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Diseño de EETTTRANSCRIPT
CURSODiseño de Estaciones Transformadoras
Prof. Ing. Roberto Campoy
DEFINICIÓN
TENSIONES DE UN SISTEMA
SISTEMA RADIAL Y EN ANILLO
PLANEAMIENTO DEL SISTEMA
DEFINICIÓN DE SISTEMA
ELÉCTRICO
SISTEMA ELÉCTRICO
Es el conjunto de instalaciones y equipos eléctricos
destinados a permitir la transformación de distintas
formas de energía en energía eléctrica, y la
distribución de ésta desde los centros de generación
hasta los lugares de conversión de la misma en
otras formas de energía.
ESTAC. TRANSF. ESTAC. TRANSF.GENERADOR LÍNEA DE ALTA TENSIÓN
ESQUEMA BÁSICO
SUB EST.
M.T./B.T.
SUB EST.
M.T./B.T.
LÍNEA M.T.
RED DE
B. T.
RED DE
B. T.
TENSIONES DE UN
SISTEMA
TENSIONES DE UN SISTEMA (I)
En los sistemas trifásicos se considera como
tensión de referencia la compuesta o de línea
(expresada en valor eficaz)
Tensión compuesta VTensión simple V/1,73
TENSIONES DE UN SISTEMA (II)
Tensión nominal:
Es el valor de la tensión con la cual el sistema es
denominado, y a la cual están sometidos los
equipos, con pequeñas variaciones en más o en
menos para operar la energía eléctrica de acuerdo
con lo que indican las normas al respecto.
Tensión máxima:
Es la tensión más elevada que puede presentarse en
cualquier momento y en cualquier punto del sistema
en condiciones normales de servicio.
TENSIONES DE UN SISTEMA (III)
Tensión media:
Es el promedio de las tensiones medidas a
intervalos regulares en un determinado período.
Tensión mínima:
Es la tensión más baja que puede admitirse en
cualquier momento y en cualquier punto del sistema
en función de las posibilidades de regulación y
manteniendo las condiciones normales de servicio.
TENSIÓN MÁXIMA 145 Kv
TENSIÓN MEDIA 135 Kv
V (Kv)
T (hs)
VARIACIÓN DE LA TENSIÓN EN UN PUNTO DEL SISTEMA
(Durante un día cualquiera, para V Nominal 132 Kv)
TENSIÓN NOMINAL 132 kV
6 12 18 24
TENSIÓN MÍNIMA 125 Kv
TENSIONES NORMALIZADAS EN ARGENTINA
ALTA TENSIÓN:
(66 Kv) – 132 Kv – 220 Kv – (330 Kv) – 500 Kv
MEDIA TENSIÓN:
13,2 Kv – 33 Kv
BAJA TENSIÓN:
380/220 V
SISTEMA RADIAL Y EN
ANILLO
SISTEMA DE ALTA TENSIÓN EN ANILLO
C
C
C
ET E
ET E
ET E
ET R ET R
ET R
ET R
ET R
ET R220 kV 132 kV 66 kV
NODOS
RAMAS
ET E: Estación Elevadora / ET R: Estación Reductora / C: Central Generadora
SISTEMA RADIAL
DISTRIBUCIÓN PRIMARIA
ET R
DISTRIBUCIÓN SECUNDARIA
13,2 kV
13,2 kV
380/220 V
SE MT/BT
SE MT/BT: Subestación Media Tensión / Baja Tensión
SISTEMA ANILLO ABIERTO
DISTRIBUCIÓN PRIMARIA
ET R
ET R
ET R
ET R
SECCIONADOR
CARGAS
SISTEMA ANILLO ABIERTO
DISTRIBUCIÓN SECUNDARIA
SE MT/BT SE MT/BT
PLANEAMIENTO DEL
SISTEMA
PLANEAMIENTO DEL SISTEMA
El planeamiento de un sistema eléctrico,
considerándolo de suficiente magnitud, p.ej. para
una provincia, una región o un país, consiste en
diseñar y definir:
La topología de la red de alta tensión que vincule
las fuentes de generación y los centros de
consumo
El equipamiento de las plantas de generación,
transformación, compensación, maniobra y redes
de distribución.
EXPANSIÓN DE UN SISTEMA ACTUAL
Determinación del período del plan de expansión (¿10 ó
15 años?)
