Subestaciones convencionales

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 1 Subestaciones convencionales Por: Ing. César Chilet León Indice 1. Introducción. 2. Defin iciones r elati vas a la apar amen ta. 3. Clas ificac ión de la apara ment a. 4. Parámetros característicos de la aparamenta eléctrica. 5. Cinco reglas de oro. 6. Maniobras de conexión y desconexión en los centros de transformación.

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Subestaciones convencionales

Por: Ing. César Chilet León

Indice

1. Introducción.

2. Definiciones relativas a la aparamenta.

3. Clasificación de la aparamenta.4. Parámetros característicos de la aparamenta 

eléctrica.

5. Cinco reglas de oro.

6. Maniobras de conexión y desconexión en los centros de transformación.

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Introducción

• En los Centros deTransformación de MTa BT se realizanfrecuentementemaniobras de corte yconexión para dejarfuera de servicio la

instalación ya sea poraverías, revisiones,etc.

Aparamenta

• Los aparatos deconexión y sucombinación con

aparatos de mando,medida, protección y deregulación.

• El conjunto de estosaparatos, con susconexiones, accesorios,envolventes y soportescorrespondientes.

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Seccionador 

• Dispositivo mecánico dedesconexión quegarantiza, por razones deseguridad, en posiciónabierta, una distancia deaislamiento que satisfacelas condicionesespecíficas.

• Operación sin carga

Interruptor automático

• Dispositivo mecánicode conexión capaz deestablecer, soportar e

interrumpir corrientesnormales, así como deestablecer, soportardurante un tiempoespecificado einterrumpir, corrientesanormales.

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Contactor 

• dispositivo de conexión,capaz de establecer,soportar e interrumpircorrientes normales,incluidas lassobrecarga.

• Es esencialmente unaparato de mando y decontrol capaz de realizarun elevado número demaniobras .

Fusible limitador 

• Protege contracortocircuitos.

• Limita las corrientesde cortocircuito

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Curvas tiempo-corriente

Fusible limitador 

• Limita los esfuerzostérmicos y dinámicosque provoca lacorriente decortocircuito.

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Celdas

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Introducción

• Las celdas constituyenla aparamenta bajoenvolvente metálica delos centros detransformación.

Necesidad

• Los materiales prefabricados, principalmente lascanalizaciones, subestaciones y cuadros, nacen

de la búsqueda de una mayor seguridad yproductividad derivadas de la utilización deconjuntos blindados fácilmente desmontables. – Instalación rápida, y puede hacerse antes de la

llegada de máquinas.

 – Fáciles de instalar,

 – Espacio es reducido.

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Necesidad

Descripción general

• Las celdas prefabricadas de MTsuelen realizarse con perfiles ychapa metálica, con puerta de

acceso en parte frontal inferior ycon esquema eléctrico unifilar enla parte frontal superior. – Rango de tensiones: 12 - 36 KV.

 – Aisladas en aire o SF6.

 – Compactas, con las funciones deprotección.

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Condiciones de enclavamiento

• Maniobras normales sólo con la puerta cerrada.

• Acceso al interior de la celda si el seccionador depuesta a tierra está cerrado y en cortocircuito.

• El seccionador y el seccionador de puesta a tierrano pueden estar cerrados a la vez.

• Los dispositivos de enclavamiento permiten su

anulación desde el interior.• Los mandos no pueden sacarse de sus

alojamientos antes de completar la maniobra

Condiciones de enclavamiento

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Clasificación según su función

1. Celdas de línea.

2. Celda de protección.

3. Celda de cambio debarras.

4. Celda de transformación.

5. Celda de seccionamiento.6. Celda de medida.

Celda de protección

Tipo de celda de línea

nnnnúúúúmero de celdas de lmero de celdas de lmero de celdas de lmero de celdas de lí íí ínea segnea segnea segnea segúúúún el tipo den el tipo den el tipo den el tipo decentro de transformacicentro de transformacicentro de transformacicentro de transformacióóóón:n:n:n:

