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“Subestaciones Eléctricas”
Universidad de ChileFacultad de Ciencias Físicas y Matemáticas
Departamento de Ingeniería Eléctrica
29 de abril de 2011
Alumnos
Constanza Ahumada Jorge Dharmawidjaja Francisco Sepúlveda
Carlos Toro Carolina Vélez
EL744 – Taller de Proyectos I en Sistemas de Potencia
Profesor
Sergio Marchant Víctor Segovia Oriol Tucas
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EL744– Planificación de Sistemas Eléctricos de Potencia
Introducción
o Funcionamiento y equipos en las Subestaciones Eléctricas (SS/EE)
oConfiguración de SS/EE
oNormas por las que se rigen las SS/EE
Subestaciones
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EL744– Planificación de Sistemas Eléctricos de Potencia
Tipos de Subestaciones
o Según Tipos de Aislamiento:
• GIS (Gas Insulated Substation)
Subestaciones
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EL744– Planificación de Sistemas Eléctricos de Potencia
• AIS (Air Insulated Substation)
Subestaciones
Tipos de Subestaciones
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EL744– Planificación de Sistemas Eléctricos de Potencia
Subestaciones
o Según Tipos de Propósito:
• S/E Generación
Tipos de Subestaciones
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EL744– Planificación de Sistemas Eléctricos de Potencia
Subestaciones
o Según Tipos de Propósito:
• S/E Transformador
Tipos de Subestaciones
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EL744– Planificación de Sistemas Eléctricos de Potencia
Subestaciones
o Según Tipos de Propósito:
• S/E de Maniobra
Tipos de Subestaciones
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EL744– Planificación de Sistemas Eléctricos de Potencia
Subestaciones
o Unilineal:
• S/E de Maniobra
Tipos de Subestaciones
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EL744– Planificación de Sistemas Eléctricos de Potencia
Subestaciones
o Según Tipos de Propósito:
• S/E de Maniobra
Tipos de Subestaciones
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EL744– Planificación de Sistemas Eléctricos de Potencia
Esquemas
oTramos de una Subestación Eléctrica· Tramo de Generación · Tramo de Transformación · Tramo de Salida de línea · Tramo de Acople y/o seccionamiento de barra · Tramo de Transferencia · Tramo de Compensación.
Subestaciones
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EL744– Planificación de Sistemas Eléctricos de Potencia
Esquemas
oTramos de generación· Unidad Generadora· Disyuntor de Salida· Transformadores de corriente· Transformador de potencia
Subestaciones
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EL744– Planificación de Sistemas Eléctricos de Potencia
Esquemas
oTramos de transformación· Tramo llegada de transformador a barra (lado Alta Tensión)
· Tramo llegada de transformador a barra (lado Baja Tensión)
Subestaciones
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EL744– Planificación de Sistemas Eléctricos de Potencia
Esquemas
oTramo de AT· Transformador de potencia· Disyuntor· Seccionadores de línea y barra· Transformadores de corriente· Seccionadores rompearco· Pararrayos
Subestaciones
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EL744– Planificación de Sistemas Eléctricos de Potencia
Esquemas
oTramo de BT· Transformador de potencia· Disyuntor· Transformadores de corriente· Transformador de potencial· Pararrayos
Subestaciones
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EL744– Planificación de Sistemas Eléctricos de Potencia
Esquemas
oTramos de salida de línea· Un disyuntor· Un seccionador de línea· Un seccionador de puesta a tierra· Dos seccionadores de barra.· Tres transformadores de corriente· Trampa de onda· Transformadores de potencial· Pararrayos(opcional)
Subestaciones
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EL744– Planificación de Sistemas Eléctricos de Potencia
Esquemas
oTramos de Acople y/o Seccionamiento de Barra· Por un seccionador. Generalmente utilizado en niveles de tensión de 115 y 34,5 KV
· Por un disyuntor extraíble. Utilizado en celdas blindadas
· Por un disyuntor y sus dos seccionadores asociados
Subestaciones
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EL744– Planificación de Sistemas Eléctricos de Potencia
Esquemas
Tramo de Transferencia.