Determinación de los años de corte (2 ó 3)
Estudio del crecimiento de la demanda con desagre-
gación geográfica y escenarios pesimista, neutro y
optimista
Factibilidad técnica dada por la configuración de los
circuitos, la disposición de las instalaciones y el
dimensionamiento de los equipos que integran el sistema
para su funcionamiento permanente en condiciones
normales y en emergencia frente a contingencias (N-1)
Confiabilidad del sistema (Normas de CAMMESA y
TRANSENER)
ETAPAS PRELIMINARES PARA EL DISEÑO DE
UNA ESTACIÓN TRANSFORMADORA (I)
Los estudios de planificación previa determinan los
valores eléctricos característicos respecto a (PT1
CAMMESA):
Flujos de carga
Corrientes de corto circuito (22 KA – 31,5 KA)
Transitorios electromagnéticos
Transitorios electromecánicos
Coordinación de la aislación
ETAPAS PRELIMINARES PARA EL DISEÑO DE
UNA ESTACIÓN TRANSFORMADORA (II)
Los valores anteriores permiten definir características de:
Interruptores
Transformadores de corriente
Transformadores de tensión
Descargadores
Reactores de neutro
Conductores bajo esfuerzos electrodinámicos
Protecciones
Bancos de capacitores serie y paralelo (cuando sean necesarios)
DETERMINACIÓN DE LA POTENCIA
ADOPCIÓN DE PARÁMETROS
ELÉCTRICOS
UBICACIÓN DE LA ESTACIÓN
SISTEMA DE BARRAS
DETERMINACIÓN DE LA
POTENCIA
DETERMINACIÓN DE LA POTENCIA
EN ESTACIONES ELEVADORAS
Está determinada por la potencia de la central
generadora a la cual está asociada.
EN ESTACIONES REDUCTORAS
Está determinada por la demanda máxima que
corresponde a la zona de influencia asignada a la
misma, para el año horizonte en la planificación del
sistema, considerando los módulos de los
transformadores de potencia.
ZONA DE INFLUENCIA DE LAS ESTACIONES
Año Base
Radio de
influencia
Distribuidores en
Media Tensión
Primer año de corte. Ampliación de potencia en
algunas estaciones
Radio de
influencia
Segundo año de corte. Nuevas estaciones sin
reestructurar la red de MT
Segundo año de corte. Red de MT reestructurada
Año horizonte. Ampliación de potencia en otras
estaciones y previsión de futuras
FUTURA ET
FUTURA ETFUTURA ET
ADOPCIÓN DE PARÁMETROS
ELÉCTRICOS
ADOPCIÓN DE PARÁMETROS ELÉCTRICOS
Una vez determinada la potencia de la estación, es
necesario adoptar o definir claramente ciertos
valores de magnitudes eléctricas fundamentales,
que se relacionan con la red de alta tensión a la que
la estación estará vinculada.
Estos valores dependen de la tensión y frecuencia
de las líneas de transmisión que la alimentan y de
las líneas de distribución a las que sirve.
PARÁMETROS ELÉCTRICOS (I)
TENSIONES NOMINALES
ALTA TENSIÓN:
(Distribución en alta tensión, Troncal y Transporte)
(66 Kv) – 132 Kv – 220 Kv – (330 Kv) – 500 Kv
MEDIA TENSIÓN:
(Distribución primaria)
13,2 Kv – 33 Kv
BAJA TENSIÓN:
(Distribución secundaria)
380/220 V
PARÁMETROS ELÉCTRICOS (II)
Rango de Tensión en operación en estado normal
485 - 515 kV para 500 kV
209 - 231 kV para 220 kV
125 - 139 kV para 132 Kv
Máxima Tensión de Servicio
525 kV para 500 kV
242 kV para 220 kV
145 kV para 132 kV
Frecuencia Nominal: 50 Hz
PARÁMETROS ELÉCTRICOS (III)
Rango de Frecuencia en operación en estado
normal: +/- 0,2 Hz
Valores Transitorios de Frecuencia tolerables:
-2/+3 Hz
Componente de Secuencia Inversa de la tensión:
menor que 1%
UBICACIÓN DE LA
ESTACIÓN
UBICACIÓN DE LA ESTACIÓN TRANSFORMADORA
Para estaciones elevadoras, el lugar de instalación
estará determinado exclusivamente por la ubicación
de la central correspondiente.
Para estaciones reductoras, el lugar más adecuado
para entregar la energía, estará determinado en la
mayoría de los casos por el baricentro de cargas de
la zona o región a satisfacer.
