Subestacion Ejemplo de Diseño

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subestación transformadora de 110 a 208 KV de 75 KVA.Memoria Técnica de Construcción de una subestación

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  • SUBESTACIN TRANSFORMADORA 110 / 25 / 6 KV75 MVA

    1. MEMORIA DESCRIPTIVA

    2. MEMORIA DE CLCULO

    3. PLANOS

    4. PRESUPUESTO

    5. PLIEGO DE CONDICIONES

    AUTOR: Oscar Leal Garca.DIRECTOR: Juan Jos Tena Tena.

    Junio / 2002.

  • SUBESTACIN TRANSFORMADORA 110 / 25 / 6 KV75 MVA

    1. MEMORIA DESCRIPTIVA

    AUTOR: Oscar Leal Garca.DIRECTOR: Juan Jos Tena Tena.

    Junio / 2002.

  • Memoria Descriptiva

    MEMORIA DESCRIPTIVA

    1.1 Objeto del Proyecto

    1.2 Emplazamiento

    1.3 Antecedentes

    1.4 Reglamentacin

    1.5 Comparacin de Posibles Soluciones

    1.5.1 Disposicin de la Subestacin1.5.2 Transformacin

    1.5.2.1 Conexin de los Transformadores

    1.5.3 Conexin de los Circuitos Principales1.5.4 Interruptores Automticos1.5.5 Seccionadores1.5.6 Conductores1.5.7 Aisladores

    1.6 Soluciones Adoptadas

    1.6.1 Disposicin de la Subestacin1.6.2 Instalacin a la Intemperie1.6.3 Instalacin Interior1.6.4 Transformadores de potencia

    1.6.4.1 Transformadores de 30 MVA1.6.4.2 Transformadores de 7,5 MVA

    1.6.5 Embarrados

    1.6.5.1 110 kV1.6.5.2 25 kV1.6.5.3 6 kV

    1.6.6 Interruptores Automticos

    1.6.6.1 Generalidades1.6.6.2 Interruptores de 110 kV1.6.6.3 Interruptores de 25 kV1.6.6.4 Interruptores de 6 kV

  • Memoria Descriptiva

    1.6.7 Seccionadores

    1.6.7.1 Generalidades1.6.7.2 Seccionadores de 110 kV1.6.7.3 Seccionadores de 25 kV1.6.7.4 Seccionadores de 6 kV

    1.6.8 Compensador de Neutro1.6.9 Celdas de SF6

    1.6.9.1 Generalidades1.6.9.2 Distribucin de Celdas de 25 kV1.6.9.3 Distribucin de Celdas de 6 kV

    1.6.10 Conductores1.6.11 Aisladores

    1.7 Red de Tierra

    1.7.1 Generalidades1.7.2 Instalacin de las lneas de tierra

    1.8 Compensacin del Factor de Potencia

    1.8.1 Justificacin1.8.2 Equipo Instalado

    1.9 Servicios Auxiliares

    1.9.1 Corriente Alterna1.9.2 Corriente Continua

    1.10 Equipos de Proteccin

    1.10.1 Justificacin1.10.2 Proteccin de las Lneas de Llegada1.10.3 Proteccin de los Transformadores1.10.4 Proteccin de Cuba1.10.5 Proteccin homopolar lneas de alimentacin a barras de 25 kV1.10.6 Proteccin diferencial de Barras1.10.7 Proteccin de las lneas de Salida1.10.8 Proteccin de Mxima y Mnima Tensin

    1.10.8.1 Proteccin de Mxima1.10.8.2 Proteccin de Mnima Tensin

  • Memoria Descriptiva

    1.10.9 Proteccin de Mxima y Mnima Frecuencia1.10.10 Proteccin contra Sobretensiones de Origen Atmosfrico

    1.10.10.1 Pararrayos de 110 kV1.10.10.2 Pararrayos de 25 kV1.10.10.3 Pararrayos de 6 kV

    1.11 Transformadores de Medida y Proteccin

    1.11.1 Generalidades1.11.2 Transformadores de Intensidad1.11.3 Transformadores de Tensin

    1.12 Medidas de Seguridad

  • Memoria Descriptiva

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    1.1 Objeto del Proyecto

    El presente proyecto tiene por objeto la implantacin de una SubestacinTransformadora 110/25 kV y 110/6 kV en la localidad de Hospitalet de lInfant(Tarragona).

    Dicho proyecto aporta las soluciones y datos necesarios, mediante la descripciny clculos oportunos, para que la instalacin quede definida tcnica yeconmicamente, de forma que pueda ser ejecutada bajo la direccin de un tcnicodistinto a la direccin del proyecto.

    Se solicita para las instalaciones proyectadas la correspondiente autorizacinadministrativa, as como la aprobacin del Proyecto de Ejecucin, para llevar a cabolas mencionadas instalaciones de acuerdo con el artculo 6 del Decreto 351/ 1987, de23 de noviembre, por el que se determinan los procedimientos administrativosaplicables a las instalaciones elctricas y el captulo 3 del Decreto 2617 / 1966, de 20de octubre, sobre las normas para otorgar autorizacin administrativa en materia deinstalaciones elctricas, que continua en vigor de acuerdo con lo que prev ladisposicin transitoria 1 de la Ley 54 / 1997, de 27 de noviembre, del sector elctrico.

    1.2 Emplazamiento

    La subestacin se encuentra en el municipio Hospitalet-Vandells,concretamente en terrenos de la pedana de Hospitalet de lInfant. Dichos terrenos seencuentran el kilmetro 2 de la comarcal 2332 (carretera de Mora). El acceso hasta laentrada de la subestacin se har a travs del ya existente para acceder a la autopistaA-7 y habilitando una entrada desde dicho acceso al camino paralelo a la A-7.

    La subestacin ser emplazada en terrenos destinados actualmente al cultivo, noexistiendo vivienda alguna en las proximidades de sta.

    1.3 Antecedentes

    Para asegurar un buen suministro elctrico en la actualidad y en un futuro en lazona costera del sur de la comarca del Baix Camp se hace necesario la construccinde una Subestacin Transformadora, ya que el progresivo desarrollo del rea:polgono industrial de reciente implantacin; estacin de bombeo del agua del roEbro; nueva planta depuradora y el crecimiento de los dos ncleos urbanos msimportantes (Hospitalet de lInfant y Miami Playa) augura dficit en la distribucin ycalidad del suministro elctrico.

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    1.4 Reglamentacin

    El presente proyecto recoge las caractersticas de los materiales, los clculos quejustifican su empleo y la forma de ejecucin de las obras a realizar, dando con ellocumplimiento a las siguientes disposiciones:

    Real Decreto 3151/1968 de 28 de noviembre, por el que se aprueba elReglamento Tcnico de Lneas Elctricas Areas de Alta Tensin.

    Real Decreto 3275/1982 de 12 de noviembre, sobre Condiciones Tcnicas yGarantas de Seguridad en Centrales Elctricas, Subestaciones y Centros deTransformacin, as como las rdenes de 6 de julio de 1984, de 18 deoctubre de 1984 y de 27 de noviembre de 1987, por las que se aprueban yactualizan las Instrucciones Tcnicas Complementarias sobre dichoreglamento.

    Real Decreto 2413/1973, de 20 de septiembre, por el que aprueba elReglamento Electrotcnico para Baja Tensin.

    REAL DECRETO 2295/1985 , de 9 de octubre, por el que se adiciona unnuevo prrafo al artculo 2 del Reglamento Electrotcnico de Baja Tensin,aprobado por el Decreto 2413/1973, de 20 septiembre.

    Decreto de 12 de marzo de 1954, por el que se aprueba el Reglamento deVerificaciones Elctricas y Regularidad en el suministro de energa.

    Normalizacin Nacional. Normas UNE.

    Real Decreto 1627/1997 de 24 de octubre de 1997, sobre Disposicionesmnimas de seguridad y salud en las obras.

    Real Decreto 485/1997 de 14 de abril de 1997, sobre Disposicionesmnimas en materia de sealizacin de seguridad y salud en el trabajo.

    Real Decreto 1215/1997 de 18 de julio de 1997, sobre Disposicionesmnimas de seguridad y salud para la utilizacin por los trabajadores de losequipos de trabajo.

    Condiciones impuestas por los Organismos Pblicos afectados yOrdenanzas Municipales.

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    1.5 Comparacin de Posibles Soluciones

    En la proyeccin de una subestacin elctrica existen algunas decisiones quedeben ser estudiadas detalladamente con el fin de establecer una relacin calidad,coste satisfactorio.

    Algunas de las posibles soluciones a adoptar son el tipo de subestacin,transformacin, embarrado, eleccin de los interruptores automticos, seccionadores ydems aparamenta necesaria en la instalacin.

    Seguidamente, se describen algunas de las posibilidades a tener en cuenta en lainstalacin.

    1.5.1 Disposicin de la Subestacin

    Por la forma de montaje y dependiendo del coste y seguridad de los aparatos ydispositivos elctricos que la constituyen, las subestaciones pueden ser:

    Subestaciones interiores, si todos los elementos que las constituyenestn instaladas en el interior de edificios apropiados.

    Subestaciones exteriores o a la intemperie, si los elementos que lasconstituyen estn instalados al aire libre.

    Algunos datos a tener en cuenta en la eleccin de una disposicin u otra sedescriben a continuacin.

    Las subestaciones de pequea potencia estn instaladas al aire libre pues laseguridad de la instalacin no hace necesaria la proteccin en el interior de unedificio. Para potencias y tensiones medias, ya se hace preciso su montaje en elinterior de edificios construidos expresamente para este objeto. Por encima detensiones de 45 kV y para potencias elevadas las separaciones necesarias entreconductores y el volumen de los interruptores y dems aparatos elctricos se hacenmuy grandes, por lo que se precisan edificios enormes, en estos casos se vuelve a lasinstalaciones de distribucin a la intemperie, las que por causa del ahorro en edificiosresultan ms econmicas.

    Los aparatos tienen que estar construidos para un montaje a la intemperie, por loque resultan ms caros que los aparatos de interior, pero la diferencia se compensasobradamente con el ahorro de los edificios.

    En las instalaciones interiores, lo ms usual es disponer los diversos aparatos dealta tensin correspondientes a un transformador o lnea, en un recinto separado de losvecinos por tabiques incombustibles denominados celdas de distribucin.