Tensión 115 y 230 KV· Un disyuntor· Un seccionador de barra principal· Un seccionador de barra de transferencia
Tensión de 13,8 y eventualmente 34,5 KV· Un disyuntor · Tres transformadores de corriente · Seccionadores de transferencia
Subestaciones
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EL744– Planificación de Sistemas Eléctricos de Potencia
Esquemas
Tramo de Compensación.
· Un disyuntor · Seccionadores · Elemento compensador (reactancia shunt o banco de condensadores)
Subestaciones
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EL744– Planificación de Sistemas Eléctricos de Potencia
Esquemas de Barras
oBarra Simple
o Áreas donde los cortes de servicio afectan a cargas poco importantes
Subestaciones
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EL744– Planificación de Sistemas Eléctricos de Potencia
Esquemas de Barras
oBarra Seccionada por un Disyuntor
Subestaciones
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EL744– Planificación de Sistemas Eléctricos de Potencia
Esquemas de Barras
oBarra Simple con Seccionadores en Derivación
Subestaciones
· En las instalaciones relacionadas directamente con la red troncal del sistema interconectado.
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EL744– Planificación de Sistemas Eléctricos de Potencia
Esquemas de Barras
oBarra Principal y Transferencia
Subestaciones
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EL744– Planificación de Sistemas Eléctricos de Potencia
Esquemas de Barras
oBarra Doble con Disyuntor y Medio de Salida
Subestaciones
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EL744– Planificación de Sistemas Eléctricos de Potencia
Esquemas de Barras
oCriterios típicos para la elección de Esquemas
Subestaciones
· tipo de S/E.· Necesidad: Flexibilidad, confiabilidad, seguridad.· Áreas disponibles.· Mantenimiento· Costos· Varios.
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EL744– Planificación de Sistemas Eléctricos de Potencia
Equipos en Subestaciones
o Los Equipos se pueden clasificar en:
• Equipos de Transformación.
• Equipos de Maniobras.
• Equipos de Servicios Auxiliares.
• Equipos de Compensación.
• Otros Equipos.
o Ensayos de Puesta en Servicio y de Mantenimiento.
Subestaciones
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EL744– Planificación de Sistemas Eléctricos de Potencia
Equipos en Subestaciones
o Equipos de Transformación:
• Transformador de Poder en aceite y SF6.
• Cambiadores de Tap, Bajo carga y sin carga. En vacío
y en aceite.
• Bushing.
• Pararrayos
o Ensayos Equipos de Transformación.
Subestaciones
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EL744– Planificación de Sistemas Eléctricos de Potencia
Equipos en Subestaciones
o Equipos de Transformación:
Subestaciones
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EL744– Planificación de Sistemas Eléctricos de Potencia
Equipos en Subestaciones
o Equipos de Maniobra y Protección:
• Interruptores: Vacío, SF6 y Aire.
• Desconectadores.
oEnsayos Equipos de Maniobra y Protección.
Subestaciones
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EL744– Planificación de Sistemas Eléctricos de Potencia
Equipos en Subestaciones
o Equipos de Maniobra:
Subestaciones
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EL744– Planificación de Sistemas Eléctricos de Potencia
Equipos en Subestaciones
o Equipos de Maniobra y Protección:
Subestaciones
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EL744– Planificación de Sistemas Eléctricos de Potencia
Equipos en Subestaciones
o Equipos de Servicios Auxiliares:
• Transformador de SSAA: Resina Epoxi.
• Rectificadores: 48[V] y 125[V].
• Banco de Baterías 48[V] y 125[V].
oEnsayos Equipos de SSAA.
Subestaciones
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EL744– Planificación de Sistemas Eléctricos de Potencia
Equipos en Subestacioneso Equipos de Servicios Auxiliares:
Subestaciones
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EL744– Planificación de Sistemas Eléctricos de Potencia
Equipos en Subestaciones
o Equipos de Compensación:
• Reactores.
• Banco Condensadores.
oEnsayos Equipos de Compensación.
Subestaciones
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EL744– Planificación de Sistemas Eléctricos de Potencia
Equipos en Subestaciones
o Otros Equipos:
• Barras.
• Aislantes de pedestal.
oEnsayos en Otros Equipos.
