Curso de subestaciones PARTE I TIPOS.ppt

6m

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VISTA E-E 4m

DICIEMBRE 2006

3m

3m

4m

INSTRUCTOR ING. ELECTRICISTA

OBJETO

Proporcionar al participante los criterios, el conocimiento y las herramientas que están involucrados en el diseño de una subestación eléctrica de baja, media y alta tensión, así como, el equipamiento usado, las Normas que la rigen y las consecuencias que puede ocasionar no tomar en cuenta los aspectos antes mencionados.

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OBJETO

Proporcionar al participante los criterios, el conocimiento y las herramientas que están involucrados en el diseño de una subestación eléctrica de baja, media y alta tensión, así como, el equipamiento usado, las Normas que la rigen y las consecuencias que puede ocasionar no tomar en cuenta los aspectos antes mencionados.

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INSTRUCTOR INGENIERO ELECTRICIST ELECTRICISTA A HERNAN PARRA

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CONTENIDO Definición Etapas del Diseño de una Subestación Clasificación de las subestaciones Esquemas de subestaciones Equipos usados en subestaciones Aislamiento como base del Diseño Distancias de Seguridad Dimensionamiento de Barras Apantallamiento contra Descargas Atmosféricas Red de Puesta a tierra Servicios auxiliares Isométrico de cargas DICIEMBRE 2006


DEFINICION

Es un conjunto de equipos que permiten, per miten, manejar, manejar, Controlar,, distribuir y maniobrar la energía eléctrica. Controlar

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CLASIFICACION Las subestaciones se pueden clasificar de acuerdo a su: Función dentro del sistema Forma constructiva Ubicación Medio aislante entre partes vivas y no energizadas Nivel de tensión Atendidas no atendidas

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SEGUN SU FUNCION

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CLASIFICACION Forma constructiva Bajo perfil Alto perfil Encapsulada Móvil Compacta

Tipo Celda

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BAJO PERFIL

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BAJO PERFIL

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BAJO PERFIL

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ALTO PERFIL

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CLASIFICACION Móvil

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CLASIFICACION Móvil

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CLASIFICACION Ubicación Intemperie Interior

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INTEMPERIE

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CLASIFICACION Medio aislante entre partes vivas y no energizadas

En Aire En SF6

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CLASIFICACION Nivel de tensión Baja tensión ( hasta 600 V ) Media tensión ( 2,4 kV hasta 34,5 kV ) Alta tensión ( 115 kV hasta 400 kV ) Extra alta tensión ( 400 kV hasta 1000 kV ) Ultra alta tensión ( > 1000 kV )

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CELDA DE MEDIA TENSION

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Las subestaciones pueden ser: Atendidas No atendidas Ello dependerá si la subestación se encuentra cercana a un centro poblado o no. Casi todas las subestaciones de CADAFE son atendidas, en cambio las de PDVSA son no atendidas.

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PARTES DE UNA SUBESTACIÓN Las subestaciones se dividen en patios. Ejemplo: Patio de 115 kV; patio de 69 kV; patio de 230 kV. Los patios a su vez se subdividen en tramos o bahías. Ejemplo: - Tramo salida de línea de 115 kV. - Tramo llegada de barras 115 kV a transformador. - Tramo de enlace de barras. - Tramo de transformación. - Tramo llegada de transformador a barras de 13,8 kV. - Casa de Mando

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ETAPAS DEL DISEÑO Ingeniería conceptual Ingeniería Básica Ingeniería de Detalle

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ETAPAS DEL DISEÑO Ingeniería conceptual Es aquí donde se establecen los requerimientos de una instalación, se hacen los estudios para determinar su incorporación al sistema eléctrico existente y bajo que esquema va a funcionar así como los requerimientos de confiabilidad y seguridad de servicio que deberá tener para cumplir con las necesidades del cliente. En esta etapa se realizan los estudios de factibilidad con el objeto de determinar la rentabilidad de la instalación y también para establecer los apartados de presupuestos correspondientes. En esta etapa también se decide la ubicación optima de la instalación. A fin de obtener un aproximado del valor de la instalación se realizan estimados de costos con un porcentaje de error muy alto, por lo general se hacen estimados clase 10