    La idea de instalar los aparatos en diversas celdas independientes obedece alcriterio de que pueden separarse las distintas partes de la instalacin para el caso de

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    tener que proceder a revisin y trabajos de reparacin, adems, para que los arcos quepudieran formarse entre los elementos de la instalacin, queden localizados a los delgrupo en que se produce dicho incidente. De esta manera, el incendio originado porla inflamacin del aceite, no daa directamente las partes de la instalacin situadasfuera de la celda afectada.

    Otra posible disposicin es montar a la intemperie la parte de alta tensin,mientras que la parte de baja tensin se instala en un edificio adecuado, procurando,siempre que se pueda, la instalacin de una sola planta para facilitar las operacionesde explotacin. En la actualidad, es la disposicin ms utilizada.

    1.5.2 Transformacin

    1.5.2.1 Conexin de los Transformadores

    Un transformador trifsico no tiene sentido propio de rotacin de fases, sino queeste sentido est impuesto por la forma de conectar sus terminales a la red primaria.Si se invierten entre s dos conductores activos cualesquiera, se invierte el sentido derotacin de las fases en el propio transformador. De esta manera puede conseguirsesiempre el sentido de rotacin deseado.

    Las conexiones entre arrollamientos de las distintas fases utilizadas en laprctica estn normalizadas en grupos de conexin. El grupo de conexin caracterizalas conexiones de los dos arrollamientos y el desfase entre sus fuerzaselectromotrices. Cada grupo de conexin se identifica con un ndice de conexin ondice horario, que multiplicado por 30 da el ngulo de desfase d.

    A continuacin, se estudian los grupos de conexin ms empleados para poderdeterminar el ms favorable en nuestro caso.

    Conexin estrella estrella (Y y)

    Este tipo de conexin es el ms utilizado y el preferido para transformadores depequea y mediana potencia, con conductor neutro en el secundario y pequeodesequilibrio entre cargas de las fases. Cuando el desequilibrio de las fases excede de10%, es preferible la conexin en estrella-zigzag, que se trata ms adelante.

    En este grupo de conexin la relacin de transformacin es la siguiente:

    2

    1

    n

    nr =

    Los transformadores que emplean la conexin estrella-estrella son los mseconmicos, ya que el nmero de espiras por arrollamiento corresponde a la tensinsimple, es decir, U/3 por lo que soporta una tensin menor, la intensidad crece en la

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    misma proporcin, precisando, por tanto, conductores de mayor seccin, lo queproporciona rigidez a las bobinas y estas quedan mejor protegidas contra los esfuerzosmecnicos debido a las corrientes de cortocircuito. Tambin se necesita menoraislamiento, por ser menor la tensin que soportan lo que, no solamente abarata elcoste del transformador, sino que tambin queda mayor espacio para las bobinas,aumentando de esta forma la capacidad de carga del transformador para un mismovolumen, en relacin con otro tipo de conexin.

    Otra ventaja importante es que esta conexin permite sacar un neutrodirectamente, el cual se emplea en redes de baja tensin y en el lado de alta deltransformador, para su propia proteccin mediante la puesta a tierra.

    Las ventajas citadas y relativas a este tipo de conexin solamente se han de teneren cuenta cuando las cargas entre las fases estn equilibradas; en caso contrario, sepresentan perturbaciones lo que, muchas veces, hace aconsejable la eleccin de otrotipo de conexin.

    Existen dos grupos de conexin posibles:

    a) Neutros primario y secundario en terminales homlogos. El desfase, eneste caso, es nulo. Corresponde al grupo de conexin Y y 0.

    b) Neutros, primario y secundario en terminales de diferente polaridad. Eldesfase entre el primario y el secundario es de 180. Corresponde algrupo de conexin Y y 6.

    Figura 1. Conexin estrella - estrella

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    Conexin tringulo estrella (D y)

    Este sistema de conexin es el ms utilizado en los transformadores elevadoresde principio de lnea, es decir en los transformadores de central.

    En todos los grupos de conexin tringulo-estrella, la relacin de transformacines la siguiente:

    2

    1

    n3

    nr

    =

    En caso de cargas desequilibradas, no provoca la circulacin de flujosmagnticos por el aire, ya que el desequilibrio se compensa magnticamente en lastres columnas. Este sistema de conexin no es generador de terceros armnicos detensin en el circuito secundario, ya que el tercer armnico de la corrientemagnetizante se establece en el tringulo primario y no afecta, por lo tanto, alarrollamiento secundario.

    Puede establecerse un sistema sencillo de proteccin de la red secundaria,poniendo a tierra el neutro de la estrella secundaria. El neutro en el secundario haceposible aplicar este sistema de conexin a transformadores de distribucin paraalimentacin de redes de media y baja tensin con cuatro conductores. Hay que teneren cuanta, sin embargo, que el fallo de un solo arrollamiento deja inutilizado elsistema completo.

    Como existen dos formas posibles de cerrar el tringulo primario y otras dosformas de situar el punto neutro de la estrella secundaria, resultan cuatro posibilidadesde conexin:

    D y 1 (desfase de 30); D y 5 (desfase de 150); D y 11 (desfase de 30);D y 7 (desfase de 150). De estos grupos de conexin, en la prctica se utilizan elD y 5 y el D y 11.

    Figura 2. Conexin tringulo estrella

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    Conexin estrella tringulo (Y d)

    El empleo ms frecuente y eficaz de este tipo de conexin es en transformadoresreductores para centrales, estaciones transformadoras y finales de lnea.

    En todos los grupos de conexin estrella-tringulo, la relacin de transformacines la siguiente:

    2

    1

    n

    n3r

    =

    Las tensiones por arrollamiento son las ms favorables ya que, en el primario,con un nmero de espiras n1, se obtiene una tensin 3 veces mayor que con otrossistemas de conexin; es por ello la razn que esta conexin resulta la msconveniente para transformadores reductores.

    La presencia del tringulo en el secundario elimina los terceros armnicos delflujo, como consecuencia, las tensiones secundarias no estn afectadas de tercerosarmnicos. Por el tringulo circulan terceros armnicos de corrientes. Respecto alfuncionamiento con cargas desequilibradas en el secundario, se transmiten al primarioen forma compensada para cada fase.

    El punto neutro del primario puede ponerse a tierra como proteccin; pero si enla central se ha tomado tambin esta precaucin, el tercer armnico de corriente sereparte entre el primario y el secundario, lo que puede provocar interferenciasinductivas en las lneas telefnicas prximas aunque, de todas formas, son siempremenores que en el caso de conexin estrella-estrella. Aadir que la interrupcin decualquier fase impide el funcionamiento del sistema.

    Existen cuatro posibilidades de conexin, de los cuales, dos afectan a lapolaridad de los terminales y las otras dos a la interconexin de los arrollamientos; losgrupos de conexin posibles son:

    Y d 1 (desfase de 30); Y d 5 (desfase de 150); Y d 11 (desfase de 30);Y d 7 (desfase de 150). De estos grupos de conexin, el ms utilizado en laprctica es el Y d 5, aunque algunas veces se emplea tambin el Y d 11.

    Figura 3. Conexin estrella - tringulo

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    Conexin estrella zigzag (Y z)

    Este tipo de conexin se emplea para transformadores reductores dedistribucin, de potencia, hasta 400 kVA; para mayores potencias resulta msfavorable el transformador conectado en tringulo-estrella, debido al mayor coste deltransformador estrella-zigzag. Como transformador elevador apenas se emplea yaque habra de llevar, sobre una misma columna, dos secciones de alta tensin dedistinta fase, ente las cuales hay que disponer un aislamiento suplementario. Elmontaje inverso, zigzag-estrella tampoco est justificado en la mayora de casos.

    La relacin de transformacin en los transformadores conectados en estrella-zigzag es:

    2

    1

    n3

    n2r

    =

    La conexin estrella-estrella tiene el gran inconveniente de que no funcionansatisfactoriamente cuando las cargas son desequilibradas. Para evitar esteinconveniente, sin perder ninguna ventaja, se recurre a conectar los arrollamientossecundarios en zigzag.

    Los grupos de conexin posibles en transformadores estrella-zigzag son:

    a) Y z 1 (desfase de 30)b) Y z 5 (desfase de 150)c) Y z 11 (desfase de 30)d) Y z 7 (desfase de 150)

    De estos grupos de conexin, el ms empleado es el Y z 5, aunque algunasveces se utiliza tambin el Y z 11.

    Figura 4. Conexin estrella - zigzag

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    Conexin tringulo tringulo (D d)

    A pesar de las ventajas que puede presentar la conexin tringulo-tringulo, laausencia de neutro en ambos arrollamientos reduce su campo de aplicacin que,actualmente, est limitado a transformadores de pequea potencia para alimentacinde redes de baja tensin, con corrientes de lnea muy elevadas.

    La relacin de transformacin para el grupo de conexin tringulo-tringulo es:

    2

    1

    n

    nr =

    La conexin tringulo-tringulo permite la circulacin local de los tercerosarmnicos de intensidad, repartidos entre los arrollamientos primarios y secundarios,sin provocar perturbaciones inductivas a lo largo de las lneas.

    En lo que se refiere al funcionamiento con cargas desequilibradas, la corrienteen un solo puente de la lnea secundaria, provoca otras corrientes primariasdistribuidas de igual forma que las corrientes secundarias y, por tanto, no aparecenflujos magnticos adicionales, limitndose el desequilibrio de fuerzas electromotricesal que procede de las cadas internas de tensin.

    Otra ventaja de esta conexin es que si se interrumpe un arrollamiento, eltransformador puede seguir funcionando aunque a potencia reducida, con la mismatensin compuesta y con una intensidad de lnea igual a la que permite una sola fase.

    En la prctica se emplean solamente dos grupos de conexin que corresponden,respectivamente, a un desfase nulo D d 0 y aun desfase de 180 D d 6.

    Figura 5. Conexin tringulo tringulo

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    1.5.3 Conexin de los Circuitos Principales

    Con el fin de obtener flexibilidad en el funcionamiento y la continuidad en elservicio ms conveniente para la explotacin con unos gastos mnimos de instalaciny de mantenimiento, se realiza un estudio sobre las diferentes posibilidades deconexin de los circuitos principales de la subestacin. Algunas de las posiblessoluciones son:

    Juego de barras sencillo

    Es el ms simple y econmico, se utiliza preferentemente en instalaciones depequea potencia.