TIPO SEGÚN LA EXPOSICIÓN AL AMBIENTE
Para estaciones reductoras, según sea la ubicación
elegida y las condiciones del entorno ambiental
podrán ser de:
TIPO INTERIOR
Zonas urbanas de alto costo del terreno y
condiciones vulnerables del entorno por la densidad
de población
TIPO INTEMPERIE
Zonas suburbanas, o rurales de bajo costo del
terreno y poca vulnerabilidad del entorno por
reducida densidad de población
E.T. GUAYMALLÉN (Mza.) Tipo intemperie (I)
E.T. GUAYMALLÉN (Mza.) Tipo intemperie (II)
E.T. Bolougne Sur Mer(Mza.) Tipo intemperie (III)
E.T. TIPO INTERIOR (IV)
E.T. TIPO INTERIOR (V)
CONDICIONANTES DE LA UBICACIÓN
Disponibilidad de terreno
Dimensiones del predio
Orientación del predio
Geología del terreno
Topografía del terreno
Impacto ambiental
Límites y división de las instalaciones
Accesos para vehículos
DISPONIBILIDAD DE TERRENO
Está condicionada por la zona de instalación:
Urbana, suburbana o rural
La condición anterior determina el factor costo, que
es importante en las estaciones urbanas
Las circunstancias anteriores determinan el diseño
según la exposición al ambiente (interior o exterior)
En el caso de estaciones suburbanas y rurales, un
condicionante importante puede ser la accesibilidad
de las líneas aéreas de alta tensión
En instalaciones a la intemperie, es importante la
posible polución ambiental a la que estará sometida
y la cercanía a corredores aéreos o zonas con riesgo
de incendio o explosión
DIMENSIONES DEL PREDIO
Está relacionada con la potencia de la estación
Se deben prever ampliaciones futuras (hasta un 100 %
de la superficie a ocupar inicialmente)
En el caso de instalaciones “interior” actualmente se
utilizan equipamientos compactos prefabricados de
dimensiones menores, lo que reduce las necesidades
de superficie del terreno
En las instalaciones “intemperie” la distribución de
equipos y construcciones queda sujeta al criterio del
proyectista. En ese caso es fundamental tener en
cuenta lo siguiente:
DIMENSIONES DEL PREDIO - Espacio en intemperie
Playas para el equipamiento de maniobra, transforma-
dores de potencia, intensidad y tensión, descargado-
res y barras para las distintas tensiones
Caminos internos de circulación
Área de edificios de control, de servicios auxiliares y
de celdas de media tensión
Edificio de oficinas, servicios y mantenimiento (*)
Área de depósitos de materiales intemperie (*)
Área de salida de cables subterráneos de alta y/o
media tensión
Zonas de pararrayos y antenas arriendadas para
comunicaciones
(*) Si correspondiere
ORIENTACIÓN DEL TERRENO
PARA ESTACIONES INTEMPERIE Y LÍNEAS AÉREAS
El eje de la playa de maniobras determina la
vinculación de la estación con las entradas y salidas
de líneas
La orientación de la playa deberá permitir una
racional, simple y armónica distribución de las
entradas y salidas de las líneas en su configuración
inicial y futura, evitando los cruces entre ellas
PARA ESTACIONES INTERIOR Y LÍNEAS
SUBTERRÁNEAS
Los cables de entrada y salida serán unipolares y
armados, debiéndose tener en cuenta para la
distribución del tendido los siguientes aspectos:
CONSIDERACIONES PARA EL TENDIDO DE
CABLES SUBTERRÁNEOS
Distancias entre fases
Disposición de conductores de una misma terna
Distancia de seguridad y mantenimiento entre ternas
Profundidad del tendido por razones de seguridad del
servicio y del mantenimiento
Profundidad, disposición y forma de montaje de los
conductores en cuanto a la seguridad de las zonas que
atraviesa la traza (de acuerdo a reglamentos públicos)
Distancias de seguridad respecto a otros servicios
existentes en el lugar como distribución eléctrica, gas,
agua, cloacas, desagües, etc. (de acuerdo a exigencias
que al respecto posean los organismos, empresas o
sociedades responsables de los mismos. Irrigación)
CONDICIONANTES PARA LAS SALIDAS DE LÍNEAS
Los campos de salida de las líneas a construir
inicialmente deberán ubicarse y distribuirse de
manera tal que las líneas previstas puedan salir, en
lo posible, sin tener que cruzarse entre sí. Si la
estación a montar es para conectarse a una línea
existente, la orientación deberá tener en cuenta el
trazado de dicha línea para facilitar la entrada y
salida producto de la interrupción de la misma,
contemplando al mismo tiempo las conexiones
futuras. En tal sentido se deberá tener en cuenta los
condicionamientos prescriptos en la Guía de
Referencias de Líneas aéreas del ENRE en cuanto a
los siguientes aspectos:
CONDICIONANTES PARA LAS SALIDAS DE LÍNEAS
Anchos de la Franja de Servidumbre en Líneas
Aéreas (esto es importante ya que, como ejemplo,
la franja de servidumbre para las líneas de 500 kV
tiene un ancho de 90 m de restricción a las
construcciones).