Subestaciones
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EL744– Planificación de Sistemas Eléctricos de Potencia
Equipos en Subestaciones
o Otros Equipos:
Subestaciones
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EL744– Planificación de Sistemas Eléctricos de Potencia
Normas
Subestaciones
Equipo Normas
Aislamiento de Pedestal
IEC 60168, IEC 60273, IEC 60233, IEC 60815
Aislamiento de Soportes y Barras
IEC-143, IEC-815
Banco de Baterías IEC 60896-1, IEEE 450-2002, IEC 60896-21, IEC 60896-22
Banco de Capacitores Serie
IEC-143-1, IEC-143-2, IEEE Std 824,IEC-815
Transformadores IEC 60076
Equipos de Maniobras IEC 62271-100, IEC 62271-200
Desconectadores y Conectadores
IEC 62271-102, IEC 60129
Transformadores de Medida
IEC 60044-1, IEC 60044-2, IEC 60044-3, IEC 60044-4, IEC 60044-5, IEC 60044-7
Pararrayos IEC 60099-4, IEC-233, IEC-815
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EL744– Planificación de Sistemas Eléctricos de Potencia
Normas
Subestaciones
Equipo Normas
Cables Aislados IEC 60228, IEC 60502-1, IEC 60502-2, IEEE Std 400_2001, NEMA_WC3_1992, NEMA_W7_1992, NEMA_W8_1992, NEMA_WC74_2000
Indicaciones Ensayos AT IEC 60060
Dimensionamiento de barras S/E
IEEE Std 1283, IEEE Std 738
Definición de muros cortafuego
NFPA 850
Definición de distancias mínimas entre fases y fase tierra para 1000m y superiores
IEC 71-2 IEC 71-3, IEC 815
Sistemas de Alumbrado CIE 29.2, CIE 68, CIE 94
Interruptores de Poder IEC- 62271-100
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EL744– Planificación de Sistemas Eléctricos de Potencia
Normas
Subestaciones
IEC 60044Se encuentra seccionado según el área del transformador:Parte 1: Transformadores de corriente.Parte 2: Transformadores de voltaje inductivo.Parte 3: Transformadores combinados.Parte 4: Transformador de voltaje capacitivo.Parte 7: Transformador de voltaje electrónico.
o Transformadores de medida
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EL744– Planificación de Sistemas Eléctricos de Potencia
Normas
Subestaciones
o Interruptores de PoderIEC 62271-100 (EIC 60056), “Interruptores de corriente alterna de Alta Tensión” Se aplica a:
interruptores de corriente alterna (interior y exterior, para V > 1 [kV] y 50 o 60 [Hz]).3 polos, trifásicos y sus equipos auxiliares.
No se aplica a:Interruptores con cierre de operación manual.Interruptores en equipos de potencia de tracción eléctrica.Interruptores instalados entre un generador y el transformador de subida “step-up”. Interruptores con operación intencional no-simultanea entre polos.Interruptores de By-pass instalados en paralelo con las una serie de capacitares y sus equipos de protección.
![Page 40: 61939877-Subestaciones](https://reader035.fdocuments.co/reader035/viewer/2022062717/55cf991e550346d0339bae6b/html5/thumbnails/40.jpg)
EL744– Planificación de Sistemas Eléctricos de Potencia
Normas
Subestaciones
o Normas de Cables Aislados
IEEE Std 400_2001, “Pruebas en aislamiento de cables”Se aplica a cables de 5 [kV] a 500 [kV].Entrega varios métodos de prueba que están disponibles.NEMA WC3, W7,W8, WC74Son guías para cables usados en transmisión y distribución con distintos aislamientos.
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EL744– Planificación de Sistemas Eléctricos de Potencia
Normas
Subestaciones
o Normas de Dimensionamiento de Barras
IEEE Std 1283Guía para determinar los efectos de las altas temperaturas de operación en conductores, conectores y accesorios.
IEEE Std 738Su objetivo es presentar un método para calcular la relación de la temperatura con la corriente en los siguientes casos:
Propiedades del conductor.Diámetro del conductor.Condiciones de la superficie del conductor.Condiciones del clima.Corriente eléctrica de conducción.
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“Subestaciones”
Universidad de ChileFacultad de Ciencias Físicas y Matemáticas
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Constanza Ahumada Jorge Dharmawidjaja Francisco Sepúlveda
Carlos Toro Carolina Velez
EL744 – Taller de Proyectos I en Sistemas de Potencia
Profesor
Sergio Marchant Víctor Segovia Oriol Tucas