    Las ventajas que presenta son:

    - instalacin simple y de maniobra sencilla- complicacin mnima de conexionado- coste reducido

    Los inconvenientes son:- una avera en las barras, interrumpe totalmente el suministro de

    energa- la revisin de un disyuntor elimina del servicio la salida

    correspondiente- no es posible la alimentacin separada de una o varias salidas- resulta imposible la ampliacin de las estacin sin ponerla fuera de

    servicio

    Esta solucin se puede complementar dividiendo la barra con interruptores yseccionadores obteniendo mayor flexibilidad, pudiendo dejar un parte enfuncionamiento mientras se repara o revisa la otra.

    Figura 6. Juego de barras simple

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    Doble juego de barras

    Con esta disposicin, cada lnea puede alimentarse indistintamente desde cadauno de los juegos de barra y, por tanto, resulta posible dividir las salidas en dosgrupos independientes. Tambin resulta posible conectar todas las lneas sobre unjuego de barras mientras se realizan trabajos de revisin sobre el otro juego de barras.

    Para conectar las lneas de alimentacin de uno a otro sistema de barras esnecesario aadir un disyuntor de amarre de barras.

    Figura 7. Doble juego de barras

    Ms completa y ms costosa, es el juego de barras doble con disyuntoresdobles; se emplea, generalmente, en instalaciones muy importantes donde esimprescindible la continuidad del servicio. El sistema funciona con dos disyuntoresconectados a cada una de las barras de transferencia y asociados a cada una de laslneas de salida. Si se produce una vera en uno de los interruptores o en uno de losjuegos de barras, el sistema de proteccin provoca automticamente la conmutacinsobre el otro juego de barras, sin que se produzca interrupcin en el servicio.

    Otra variante consiste en adoptar un juego de barras principal y uno detransferencia. Con esta disposicin se pueden realizar trabajos de reparacin omantenimiento sobre cualquier interruptor sin dejar fuera de servicio las lneas.Adems, se puede proteger la salida utilizando el interruptor de acoplamiento debarras, transfiriendo a este la proteccin de la lnea. Sin embargo, la inspeccin ytrabajos de los seccionadores obliga a dejar fuera de servicio la barra correspondiente.

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    Tambin sucede que, el sistema queda fuera de servicio cuando se produce una averaen la barra principal.

    Triple juego de barras

    Se emplea frecuentemente para instalaciones con muy altas tensiones. Elsistema comprende dos juegos de barras principales y un juego auxiliar. Cada juegode barras tiene su proteccin diferencial independiente para evitar la desconexin totalde la subestacin. En caso de fallo, los juegos de barras principales permiten que lamitad de las lneas se conecten a un juego y la otra mitad al otro. Las barrasauxiliares sirven para que el interruptor de acoplamiento pueda sustituir la operacinde cualquier interruptor del circuito. Esta solucin permite dar mantenimiento oreparacin a cualquier interruptor sustituyndolo por el de acoplamiento sin alterar elsuministro de energa.

    Figura 8. Triple juego de barras

    Juego de barras en anillo

    Es un esquema muy flexible en su operacin, pues permite una perfectacontinuidad de servicio, aun en el caso de que salga de servicio cualquiertransformador de lnea ante la desconexin de un disyuntor. Al salir de serviciocualquier circuito por motivo de una falla, se abren los dos interruptores adyacentes,se cierran los interruptores de enlace y queda restablecido el servicioinstantneamente.

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    Si falla un transformador o una lnea, la carga se pasa al otro transformador olnea, o se reparte entre los dos adyacentes. En caso de haber ms de dostransformadores, se puede usar un arreglo con doble anillo.

    Figura 9. Juego de barras en anillo

    Prcticamente requiere el mismo equipo que el juego de barras sencillo, con laventaja de que se ahorra la proteccin de barras.

    1.5.4 Interruptores Automticos

    Entre los casos que pueden presentarse en el funcionamiento de los interruptoresautomticos, destacan dos de ellos que han hecho evolucionar las tcnicas defuncionamiento y que obligan, en algunas circunstancias, a la eleccin de uno u otrotipo de eleccin de interruptor.

    Estos son el defecto kilomtrico (cortocircuito a una distancia de 1 km) ydefecto evolutivo (corte de pequeas corrientes), circunstancias stas que provocangrandes elevaciones de la tensin en los bornes del interruptor que ocasionanimportantes desperfectos.

    Estos son algunos de los interruptores automticos que se pueden encontrar en elmercado.

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    Interruptor en bao de aceite

    Su funcionamiento esta basado en la inmersin de dos contactos de rupturade interruptor en aceite. No evita la formacin del arco, pero la vaporizacin ydescomposicin del aceite por el arco consigue que la energa consumida puedautilizarse para enfriar la columna del arco y los propios contactos.

    La ruptura en aceite presenta las siguientes ventajas respecto a la ruptura enel aire, que sera la natural.

    - Menor longitud del arco- Mejor aislamiento entre piezas

    Por el contrario tiene los siguientes inconvenientes.

    - Inflamabilidad del aceite- Posibilidad de explosin en la mezcla de gases- Polucin del aceite por el carbn producido por el arco,

    obligando a peridicas inspecciones y limpieza de loscontactos.

    - No son adecuados para la ruptura en corriente continua.

    Interruptores de pequeo volumen de aceite

    En este tipo de interruptor se prescinde del aceite como aislante,sustituyndolo por un recipiente de material aislante, quedando el aceitenicamente en la cmara de ruptura, ms una reserva para renovar el que seconsuma

    Cuentan con las siguientes ventajas.

    - Son autorregulables, es decir, se adaptan por si mismos al valorde la corriente que ha de ser cortada.

    - Emplean unas veinte veces menos volumen de aceite que los debao de aceite.

    - Desionizacin rpida del trayecto del arco.- Baja cada de tensin en el arco- Mnima disipacin de energa- Reducido deterioro de contactos.

    Interruptores neumticos

    Utilizan la capacidad que tiene el aire comprimido para expansionarse y asextinguir el arco. El principio de funcionamiento consiste en enviar una fuerte

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    corriente de aire al centro del arco, desionizndolo al pasar la corriente por cero.Esta corriente de aire es provocada por una cantidad de aire previamentecomprimida en un depsito independiente.

    Ventajas:

    - Admite cortes de corriente para todas las tensiones y potenciasde ruptura.

    - Presenta menos posibilidades de peligro de incendio que losinterruptores que utilizan aceite para la extincin del arco.

    Inconvenientes:

    - Necesidad de una instalacin de aire comprimido, lo quesupone un coste adicional

    Interruptores de soplado magntico

    El principio de funcionamiento consiste en conducir la corriente hasta unabobina de pocas espiras de ncleo de hierro y posteriormente al aparato de corte,que esta situado en el campo magntico que engendra la corriente en el ncleode hierro. Cuando se produce el arco, ste resulta estirado por la fuerza quesobre l ejerce el campo magntico. A causa de esta accin, el arco se alargahasta romperse y apagarse.

    Presentan las siguientes ventajas:

    - Aparatos completamente autnomos, ya que no necesitan niaceite ni aire comprimido.

    - Robustez y seguridad.- Fcil mantenimiento.

    Inconvenientes:

    - Dimensiones muy grandes para altas tensiones

    Interruptores de hexafluoruro de azufre

    Determinados gases poseen propiedades dielctricas muy superiores a las deaire, entre ellos el SF6 es uno de los ms remarcables. Este gas no existe enestado natural. Sus propiedades dielctricas, as como su comportamiento frenteal arco elctrico, hacen que este gas sea el ms sobresaliente agente aislante yextintor del arco elctrico conocido hasta ahora.

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    Ventajas:

    - Una constante de arco de columna muy pequea- Alta rigidez dielctrica y una rpida recuperacin del poder

    aislante despus de la extincin del arco.- Muy alta capacidad de ruptura

    Siendo sus inconvenientes:

    - Prdida de cualidades a presiones superiores a 3.5bar ytemperatura inferior a 40C.

    - El gas es inspido, inodoro e incoloro. En lugares cerrados hayque tener cuidado de que no existan escapes, ya que desplaza elaire por tener ms densidad y puede provocar asfixia por faltade oxgeno.

    Interruptores de vaco

    El aire con un grado de vaco de 10-4 a 10-5 Pa alcanza una rigidez superior alos 199 kV/cm. Con esta rigidez dielctrica, junto a que el arco en vaco tieneuna tensin muy pequea y la rigidez dielctrica del medio es muy grande, laextincin del arco es casi instantnea. Esta es la base del funcionamiento deestos interruptores.

    Sus ventajas son las siguientes:

    - Es un interruptor muy compacto- Prcticamente no necesita mantenimiento

    Los inconvenientes son:

    - Si por algn defecto o accidente se pierde el vaco, puedereventar la cmara al no extinguirse el arco.

    - Debido a su rapidez, produce grandes tensiones entre suscontactos y estos emiten ligeras radiaciones de rayos X.

    La siguiente tabla relaciona los diferentes tipos de interruptores automticos conlas tensiones de trabajo ms adecuadas.

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    Baja tensin Media tensin Alta tensin

    Bao de aceite

    Peq. Vol. De aceite

    Neumtico

    Sopladomagntico

    SF6

    Vaco

    Tabla1. Relacin interruptores y tensiones de trabajo

    1.5.5 Seccionadores

    Los seccionadores se utilizan para separar diferentes componentes de lainstalacin, se distinguen de los interruptores en que sus maniobras de conexin ydesconexin deben hacerse sin carga.

    Los seccionadores tienen diferentes estructuras en funcin de la tensin nominalde la instalacin y, en menor medida, de la corriente y del espacio disponible.

    En funcin de la forma de accionamiento de los contactos, podemos disponer delos siguientes tipos de seccionadores.

    Seccionador de cuchillas giratorias:

    Se utilizan sobre todo para media tensin. Son dos aislantes de soporte, conun muelle de contacto y una cuchilla que gira alrededor de un eje.

    Es preferible que sean tripolares, aunque resulten ms caros, debido a que, alir unidos por un eje comn, permite el accionamiento conjunto. Segn sitrabajan a la intemperie o en el interior, varan las dimensiones generales y losaisladores.

    Seccionador de cuchillas deslizantes:

    La capacidad de conexin es menor que en los seccionadores de cuchillasgiratorias. Se emplean cuando el deslizamiento lateral de las cuchillas no esposible, siendo este un desplazamiento longitudinal.