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ETAPAS DEL DISEÑO Ingeniería Básica En esta etapa se plasma en papel los requerimientos de la instalación. Se obtienen las partidas de obra con las cuales se elabora el documento de licitación, se obtiene la cantidad de equipos mayores necesarios, se elaboran las especificaciones técnicas para la compra de los mismos y se realizan los planos referenciales para el proceso de licitación. Entre las actividades que se realizan en esta etapa se encuentran las siguientes: Elaboración de los planos de disposición de equipos y cortes electromecánicos. Se define el área de la subestación. Se Ubica la subestación en forma definitiva. Se realiza la procura de los equipos Mayores. -Se elaboran los paquetes de licitación para las Obras Civiles y Electromecánicas. -Se licita la construcción de la subestación. DICIEMBRE 2006


ETAPAS DEL DISEÑO Ingeniería de Detalle En esta etapa se realizan las siguientes actividades: - Se evalúan técnicamente las ofertas de los equipos. - Se elaboran los planos con las medidas exactas. - Se corrigen las dimensiones de los equipos. - Se elaboran los planos civiles. - Se elaboran los planos de Detalle. - Se elaboran los planos funcionales. - Se compran los equipos menores.

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DOCUMENTACION REQUERIDA Entre la documentación que debe presentarse se encuentran por disciplina los siguientes:

CIVILES - Disposición general de fundaciones. - Detalles de cada una de las fundaciones. - La malla de tierra. - Disposición de Pistas, canales y ductos. - Drenajes. - Levantamiento topográfico. - Curvas modificadas del terreno. - Cerca Perimetral. - Puesta a tierra de cerca. - Arquitectura de la casa de mando. - Movimiento de tierra. - Instalaciones eléctricas de la casa de Mando. - Aguas negras y blancas de la casa de Mando. - Detalles y acabados. - Isométricos de aguas blancas y negras. - Aguas de lluvia. - Memoria de calculo.

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ELECTROMECANICOS - Disposici6n general de equipos - Planta. - Disposici6n general de equipos - Cortes. - Isométrico de Cargas. - Lineamiento de soportes de equipos. -Ubicación de conectores de alta tensión. - Lista de conectores de alta tensión. - Apantallamiento con cable de guarda. - Detalles de fijación de cadenas de aisladores. - Herrajes de fijación del Cable de guarda. - Detalles de puesta a tierra de equipos y estructuras. - Lista de conectores de puesta a tierra. - Iluminación. - Disposición de accionamiento de equipos. - Disposición de bajantes de equipos. - Diagrama Unificar General. - Ubicación de tableros en patio. - Ubicación de tableros y equipos en casa de mando. - Memoria de cálculo.


DOCUMENTACION REQUERIDA Entre la documentación que debe presentarse se encuentran por disciplina los siguientes:

ELECTRICOS

- Funcionales de cada tramo. - Cableado de cada tramo. - Funcional de cada tablero. - Cableado de cada tablero. - Cableado de cada equipo. - Lista de cables. - Ruteo de cables.

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CONTENIDO DE CADA CUADERNO FUNCIONAL

- Portada que identifique a que tramo corresponde el funcional. - Plano de leyenda. - Diagrama Unifilar. - Diagrama trifilar. - Diagrama de mando y control del interruptor. - Diagrama de mando y control del seccionador. - Diagrama de protecciones. - Diagrama de Alarmas. - Diagrama de polaridades. - Hojas de cableado. - Lista de cables.

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CONTENIDO DE CADA CUADERNO FUNCIONAL HOJAS POR CUADERNO

A D A T R O P

A D N E Y E L

R A L I F I B O R R A A L L I I F F I I N R U T A A M M A A R R G G A A I I D D

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CUADERNO

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1

TRAMO SALIDA DE LINEA

2

TRAMO DE ENLACE

3

SALIDA A TRANSFORMADOR

4

TRANSFORMADOR

5

LLEGADA DE TX A BARRA DE ...

6

CELDA DE ....

7

TABLERO SACA

8

TABLERO SACC

9

TABLERO DE DISTRIBUCIÓN

10

TABLERO DE ALARMAS

11

TABLERO DE PROTECCIÓN

12

TABLERO DE MANDO Y CONTROL

O D N A M E D A M E U Q S E

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L O R T N O C E D A M E U Q S E

S E N O I C C E T O R P

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O T N E I M A V A L C N E

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S A M R A L A

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S E D A D I R A L O P E D N Ó I C U B I R T S I D

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ESQUEMA DE LA SUBESTACION El esquema de la subestación o diagrama unifilar es quien define la posición relativa de los equipos mayores que conforman la subestación. Entre los parametros que se toman en cuenta para la selección del esquema de la subestación se tienen los siguientes: - Confiabilidad y continuidad de servicio. - Facilidades para mantenimiento. - Facilidades de ampliación. - Simplicidad del esquema de control. - Costo.

