PARTES DE UNA SUB ESTACION

ELEMENTOS CONSTITUTIVOS DE UNA

SUBESTACIÓNLos elementos que constituyen una subestación se pueden clasificar enelementos principales y elementos secundarios.

ELEMENTOS PRINCIPALES

TRANSFORMADOR

INTERRUPTOR DE POTENCIA

RESTAURADORES

CUCHILLAS FUSIBLES

CHUCHILLAS DECONECTADORAS

APARTARRAYOS

TABLEROS DUPLEX DE CONTROL

CONDENSADORES

TRANSFORMADORES PARA INSTRUMENTO

ELEMENTOS SECUNDARIOS

CABLES DE POTENCIA

CABLES DE CONTROL

ALUMBRADO

EQUIPO DE FILTRADO DE ACEITE

SISTEMA A TIERRA

INTERCOMUNICADOR

TRANSFORMADORDispositivo eléctrico que permite aumentar o disminuir la tensión en un circuito

eléctrico de corriente alterna.

El transformador es un dispositivo que convierte la energía eléctrica alterna de

un cierto nivel de tensión, en energía alterna de otro nivel de tensión,

basándose en el fenómeno de la inducción electromagnética. Está

constituido por dos bobinas de material conductor, devanadas sobre un

núcleo cerrado de material ferromagnético pero aisladas entre sí

eléctricamente. La única conexión entre las bobinas la constituye el flujo

magnético común que se establece en el núcleo. El núcleo, generalmente, es

fabricado bien sea de hierro o de láminas apiladas de acero eléctrico,

aleación apropiada para optimizar el flujo magnético

Núcleo de circuito magnéticoCircuito magnético a un dispositivo en el cual las líneas de fuerza del campo

magnético se hallan canalizadas trazando un camino cerrado. Para sufabricación se utilizan materiales ferromagnéticos pues éstos tienen una

permeabilidad magnética mucho más alta que el aire o el espacio vacío y

por tanto el campo magnético tiende a confinarse dentro del material,

llamado núcleo. El llamado acero eléctrico es un material cuya

permeabilidad magnética es excepcionalmente alta y por tanto apropiado

para la fabricación de núcleos.

Bobinas y Válvula de carga de aceiteLas bobinas son simplemente alambres generalmente de cobre enrollado enlas piernas del núcleo. Según el número de espiras (vueltas) alrededor de unapierna inducirá un voltaje mayor. Se juega entonces con el número de vueltasen el primario versus las del secundario. En un transformador trifásico el númerode vueltas del primario y Bobinas.

Los indicadores magnéticos de nivel tienen como finalidad indicar el nivel delos líquidos y también cuando están previstos de contactos para alarma sirvetambién como protección para los transformadores con los que operan lostransformadores de potencia están generalmente dotados de dispositivosexternos que permiten indicar el nivel de aceite en el tanque, por lo general seconstruyen con cubierta de aluminio con las partes móviles de latón, las agujasestablecen dos contactos, siendo uno para el nivel mínimo y el otro para elnivel máximo.

INTERRUPTOR DE POTENCIAUn interruptor es un dispositivo cuya función es interrumpir y restablecer la

continuidad en un circuito eléctrico.

Si la operación se efectúa sin carga (corriente), el interruptor recibe el nombre

de desconectador o cuchilla desconectadora.

Sin embargo la operación de apertura o de cierre la efectúa con carga

(corriente nominal), o con corriente de corto circuito (en caso de alguna

perturbación), el interruptor recibe el nombre de DISYUNTOR O INTERRUPTOR

DE POTENCIA.

Los interruptores de potencia, como ya se mencionó, interrumpen y

restablecen la continuidad de un circuito eléctrico. La interrupción la deben

efectuar con carga o corriente de corto circuito.

Este interruptor se emplea para circuitos de líneas de alto voltaje en que se requiere una

capacidad de interrupción muy rápida, y con características de reenganche rápido efectivo.