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    Seccionador de columnas giratorias:

    Su uso es en general en distribuciones a la intemperie de ms de 30 kV.Estn compuestos por tres columnas, dos exteriores fijas y una en la parte mediagiratoria. Esta ltima, al girar cierra o abre el circuito mediante una barrainstalada en la parte superior, haciendo de contacto mvil.

    Este seccionador puede montarse con cuchillas de puesta a tierra, impidiendoas cualquier falsa maniobra. El aislador central de los seccionadores de unacolumna giratoria, puede ahorrarse si las dos columnas se hacen giratorias, encuyo caso, los brazos de contacto giran hasta conectarse.

    Seccionadores de pantgrafo:

    Han sido creados para simplificar la conexin y la realizacin de ladistribucin en alta tensin a la intemperie, ya que se disminuye de formasensible la superficie requerida para la instalacin de los seccionadores.

    Estn compuestos por una sola columna, el extremo de la cual tiene unaislador donde se encuentra el pantgrafo que se desliza por el conductor. Losmandos son, bsicamente, prtiga, mecanismo de distancia y servomotor.

    Desde un punto de vista econmico, los diferentes tipos de seccionadores nopresentan diferencias importantes. Por ello, no es sta una condicin bsica en laeleccin del seccionador.

    1.5.6 Conductores

    Los dos materiales empleados principalmente en la fabricacin de conductoreselctricos son el cobre y el aluminio; aunque en aplicaciones elctricas se emplea msel cobre, en lneas areas ha sido sustituido en gran parte por el aluminio. Si secompara el cobre y el aluminio en una lnea (para una misma cada de tensin) , comola resistividad del aluminio es mayor, tambin ser mayor la seccin de losconductores; esto es un inconveniente en el interior de las poblaciones, por lo que seemplea preferentemente cobre y se deja el aluminio para lneas fuera de laspoblaciones, donde, al ser menos pesados, los soportes y aisladores empleados sonms econmicos.

    Cobre

    Los alambres pueden ser de cobre duro o recocido. No se puede fabricar uncable formado nicamente por alambres de cobre recocido debido a su pocaresistencia a la rotura; por lo tanto, los cables empleados estn formados poralambres de cobre duro.

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    Cables de cobre con alma de acero

    Este conductor tiene excelentes propiedades mecnicas y elctricas. Essuperior al cobre en resistencia mecnica y superior al acero enconductividad elctrica.

    Aluminio

    Los conductores de aluminio no son de gran aplicacin debido a suescasa dureza y poca resistencia a la rotura, lo cual obligara a tensarlos conmenor tensin mecnica, con el consiguiente aumento de la flecha y de lasalturas de los postes como apoyos.

    Una de las caractersticas ventajosas del aluminio es su duracinilimitada, protegido por una capa de xido contra la intemperie. El grado depureza ptimo ha de ser de 99% a 99,5%.

    Conductores de aleacin de aluminio

    En algunos casos se emplea cable de aluminio con aleacin de magnesio,silicio y hierro cuya resistencia mecnica es algo menor que la del cobre.

    Conductor de aluminio acero

    Es el conductor compuesto de varios alambres de aluminio, de igual odiferente dimetro nominal, y de alambres de acero galvanizado. Losalambres van cableados en capas concntricas, todos los alambres centralesson de acero y todas las capas exteriores son de alambres de aluminio.

    Este conductor tiene un inconveniente con respecto al de aluminioexclusivamente: que es de mayor peso; si bien las ventajas prevalecen, comoes el caso de su gran resistencia mecnica, que har disminuir el nmero deapoyos al poderse aumentar los vanos.

    1.5.7 Aisladores

    Los aisladores pueden ser de acuerdo al material de fabricacin, de porcelana,vidrio templado o esteatita y resinas epoxi.

    Aisladores de porcelana

    Su estructura debe ser homognea y, para dificultar las adherencias de lahumedad y polvo, la superficie exterior est recubierta por una capa de esmalte.Estn fabricados con caoln y cuarzo de primera calidad.

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    Aisladores de vidrio

    Estn fabricados por una mezcla de arena silcea y de arena calcrea, fundidascon una sal de sodio a 1300 C, obtenindose por moldeo. Son mecnicamente msfuertes que la porcelana a la compresin y tienen aproximadamente la mismaresistencia mecnica a la tensin que la porcelana.

    Tienen las siguiente ventajas sobre los aisladores de porcelana:

    - Se pueden observar las perforaciones y constituciones no homogneas.- Despus de una onda de sobrevoltaje un aislador fallado se puede

    identificar ms rpidamente porque el vidrio se estrella y la porcelanase rompe cuando falla el dielctrico.

    - El vidrio tiene menor coeficiente de expansin trmica lo cual minimizalos esfuerzos causados por cambios en la temperatura ambiente.

    - Sufren un sobrecalentamiento menor debido a los rayos solares ya quela mayora de ellos pasan a travs de estos y no son absorbidos como enlos de porcelana

    Aisladores de esteatita y resinas epoxi

    Se emplean cuando han de soportar grandes esfuerzos mecnicos, debido a quesu resistencia mecnica es aproximadamente el doble que la de la porcelana, y suspropiedades aislantes tambin son superiores; sin embargo, el inconveniente quetienen es el de ser ms caros.

    1.6 Soluciones Adoptadas

    1.6.1 Disposicin de la Subestacin

    La subestacin se situar en un terreno de aproximadamente 3630 m2, en el cualse realizar una explanacin del terreno formando una plataforma rectangular y dedimensiones 55 x 66 m. El recinto estar vallado en su totalidad por un enrejado de2,20 metros de altura, provisto de seales de advertencia de peligro por alta tensin,con objeto de advertir sobre el peligro de acceso al recinto a toda persona ajena alservicio.

    Tanto el vallado como todas las partes metlicas que puedan estar en tensin poraveras, accidentes, descargas atmosfricas o sobretensiones de cualquier tipo, seconectarn a la red mallada de tierra.

    Segn los planteamientos efectuados en el apartado 1.5.1 de la memoriadescriptiva, se efecta una comparacin entre las posibles disposiciones de lasubestacin, llegando a la conclusin de que el tipo de subestacin ms aconsejable esel de una disposicin a la intemperie de la parte de 110 kV as como la

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    transformacin, quedando alojadas en el interior de un edificio de nueva construccin,en celdas de SF6, las partes de 25 kV y 6 kV.

    Por tratarse de una tensin elevada, la instalacin no sera rentable si sta sedispusiera en el interior de un edificio a causa de las grandes separaciones entreconductores y del tamao importante de los elementos tales como :transformadores depotencia, transformadores de intensidad, seccionadores, etc.

    Igualmente, una instalacin encapsulada en hexafluoruro de azufre de todos loselementos de la subestacin, supone un coste elevado que solamente en aquellos casosen que por razones de falta de espacio y otros condicionantes est justificado. Pese aque el espacio en este caso no es un inconveniente, se decide la instalacin de celdasblindadas en hexafluoruro de azufre para las partes de 25 kV y 6 kV. El empleo deeste sistema obedece a razones de explotacin, continuidad de servicio y seguridadpersonal.

    Desde un punto de vista econmico, inicialmente este sistema resulta mscostoso, pero debido a los bajos costes de instalacin, vida til y, sobretodo, a unmantenimiento reducido, la rentabilidad est asegurada.

    Se preveern canales subterrneos para el paso de cables desde lostransformadores a las celdas correspondientes, empleando tubo de PVC de 150 mm dedimetro, as como conductos para la evacuacin de aguas pluviales y conductos parala recogida de aceites con su depsito correspondiente.

    1.6.2 Instalacin a la Intemperie

    La instalacin a la intemperie consta en su estructura principal de las siguientespartes:

    - Dos lneas de llegada- Embarrado de 110 kV- Lneas a transformadores- Transformadores de potencia de 110/25 kV y 110/6 kV

    Toda la aparamenta ir montada encima del suelo de hormign, en donde setendrn en cuenta los orificios necesarios para la colocacin y empotramiento de lasestructuras, aparatos de medida y proteccin, adems de las canalizaciones elctricaspara el mando y el control.

    La colocacin en el plano de toda la aparamenta se ha hecho de manera quequeden libres a lo ancho y a lo alto para poderse mover con accesorios, recambios, ...y evitando zonas de difcil acceso.

    Los circuitos de potencia se montarn sobre prticos y estructuras metlicas auna altura adecuada segn los reglamentos correspondientes. Tendrn la suficiente

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    resistencia mecnica para soportar el peso de la aparamenta, conductores, ... y ademslos esfuerzos transmitidos por los fenmenos meteorolgicos y los ocasionalescortocircuitos.

    Las dos lneas de llegada estn formadas por un seccionador de lnea con puestaa tierra, un transformador de tensin capacitivo, un transformador de intensidad, uninterruptor automtico y un seccionador de barra. Adems se dota a la subestacincon unas bobinas de bloqueo, situadas tambin en las lneas de entrada, para latransmisin de informaciones.

    Se adopta un embarrado de 110 kV de tipo sencillo dotndolo de un seccionadorde barras para poder hacer frente a posibles averas, quedando a cada lado delseccionador una lnea para transformacin de 110 a 25 kV y otra de 110 a 6 kV amodo de poder disponer siempre de los tres niveles de tensin aunque se produzcauna avera en dicho embarrado. El embarrado estar constituido por cable dealuminio acero tipo HALCN de 281,1 mm2.

    Las lneas a transformadores estarn constituidas por un seccionador de barra, uninterruptor automtico, as como los transformadores de intensidad para medida yproteccin. Seguidamente estarn instaladas autovlvulas, necesarias para laproteccin de sobretensiones. Esta aparamenta ser comn para las cuatro lneas hastalos transformadores. Los conductores elegidos para las lneas a transformadores de110/25 kV son de aluminio-acero de PIRELLI con una seccin de 205,6 mm2 ,mientras que para las lneas a transformadores de 110/6 kV se ha escogido cable dealuminio-acero tipo LA-180 de 181,6 mm2.

    A continuacin estarn los transformadores de potencia. Habr dostransformadores de 110/25 kV de 30 MVA y dos transformadores de 110/6 kV de 7,5MVA. Estarn situados encima de un foso de recogida de aceite, apoyados sobreunas zapatas aislante, aislndolo de la puesta a tierra de la cuba del transformadormediante sus ruedas, pudiendo as protegerlo mediante la proteccin de cuba. Aambos lados de los transformadores se tendrn muros de dimensiones suficientes paraevitar, en caso de explosin, la proyeccin del aceite y otros elementos al resto detransformadores, mantenindose as tambin cada uno aislado en caso de incendio.