Distancias de seguridad entre los ejes de las
Líneas Aéreas.
Distancias de cruces de Líneas Aéreas de
distintas tensiones
GEOLOGÍA DEL TERRENO (I)
Para poder calcular las fundaciones de equipos einstalaciones es fundamental realizar un estudio desuelos. Las condiciones del terreno son determinantes delas características de las bases. Un terreno de malacalidad portante puede generar costos muy elevados conrelación al monto del proyecto. El estudio de suelospermitirá obtener los siguientes datos:
a) Descripción y clasificación de los distintos estratos
b) Nivel de la napa freática
c) Pesos específicos natural y secado a estufa
d) Granulometría
e) Humedad natural
f) Límite líquido y plástico
g) Ángulo de rozamiento interno
GEOLOGÍA DEL TERRENO (II)
h) Cohesión
i) Cota de fundación
j) Tipo de fundación requerida (directa o Indirecta)
k) Valor de resistencia de rotura para directas
l) Valor de rotura de punta y fricción para indirectas
m) Coeficiente de balasto y ley de variación con la
profundidad de la napa
n) Determinación del grado de agresividad del terreno y del
agua de la napa
ñ) Resistividad del terreno
o) Coeficientes de compresibilidad del
suelo: lateral y fondo
TOPOGRAFÍA DEL TERRENO
Las estaciones transformadoras están constituidaspor equipos que en varios casos son de pesosconsiderables, concentrados en superficies peque-ñas (p.ej. transformadores de potencia). Por dicharazón:
Es importante la homogeneidad de las caracterís-ticas del suelo y sobre todo que no se trate dematerial de relleno
También debe procurarse que el terreno sea lo másnivelado posible, sin depresiones con respecto a lospredios circundantes, para evitar tener que realizaraportes de material o defensas perimetrales ydrenajes
El estudio que permite determinar los niveles, es la“planialtimetría”
IMPACTO AMBIENTAL (I)
Hoy está ampliamente difundido el concepto deEcología y existe una conciencia generalizada de laimportancia de preservar el ambiente
Por otra parte el progreso tecnológico empujado porel científico es el responsable de nuestra calidad devida, muy superior a la de nuestros antepasados
Sin embargo el mismo progreso es el causante de laagresión al medio ambiente y por tanto a todos losseres vivos en especial al ser humano
Es difícil imaginar una obra encarada por el hombreque no cause un impacto ambiental
Minimizar éste en un emprendimiento dado, tieneasociada casi siempre una elevación del costo o unarenuncia a parte sus beneficios
IMPACTO AMBIENTAL (II)
Por lo tanto, dado por inevitable el impacto de una
obra al exterior, los proyectistas deberán concebirla
de forma que en primer término no viole normas de
seguridad para las personas. Luego deberán
minimizar los perjuicios menores que pueda causar,
a costa de incrementar razonablemente los costos.
El Estado a través de los organismos regulatorios, a
fin de preservar el bien común, exige en toda obra
pública o privada bajo su control, la realización de
un “Estudio de Impacto Ambiental” y de una
“Audiencia Pública”, de los que surge la factibilidad
o no de realizar la obra o de modificarla.
IMPACTO AMBIENTAL (III)
En definitiva, para el Estado, quien debe decidir si
aprueba o no la obra que acusa el impacto
ambiental, el problema se reduce a evaluar una
relación de “costo – beneficio”.
El costo está determinado en valores monetarios.
El beneficio en cambio muchas veces es de muy
difícil cuantificación monetaria porque involucra
cuestiones intangibles ¿Quién puede determinar con
precisión cuánto vale la “agresión paisajística” de
una línea eléctrica?
IMPACTO AMBIENTAL
EN ESTACIONES TRANSFORMADORAS (I)
En las obras eléctricas, en particular las estacionestransformadoras, el “impacto” está dado en primerlugar por el peligro que implica su proximidad parala salud e integridad física de las personas.
La proximidad puede significar descargaseléctricas en alta tensión con peligro de muerte.El respeto a las “distancias eléctricas” deseguridad establecidas por las normas essuficiente.
La proximidad puede implicar también daños a lasalud por exposición a excesivos camposelectromagnéticos. Las normas establecentambién las distancias de seguridad suficientes.
