ALTA TENSION
UNIVERSIDAD NACIONAL NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA: ELÉCTRICA, ELECTRONICA, MECÁNICA Y MINAS CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA ELÉCTRICA
INFORME TECNICO:
subestaciones de TINTAYA, MONTALVO Y TOTORANE ALTA TENSION DOCENTE :
Ing. JORGE CHINCHIHUALPA GONZALEZ
ALUMNO
:
JULIO TITO LAUPA
CODIGO
:
040321-D
CUSCO – PERÚ 2011
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I RESUMEN Las subestaciones que serán materia del presente informe son las siguientes: Subestación de TINTAYA ESPINAR hora de llegada 8.30 am Subestación de MONTALVO MOQUEGUA hora de llegada 9.00 am Subestación de TOTORANI PUNO hora de llegada 4.45 pm Las instalaciones instalaciones de de Tintaya, Tintaya, Montalvo, Montalvo, Totorane Totorane se encuentran encuentran alejadas alejadas de de las zonas urbanas, para no afectar la salud de las personas ni áreas de cultivo. Cada una de las subestaciones tiene las correctas señalizaciones de peligro para evitar accidentes de alto riesgo para las personas. Las Las perso personas nas u opera operador dores es técni técnico coss debe deben n usar usar por por norm norma a y segu seguri ridad dad zapatos, zapatos, cascos, y guantes dieléctricos dieléctricos dentro de la subestación subestación propiamente propiamente dicha. Mediante las subestaciones mencionadas se hace posible una mejor calidad de vida vida de las las pers person onas; as; fome foment ntan ando do el desarr desarrol ollo lo agrí agrícol cola, a, gana ganader dero, o, industrial, etc. Mediante las subestaciones de Tintaya, Montalvo y Totorane se hace posible la exportación de energía eléctrica hacia el sistema interconectado nacional MAPA N°1
Recorrido del viaje empezando por Cusco, Tintaya, Moquegua y Totorane Fuente: elaboración propia
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PRESENTACION A lo largo de nuestra vida profesional conoceremos diversos tipos de subestaciones en las que muchos trabajaremos obteniendo así un ramo de conocimientos, sin embargo no podremos compararla con la experiencia vivida en este viaje de visitas técnicas hechas a las subestaciones de Tintaya, Montalvo y Totorane . Por esta razón me complace presentarles el siguiente informe técnico, ya que está llena de información técnica-profesional, y no podían faltar las alegrías, tristezas y desilusiones que pude experimentar en este viaje de estudios y no de turismo como alguien mencionaba. Esta experiencia también fue compartida con mis compañeros amigos, ingeniero docente e ingenieros de las empresas REP (Red de Energía del Perú) ENERSUR (energía del sur), futuros colegas en esta bella profesión que es la ingeniería Eléctrica Esperando que sea de su total agrado y tan enriquecedora como para mi quedo de ustedes hasta una nueva oportunidad.
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GLOSARIO DE TÉRMINOS MW: mega vatios m.s.n.m. ; metros sobre el nivel del mar Hab./km2 : Habitantes por Kilómetro cuadrado SEIN : Sistema Eléctrico Interconectado Nacional m3/seg : metros cúbicos por segundo Km : Kilómetro MW : mega vatios REP; Red de Energía del Perú ENERSUR; energía del sur KVA; KiloVoltAmper COES; Comité de Operación Económica del Sistema
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CONTENIDO I.-
RESUMEN
II.-
INTRODUCCION
III.-
MARCO TEORICO 3.1. DEFINICION DE UNA SUBESTACION ELECTRICA 3.2.-PARTES QUE COMPONE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA.