    Los transformadores de 110/25 kV tiene una conexin estrella tringulo lo queprovoca una falta de neutro en el secundario. Por ello y a travs de un bobinado zig-zag se crea un neutro artificial necesario para las protecciones. Los conductoressiguen a travs de canalizaciones subterrneas hasta el edificio.

    1.6.3 Instalacin Interior

    Por ser un nivel de tensin bastante menor respecto a las lneas de llegada, ladistancia entre conductores y la aparamenta es menor y, por este motivo, se tiene lainstalacin de 25 y 6 kV en un edificio. El suelo de este, se mantendr 1m por encimadel nivel de suelo del parque de intemperie.

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    Habr dos edificios, uno donde estarn ubicadas la sala de control, los serviciosy el almacn y otro donde se ubicaran las celdas de 25 y 6 kV. Este ltimo estarsituado a continuacin y en frente de los transformadores de potencia.

    En la sala de control se tendrn todos los cuadros de control de la subestacin.estos cuadros son los de proteccin, mando y medida, y baja tensin. Bajo el suelo yrodeando la sala se dispondr una zanja cubierta con placas amovibles para distribuirlos cables de mando y medida entre los elementos correspondientes.

    Mediante el cuadro de baja tensin se controlar el equipo rectificador, loscircuitos de fuerza para los motores de los seccionadores e interruptores, lacalefaccin, la iluminacin exterior e interior, as como los contadores de activa yreactiva, y la proteccin de los distintos circuitos con interruptores magnetotrmicos ydiferenciales.

    Mediante el cuadro de mando y medida se tendr rpidamente la visin delestado elctrico de la subestacin, comprobando las posiciones de cada interruptor yseccionador. Se tendr tambin, la medida de todas las magnitudes fundamentales enlos diferentes puntos elctricos, como son la tensin, la frecuencia, la secuencia defases, la intensidad, la potencia activa y reactiva, y la cuenta de energa activa yreactiva.

    En el cuadro de protecciones se tiene la totalidad de los rels de proteccin,teniendo las siguiente protecciones:

    - Lneas de llegada: equipo de Carrier con rel de distancia, desobreintensidad y mxima y mnima frecuencia.

    - Alimentacin a transformadores: proteccin contra sobreintensidad ydiferencial en cada transformador.

    - Alimentacin a barras de 25 y 6 kV: proteccin de sobreintensidaddireccional, diferencial de barras, mxima y mnimatensin.

    - Salida de lneas: sobreintensidad.

    Adems estn los rels de sealizacin de la proteccin de cuba de lostransformadores y los rels del neutro del zig-zag para la proteccin homopolar debarras de 25 kV.

    En la sala de celdas se tiene toda la aparamenta de 25 y 6 kV de interior, querecibe la alimentacin de los transformadores de potencia a los embarrados y de estosa las lneas de salida.

    La entrada y salida de energa se hace mediante zanjas cubiertas con placasamovibles para facilitar su revisin.

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    Cada celda estar formada principalmente por el interruptor automtico,transformador de intensidad, seccionador de barras y seccionador de puesta a tierra.

    La sala tendr ventilacin natural y grandes ventanales para la iluminacindiurna. Dispondr de calefaccin para mantener la sala a una temperatura ambienteadecuada en das fros.

    El acceso a la sala ser con puertas con suficiente altura y anchura para eltransporte de aparatos, abrindose en ambos sentidos.

    A un lado del edificio donde se ubica la sala de control se instalarn lostransformadores de servicios auxiliares, cuya alimentacin a 25 y 6 kV se har bajozanja. La salida de baja tensin se realizar bajo zanja hasta el interior del edificio.

    El almacn guardar todos los instrumentos y accesorios de recambio, estandototalmente prohibido utilizar la sala de celdas como almacn.

    El servicio cubrir las necesidades propias de una subestacin y estar situadoentre la sala de control y el almacn.

    1.6.4 Transformadores de potencia

    1.6.4.1 Transformadores de 30 MVA

    Se instalarn dos transformadores de potencia trifsicos. Las unidades detransformacin sern en bao de aceite y preparadas para su servicio en intemperie.

    Su servicio continuado permitir una potencia de 30 MVA por unidad con unarelacin de transformacin de 110/25 kV, a una frecuencia de 50 Hz y un grupo deconexin Ynd11.

    Se ha escogido el tipo de conexin Ynd11 porque algunos de los inconvenientesque presenta, no afectan a este tipo de instalacin, como es el hecho de no tenerneutro en el secundario, el no poder disponer de dos tensiones y, adems, dificulta ladeteccin de fallos al no estar conectado el neutro a tierra. Esto se subsana mediantela instalacin del bobinado zig-zag que suministra un neutro para las protecciones enesta parte del sistema aislado de tierra.

    Los inconvenientes que s le afectan son que si se le corta una fase en elbobinado secundario, deja de funcionar correctamente y la conexin del neutro delprimario a tierra, aunque sirve de proteccin para las lneas de llegada, da lugar aarmnicos, siempre perjudiciales.

    Las ventajas que han hecho que sea este tipo de conexin la escogida son que, endesequilibrio de corrientes en las lneas conectadas al secundario en tringulo, ste se

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    transmite a las tres del primario, atenundose de esta forma el desequilibrio, por loque es adecuado como reductor al final de lneas, como en este caso concreto.

    Se podr regular la tensin en carga en el lado de alta tensin. Esta opcin espreferible respecto la regulacin en el lado de baja tensin, debido a que su costedisminuye en virtud de que la intensidad de corriente es menor.

    Descripcin tcnica del transformador

    Marca: Brow Boveri-Oerlikon

    Potencia: 30 MVA

    Tensin primario: 105 kV 13 %

    Tensin secundario: 26,4 kV

    Intensidad primario: 158 A

    Intensidad secundaria: 693 A

    Tensin de cortocircuito: 9,428 %

    Refrigeracin: ONAF

    Grupo de conexin: Ynd11

    Elevacin de temperatura arrollamientos: 55C

    Elevacin temperatura aceite superior: 45C

    Nivel de aislamiento al choque: A.T. 550kV B.T. 170 kV

    Tensiones de ensayo a 50Hz/1min A.T. 230 kV B.T. 70 kV

    Cuba resistente al vaco

    Peso del aceite: 13560 kg

    Peso total en servicio: 53440 kg

    1.6.4.2 Transformadores de 7,5 MVA

    Se instalarn dos transformadores de potencia trifsicos. Las unidades detransformacin sern en bao de aceite y preparadas para su servicio en intemperie.

    Su servicio continuado permitir una potencia de 7,5 MVA por unidad con unarelacin de transformacin de 110/6 kV, a una frecuencia de 50 Hz y un grupo deconexin Ynyn0.

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    Se ha escogido este tipo de conexin por se uno de los ms utilizado y elpreferido para transformadores de pequea y mediana potencia, con conductor neutroen el secundario y pequeo desequilibrio entre cargas de las fases, que es lo previstopara el suministro a 6 kV. Todas las ventajas que presenta este tipo de conexin, quese comentan a continuacin, no seran reales si se presentara un desequilibrio decargas importante.

    Los transformadores que emplean la conexin estrella-estrella son los mseconmicos, ya que el nmero de espiras por arrollamiento corresponde a la tensinsimple, es decir, U/3 por lo que soporta una tensin menor, la intensidad crece en lamisma proporcin, precisando, por tanto, conductores de mayor seccin, lo queproporciona rigidez a las bobinas y estas quedan mejor protegidas contra los esfuerzosmecnicos debido a las corrientes de cortocircuito. Tambin se necesita menoraislamiento, por ser menor la tensin que soportan lo que, no solamente abarata elcoste del transformador, sino que tambin queda mayor espacio para las bobinas,aumentando de esta forma la capacidad de carga del transformador para un mismovolumen, en relacin con otro tipo de conexin.

    Otra ventaja importante es que esta conexin permite sacar un neutrodirectamente, el cual se emplea en redes de baja tensin y en el lado de alta deltransformador, para su propia proteccin mediante la puesta a tierra.

    Se podr regular la tensin en carga en el lado de alta tensin. Esta opcin espreferible respecto la regulacin en el lado de baja tensin, debido a que su costedisminuye en virtud de que la intensidad de corriente es menor.

    Descripcin tcnica del transformador

    Marca: DIESTRE

    Potencia: 7,5 MVA

    Tensin primario: 105 kV 13 %

    Tensin secundario: 6,3 kV

    Intensidad primario: 40 A

    Intensidad secundaria: 722 A

    Tensin de cortocircuito: 9,89 %

    Refrigeracin: ONAN

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    Grupo de conexin: Ynyn0

    Elevacin de temperatura arrollamientos: 65C

    Elevacin temperatura aceite superior: 60C

    Nivel de aislamiento al choque: A.T. 550kV B.T. 60 kV

    Tensiones de ensayo a 50Hz/1min A.T. 230 kV B.T. 20 kV

    Peso del aceite: 8170 kg

    Peso total en servicio: 27420 kg

    1.6.5 Embarrados

    1.6.5.1 110 kV

    Se adopta para el embarrado de 110 kV un juego de barras sencillo. Es el mssimple y econmico.

    Las ventajas que presenta son:

    - instalacin simple y de maniobra sencilla- complicacin mnima de conexionado- coste reducido

    Los inconvenientes que presenta como la interrupcin total de suministro si seproduce una avera en las barras o la poca flexibilidad, sern subsanados dividiendo labarra con un seccionador, quedando la subestacin partida simtricamente con dostransformadores, uno de 110/25 kV y otro de 110/6 kV, a cada lado del embarrado.

    El embarrado de 110 kV estar situado a continuacin de las lneas de llegada.Con un vano de 12 metros, distribuir cuatro lneas a los transformadores de potencia,dos para los transformadores de 30 MVA y otras dos para los transformadores de 7,5MVA.

    En funcin de los clculos tanto elctricos como mecnicos llevados a cabo en lamemoria de clculo, el conductor empleado para el embarrado de 110 kV es unconductor desnudo de aluminio-acero y tiene las siguientes caractersticas tcnicas:

    Denominacin: HALCN

    Dimetro: 21,8 mm

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    Seccin: 281,1 mm2

    Hilos: 26+7

    Dimetro hilos: 3,4 ; 2,7 mm

    Resist. Electr. a 20 C: 0,122 W/km

    Peso: 975 kg/km

    Mdulo elstico E: 7700 kg/ mm2

    Coef. de dilatacin a: 18,910-6 C

    Carga mnima de rotura: 8820 kg

    1.6.5.2 25 kV

    Para el embarrado de 25 kV se adopta un doble juego de barras. El hecho detener un gran nmero de salidas hace que con esta disposicin, cada lnea puedaalimentarse indistintamente desde cada uno de los juegos de barra y, por tanto, resultaposible dividir las salidas en dos grupos independientes. Tambin resulta posibleconectar todas las lneas sobre un juego de barras mientras se realizan trabajos derevisin sobre el otro juego de barras.