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ESQUEMA DE SUBESTACIONES

- Barra simple. - Barra seccionada. - Barra principal mas barra de transferencia. - Barra principal seccionada mas barra de transferencia. - Doble interruptor. - Doble seccionador. - Disyuntor y medio. - Anillo simple. - Anillo simple de seis interruptores. - Anillo mixto. - Esquemas con by-pass. DICIEMBRE 2006


BARRA SIMPLE

Simple Económico Esquema de Control sencillo

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Baja confiabilidad, falla en barra o el alimentador sale toda la subestación. Difícil para ampliar con el sistema en servicio. Requiere la salida de la sub estación para hacer mantenimiento.


BARRA SECCIONADA

También se le llama secundario selectivo Simple Control sencillo Mayor confiabilidad. Para fallas en una de las alimentaciones se puede transferir la carga. Facilita la ampliación con el sistema en servicio. Se puede hacer mantenimiento en uno de los tramos, con la subestación en servicio. DICIEMBRE 2006

Baja confiabilidad para fallas en barra, sale parte de la subestació Un poco mas costoso.


BARRA PRINCIPAL MAS BARRA DE TRANSFERENCIA

Simple Control sencillo Mayor confiabilidad. Para fallas en una de las alimentaciones se puede transferir la carga. Facilita la ampliación con el sistema en servicio. Se puede hacer mantenimiento en uno de los tramos, con la subestación en servicio. DICIEMBRE 2006

Baja confiabilidad para fallas en barra, sale parte de la subestación. Un poco mas costoso.


BARRA PRINCIPAL SECCIONADA MAS BARRA DE TRANSFERENCIA

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DOBLE INTERRUPTOR

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INTERRUPTOR Y MEDIO

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ANILLO SIMPLE DE 4 Y 6 INTERRUPTORES

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ANILLO MIXTO

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ESQUEMAS CON BY-PASS

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SUBESTACION NORMALIZADA NODAL 230T 230 KV

1200 A

B.P.

TELEMANDO SUBESTACIÓN

600 A

B.T.

1200 A

115 KV

B.P.

TELEMANDO SUBESTACIÓN

B.T.

600 A DICIEMBRE 2006


DICIEMBRE 2006


SUBESTACION NORMALIZADA NODAL 400T

9 A E N I L

7 A E N I L

5 A E N I L

3 A E N I L

1 A E N I L

1000 KVA

230 KV

2660 A

BARRA 1

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6 A E N I L

4 A E N I L

4

400 KV

2 A E N I L

208/120 V

1 A E N I L

3 A E N I L

5 A E N I L

150 KVA 500 KVA

BARRA 2

230 KV

8 A E N I L

~

BARRA 2

230 KV

0 1 A E N I L

480 KV

230 KV

3

2

1

400 KV

400 KV

BARRA 1

400 KV

2660 A 2 A E N I L

4 A E N I L

6 A E N I L


SUBESTACION NORMALIZADA RADIAL II LLEGADA LÍNEA 34.5 KV

SALIDA LÍNEA 34.5 KV

1 T.T.

R

300 A

BARRA 34.5 KV

2 T.T.

600 A

BARRA 13.8 KV

R

3x5 KVA

R

1 DICIEMBRE 2006

2 T.T.

5

Servicios 208-120 V600 A Auxiliares

R

R

6

10 INSTRUCTOR ING. ELECTRICISTA

SUBESTACION NORMALIZADA RADIAL I SALIDA LINEA 115 KV

LLEGADA DE LÍNEA 115 KV

BARRA 115 KV

115 KV SALIDA DE 115 KV - ALTERNATIVA

400 A

208-120 V

208-120 V

SERVICIOS AUXILIARES

SERVICIOS AUXILIARES (ALTERNATIVA)

150 KVA

30 KVA

BARRA 34.5 KV

R

R

BARRA PRINCIPAL

600 A 1200 A

13.8 KV

24 KV ö 34.5 KV

BARRA DE TRANSFERENCIA 13.8 KV 1

6

SALIDAS DE LINEA DE 34.5 KV

1

10

SALIDAS DE LINEA DE 13.8 KV

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