IV.-
DESCRIPCION DE LAS SUBESTACIONES
4.1.- SUBESTACION DE TINTAYA 4.1.1.- UBICACIÓN GEOGRAFICA 4.1.2.- VIAS DE ACCESO 4.1.3.- CONDICIONES CLIMATICAS 4.1.4.- CARACTERISTICAS 4.1.5.- DIAGRAMA UNIFILAR 4.2.- SUBESTACION DE MONTALVO: 4.2.1.- UBICACIÓN GEOGRAFICA 4.2.2.- VIAS DE ACCESO 4.2.3.- CONDICIONES CLIMATICAS 4.2.4.- CARACTERISTICAS 4.2.5.- DIAGRAMA UNIFILAR 4.3.- SUBESTACION DE TOTORANI 4.3.1.- UBICACIÓN GEOGRAFICA 4.3.2.- VIAS DE ACCESO 4.3.3.- CONDICIONES CLIMATICAS 4.3.4.- CARACTERISTICAS 4.3.5.- DIAGRAMA UNIFILAR
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II.- INTRODUCCION Las empresas, ya sean medianas o pequeñas y con más razón las más grandes, utilizan por necesidad una subestación eléctrica, para hacer funcionar sus equipos electromecánicos y de control, es necesaria una subestación eléctrica para poder distribuir la energía eléctrica. Las subestaciones de Tintaya, Montalvo y Totorane forman parte del sistema interconectado nacional y en la actualidad son propiedades de REP (Red de Energía del Perú), ENERSUR (Energía del Sur), las mismas que se encargan de operar y darle su debido mantenimiento.
FOTOGRAFIA N°1
JULIO TITO LAUTA Fuente:propia
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III.- MARCO TEORICO 3.1. DEFINICION DE UNA SUBESTACION ELECTRICA Las subestaciones son los puntos de paso de la energía para alimentar la línea de contacto. Las tres partes de una subestación son las siguientes: Una parte de alta tensión unida a la red de alta tensión. Una segunda parte con uno o varios grupos de tracción que transforman la tensión. Una tercera parte que da salida de la corriente de tracción hacia la catenaria. • •
•
GRAFICO N°1
Diagrama unifilar de una subestación eléctrica Fuente: internet.
3.2. PARTES QUE COMPONE UNA SUBESTACION ELÉCTRICA. Los dispositivos eléctricos que constituyen dichas subestaciones, los podemos definir en términos generales como sigue: a)
Acometida: La acometida es el medio de conexión entre las instalaciones de la compañía suministradora de energía y las instalaciones de la subestación.
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Fotografía N°2
Vista de la Acometida típica para una subestación Fuente: propia
b)
Medición: Los Equipos de Medición de la Cía. suministradora constan de gabinetes sellados que están constituidos por transformadores de corriente (TBC.) y transformadores de potencial (T.P.); éstos son de tipo instrumento, que nos determinan el consumo de los kilowatt hora y los kilovoltampers reactivos hora. Fotografía N°3
Sala de control mina tintaya Fuente:propia
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La función de los kilowatt-hora se desarrolla por el consumo de energía eléctrica. Los kilovoltAmper - reactivos hora, como su nombre lo dice, son reactivos negativos en pérdida de energía proporcionado por aparatos de inducción magnética. Las pruebas que se efectuarán a dichos equipos son determinadas por la compañía. Suministradora los equipos de medición pueden ser de varios tipos:
En Gabinete: Los transformadores de potencial y de corriente se encuentran dentro de gabinetes cerrados, son proporcionados por compañía de luz, y dichos gabinetes se encuentran dentro de la subestación eléctrica. Sin Gabinete: Los transformadores de potencial y de corriente se encuentran sobre una estructura metálica y dichos estructuras se encuentran dentro de la subestación eléctrica. Baja Tensión: Los transformadores de potencial y de corriente se encuentran conectados en el secundario del transformador de la subestación eléctrica. Alta Tensión: Los transformadores de potencial y de corriente se encuentran entre la acometida y las cuchillas de paso de la subestación eléctrica. Cuchillas: Definimos como cuchillas al medio de desconexión entre la acometida y el interruptor, y estas pueden tener la característica de ser de paso o de prueba. De Paso: Las cuchillas seccionadoras o de paso están destinadas a operar sin carga, aislando el circuito que pertenece al consumidor del circuito de la Compañía Suministradora. Estás se suministran con aisladores acanalados de porcelana o resina y van colocadas después de los Medidores de la Compañía Suministradora de Energía. De Prueba: Las cuchillas de prueba están destinadas a operar con carga, y estas van perpendiculares a las cuchillas de paso. De Puesta A Tierra: Estas cuchillas están definidas para aterrizar la barra conductora como protección para dar mantenimiento preventivo, drenando las corrientes parásitas que se quedan en el bus.
