REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA PARA LA EDUCACION UNIVERSITARIA, CIENCIA Y TECNOLOGIA INSTITUTO UNIVERSITARIO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO “SANTIAGO MARIÑO”
SUBESTACIONES
INTEGRANTES: EDWUYN OQUENDO C.I V- 1.!"#.1#$ EDWIN MORILLO C.I V- 1".#11.%$ CARLOS PEREZ C.I V- !&.!%.#&# DE'INICI(N DE SUBESTACI(N SUBESTACI(N
Una subestación es un punto dentro del sistema de potencia en el cual se cambian los niveles de tensión y corriente con el fin de minimizar pérdidas y optimizar la distribución de la potencia por todo el sistema. Es además el centro donde se recibe y reparte la energía producida en las centrales generadoras, maniobrando y controlando su destino final a los diferentes centros de consumo, con determinados requisitos de calidad. Una subestación eléctrica es una instalación destinada a establecer los niveles de tensión adecuados para la transmisión y distribución de la energía eléctrica. Su equipo principal es el transformador . ormalmente está dividida en secciones, por lo general tres principales !medición, cuc"illas de paso e interruptor#, y las demás son derivadas. $as secciones derivadas normalmente llevan interruptores de varios tipos "acia los transformadores. %omo norma general, se puede "ablar de subestaciones eléctricas &elevadoras', situadas en las inmediaciones de las centrales generadoras de energía eléctrica, cuya función es elevar el nivel de tensión, "asta ()*, **+ o incluso ++ -, antes de entregar la energía a la red de transporte/ y subestaciones eléctricas &reductoras', que reducen el nivel de tensión "asta valores que oscilan, "abitualmente, entre (+ y los 00 - y entregan la energía a la red de distribución. 1osteriormente, los centros de transformación reducen los niveles de tensión "asta valores comerciales !ba2a tensión# aptos para el consumo doméstico e industrial, típicamente ++ .
3ransformador de alta tensión usado en las subestaciones de electricidad. E4isten dos razones técnicas que e4plican por qué el transporte y la distribución en energía eléctrica se realizan a tensiones elevadas, y en consecuencia, por qué son necesarias las subestaciones eléctricas5
$as pérdidas de potencia que se producen en un conductor por el que
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circula una corriente eléctrica, debido al efecto 6oule, son directamente proporcionales al valor de esta !178 * . 9#. $a potencia eléctrica transportada en una red es directamente proporcional
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al valor de su tensión y al de su intensidad !17 .8#. 1or tanto, cuanto mayor sea el valor de la tensión, menor deberá ser el de intensidad para transmitir la misma potencia y, en consecuencia, menores serán las pérdidas por efecto 6oule. :demás de transformadores, las subestaciones eléctricas están dotadas de elementos de maniobra !interruptores, seccionadores, etc.# y protección !fusibles, interruptores automáticos, etc.# que desempe;an un papel fundamental en los procesos de mantenimiento y operación de las redes de distribución y transporte.
CARACTER)STICAS DE OPERACI(N DE LAS SUBESTACIONES %aracterísticas tales como fle4ibilidad, confiabilidad, seguridad, y modularidad, determinan la forma de una subestación, y se definen de la forma siguiente5
'*+*/0/: $a fle4ibilidad es la propiedad de la instalación para acomodarse a las diferentes condiciones que se puedan presentar, bien sea por mantenimiento, por cambios en el sistema o por fallas. •
C230*/0/: $a confiabilidad se define como la propiedad de que una subestación pueda mantener el suministro de energía, ba2o la condición que al menos un componente de la subestación pueda repararse durante la operación.
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S+456/0/: $a seguridad es la propiedad de una instalación de operar adecuadamente ba2o condiciones normales y anormales de manera que se evite el da;o en los equipos o riesgo para las personas.
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M/5*06/0/: Es la facilidad que tiene una subestación para cambiar de configuración cuando sus necesidades o el sistema lo requieran.
Estas características pueden con2ugarse en el momento de decidir la configuración de una subestación, dependiendo de la ubicación de esta dentro del sistema de
potencia, de acuerdo con su función o por su capacidad. Si la subestación es de una capacidad e importancia tales que su salida del sistema de potencia produzca suspensiones y problemas de racionamiento en todo este, entonces la subestación requiere de un alto grado de seguridad. Si la subestación tiene un gran n
CLASI'ICACI(N DE LAS SUBESTACIONES $as Subestaciones pueden clasificarse ba2o unos criterios básicos que cubran los tipos e4istentes dentro de nuestro medio5
=1or su función dentro del sistema de potencia. =1or su tipo de operación. =1or su forma constructiva.
CLASI'ICACI(N DE LAS SUBESTACIONES POR SU 'UNCI(N DENTRO DEL SISTEMA SUBESTACI(N DE GENERACI(N5 Es la estación primaria de la energía producida por las plantas generadoras, su ob2etivo esencial es transformar el volta2e a niveles altos para lograr economía con la reducción de la corriente.
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SUBESTACI(N DE TRANSMISI(N5 Su función es interconectar las diferentes líneas de transmisión de ((> - o **+ -. Estas generalmente alimentan también barra2es de ).> - y?o ().* -.
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SUBESTACI(N DE SUBTRANSMISI(N: Son aquellas que alimentan o interconectan líneas de nivel intermedio de tensión, - o ).> -, para transporte a distancias moderadas y de cargas no muy altas, con cargas distribuidas a lo largo de la línea.
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SUBESTACI(N DE DISTRIBUCI(N5 Su función es reducir la tensión a niveles de distribución ().* - para enviarla a los centros de consumo industrial o residencial, donde los transformadores de distribución
instalados a lo largo de los circuitos, se encargan de reducir los niveles a ba2a tensión !+, **+, (+@ #, para alimentar a los usuarios.