IMPACTO AMBIENTAL
EN ESTACIONES TRANSFORMADORAS (II)
En segundo lugar el “impacto” está dado por la
alteración estética visual del entorno. El ingeniero
civil o arquitecto deberá procurar que las obras
queden disimuladas o poco destacadas en el lugar.
Los siguientes aspectos contribuyen a hacer una
instalación menos agresiva al paisaje:
Mínimo desarrollo en altura
Uso de trincheras o pantallas forestales para las
rurales o muros estéticos para las suburbanas.
Uso de colores acordes en aisladores y tratamien-
to para estructuras metálicas.
LÍMITES Y DIVISIÓN DE LAS INSTALACIONES
En función de lo establecido por la ley Nº 24065
Hay ciertas estaciones transformadoras que están
constituidas por:
Una parte operada por la Transportista (Transe-
ner).
Otra parte operada por la Distribuidora Troncal.
Además también hay estaciones transformadoras
que poseen equipamientos que se reparten entre:
La Distribuidora Troncal
La Distribuidora
LÍMITES Y DIVISIÓN DE LAS INSTALACIONES
En los casos en que se presenta esta situación de
compartir un mismo predio con playas de maniobra
de diferentes concesionarias, es necesario que
queden debidamente delimitadas y separadas las
instalaciones de cada responsable.
Los límites físicos podrán concretarse con cercos
de alambrado olímpico o mampostería según se
construyan a la intemperie o en interiores de
edificios.
ACCESO A LAS INSTALACIONES
Los accesos a las estaciones deberán procurarse
desde calles, rutas, avenidas, etc. de manera de
facilitar la entrada de vehículos con cargas pesadas
a través de portones adecuados y puertas de acceso
de personal.
En los casos antedichos de instalaciones en predios
compartidos deberán independizarse los accesos
para cada una de las prestadoras del servicio
involucradas, de manera que queden perfectamente
separados e independientes los ámbitos de trabajo
del personal de cada una de ellas.
DATOS CARACTERÍSTICOS DEL
EMPLAZAMIENTO (I)
Los datos para describir las características del
emplazamiento deberán responder como mínimo al
siguiente listado:
Estudios geotécnicos densificados
Altura sobre el nivel del mar
Calificación de sismicidad y factor de riesgo
asociado
Nivel de polución
Condiciones climáticas:
DATOS CARACTERÍSTICOS DEL
EMPLAZAMIENTO (II)
Condiciones climáticas:
Temperatura máxima absoluta + viento asociadoTemperatura mínima absoluta + viento asociadoTemperatura media anual máximaTemperatura media anual mínimaHumedad relativa máximaHumedad relativa media mensual máximaPrecipitación media anualVelocidad viento (sostenido 10 minutos)Velocidad máxima (ráfaga de 5 segundos)Manguito de hieloNivel isocerraúnico o densidad de descargas
SISTEMAS DE BARRAS
SISTEMA ELÉCTRICO – RAMAS Y NODOS
En general un sistema eléctrico está estructuradosobre la base de un conjunto de ramas (líneas) quese unen en forma de malla y donde los puntos deconvergencia de dos o más ramas constituyen unnodo. Dichos nodos en la mayoría de los casos loconstituyen las estaciones transformadoras.
Toda estación es en sí un punto particular delsistema. Es decir, éstas cumplen la doble función deser lugares donde se inyecta o extrae energía ydonde además es posible operar sobre las conexio-nes de las líneas para dar una configuracióndiferente a la topología de la red y consecuente-mente una distribución distinta del flujo energético.
SISTEMA DE ALTA TENSIÓN EN ANILLO
C
C
C
ET E
ET E
ET E
ET R ET R
ET R
ET R
ET R
ET R220 kV 132 kV 66 kV
NODOS
RAMAS
RAMAS Y NODOS EN EL SISTEMA
LÍNEA (RAMA) LÍNEA (RAMA)
BARRA (NODO)
Interruptores
Transformador
BARRA (NODO)
Interruptor
132 Kv
66 Kv
BARRAS DE LA ESTACIÓN
Las barras constituyen, el lugar eléctrico de
conexión común a todos los circuitos involucrados:
básicamente entradas y salidas de línea, entradas
desde transformadores elevadores de generadores y
salidas a, y de, transformadores reductores.
Como sirven de enlace entre los distintos circuitos
convergentes, tienen una importancia fundamental
en el funcionamiento de la estación y son por tanto
su punto más crítico, ya que deben permanecer casi
siempre bajo tensión, aún cuando por falla o por
mantenimiento deba desactivarse algún circuito
(salida de servicio).