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PARARRAYOS.-Los pararrayos que se emplean en la protección de las instalaciones y subestaciones son de tipo auto valvular, que tienen la función de limitar las frecuentes apariciones de sobre tensiones. En una envolvente de porcelana herméticamente cerrada se encuentran montadas las partes activas del pararrayo, entre las que figuran la resistencia que trabaja en función de la tensión y el explosor de extinción, compuesto de electrodos tipo tobera. El pararrayo está lleno de nitrógeno, evitándose así fenómenos de corrosión y de envejecimiento.
Fotografía N°4
Vista de la Subestacion de tintaya julio y roxana Fuente:propia
La resistencia dependiente de la tensión tiene la propiedad de que, al pasar por ella intensidades de cualquier magnitud, varía automáticamente su resistencia, de tal modo que la caída de tensión (es decir, la tensión residual de la onda ambulante que sigue circulando) tenga valores admisibles determinados. Como su valor de resistencia es relativamente elevado en el campo de la tensión de servicio, la intensidad de corriente posterior se limita tanto que es interrumpida con toda seguridad por el explosor de la operación. Para representar la capacidad aislante de una parte de la instalación, se miden las tensiones de descarga utilizando ondas de diferente amplitud. De la unión de estos puntos resulta la característica de impulso. Las sobre tensiones que se presentan en el servicio y precisamente las atmosféricas, sobrepasan muy frecuentemente esta curva. El pararrayo limita todas las sobre tensiones hasta alcanzar tensiones residuales no peligrosas.
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Estos pararrayos se destacan por las siguientes ventajas • • • •
Sin envejecimiento. Insensibilidad a las influencias climatológicas. Peso reducido(se puede fijar directamente a la línea) Sin mantenimiento. Alta resistencia a ondas largas. Baja tensión de reacción residual.
Por lo anterior deducimos que estos tienen un mínimo de pruebas a efectuar en campo siendo únicamente la prueba de resistencia de aislamiento, y tenemos en Oxido de zing y Secos
c) PUESTA A TIERRA. Los sistemas de tierras están constituidos por una serie de electrodos de cobre que forman una red alrededor de la subestación eléctrica. Nos ofrecen una seguridad para el personal y para el propio equipo eléctrico. El principal objetivo de este sistema es drenar las corrientes de falla del sistema principalmente las producidas a causa de disturbios atmosféricos, evitando al mínimo la producción de potencial en distintos puntos del suelo con respecto a partes mecánicas conectadas a tierra que sean peligrosas al ser humano o que puedan afectar de alguna manera el funcionamiento del equipo eléctrico. A continuación se mostrara una tabla de medidas de seguridad que se deben de tener para los diversos, voltajes que se aplican en las redes eléctricas e industrias: FOGRAFIA N°5
Vista de la Subestacion de totorane conductorde puesta a tierra Fuente:propia
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IV.- DESCRIPCION DE LAS SUBESTACIONES 4.1.- SUBESTACION DE TINTAYA: FOTOGRAFIA N°6
Vista de la Subestacion de tintaya Fuente:propia
4.1.1.- UBICACIÓN GEOGRAFICA La subestación de TINTAYA está ubicada a 4 060 msnm, en el borde noreste del área de explotación de la Mina Tintaya y rodeada de instalaciones procesadoras de mineral, en la provincia de espinar y departamento del cusco MAPA N°2
Cusco y sus 13 provincias, fuente:interne
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4.1.2.- VIAS DE ACCESO: Las vías de acceso son importantes para el desarrollo del distrito y la región Para poder llegar a a la provincia de espinar y posteriormente a tintaya donde se ubica la subestación del mismo nombre, debemos tomar la carretera cusco sicuani y posteriormente hasta espinar MAPA N°3
Recorrido Cusco-espinar-Mina Tintaya
4.1.3.- CONDICIONES CLIMATICAS: La subestación de Tintaya se encuentra ubicada en una zona que presente las siguientes características climáticas. El clima es variado con temperaturas medias anuales de 7,1 a 7,409 grados centígrados para la zona de espinar y más o menos de 7 grados centígrados para el sector oeste y sur-oeste. Las precipitaciones fluviales, son también variados produciéndose su mayor intensidad durante los meses de enero, febrero, marzo y abril; el mes más caluroso es el mes de noviembre y el más frígido el mes de junio.