    Para conectar las lneas de alimentacin de uno a otro sistema de barras esnecesario aadir un disyuntor de amarre de barras.

    Los conductores del embarrado de 25 kV entran a formar parte del conjunto deceldas blindadas en SF6 suministradas por MESA S.A., siendo sometidos stos a losensayos de serie y tipo que se especifican en la normativa UNE.

    El juego est dispuesto en cubculos modulares realizados en acero inoxidablede forma hermtica y resistentes a presin, estn unidos a los contiguos poratornillamiento externo y por una placa pasatapas de segregacin.

    El embarrado de 25 kV est formado por dos pletinas de cobre electroltico decantos redondeados con las zonas de contacto plateadas.

    1.6.5.3 6 kV

    Se adopta para el embarrado de 6 kV un juego de barras sencillo, al igual que enel embarrado de 110 kV. Es el ms simple y econmico.

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    Las ventajas que presenta son:

    - instalacin simple y de maniobra sencilla- complicacin mnima de conexionado- coste reducido

    El hecho de contar con un nmero reducido de salidas a partir del embarrado,hace posible hacer frente a las posibles desventajas que se puedan presentar. Por estemotivo se ha escogido un juego de barras simple.

    Los conductores del embarrado de 6 kV, al igual que los del embarrado de 25kV, entran a formar parte del conjunto de celdas blindadas en SF6 suministradas porMESA S.A., siendo sometidos stos a los ensayos de serie y tipo que se especificanen la normativa UNE.

    El juego est dispuesto en cubculos modulares realizados en acero inoxidablede forma hermtica y resistentes a presin, estn unidos a los contiguos poratornillamiento externo y por una placa pasatapas de segregacin.

    El embarrado de 6 kV est formado por una pletina de cobre electroltico decantos redondeados con las zonas de contacto plateadas.

    1.6.6 Interruptores Automticos

    1.6.6.1 Generalidades

    Entre los casos que pueden presentarse en el funcionamiento de los interruptoresautomticos, destacan dos de ellos que han hecho evolucionar las tcnicas defuncionamiento y que obligan, en algunas circunstancias, a la eleccin de uno u otrotipo de eleccin de interruptor. Estos son el defecto kilomtrico (cortocircuito a unadistancia de 1 km) y defecto evolutivo (corte de pequeas corrientes), circunstanciasstas que provocan altas elevaciones de la tensin en los bornes del interruptor, queocasionan grandes desperfectos.

    Se han escogido interruptores en SF6, gas pesado, muy estable, inodoro, inerte,inflamable y no txico. Estas propiedades, junto con la elevada rigidez dielctrica, sugran conductividad trmica y que es uno de los gases ms electronegativos, es lo queotorga sus excelentes propiedades dielctricas, adems, de su gran poder de extincindel arco.

    Esto ha llevado a realizar cmaras selladas ya que el mantenimiento de loscontactos es nulo al no quedar residuos por el calentamiento del gas. La estanqueidadde los interruptores de SF6 implica una serie de ventajas como la ausencia completade llamas y una considerable reduccin del ruido producido por una ruptura. Adems,la construccin hermtica elimina la posibilidad que el aire hmedo penetre en el

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    interior, con el siguiente peligro de condensacin, que causara corrosin yaumentara las prdidas superficiales de los aislantes. De lo expuesto, podemosdeducir que las principales averas de este tipo de interruptores son las fugas de gas,lo cual requiere aparatos especiales para detectar el punto de fuga. En un aparato bieninstalado, las prdidas de gas deben ser inferiores al 2% anual del volumen total degas encerrado dentro del aparato.

    En los trifsicos conviene que en la apertura de los contactos haya unadispersin de un milisegundo entre los tres polos, es decir, que la diferencia de tiempoentre el instante de cierre del primer polo y el instante de cierre del ltimo sea de unamilisegundo. De esta forma conseguiremos reducir las sobretensiones debidas aimpulsos maniobra.

    Debido a las excepcionales propiedades aislantes del SF6, ha sido posiblereducir las distancias entre las partes bajo tensin y las que estn a potencial de tierra,en el interior de las cmaras.

    As, las ventajas del interruptor del SF6 para la interrupcin de arcos elctricosson:

    Despus de la apertura de los contactos, los gases ionizados noescapan al aire, por lo que la apertura del interruptor no produce casiruido.

    El SF6 es estable. Expuesto el arco se disocia en SF4, SF2, y enfluoruros metlicos, pero al enfriarse se recombinan de nuevo en SF6.

    Una de tiempo, de la columna del arco, muy pequea. Alta rigidez dielctrica y una rpida recuperacin del poder aislante

    despus de la extincin del arco. El circuito es cortado con una velocidad de aumento de la tensin de

    recuperacin excepcionalmente alta.

    Por otro lado hay que tener en cuenta alguno de los inconvenientes como:

    El SF6 al ser inodoro, incoloro e inspido, en lugares cerrados hayque tener en cuidado que no existan escapes, ya que por tener mayordensidad que el aire, lo desplaza provocando asfixia en las personaspor falta de oxgeno.

    Los productos del arco son txicos y combinados con la humedadproducen cido fluorhdrico que ataca la porcelana y el cemento desellado de las boquillas.

    Los principales componentes de los interruptores de SF6 son:

    Un filtro para la eliminacin de pequeas impurezas que sedesprenden por el contacto del gas con el arco.

  • Memoria Descriptiva

    31

    Un compresor para la circulacin del gas y para el relleno de losdepsitos.

    Un filtro para la eliminacin de las posibles trazas de aceite en el gas. Una vlvula de seguridad para mantener el valor de la presin dentro

    de los lmites correctos

    Para la eleccin del tipo de interruptor, se ha tenido en cuenta, bsicamente, losclculos por cortocircuito:

    - corriente permanente de cortocircuito- capacidad de corte- corriente de choque- capacidad de cierre

    As como los valores nominales:

    - mxima tensin en servicio normal- grado de aislamiento- intensidad nominal- ciclo nominal de reenganche

    1.6.6.2 Interruptores de 110 kV

    Se instalarn interruptores automticos con mando tripolar y tcnica de corte enSF6 de la fabrica SPRECHER ENERGIE con las siguientes caractersticas.

    Fabricacin: SPRECHERENERGIE

    Modelo: HGF 311

    Servicio: Exterior

    Nmero de polos: 3

    Elemento extintor: SF6

    Accionamiento: Motorizado

    Intensidad nominal: 2000 A

    Intensidad admisible de corta duracin (1s). Lmite trmico: 31,5 kA

  • Memoria Descriptiva

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    Valor de cresta de la intensidad admisible de corta duracin(1s). Lmite dinmico:

    80 kA

    Tensin ms elevada para el material: 123 kV

    Tensin soportada a frecuencia industrial 50 Hz 1 min: 230 kV

    Tensin soportada a impulsos tipo rayo 1,2/50 ms entre fasesy entre fases y masa:

    550 kV

    1.6.6.3 Interruptores de 25 kV

    Puesto que los interruptores de 25 kV forman parte del conjunto de celdasblindadas en SF6 suministradas por MESA S.A., es dicha empresa suministradora laque prescribe el uso del interruptor automtico.

    Estos interruptores son compactos y no requieren prcticamente mantenimiento,poseen un poder de corte elevado, permiten efectuar gran nmero de maniobras ydominan con seguridad casos de maniobras extremas.

    El mecanismo de accionamiento se encuentra fuera del cubculo y fcilmenteaccesible para su mantenimiento y revisin retirando su cubierta.

    Fabricacin: MERLN GERIN

    Modelo: FB4

    Servicio: Interior

    Nmero de polos: 3

    Elemento extintor: SF6

    Accionamiento: Elctrico

    Intensidad nominal en barras: 1600 A

    Intensidad nominal entradas y salidas: 1250 A

    Intensidad admisible de corta duracin (1s). Lmite trmico: 25 kA

    Valor de cresta de la intensidad admisible de corta duracin(1s). Lmite dinmico:

    63 kA

    Tensin ms elevada para el material: 36 kV

  • Memoria Descriptiva

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    Tensin soportada a frecuencia industrial 50 Hz 1 min: 70 kV

    Tensin soportada a impulsos tipo rayo 1,2/50 ms entre fasesy entre fases y masa:

    170 kV

    1.6.6.4 Interruptores de 6 kV

    Puesto que los interruptores de 6 kV forman parte del conjunto de celdasblindadas en SF6 suministradas por MESA S.A., es dicha empresa suministradora laque prescribe el uso del interruptor automtico.

    Estos interruptores son compactos y no requieren prcticamente mantenimiento,poseen un poder de corte elevado, permiten efectuar gran nmero de maniobras ydominan con seguridad casos de maniobras extremas.

    El mecanismo de accionamiento se encuentra fuera del cubculo y fcilmenteaccesible para su mantenimiento y revisin retirando su cubierta.

    Fabricacin: MERLN GERIN

    Modelo: FB6

    Servicio: Interior

    Nmero de polos: 3

    Elemento extintor: SF6

    Accionamiento: Elctrico

    Intensidad nominal en barras: 1800 A

    Intensidad nominal entradas y salidas: 900 A

    Intensidad admisible de corta duracin (1s). Lmite trmico: 25 kA

    Valor de cresta de la intensidad admisible de corta duracin(1s). Lmite dinmico:

    63 kA

    Tensin ms elevada para el material: 7,2 kV

    Tensin soportada a frecuencia industrial 50 Hz 1 min: 35 kV

    Tensin soportada a impulsos tipo rayo 1,2/50 ms entre fasesy entre fases y masa:

    85 kV

  • Memoria Descriptiva

    34

    1.6.7 Seccionadores

    1.6.7.1 Generalidades

    Los seccionadores se utilizan como elemento de separacin entre los diferenteselementos componentes de una instalacin. Se caracterizan en que sus maniobras deconexin y desconexin a la red deben hacerse en vaco, de forma que no seinterrumpa el funcionamiento del resto de la instalacin.