RESTAURADORESEn los sistemas de distribución, además del problema de la protección de los

equipos eléctricos, se representan el de la “continuidad” del servicio, es decir

la protección que se planea en las redes de distribución se hace pensando

en los dos factores mencionados anteriormente.

Para satisfacer esta necesidad se ideo un interruptor de operaciones

automáticamente que no necesita de accionamiento manual para sus

operaciones de cierre o apertura (la operación manual se refiere al mando

por control remoto), es decir, construido de tal manera que un disparo o un

cierre está calibrando de antemano y opera bajo una secuencia lógicapredeterminada y constituye un interruptor desacuerdo con las necesidades

de la red de distribución que se va a proteger.

Este interruptor recibe por tales condiciones el nombre de restaurador.

Un restaurador no es más que un interruptor de aceite con sus tres contactosdentro de un mismo tanque y que opera en capacidades interruptoras

relativamente bajas y tensiones no muy elevada.

CUCHILLAS FUSIBLESLa cuchilla fusible es un elemento de conexión y

desconexión de circuitos eléctricos. Tiene dos

funciones: como cuchilla desconectadora, para lo

cual se conecta y desconecta, y como elemento de

protección.

El elemento de protección lo constituye el dispositivo

fusible, que se encuentra dentro del cartucho de

conexión y desconexión. El dispositivo fusible se

selecciona de acuerdo con el valor de corriente

nominal que va a circular por él, pero los fabricantes

tienen el correspondiente valor de corriente de

ruptura para cualquier valor de corriente nominal.

Los elementos fusibles se construyen

fundamentalmente de plata (en casos especiales),

cobre electrolítico con aleación de plata, o cobre

aleado con estaño.

CHUCHILLAS DECONECTADORAS

La cuchilla desconectadora es un elemento que sirve para desconectar

físicamente un circuito eléctrico.

Por lo general se operan sin carga, pero con algunos aditamentos se puede

operar con carga, hasta ciertos límites.

Para tensiones elevadas se emplean cuchillas con cuernos de arqueo y puesta a

tierra. Estas cuchillas son semejantes a los de cuerno de arqueo y conexión de

puesta a tierra

APARTARRAYOSLas sobretensiones que se presentan en las instalaciones de un sistema pueden ser de dos tipos:

1. sobretensiones de tipo atmosférico.

2. sobretensiones por fallas en el sistema.

En el estudio que ahora trataremos nos ocuparemos de las sobretensiones de tipo atmosférico.

Las ondas que presentan durante una descarga atmosférica viajan a la velocidad de la luz y dañanal equipo si no se tiene protegido correctamente; para la protección del mismo se deben tomar encuenta los siguientes aspectos:

1. descargas directas sobre la instalación

2. descargas indirectas Apartarrayos. El apartarrayos es un dispositivo que nos permite proteger lasinstalaciones contra sobretensiones de tipo atmosférico

De los casos anteriores el más interesante, por presentarse con mayor frecuencia, es el de lasdescargas indirectas.

El apartarrayos, dispositivo que se encuentra conectado permanentemente en el sistema, operacuando se presenta una sobretensión de determinada magnitud, descargando la corriente a tierra.

Su principio general de operación se basa en la formación de un arco eléctrico entre dos explosorescuya operación está determinada de antemano de acuerdo a la tensión a la que va a operar.

Se fabrican diferentes tipos de apartarrayos, basados en el principio general de operación; porejemplo: los más empleados son los conocidos como “apartarrayos tipo autovalvular” y“apartarrayos de resistencia variable”.

El apartarrayos se conecta entre línea y tierra, consiste básicamente de elementos

resistores en serie con gaps o explosores. Los elementos resistores ofrecen una

resistencia no lineal, de manera tal que para voltajes a la frecuencia normal del

sistema la resistencia es alta y para descargar corrientes la resistencia es baja.