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4.1.4.- CARACTERISTICAS La subestación de Tintaya está ubicada dentro de las instalaciones de la Mina Tintaya, dicha subestación está administrada por R.E.P, la subestación de Tintaya actualmente forma parte del sistema interconectado nacional; la visita a la subestación se realizó al promediar las 8:30 am.
Líneas de transmisión de 138KV. Son – las líneas de L- 1005 (188.05 km) Quenqoro - Tintaya – las líneas de L- 1000(124.7 km) Azángaro - Tintaya – las líneas de L-1008 (96.3 km) Callalli – Tintaya Líneas de carga de 10kv .son – Sulfuros (xtrata Tintaya) – Yauri (ELSE) – Óxidos (xtrata Tintaya) Líneas de carga de 10.5kv .son – Cuenta con un rectificador de 0/+15 MVAR Transformador de tensión Cuentan con tres transformadores de las siguientes características Potencia: 25MVA Potencia: 33.33MVA Potencia: 25MVA
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4.1.5. DIAGRAMA UNIFILAR GRAFICO N°2
Diagrama unifilar de la subestación de Tintaya y sus respectivas líneas Fuente: AutoCAD, COES- elaboración propia
GRAFICO N°3
Leyenda del diagrama unifilar Fuente: AutoCAD, coes- elaboración propia
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4.2.- SUBESTACION DE MONTALVO FOTOGRAFIA N°7
Vista de la Subestación de Montalvo –Moquegua Fuente: propia
4.2.1.- UBICACIÓN GEOGRAFICA Área o superficie: 15,734 km2. Principales recursos: Aceituna, palta y Cobre. Población: 134,000 habitantes. Su capital, Moquegua, tiene 35,677 habitantes. Número de provincias y distritos: 3 provincias y 20 distritos. Fecha de Fundación: Como departamento, el 2 de enero de 1,857. Comidas Típicas: Patasca Moqueguana, Conejo Frito, Cacharrada.
MAPA N°4
Mapa político del departamento de Moquegua Fuente: internet
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4.2.2.- VIAS DE ACCESO: Las vías de acceso son importantes para el desarrollo del distrito y la región. Para poder llegar al departamento de Moquegua donde se ubica la subestación de Montalvo, debemos tomar la carretera panamericana sur., desde Arequipa hasta Moquegua.