    La eleccin del tipo de seccionador utilizado en la instalacin, depende sobretodo de la tensin nominal de la instalacin y, en menor grado, de la corriente que hade atravesar el seccionador, del espacio disponible y de consideraciones econmicas.

    Tal como refleja el esquema unifilar, en la subestacin los seccionadores seinstalarn en el acoplamiento de las diferentes lneas a los embarrados precedidos delos interruptores de potencia y, adems, se emplearn junto con el interruptor deacoplamiento de barras de 25 kV para la transferencia de un juego a otro.

    En muchos casos, ser necesario poner a tierra parte de la instalacin cuandodeban realizarse trabajos de mantenimiento o reparacin, para este propsito seinstalan tambin seccionadores de puesta a tierra.

    Segn estas consideraciones y las comparaciones efectuadas en el apartado 1.5.7de este documento, los seccionadores elegidos son los siguientes.

    1.6.7.2 Seccionadores de 110 kV

    Se han escogido seccionadores de cuchillas giratorias. Son dos aislantes desoporte, con un muelle de contacto y una cuchilla que gira alrededor de un eje.

    Sern tripolares, aunque resulten ms caros, debido a que, al ir unidos por un ejecomn, permite el accionamiento conjunto.

    Las caractersticas tcnicas de los seccionadores son las siguientes:

    Marca: MERLING GERIN

    Tipo: Cuchillas giratorias mod. XM34

    Tensin nominal: 123 kV

    Intensidad nominal: 2500 A

    Intensidad admisible de corta duracin dinmica: 80 kA

  • Memoria Descriptiva

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    Intensidad admisible de corta duracin trmica 1s: 32 kA

    Intensidad admisible de corta duracin trmica 3s: 32 kA

    Temperatura ambiente admisible: -50 a 40 C

    1.6.7.3 Seccionadores de 25 kV

    Los seccionadores de 25 kV forman parte del conjunto de celdas blindadas enSF6 suministradas por MESA S.A., siendo sometidos stos a los ensayos de serie ytipo que se especifican en la normativa UNE.

    Marca: MERLING GERIN

    Tipo: Cuchillas deslizantes mod. A-03d

    Tensin nominal: 26 kV

    Intensidad nominal: 1600 A

    Intensidad admisible de corta duracin trmica: 15 kA

    Intensidad admisible de corta duracin dinmica: 40 kA

    1.6.7.4 Seccionadores de 6 kV

    Los seccionadores de 6 kV forman parte del conjunto de celdas blindadas enSF6 suministradas por MESA S.A., siendo sometidos stos a los ensayos de serie ytipo que se especifican en la normativa UNE.

    Marca: MERLING GERIN

    Tipo: Cuchillas deslizantes mod. A-05d

    Tensin nominal: 7,2 kV

    Intensidad nominal: 2000 A

    Intensidad admisible de corta duracin trmica: 20 kA

    Intensidad admisible de corta duracin dinmica: 60 kA

  • Memoria Descriptiva

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    1.6.8 Compensador de Neutro

    En el lado de 25 kV la conexin de los transformadores es tringulo y una falta atierra no se detectar, pues no existe el neutro y no habr retorno de corriente. En ellado de 6 kV no es preciso pues la conexin estrella en el secundario de lostransformadores con neutro rgido a tierra hace que pueda haber retorno de corrienteen caso de falta a tierra.

    Para hacer un neutro accesible se crea un neutro artificial para poder detectarestas faltas a tierra en un sistema aislado. Se adoptan unas bobinas en conexin zig-zag en vez de estrella, pues presenta mayor impedancia con el mismo nmero deespiras y deja pasar mejor las corrientes homopolares, que es lo que interesa en casode falta a tierra.

    El neutro formado por las bobinas se unir a tierra, dando as retorno a lacorriente. Se conectar lo ms prximo posible del transformador de potencia

    Las caractersticas del bobinado zig-zag son las siguientes:

    Fabricante: DIESTRE

    Tipo: DHR 744/36

    Tensin nominal: 25 kV

    Tensin ms elevada para el material: 36 kV

    Frecuencia nominal de servicio: 50 HZ

    Conexin de los arrollamientos: Zig-zag

    Impedancia homopolar por fase: 2000 W

    Intensidad circulatoria con falta monofsica: 10 A

    1.6.9 Celdas de SF6

    1.6.9.1 Generalidades

    En la subestacin se dispone de un total de ocho celdas de 25 kV y cinco celdasde 6 kV blindadas con aislamiento en gas SF6 tipo CBG, instaladas por MESAmanufacturas elctricas S.A.

    Son celdas bajo envolvente metlica, de ejecucin prefabricada parainstalaciones interiores y en conformidad con los ensayos tipo, segn normas CEI-298y aplicables. Se suministran sueltas para montaje autosoportante y se acoplan entre

  • Memoria Descriptiva

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    ellas mediante un doble juego de barras las sometidas a 25 kV y por un juego debarras simple las de 6 kV, permitiendo en todo caso ampliar el conjunto de lainstalacin.

    La utilizacin del gas SF6 como medio de aislamiento confiere a estos equiposlas siguientes ventajas:

    - Reduccin del espacio necesario para su instalacin.

    - Insensibilidad a la contaminacin atmosfrica, polvo, insectos,... detodas las partes en tensin, as como mxima proteccin contracontactos accidentales, gracias al blindaje hermtico de lasenvolventes.

    - Alta fiabilidad derivada de la insensibilidad a agentes externos.

    - Elevado grado de disponibilidad.

    - Mnimos requisitos de obra civil y facilidad de conexin de red.

    - Mantenimiento extremadamente reducido, contribuyendo as aminimizar los costes de explotacin.

    - Larga vida til asegurada a travs de la probada resistenciaelctrica y mecnica, de la integridad de las envolventes frente a lacorrosin y de la insensibilidad ambiental de los equipos.

    Algunas de las caractersticas elctricas y mecnicas de las celdas CBG MESAinstaladas en la subestacin son:

    Tensin nominal

    25 kV 6 kV

    Embarrado: Doble juego Juegosimple

    Tensin de ensayo a frecuencia industrial 50 Hz 70 kV 22 kV

    Tensin de ensayo a onda de choque tipo rayo: 170 kV 60 kV

    Gas de aislamiento:

    Presin relativa nominal de gas a 20C 0,2 bar

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    Presin relativa mnima de trabajo a 20C: 0,05 bar

    Presin dimensional relativa: 0,45 bar

    Presin de operacin relativa de descompresin: 1 bar

    Resistencia a corrientes de corta duracin, 1s: 25 kA

    Resistencia a corrientes de corta duracin, valor decresta:

    63 kA

    Grado de proteccin componentes de A.T.: IP-65

    Grado de proteccin cubculo de B.T.: IP-30

    Temperatura ambiente:

    Valor mximo: 40C

    Valor medio mximo en 24h: 35C

    Valor mnimo: -5C

    Normas: CEI

    Las celdas de maniobra no se pueden someter a alta tensin si no estnsuficientemente llenas de SF6.

    Los manmetros indican la presin relativa del gas que hay en el interior de lacelda.

    Los manmetros dotados con contactos limitadores dan una seal elctricacuando alcanzan la presin de servicio mnima o la mxima. Si la presin de gasdesciende a valores inadmisibles, hay que aadir SF6 observando la curva que indicala relacin entre la presin y la temperatura del gas.

    Para la carga de SF6 por el mtodo de desplazamiento, cada cubculo estprovisto de una vlvula de llenado y otra de salida.

    Una celda tipo CBG de doble juego de barras para 25 kV es como muestra lafigura.

  • Memoria Descriptiva

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    Figura 10. Celda tipo CBG

    Donde:

    A Compartimiento de interruptor automticoB Compartimiento de barrasC Salida de cables y transformadores de intensidadD Panel frontal de baja tensin y mecanismos de mando

    1 Panel de mando del interruptor

    1.1 Carga de muelles del interruptor automtico1.2 Indicaciones de posicin del interruptor automtico1.3 Pulsador mecnico de apertura del interruptor automtico1.4 Aparatos de medida1.5 tapa del mecanismo de accionamiento del interruptor automtico

    2 Manmetro y vlvulas de llenado de SF63 Indicadores de presencia de tensin4 Accionamiento manual de los seccionadores de barras

    4.1 Indicadores mecnicos del interruptor de vaco, seccionadores debarras y seccionadores de puesta a tierra

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    4.2 Pulsadores de cierre y apertura elctricos, del interruptor automticode vaco, de seccionadores de barras y seccionadores de puesta a tierra.

    5 Armario de baja tensin6 Interruptor automtico7 Transformadores de tensin8 Seccionadores de puesta a tierra

    8.1 Mando del seccionador de puesta a tierra

    9 Zcalos para la conexin de cables10 Cables de acometida11 Transformadores de intensidad12 Barras generales13 Seccionador de barras14 Clapetas de descompresin15 Conexin enchufable del interruptor automtico16 Pasatapas de interconexin estancos entre compartimiento de barras y de

    interruptor automtico17 Tapa de acceso a compartimientos18 cerramiento posterior19 Patas regulables de ajuste y anclaje de celdas20 Pasatapas de interconexin estancos entre compartimientos de barras generales

    1.6.9.2 Distribucin de Celdas de 25 kV

    Las celdas de 25 kV numeradas de 1 a 8 tienen las siguientes funciones:

    Celdas 1 y 2

    Estas celdas alojarn las lneas procedentes de los dos transformadores de 30MVA y alimentarn el embarrado de 25 kV.

    Los equipos principales que constituyen estas celdas son:

    - seccionadores de barras- seccionador de puesta a tierra- transformadores de intensidad- transformadores de tensin

    Celda 3

    Esta celda est destinada a la salida de alimentacin a las nuevas zonasurbanas de Hospitalet de lInfant.

  • Memoria Descriptiva

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    Los equipos principales que constituyen esta celda son los mismos que lasceldas 1 y 2.

    Celda 4

    Esta celda est destinada a la salida de alimentacin a las nuevasurbanizaciones de Miami Playa.

    Los equipos principales que constituyen esta celda son los mismos que lasceldas 1 y 2.

    Celda 5

    Esta celda est destinada a la salida de alimentacin al Polgono IndustrialLes Tapies.

    Los equipos principales que constituyen esta celda son los mismos que lasceldas 1 y 2.

