SUBESTACIONES Taller # 2 Grupo 2 Santiago Castrillón Largo – 1088321866 Cristian Andrés López – 1088274663 Darwin Salazar Guerrero – 1088305905 CARACTERÍSTICAS Y CONFIGURACIÓN Grupo 2
KV 138
Módulos 2 líneas + 2 trafos
MVA por trafo 70
Configuración Anillo a interruptor y medio
1. Busque catálogos de equipos de patio de la tensión que le corresponde a su diseño y obtenga las vistas en planta y lateral a escala. Para la selección de equipos se busca la tensión para los equipos según la tensión asignada
Interruptor: ABB LTB D1/B, Two-colum stand, Three-pole operation, voltaje nominal: 72.5 – 170 kV
Seccionador: s2DA apertura central, voltaje de operación (72.5 kV a 550 kV)
Transformador de potencial: Capacitivo OTCF 145kV
Transformador de corriente: OSKF 145
Pararrayos: Revestimiento tipo xv145, tensión nominal (132-145kV)
Amáx = 1,397 m Peso = 44 Kg Distancia de fuga = 4540 mm
Transformador de potencia
2. Realice el diseño de patio para la subestación que le corresponde: vistas laterales, vista en planta, vía perimetral, vías de mantenimiento y cerramiento. Debe mostrarse la configuración inicial y final de la subestación.
Figura 1. Diagrama unifilar de anillo con proyección a interruptor y medio
En la figura 1 se puede observar el diagrama unifilar con la conexión en anillo y en línea punteada la proyección del diseño a interruptor y medio que sería reemplazada por la línea entrecortada
Figura 2. Vista en planta de Anillo con proyección a interruptor y medio
En esta vista de planta de la figura 2 podemos ver las vías de acceso y perimetrales en las laterales, también se observa un cuadro rojo punteado que hace referencia a la proyección a interruptor y medio que se instalaría según el proyecto
Figura 3. Vista AA’ en planta de Anillo con proyección a interruptor y medio
En la vista lateral se ve como se conectarían las líneas a los elementos iniciales que conformarían el anillo, de esta manera la proyección a interruptor y medio se haría en la otra sección como se mostrara en la figura 4 permitiendo que la instalación a futuro solo amerite la desconexión de conductores y conexión de los mismos en las nuevas posiciones con los equipos nuevos.
VISTA BB’
Figura 4. Vista BB’ en planta de Anillo con proyección a interruptor y medio Por último en la figura 4 se puede ver mejor cuales equipos se instalarían a futuro para la configuración interruptor y medio visto esto en recuadro rojo.
3. Elabore la memoria de cálculo de separación entre equipos, altura de barrajes y pórticos, ancho de barrajes y de pórticos Distancias mínimas en el aire: todos aquellos valores que garantizan la soportabilidad dieléctrica de la subestación ante los impulsos de tensión tipo rayo, maniobra o sobretensiones a frecuencia industrial. Distancias de seguridad: distancias mínimas que deber ser mantenidas en el aire entre partes energizadas de equipos (conductores) y tierra, o entre equipos (conductores) sobre los cuales es n ecesario llevar a cabo un trabajo. Dimensionamiento de distancias mínimas en aire Según la tabla 3.1 de niveles de aislamiento normalizados para tensiones asignadas al rango I, el valor de tensión de soportabilidad normalizada al impulso tipo rayo para una tensión máxima de equipo de 145kV es de 450kV pico. Para este caso solo se obtiene el valor fase – tierra ya que se trabaja con una tensión en el Rango I.
Cálculo del valor básico El valor básico debe garantizar el espaciamiento adecuado para prevenir cualquier riesgo de flameo aún bajo condiciones más desfavorables. Éste está determinado con base en la distancia mínima en aire fase-tierra establecida en la tabla 4.1 incrementada un 5% ó 10%. Según la tabla 4.1, la distancia mínima fase-tierra es de 0.9m y al añadirle un 10%, el valor básico sería de 1.0 m.
Determinación de la zona de seguridad
Considerando el valor básico de 1m Altura media = 1.75m + valor básico = 2.75 m Brazos estirados verticalmente = 2.25m + valor básico = 3.25 m Brazos estirador horizontalmente = 1.75m + valor bási co = 2.75 m Mano alzada sobre plano de trabajo = 1.25m + valor básico = 2.25 m Movimiento del personal Algunos equipos estarán soportados sobre un base de concreto de manera que se respete la distancia entre la parte energizada y la tierra para la libre circulación del personal. Movimiento de vehículos Para el montaje y mantenimiento de algunos equipos como interruptores, es necesario utilizar una grúa y, por lo tanto, se deb e prever una zona de seguridad para estos casos. Esta zona de seguridad está delimitada por el perfil del vehículo más 0,7 m para permitir inevitables imprevisiones en la conducción. Distancia mínima de circulación vehicular = 5 m + 0.7 m + valor básico = 6.7 m Zona de trabajo en ausencia de maquinaria pesada Horizontal = 1.75 m + valor básico = 2.75 m Vertical = 1.25 m + valor básico = 2.25 m Altura zona de circulación del personal = 3.25 m
DIMENSIONAMIENTO DE LA SUBESTACIÓN
Ancho de barras a = 1,10 x valor básico = 0,99 m
b = 0.9 m c = 1,25 x valor básico = 1,125 m Ancho de campo Como ancho de campo se designa la distancia entre los ejes de las columnas que forman pórtico de entrada de líneas. El ancho de campo de una subestación está determinado por configuración y las dimensiones de los equipos y de los barrajes utilizados.
Ancho de campo con seccionador de apertura central
a = 1.1 x valor básico = 0.99 m b = valor básico = 0.9 m h = 900 mm A continuación, se relacionan las distancias típicas que se toman para tensiones nominales de 245kV
Altura de campo El valor básico (b) es de 0.9m y se le aplica un incremento del 10%, entonces la distancia (b) es de 0.99m. La distancia mínima fase-fase (a) es de 0.9m la cual se le aplica el castigo del 10% suponiendo que todos nuestros circuitos están al mismo nivel de tensión la distancia (a) es de 0.99m, aunque se tomó un valor superior por seguridad. Distancias mínimas del cerco