MAPA N°5
Recorrido mina Tintaya- Arequipa-subestación de Montalvo Moquegua
4.2.4.- CARACTERISTICAS De la subestación de Montalvo – Moquegua parten las siguientes líneas: Líneas de transmisión de 220KV. Son – las líneas de L- 2025 (106.74 km) Socabaya - Moquegua – las líneas de L- 2026(106.74 km) Socabaya - Moquegua – las líneas de L-2029 (124.10 km) Moquegua – Los Héroes – las líneas de L- 2027(72.45 km ) Ilo - Moquegua – las líneas de L-2028(72.45 km) Ilo – Moquegua Líneas de transmisión de 138KV. Son – las líneas de L- 1381 (30.76 km) Moquegua- Botiflaca – las líneas de L- 1382(30.76 km) Moquegua- Botiflaca
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– las líneas de L- 1384(38.72 km) SOUTHER PERU- Moquegua – las líneas de L- 1025(38.72 km ) Moquegua-Toquepala – las líneas de L-1383(50.61 km) Ilo 1– Moquegua – Líneas de carga de 10.5kv .son – San Antonio
Transformador de tensión Cuentan con 2 Autotransformadores de las siguientes características Potencia: 300MVA Un transformador de tres devanados 10.5/13/138MVA 4.2.5.- DIAGRAMA UNIFILAR GRAFICO N°4
Diagrama unifilar de las líneas de transmisión de la subestación de Montalvo-Moquegua. Fuente: AutoCAD, elaboración propia
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GRAFICO N°5
Leyenda del diagrama unifilar Fuente: AutoCAD, COES- elaboración propia
4.3.- SUBESTACION DE TOTORANE: FOTOGRAFIA N°8
Vista: entrada a la subestación de Totorane Fuente: propia
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4.3.1.- UBICACIÓN GEOGRAFICA: Se ubica en el departamento de Puno:
MAPA N°6
Mapa político del departamento de puno Fuente: internet
4.3.2.- VIAS DE ACCESO: Para poder llegar al distrito de puno donde se ubica la subestación de Totorane, debemos tomar la carretera panamericana sur que une los departamentos de Cusco, Puno en donde a la altura del distrito de pucara se toma el desvió hacia el distrito de puno ,también podemos llegar desde la carretera Moquegua- puno el cual fue nuestro recorrido
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MAPA N° 7
Recorrido ciudad de Moquegua hacia la subestación de Totorane- Puno
4.3.3.- CONDICIONES CLIMATICAS: La subestación de Totorane - Puno se encuentra ubicado en una zona que presente las siguientes características climáticas El clima es variado con temperaturas medias anuales de 7,1 a 7,409 grados centígrados para la zona de puno y más o menos de 7 grados centígrados para el sector oeste y suroeste.
4.3.4.- CARACTERISTICAS De la subestación de Montalvo – Moquegua parten las siguientes líneas: Líneas de transmisión de 220KV. Son – las líneas de L- 2030 (196.4 km) Moquegua-Puno Líneas de transmisión de 138KV. Son – las líneas de L- 1012 (37 km) Puno-Juliaca Líneas de transmisión de 60 KV .son
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– las líneas de L- 0639 C.T.Bellavista-Puno – las líneas de L- 0638 Puno-Pomata – las líneas de L- 6007 Puno-Tucarani
Transformador de tensión Cuentan con 1 Autotransformadores de las siguientes características: 120/128/15MVA Un transformador de: 25/25/7MVA 4.3.5.- DIAGRAMA UNIFILAR DIAGRAMA N°6
Diagrama unifilar de las líneas de transmisión de la subestación de Montalvo-Moquegua. Fuente: AutoCAD, elaboración propia
GRAFICO N°7
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Leyenda del diagrama unifilar Fuente: AutoCAD, COES- elaboración propia
CONCLUSIONES •
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Las subestaciones cuentan con todos los sistemas de protección, control y de mando, de su sistema de supervisión, de alarmas, de controladores y de todos los servicios auxiliares requeridos, esto da a conocer que las subestaciones están completamente equipadas en cuanto seguridad ya desde un inicio fueron muy estrictos en el uso de implementos de seguridad. Las subestaciones están debidamente implementadas con respecto a la seguridad La subestación de Montalvo – Moquegua es la más grande respecto a las tres subestaciones. Cabe mencionar que la subestación de Tintaya se está preparando para que alberque una subestación de 220kv
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JULIO TITO LAUPA DE CAMINO A LA SUBESTACION DE TOTORANE
Foto de los alumnos, docente y personal de ENERSUR en la subestación de Montalvo- Moquegua