CLASI'ICACI(N DE LAS SUBESTACIONES POR TIPO DE OPERACI(N SUBESTACI(N DE TRANS'ORMACI(N5 Son estaciones que transforman la tensión dentro del sistema de potencia, a valores adecuados para su transporte o utilización. Ae acuerdo a la función de transformación que cumplan en el sistema de potencia se dividen en5 •
SUBESTACI(N DE TRANS'ORMACI(N5 $a tensión de salida es diferente de la de entrada/ estas son las que permiten elevar o reducir los niveles de tensión desde los puntos de generación, pasando por lo niveles más altos de transmisión, "asta los niveles más ba2os de subtranmisión o distribución.
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SUBESTACI(N DE MANIOBRA5 Su función es unir algunas líneas de transporte con otras de distribución, con el propósito de dar mayor confiabilidad y continuidad al servicio/ el nivel de tensión es uno solo, por lo tanto no se utilizan transformadores de potencia que eleven o reduzcan el volta2e.
CLASI'ICACI(N DE LAS SUBESTACIONES POR SU 'ORMA CONSTRUCTIVA: 1or su monta2e
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SUBESTACIONES INTERIORES5 Aonde sus elementos constitutivos se instalan en el interior de edificios apropiados.
SUBESTACI(N TIPO INTERIOR 7ENCAPSULADA8
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SUBESTACIONES E9TERIORES O A LA INTEMPERIE5 Sus elementos constitutivos se instalan a las condiciones ambientales.
SUBESTACI(N TIPO E9TERIOR 7ENCAPSULADA8
POR SU TIPO DE EQUIPO
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SUBESTACI(N CONVENCIONAL5 Es del tipo e4terior pero la instalación de su equipo es abierta, sin que nada los prote2a.
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SUBESTACI(N ENCAPSULADA5 Es una subestación cuyas partes vivas y equipos que soportan tensión están contenidos dentro de envolventes metálicos. 1or e2emplo las Subestaciones encapsuladas en SB0.
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SUBESTACI(N M(VIL5 Se caracteriza porque todo el con2unto de equipos están instalado sobre un remolque. Su ob2etivo básico es el de ser utilizado ba2o circunstancias de emergencia, en cualquier punto del sistema.
SISTEMA INTERCONECTADO Un sistema interconectado son dos o más sistemas de potencia que se encuentran conectados eléctricamente entre si, de manera de suministrar energía de forma más confiable y económica a sus cargas y consumidores. $as intercone4iones facilitan la coordinación de las actividades de planificación y operación de los sistemas de generación y transmisión de los sistemas de potencia, integrados a los procesos de e4pandir y operar el sistema interconectado y así satisfacer la demanda eléctrica.
ELEMENTOS CONSTITUTIVOS DE UNA SUBESTACI(N las subestaciones eléctricas cuentan con un gran n
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TRANS'ORMADOR DE POTENCIA: Es la parte mas importante de la subestación ya que es el elemento que realiza la función de transferir la energía eléctrica de un circuito a otro que son por lo general de diferente nivel de tensión.
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CUCILLAS DESCONECTADORAS: Son dispositivos por medio de los cuales puede interrumpirse la continuidad de un circuito/ no se operan con carga y e4isten diferentes tipos.
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INTERRUPTORES: Son elementos cuya función es desconectar los circuitos ba2o condiciones de corriente nominal, vacío o cortocircuito/ es decir, ba2o condiciones normales o anormales de operación.
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TRANS'ORMADOR DE CORRIENTE: Son los dispositivos que tienen la función de transformar o cambiar un valor de corriente a otro en un circuito, que permita la alimentación a instrumentos como equipo de medición y equipo de control, el valor obtenido se encuentra normalizado a> amperes.
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TRANS'ORMADOR DE POTENCIAL: $a función de estos dispositivos es de reducir un valor de volta2e alto a un valor utilizado por los instrumentos de medición o protección generalmente (*C. $os valores a reducir pueden ser relativos altos, por e2emplo ++ D.
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CUCILLAS DESCONECTADORAS PARA SISTEMAS DE MEDICI(N: Son dispositivos por medio de los cuales puede interrumpirse la continuidad de un circuito de medición.
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CUCILLAS DESCONECTADORAS DE LOS TRANS'ORMADORES: Son dispositivos por medio de los cuales puede desconectarse a los transformadores del sistema, no se operan con carga.
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BARRAS DE CONE9I(N: Son los dispositivos que se utilizan como puntos de unión entre los diferentes equipos que se encuentren a un mismo nivel de tensión, pueden ser de tipo barra, tubo o conductores.
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AISLADORES DE SOPORTE: Se emplean como elementos de monta2e y su2eción de barras y conductores, este es a base de monta2e en alfiler de acero, con rosca recubierta de plomo o su2eción a base de tornillo de acuerdo a la tensión de operación.
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CONE9I(N A TIERRA: Esta se realiza en todos los equipos y estructuras como protección de los mismos contra descargas eléctricas.
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APARTARRAYOS: Es un dispositivo cuya función es limitar la sobretensión limitada al equipo para dar protección al aislamiento.
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TRAMPAS DE ONDA Y EQUIPO DE COMUNICACI(N5 1or medio de estos dispositivos se tiene comunicación entre las diferentes subestaciones empleando para ello las líneas de transmisión.
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CONTROLES5 Aentro de estos se encuentran incluidos todos los equipos de control que se tienen en la subestación para la operación de los diferentes dispositivos de la misma