    Celda 6

    Esta celda alimentara al transformador de 25/0,38 kV que a su vez alimentarlos servicios auxiliares de la subestacin.

    Los equipos sern idnticos a los de las celdas 1 y 2.

    Celda 7

    La celda 7 ser la conexin de la batera de condensadores con el embarradode 25 kV con el fin de permitir corregir el factor de potencia cuando as lorequieran las circunstancias.

    Los equipos sern idnticos a los de las celdas 1 y 2.

    Celda 8

    Esta celda alojar el interruptor de acoplamiento de barras y loscorrespondientes seccionadores de barras y el seccionador de tierra.

  • Memoria Descriptiva

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    1.6.9.3 Distribucin de Celdas de 6 kV

    Las celdas de 6 kV numeradas de 1 a 5 tienen las siguientes funciones:

    Celdas 1 y 2

    Estas celdas alojarn las lneas procedentes de los dos transformadores de 7,5MVA y alimentarn el embarrado de 6 kV.

    Los equipos principales que constituyen estas celdas son:

    - seccionadores de barras- seccionador de puesta a tierra- transformadores de intensidad- transformadores de tensin

    Celda 3

    Esta celda est destinada a la salida de alimentacin a la estacin de bombeode agua del ro Ebro situada en el Coll de Balaguer de nueva creacin.

    Los equipos principales que constituyen esta celda son los mismos que lasceldas 1 y 2.

    Celda 4

    Esta celda est destinada a la salida de alimentacin a las a la plantadepuradora de nueva creacin, situada en el Coll de Balaguer.

    Los equipos principales que constituyen esta celda son los mismos que lasceldas 1 y 2.

    Celda 5

    Esta celda alimentara al transformador reserva de 6/0,38 kV previsto para laalimentacin a servicios auxiliares en caso de fallo en el transformador principalpara dichos servicios..

    Los equipos principales que constituyen esta celda son los mismos que lasceldas 1 y 2.

  • Memoria Descriptiva

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    1.6.10 Conductores

    Se han escogido conductores flexibles desnudos de aluminio-acero para laslneas areas exteriores. Estos conductores estn compuestos de varios alambres dealuminio, de igual o diferente dimetro nominal, y de alambres de acero galvanizado.Los alambres van cableados en capas concntricas. Los alambres centrales son deacero y las capas exteriores la forman alambres de aluminio.

    Este tipo de conductores tiene un inconveniente con respecto a los de aluminioexclusivamente, es su mayor peso. No obstante, son mayores las ventajas ya quetienen una mayor resistencia mecnica, pudiendo disminuir con ello el nmero deapoyos y de aisladores al poderse aumentar la longitud de los vanos.

    Son estos conductores los ms ampliamente utilizados en las lneas areas demedia y alta tensin, ya que, al tener menor peso y precio, han desplazado a losconductores de cobre.

    Los conductores utilizados en la conduccin de energa de los transformadores alos embarrados de 25 y 6 kV son conductores de cobre, aislados y preparados paracanalizacin subterrnea. La descripcin del cable es la siguiente.

    Conductor:Metal: Hilos de cobre.Forma: Redonda compacta.Flexibilidad: clase 2; segn IEC 228; UNE 21.022Formacin: constituidos por cuerdas redondas compactas de cobre o

    aluminio, mediante un mtodo patentado que permite obtener superficies mslisas y dimetros de cuerdas menores que los de las cuerdas normales de igualseccin.

    Semiconductora interna:Capa extrusionada de material conductor.La capa semiconductora forma un cuerpo nico con el aislante y no se

    separa del mismo ni an con las dobladuras a que el cable pueda someterse,constituyendo la verdadera superficie equipotencial del conductor. Loseventuales espacios de aire quedan bajo esta superficie y, por lo tanto, fuera dela accin del campo elctrico.

    Aislamiento:Etileno-propileno, (EPR).Sus caractersticas mecnicas, fsicas, elctricas, etc. superan a las de las

    mejores gomas aislantes para cables empleadas hasta el momento, pero lo quela distingue particularmente es su mayor resistencia al envejecimiento trmicoy su elevadsima resistencia al fenmeno de las "descargas parciales",especialmente crtico en terrenos hmedos y en ambientes contaminados,cuando se emplean otros aislamientos "secos". Esta extraordinaria resistencia

  • Memoria Descriptiva

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    al efecto corona o a las descargas parciales, unida a sus excelentescaractersticas elctricas, permite elevar el lmite de seguridad dielctrico yelaborar, por tanto, con plena seguridad, cables aislados con goma paratensiones de hasta 132 kV, sin tener que recurrir a protecciones especialescontra la penetracin de humedad en el cable.

    Semiconductora externa:Capa extrusionada de material conductor separable en fro.La pantalla est constituida por una envolvente metlica ( cintas de cobre,

    hilos de cobre, etc.) aplicada sobre una capa conductora externa, la cual, a suvez, se ha colocado sobre el aislamiento con el mismo propsito con el que secoloca la capa conductora interna sobre el conductor, que es el de evitar queentre la pantalla y el aislamiento quede una capa de aire ionizable y zonas dealta solicitacin elctrica en el seno del aislamiento.

    Pantalla metlica:Formada por una corona de hilos de cobre de seccin nominal de 16

    mm2:Las pantallas desempean distintas misiones, entre las que destacan:

    a. Confinar el campo elctrico en el interior del cable.b. Lograr una distribucin simtrica y radial del esfuerzo elctricoen el seno del aislamiento.c. Limitar la influencia mutua entre cables elctricos.d. Evitar, o al menos reducir, el peligro de electrocuciones.

    Cubierta exterior:Poliolefina termoplstica (Z1) VEMEX.La cubierta especial termoplstica VEMEX desarrollada por Pirelli,

    conjuga una gran resistencia y flexibilidad en fro, con una elevada resistenciaal desgarro a temperatura ambiente, a la vez que muy alta resistencia a ladeformacin en caliente. El equilibrio conseguido con una adecuadaformulacin y las propiedades intrnsecas del polmero utilizado, se traducenen que el nuevo compuesto termoplstico tiene unas caractersticas mecnicasy una resistencia al medio ambiente activo excepcionales, permitiendo unmayor abanico de aplicaciones. Los nuevos EPROTENAX presentan, respectoa los cables convencionales:

    - mayor resistencia a la absorcin de agua- mayor resistencia al rozamiento y a la abrasin- mayor resistencia a los golpes- mayor resistencia al desgarro- mayor facilidad de instalacin en tramos tubulares- mayor seguridad en el montaje todo lo cual hace que sea un cableidneo para tendido mecanizado.

  • Memoria Descriptiva

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    1.6.11 Aisladores

    Los aisladores elegidos son de vidrio templado. Es un material ms barato quela porcelana y presenta unas ventajas, descritas anteriormente, que han influido en sueleccin. Las caractersticas son:

    Clase: U 120 BS (CEI 305)

    Tipo: De caperuza y vstago

    Material: Vidrio templado

    Paso 146 mm

    Tensin de perforacin en aceite: 130 kV

    Lnea de fuga 291 mm

    Carga rotura mecnica 12000 kg

    Dimetro del vstago: 16 mm

    Peso neto aproximado: 3,8 kg

    Las caractersticas del aislador y las dimensiones de sus herrajes estn deacuerdo con las Normas UNE 21-124-76 y 21-009-80 y con las publicaciones CEI305 y 120, Norma 16 A. Los ensayos, segn las especificaciones UNE 21-114-74 ypublicacin CEI 383.

    1.7 Red de Tierra

    1.7.1 Generalidades

    La red de tierra cumplir con lo establecido en la instruccin MIE-RAT 13, ytendr las siguientes funciones:

    Proporcionar un circuito de muy baja impedancia para la circulacinde las corrientes de tierra, ya sea que se deban a una falta porcortocircuito o a la operacin de un pararrayos.

    Evitar que durante la circulacin de estas corrientes de tierra, puedanproducirse diferencias de potencial entre distintos puntos de lasubestacin transformadora, implicando un peligro para el personal.

    Facilitar, mediante sistemas de rels, la eliminacin de las faltas atierra en los sistemas elctricos.

    Dar mayor confiabilidad y continuidad al servicio elctrico.

  • Memoria Descriptiva

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    De igual manera, en base a instruccin MIE-RAT 13, se establecern dosinstalaciones de puesta a tierra:

    - Puesta a tierra de proteccin: en la que se instalarn las partes metlicas queno estn en tensin normalmente pero que puedan estarlo a consecuencia de averas,accidentes, descargas atmosfricas o sobretensiones. Algunos de estos elementos son:chasis y bastidores de aparatos, puertas metlicas, vallas, armaduras metlicas de losedificios, tuberas, carcasas de transformadores... tambin se instalarn los pararrayosy seccionadores de puesta a tierra.

    - Puesta a tierra de servicio: en la que se instalarn los neutros de lostransformadores y los circuitos de baja tensin de los transformadores de medida.

    Se tomarn medidas para evitar el contacto simultneo con elementosconectados a instalaciones de tierra diferentes, as como para evitar transferencias detensiones peligrosas de tensiones peligrosas de una instalacin a otra.

    El conjunto de la instalacin dispondr de una red general de tierras diseada deforma tal que, en cualquier punto donde las personas puedan circular o permanecer,stas queden sometidas como mximo a las tensiones de paso y contacto calculadasen el apartado 2.5 de la memoria de clculo.

    El dimensionado de la red se ha realizado teniendo en cuenta la mximacorriente de defecto en la subestacin.

    El conductor adoptado para la malla ser de cobre desnudo, para que puedaadmitir valores altos de densidad de corriente y por su mayor resistencia a lacorrosin.

    La naturaleza del terreno, arena arcillosa, hace deducir que la resistividad mediaes de 50 Wm, valor lo suficientemente aceptable como para no tener que realizarmodificaciones en el terreno. Por su parte, la resistividad superficial ascender hastalos 1000 Wm gracias a que se cubrir toda la superficie de la subestacin con unacapa de gravilla.

    Para la disposicin de la red de tierra existen tres posibles sistemas:

    Sistema radial

    Consiste en uno o varios electrodos a los cuales se conectan las derivaciones decada aparato. Es el sistema ms econmico pero el menos satisfactorio, ya queal producirse una falta en un aparato, se producen grandes gradientes depotencial.

  • Memoria Descriptiva

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    Sistema en anillo

    Se obtiene colocando en forma de anillo un cable de cobre alrededor de lasuperficie ocupada por el equipo de