• de paso o de anillode paso o de anillode paso o de anillode paso o de anillo

– normalmente 2 celdas de lnormalmente 2 celdas de lnormalmente 2 celdas de lnormalmente 2 celdas de lí íí íneaneaneanea– celdas de entradaceldas de entradaceldas de entradaceldas de entrada- --  -salida o de entrega desalida o de entrega desalida o de entrega desalida o de entrega de

energenergenergenergí íí íaaaa

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Tipo de celda de línea

• de paso o dede paso o dede paso o dede paso o de

anillo conanillo conanillo conanillo con

derivaciderivaciderivaciderivacióóóónnnn– 3 celdas3 celdas3 celdas3 celdas

Tipo de celda de línea

• de punta, independiente o dede punta, independiente o dede punta, independiente o dede punta, independiente o de empalmeempalmeempalmeempalme

llllí íí ínea anea anea anea aéééérearearearea –––– subterrsubterrsubterrsubterrááááneaneaneanea– 1 celda1 celda1 celda1 celda

• de particularesde particularesde particularesde particulares– normativa companormativa companormativa companormativa compañí ñí ñí ñía suministradoraa suministradoraa suministradoraa suministradora....

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Celda de línea

• Principal funciPrincipal funciPrincipal funciPrincipal funcióóóónnnn:::: maniobramaniobramaniobramaniobra (apertura o cierre del

interruptor – seccionador).

• No suelen tener funciNo suelen tener funciNo suelen tener funciNo suelen tener funcióóóón de proteccin de proteccin de proteccin de proteccióóóónnnn ( sin

interruptor automático ni fusibles).

• Funcionamiento normalFuncionamiento normalFuncionamiento normalFuncionamiento normal:::: Interruptor y seccionador 

cerrados y seccionador de puesta a tierra abierto.

• Pueden estar separadas del resto del centro dePueden estar separadas del resto del centro dePueden estar separadas del resto del centro dePueden estar separadas del resto del centro de

transformacitransformacitransformacitransformacióóóónnnn:::: celda adicional con interruptor y  seccionador o seccionador para aislar del resto del

centro de transformación.

Celda de línea

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Celda de línea

• AlimentaciAlimentaciAlimentaciAlimentacióóóón an an an aéééérea:rea:rea:rea:• Pararrayos dePararrayos dePararrayos dePararrayos de óóóóxido dexido dexido dexido de zzzzincincincinc (sobretensiones

de origen atmosférico).

Celda de protección

• ProtecciProtecciProtecciProteccióóóón (n (n (n (principalmente del

transformador) contra sobrecargas y) contra sobrecargas y) contra sobrecargas y) contra sobrecargas ycortocircuitoscortocircuitoscortocircuitoscortocircuitos

• Varios transformadoresVarios transformadoresVarios transformadoresVarios transformadores– celda de protección general

– 1 celda de protección por transformador

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Celda de protección-tipos

• InterruptorInterruptorInterruptorInterruptor –––– seccionadorseccionadorseccionadorseccionador y fusibles combinadosy fusibles combinadosy fusibles combinadosy fusibles combinados....

• Interruptor automInterruptor automInterruptor automInterruptor automááááticoticoticotico....

Celda de protección-tipos

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Celda de medida

• 2222 –––– 3 transformadores de intensidad3 transformadores de intensidad3 transformadores de intensidad3 transformadores de intensidad

• 2222 –––– 3 transformadores de tensi3 transformadores de tensi3 transformadores de tensi3 transformadores de tensióóóónnnn

Celda de transformación

• Suficiente ventilaciSuficiente ventilaciSuficiente ventilaciSuficiente ventilacióóóónnnn....

• Espacio para recoger el lEspacio para recoger el lEspacio para recoger el lEspacio para recoger el lí íí íquido de la cubaquido de la cubaquido de la cubaquido de la cuba

del transformadordel transformadordel transformadordel transformador....• Para transformadores secos (sin aceite)Para transformadores secos (sin aceite)Para transformadores secos (sin aceite)Para transformadores secos (sin aceite)

celda más simple.

• TableroTableroTableroTablero dededede BBBB.T..T..T..T. Conectado al secundario en

recinto separado con equipo de

compensación de reactiva....

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Centro de transformación de interior 

• NNNNúúúúmero de celdas y disposicimero de celdas y disposicimero de celdas y disposicimero de celdas y disposicióóóónnnn dddde lase lase lase las

mismasmismasmismasmismas

• Tipo de centro de transformaciTipo de centro de transformaciTipo de centro de transformaciTipo de centro de transformacióóóónnnn....

• NNNNúúúúmero de transformadoresmero de transformadoresmero de transformadoresmero de transformadores....