TABLEROS DUPLEX DE CONTROLEs el conjunto de gabinetes modulares utilizados para instalar los diferentes equipos de

medición, protección y mecanismos de control de la subestación, además tiene

instalados los sistemas de mandos para efectuar las diferentes maniobras de control de

una subestación cuando sea necesario en forma manual

CONDENSADORESEstos bancos, están formados básicamente por

celdas capacitivas monofásicas de alta tensión

en conexión estrella, las cuales cuentan con el

índice más bajo de fallas por año a nivel mundial

y son protegidas mediante fusibles tipo expulsión

en forma individual. Las celdas son montadas en

una o varias estructuras de acero galvanizado

por inmersión en caliente con un diseño

adecuado para su montaje a la intemperie.

Como elementos complementarios de los

bancos de capacitores, se pueden suministrar

con desconectadores en aceite o en vacío,

apartarrayos, fusibles principales de potencia,

cuchillas desconectadoras y/o de puesta a

tierra, sistemas de control y protección por

medio de relevadores de protección

microprocesados y los TC's o TP's necesarios para

el esquema de protección

ELEMENTOS SECUNDARIOS

CABLES DE POTENCIAConductores que se emplean como alimentadores de equipos, de talleres, en

residencias y otros. Su construcción es diferente a la de los juegos de Barras

colectoras. Están formados por uno o más conductores, perfectamente aislados y

protegidos del exterior por sucesivas capas que le dan aislamiento, hermeticidad

y resistencia mecánica.

CABLES DE CONTROLPara definir los cables de control, basta con

entender que son filamentos de hilos de

acero inoxidable que cumple con

funciones de ser ente conductor.

Entendemos por cables de control como la

estructura de hilo de acero inoxidable

habitualmente recubierto por una capa

flexible de acero inoxidable, para el

funcionamiento de mecanismos endiferentes maquinarias

ALUMBRADOLas áreas de la subestación de distribución (caseta, zona de equipo instalado yde tránsito), deben tener una iluminación adecuada para que el personal de

operación y mantenimiento pueda realizar sus trabajos

En general, en la iluminación de las áreas se pueden considerar cuatro

propósitos:

a) Seguridad en la operación del equipo

b) Tránsito sin peligro

c) Inspección del equipo

d) Trabajo de mantenimiento.

EQUIPO DE FILTRADO DE ACEITECon el fin de prolongar la vida útil del aceite aislante mineral y por consiguiente la vida deltransformador, se realiza el servicio de Reacondicionamiento del Aceite, el cual consiste en laextracción de agua y partículas, elevando notablemente su rigidez dieléctrica.

El servicio se realiza utilizando el método de micro-filtración conforme a la norma NMX-J-308inherente al manejo, control y tratamiento de aceite aislante para transformadores, y a la NOM-133-ECOL relacionada con manejo de residuos peligrosos.

SISTEMA A TIERRAUtilizado para la puesta a tierra de los equipos electrónicos y de control, consta

de una serie de electrodos instalados remotamente del local de unidades de

energía interrumpible del edificio inteligente, enlazados entre si por medio de

cobre desnudo Cal. 4/0 AWG. En el interior del local de las unidades de energía

interrumpible del edificio inteligente, se instaló una barra de cobre electrolítico

de 3.600 x 0.1016 x 0.009525 mts., montada a 2.60 mts. Sobre nivel de piso

terminado con una leyenda indicativa, que es de uso exclusivo para el sistema

de electrónica. Conectada a el sistema de tierras remotas mediante cable de

cobre Cal. 4/0 AWG. Aislamiento THW – LS 90 °C, con marcas en los extremos y a

intervalos no mayores de 3.0 color verde; a las concentraciones de tableros

para cada nivel de cada módulo, los tableros para el sistema regulado de

energía se conectaran con cables paralelos de calibre adecuado a la

capacidad del interruptor termo magnético principal de cada tablero, de características similares al Cal. 2 AWG y dejando como preparación cocas de

cable.