollo

1,5 aos




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CRITERIOS PARA LA

PLANIFICACION DEL SISTEMA DE DISTRIBUCION

6.- Salidas de las subestaciones en forma subterrnea:A fin de evitar las dificultades para salir de las subestaciones con

circuitos areos, deber proponerse dentro de las obras previstas acorto plazo, el paso de areo a subterrneo del primer tramo de loscircuitos desde la salidas de las subestaciones ubicadas dentro delpermetro urbano. El conductor a usarse ser de 500 MCM de cobre,exceptundose aquellos casos donde este conductor pueda quedarsobrecargado.




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CRITERIOS PARA LA

PLANIFICACION DEL SISTEMA DE DISTRIBUCION

7.- Configuracin de los circuitos:-La red que se disee a corto plazo tendr en la generalidad de loscasos la configuracin en anillo abierto con los suficientes puntos de

interconexin que permitan una adecuada flexibilidad.-Deber evitarse siempre que sea posible la configuracin del tiporadial exceptundose de esta regla los alimentadores del rea rural.- Para la alimentacin de nuevas urbanizaciones deber exigirse laconfiguracin en lazo o anillo.

-Se alimentar con la configuracin de primario selectivo las cargasque requieran una muy alta confiabilidad del servicio.




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8.- Factor de utilizacin de los conductores:Ninguno de los conductores del troncal o de lasramificaciones que posean puntos de transferencia con otroscircuitos deber cargarse a ms de 2/3 de su capacidadnominal (66,6 %) en condiciones normales.En condiciones de emergencia no se deber sobrepasar el

lmite trmico del conductor ( 100 % de su capacidad)-




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9.- Conductores Normalizados:Carga del

Circuito (MVA)

Areo Subterrneo

Troncal

Menor de 2 1/0 ARV

2 Cobre

1/0 Cobre

4/0 Cobre

350 MCM Al

Entre 2 y 6 4/0 ARV

270 Cobre

500 MCM Cobre

Mayor de 6 4/0 Cobre

336 ARV

------------------

Ramales (*) 1/0 ARV2 Cobre o

menores

4/0 Cobre350 MCM Al

O menores

(*) Los ramales que tengan puntos de interconexin con otros circuitos debern

poseer el mismo conductor que el troncal




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CRITERIOS PARA LA

PLANIFICACION DEL SISTEMA DE DISTRIBUCION10.- Cada mximas de tensin:

Sistema Operacin Normal Operacin enemergencia

Lneas de

subtransmisin

(66, 34.5, 24 kV)10 % 13 %

Lneas de

Distribucin

Primaria(34.5,

13,8 kV)

4 % 7 %




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GRACIAS POR SU ATENCION

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