EQUIPAMIENTO DE LOS ACCESOS A BARRAS
Cada circuito que se acopla a las barras, tiene unconjunto asociado de equipos que se disponenalineadamente.
La zona donde se instalan recibe el nombre decampo o vano.
Los campos son fundamentalmente de transforma-dor, de línea y de acoplamiento de barras.
La conexión a las barras se realiza a través de uninterruptor automático de potencia. Es el elementoencargado de abrir el circuito eléctrico en cualquiercondición (en vacío, bajo carga, o en cortocircuito).Transformadores con o sin puesta a tierra,transformadores de medición, descargadores, etc.
EQUIPAMIENTO Y BARRAS EN E.T.
CONFIGURACIONES DE BARRAS (I)
Barra simple con interruptor simple
Barra simple con interruptor y seccionador en
derivación
Barra simple con interruptor simple, barra de trans-
ferencia e interruptor de acoplamiento
Barra simple con interruptor simple e interruptor de
acoplamiento
Barra doble con interruptor simple e interruptor de
acoplamiento
Barra doble con interruptor y seccionador en
derivación a una de ellas, que hace de barra de
transferencia e interruptor de acoplamiento
CONFIGURACIONES DE BARRAS (II)
Barra doble con interruptor y seccionador en
derivación a otra tercera barra de transferencia, e
interruptor de acoplamiento entre las barras
Barra triple con interruptor simple y con interruptor
de acoplamiento entre cualquier par de barras
Barra triple con funciones de transferencia en cada
una, seccionadores en derivación a cada barra e
interruptor de acoplamiento
Barra doble con interruptor doble
Barra doble con un interruptor simple y uno
compartido (1½)
Sistema poligonal o en anillo
BARRA SIMPLE CON INTERRUPTOR SIMPLE
INTERRUPTOR
SECCIONADOR
SECCIONADOR
SALIDAS DE LÍNEA
BARRA
VENTAJAS:
Instalación simple y de maniobra
sencilla
Complicación mínima en el
conexionado.
Costo reducido
DESVENTAJAS:
Un avería en las barras
interrumpe totalmente el
suministro de energía.
El mantenimiento de un
interruptor, elimina del servicio la
salida correspondiente.
No es posible la alimentación
separada de una o varias salidas, ya
que no hay acoplamiento
longitudinal.
Resulta imposible la ampliación
de la ET sin ponerla fuera de
servicio.
BARRA SIMPLE CON INTERRUPTOR Y SECCIONADOR
EN DERIVACIÓN
BARRA
BY PASS
(DERIVACIÓN)
Esta configuración es para evitar los inconvenientes que resultan de poner fuera de servicio las
líneas de salidas por mantenimiento de interruptores, por lo que se instalan seccionadores en
derivación con los interruptores, de forma tal que cerrando el seccionador en derivación y
abriendo el interruptor y los seccionadores a cada lado del interruptor, la línea de salida puede
permanecer en servicio (SIN PROTECCIÓN) mientras se realiza el mantenimiento al
interruptor.
BARRA SIMPLE CON INTERRUPTOR SIMPLE, BARRA
DE TRANSFERENCIA E INTERRUPTOR DE
ACOPLAMIENTO
BARRA PRINCIPAL
BARRA DE
TRANSFERENCIA
ACOPLAMIENTO
BY PASS
(DERIVACIÓN)
Esta configuración se utiliza en instalaciones de
mayor importancia. Aquí cada línea puede
alimentarse indistintamente desde cada uno de
los juegos de barras, por lo que resulta posible
dividir las salidas en dos grupos independientes.
También resulta posible conectar todas las
líneas de alimentación sobre un juego de barras
mientras se realizan las tareas de
mantenimiento de la otra, debiendo transferir
las cargas por medio del interruptor de
acoplamiento.
BARRA SIMPLE CON INTERRUPTOR SIMPLE, E
INTERRUPTOR DE ACOPLAMIENTO
SUB BARRA “A” SUB BARRA “B”ACOPLAMIENTO
BY PASS
(DERIVACIÓN)
Si ahora se dividen las barras en secciones mediante interruptores y seccionadores, se posibilita
que en caso de avería en las barras, quede limitada al sector afectado, quedando en servicio el
resto de la instalación.
Con esta disposición es posible mayor flexibilidad en el funcionamiento de la ET especialmente
para el mantenimiento.
BARRA DOBLE CON INTERRUPTOR SIMPLE, E
INTERRUPTOR DE ACOPLAMIENTO
BARRA “A”
BARRA “B”
ACOPLAMIENTO
Esta configuración se utiliza en instalaciones de mayor
importancia. Aquí cada línea puede alimentarse
indistintamente desde cada uno de lo juegos de barras,
por lo que resulta posible dividir las salidas en dos
grupos independientes.