• Espacio disponibleEspacio disponibleEspacio disponibleEspacio disponible....

C.T.

• Centro de transformación de paso, entrada ysalida subterráneas, medida en M.T., 1transformador.

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Aparamenta(en envolvente metálica)

Clasificación según su construcción

Según la norma CEI 298.

1. Aparamenta blindada.

2. Aparamenta

compartimentada (conuna o varias particionesno metálicas).

3. Aparamenta bloque.

Como medio aislante sepuede tener SF6 o aire.

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Clasificación

Protección de las personas:1. Seccionador.

2. Seccionador de P.A.T.

Maniobra o conexión:1. Interruptor.

2. Contactor.

3. Interruptor-seccionador.

4. Interruptor automático.

Protección de la instalación:1. Seccionador de potencia.

2. Interruptor automático.

Parámetros característicos

De la aparamenta eléctrica en general:• Tensión nominal o asignada (nivel de aislamiento).

• Frecuencia asignada.

• Intensidad nominal o asignada.

• Límite térmico.

• Límite electrodinámico.

De la aparamenta de maniobra:• Poder de corte

• Poder de cierre

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Nivel de aislamiento

• La aparamenta eléctrica tendrá unos niveles deaislamiento a frecuencia industrial (60 Hz) y aonda de choque (1,2/50 ms) o impulsos tipo rayo

Tensión nominal-Nivel de aislamiento

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Seccionadores/seccionadores de P.T.

Cualquier dispositivo que conlleve las

características de seccionamiento:

• Deberá tener un nivel de aislamiento sobre la

distancia de seccionamiento, superior a los que

respecta a tierra y entre polos, para asegurar

que las personas que trabajan aguas abajo del

aparato no pueden ser afectadas por lassobretensiones.

Tensiones alternas soportables nominales(1 min), y

tensiones de choque soportables nominales, para

instalaciones de distribución de alta tensión en celdas

metálicas (valores de tensión alterna reducidas)

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Frecuencia asignada

• El valor normal de la frecuencia asignada a losaparatos de conexión tripolares es 60 Hz.

Intensidad asignada

En servicio continuo y calentamiento:

• Es el valor eficaz de la corriente que es capaz de

soportar indefinidamente en las condicionesprescritas de empleo y funcionamiento.

• El calentamiento de cualquier parte de unaparato de conexión para una Tamb≤ 40° C, noexcederá los límites y las condicionesespecificados en la norma.

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Límite térmico

• La aparamenta, deberá estar diseñada parasoportar el efecto térmico de la corriente decortocircuito durante un tiempo (se adoptanormalmente 1 ó 3 segundos).

Límite electrodinámico

• Producto de un cortocircuito, aparecen efectos

electrodinámicos importantísimos, que dependendel valor cresta de la Icc.

• El valor cresta es variable, el más desfavorable,(Is=2,5 Icc).

• Los efectos electrodinámicos dependen de (Is)2.

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Efectos electrodinámicos

Poder de corte y cierre

• Para abrir una corriente determinada, siempre se

establece un arco eléctrico cuyos efectostérmicos es necesario eliminar.

• Mientras que en el corte están presentes losefectos térmicos, en el cierre lo están los efectoselectrodinámicos de la corriente.

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Poder de corte y cierre

Trabajos sin tensión.

Las 5 reglas de oro de la seguridad.

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1ª regla de oro de la seguridad

• Corte visible o efectivo de todas las posiblesfuentes de tensión.

2ª regla de oro de la seguridad:

• El objetivo de estaregla, es impedirque las aperturas

establecidas segúnla 1ra regla,queden anuladaspor cierreintempestivo delaparato de corte.

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3ª regla de oro de la seguridad:

• Comprobación de la

ausencia de tensión.

4ª Regla de oro de la seguridad:

• Puesta a tierra y encortocircuito de todaslas posibles fuentesde tensión.

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5ª regla de oro de la seguridad:

• Colocar las señales deseguridad adecuadasdelimitando la zona detrabajo o bien la zonade peligro (zona de

tensión).

Finalización de trabajos

• Una vez realizados los trabajos, se procede adevolver la instalación a sus condicionesiniciales.

• Para ello se procede en el orden inverso al de

las cinco reglas de seguridad.

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Maniobras de conexión y desconexiónen los centros de transformación.