También resulta posible conectar todas las líneas de
alimentación sobre un juego de barras mientras se
realizan las tareas de mantenimiento de la otra,
debiendo transferir las cargas por medio del
interruptor de acoplamiento.
BARRA DOBLE CON INTERRUPTOR Y SECCIONADOR EN
DERIVACIÓN A UNA DE ELLAS QUE HACE DE BARRA DE
TRANSFERENCIA, E INTERRUPTOR DE ACOPLAMIENTO
BARRA “A”
BARRA “B” Y
TRANSFERENCIA
ACOPLAMIENTO
BY PASS
(DERIVACIÓN)
BARRA DOBLE CON INTERRUPTOR Y SECCIONADOR EN
DERIVACIÓN A OTRA TERCER BARRA DE TRANSFERENCIA,
E INTERRUPTOR DE ACOPLAMIENTO ENTRE LAS BARRAS
BARRA “A”
BARRA “B”
ACOPLAMIENTO
BY PASS
(DERIVACIÓN)
BARRA TRANSFERENCIA
Esta configuración
permite gran
flexibilidad en cuanto
al mantenimiento de
equipamiento de la
instalación.
Tiene la desventaja
de requerir mucho
espacio y son muy
costosas.
Generalmente se
utilizan en Estaciones
Transformadoras de
muy alta tensión.
BARRA TRIPLE CON INTERRUPTOR SIMPLE Y CON
INTERRUPTOR DE ACOPLAMIENTO ENTRE LAS BARRAS
BARRA “A”
BARRA “B”
ACOPLAMIENTO
BARRA “C”
BARRA TRIPLE CON FUNCIONES DE TRANSFERENCIA EN
CADA UNA, SECCIONADORES EN DERIVACIÓN E
INTERRUPTOR DE ACOPLAMIENTO
BARRA “A” Y TRANSF.
BARRA “B” Y TRANSF.
BARRA “C” Y TRANSF.
ACOPLAMIENTOBY PASS
BARRA DOBLE CON INTERRUPTOR DOBLE
BARRA “A”
BARRA “B”
Esta configuración se utiliza en
instalaciones de gran potencia donde
resulta fundamental la continuidad en el
servicio. Esta solución es mas segura pero
a su vez mucho más costosa.
Este sistema funciona con dos
interruptores conectados a cada una de las
barras y asociados a cada línea de salida.
Si se produce una avería en
uno de los interruptores de
línea o en uno de los juegos de
barras generales, la
protección provoca la
conmutación sobre el otro
juego de barras sin
indisponibilidad del servicio.
Los seccionadores de barras
deben permanecer siempre
cerrados. Aquí no se precisa
interruptor de acoplamiento,
pero se duplican los elementos
para cada salida.
BARRA DOBLE CON UN INTERRUPTOR SIMPLE Y
UNO COMPARTIDO (1½)
BARRA “A”
BARRA “B”
INTERRUPTOR
COMPARTIDO
Esta es una configuración
simplificada de la anterior,
manteniendo casi la misma
flexibilidad y seguridad en el
servicio.
Es más complicado el
sistema de protección, pues
debe coordinar
correctamente el interruptor
central con el interruptor de
la línea de alimentación.
SISTEMA POLIGONAL O EN ANILLO
Esta configuración es muy utilizada en EEUU y no es muy usada en Argentina. Tiene la ventaja
que la desconexión de un interruptor no afecta la continuidad del servicio y que no se requiere
protección de barras.
Las desventajas son que la desconexión simultanea de dos interruptores puede dejar sin servicio a
más de una salida, además los esquemas de aparatos de medida y protección son más complejos y
es imposible ampliar las instalaciones sin interrumpir el servicio.
LINEAMIENTOS GENERALES PARA ADOPCIÓN DE
UN SISTEMA DE BARRAS (I)
Para 220 Kv
Doble barra, doble interruptor
Doble barra, interruptor y medio
Doble barra con transferencia y acoplamiento
Simple barra y barra de transferencia con acoplamiento
Para 132 Kv
Simple barra y barra de transferencia con acoplamiento
Doble barra con transferencia y acoplamiento
Doble barra y acoplamiento
Doble barra con doble interruptor
Triple barra y acoplamiento
Triple barra con transferencia y acoplamiento
LINEAMIENTOS GENERALES PARA ADOPCIÓN DE
UN SISTEMA DE BARRAS (II)
La conexión en “T” no se admite en el sistema.
La conexión de simple juego de barras no se
recomienda por ser muy rígida para el mantenimiento y
presentar baja confiabilidad.
Para las tensiones de 33 y 13,2 kV se utilizarán los
sistemas de juego simple de barras con acoplamiento
longitudinal.
En circunstancias especiales que así lo requieran
podrá utilizarse el doble juego de barras.
Para estas tensiones se seguirán las especifica-
ciones de cada transportista en particular.
LINEAMIENTOS GENERALES PARA ADOPCIÓN DE UN
SISTEMA DE BARRAS (III)
Líneas Trafos 132 kV 220 kV
1 1
Simple barraSimple barra Doble barra con Interruptor y ½
2 1
Simple barra y barra de
transferencia
Simple barra
1 2
Doble barra con doble
interruptor
Simple barra y barra de
transferencia
Doble barra con interruptor y ½
Simple barra y barra de
Transferencia
>2 >2
Doble barra con barra
transferencia
Doble barra con doble
interruptor
Doble barra con doble
interruptor
Doble barra con interruptor y ½
DISPONIBILIDAD
Además de la configuración del esquema eléctrico, la
disponibilidad de una instalación estará determinada por
la confiabilidad del equipamiento y de sus condiciones
de mantenimiento.
En la confiabilidad de una instalación intervienen la del
equipamiento y la de los conjuntos sujetos a fallas como
descargas, interferencias, etcétera.
Las condiciones de mantenimiento a tener en cuenta desde
la etapa de proyecto son:
• Accesibilidad: la cantidad de operaciones o desmontajes
necesarios para reparar o reemplazar partes de la
instalación sujetas a fallas deberá ser mínima.
• Ιntercambiabilidad: el equipamiento deberá ser intercambiable
en todo lo posible, tanto en parte como
en conjunto, para facilitar el mantenimiento y reducir
el stock de repuestos.
DISPONIBILIDAD
La disponibilidad anual está medida por:
• La duración de las salidas forzadas.
• El número de salidas forzadas.
• La duración de salidas programadas.
• El número de salidas programadas.
• La energía no suministrada.
DISPONIBILIDAD
Estos indicadores del desempeño de una instalación dependerán de:
a) El tiempo que el personal de mantenimiento tarda en llegar al lugar
desde la confirmación de la falla en el registrador cronológico de
eventos.
b) La cantidad de repuestos disponible y el tiempo que se tarde en
trasladarlos – como también los equipos de ensayos necesarios – hasta
el lugar de la reparación.
c) Los programas de mantenimiento.
d) El tiempo requerido para establecer las causas de una salida y
localizar los equipos a reparar.
e) El tiempo que demanda la desconexión, la puesta a tierra y la
reconexión.
f) El tiempo que insume reemplazar el equipo afectado.
Si bien estos valores están ligados a criterios de operación y
mantenimiento, ya deben tenerse en cuenta en la etapa de diseño. Las
soluciones de proyecto utilizadas en el área eléctrica de montaje
electromecánico tienen fundamental importancia en la definición de los
tiempos señalados en d), e) y f).
Distancias eléctricas
CEM
El entorno electromagnético de un equipo está conformado
por las fuentes de disturbios que lo rodean y los caminos
de acoplamiento hacia esa fuente. De forma similar,
el equipo en cuestión interactúa con el medio que lo rodea
a través de esos mismos caminos de acoplamiento.
La Compatibilidad Electromagnética debe analizarse en
cada etapa del proyecto, de modo de definir el entorno
electromagnético y fijar las medidas de control.
Una parte de las interferencias puede deberse a las:
• Maniobras en el circuito de potencia.
• Descargas atmosféricas en partes bajo tensión.
• Descargas atmosféricas en partes puestas a tierra.
• Fallas a tierra.
CEM
Los caminos de acoplamiento de las interferencias pueden ser:
• Los transformadores de medida.
• Los cables de apantallamiento.
• Las envolturas metálicas.
Las medidas para evitar el acoplamiento, que deben estudiarse
durante el diseño de una instalación, son:
Malla de puesta a tierra y conexiones
• Dimensiones de la cuadrícula.
• Densificación de la malla en torno de equipos.
• Vinculación a distintas ramas de la malla.
• Limitación del largo de conexiones.
• Conexión de las estructuras de soporte.
Cables blindados
• Coaxiales, triaxiales y doble apantallados.
• Conexión a tierra del blindaje.
Aislamiento de circuitos
• Alimentaciones radiales desde la fuente.
Equipos
• Equipo electrónico con ensayo de interferencia.
• Neutros de transformadores en cajas de conjunción.
MUCHAS
GRACIAS