configuraciones-subestaciones-electricas

5/13/2018 configuraciones-subestaciones-electricas - slidepdf.com

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Subestaciones EléctricasSubestaciones EléctricasDefiniciones, tipos y configuracionesDefiniciones, tipos y configuraciones



DefiniciónDefinición Una subestación es elUna subestación es el

desarrollo e implementacióndesarrollo e implementaciónde un nodo del sistema.de un nodo del sistema.

Conjunto de equiposConjunto de equiposutilizados para dirigir elutilizados para dirigir elflujo de energía en unflujo de energía en unsistema de potencia ysistema de potencia ygarantizar la seguridad delgarantizar la seguridad delsistema por medio desistema por medio dedispositivos automáticos dedispositivos automáticos de

control y protección y paracontrol y protección y pararedistribuir el flujo deredistribuir el flujo deenergía a través de rutasenergía a través de rutasalternas.alternas.



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Equipos en una subestaciónEquipos en una subestación

Interruptor:Interruptor: Maniobra:Maniobra:

² Control de flujo² Aisla para mantenimiento o

trabajos Protección:Protección:

² Aisla elementos con falla(capaz de operar con Icc)

Transformadores deTransformadores deinstrumentación:instrumentación: interfazinterfaz

entre la alta tensión y losentre la alta tensión y losequipos de medida, control yequipos de medida, control yprotección.protección.

T ransformadoresT ransformadores dede corrientecorriente T ransformadoresT ransformadores dede tensióntensión

Seccionadores:Seccionadores:Aislan para mantenimientoAislan para mantenimiento

Operan sin cargaOperan sin carga

Pararrayos:Pararrayos: Protección contraProtección contrasobretensionessobretensiones

Sistema de medida,Sistema de medida,protección y controlprotección y controlSistemas auxiliaresSistemas auxiliares



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Equipos en una subestaciónEquipos en una subestación



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Patio de conexionesPatio de conexiones

Conjunto de equipos yConjunto de equipos y

barrajes de unabarrajes de una

subestación que tienensubestación que tienen

el mismo nivel deel mismo nivel detensión y que estántensión y que están

eléctricamenteeléctricamente

asociados.asociados.

Generalmente ubicadosGeneralmente ubicadosen la misma área de laen la misma área de lasubestación.subestación.



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Patio de transformadoresPatio de transformadores

Área de la subestación en donde se ubican los transformadoresÁrea de la subestación en donde se ubican los transformadoresde potencia. Generalmente entre patios de conexión dede potencia. Generalmente entre patios de conexión de

diferente niveles de tensión.diferente niveles de tensión.



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Lote de una subestaciónLote de una subestación

El lote de laEl lote de lasubestación es elsubestación es elconformado por lasconformado por lasáreas de los patios deáreas de los patios de

conexión yconexión ytransformación, vías detransformación, vías decirculación ycirculación ymantenimiento,mantenimiento,edificaciones, etc.edificaciones, etc.

ElEl lotelote sese debedebe ´urbanizarµ´urbanizarµ enen formaforma óptimaóptima parapara obtenerobtener elel mejormejoraprovechamientoaprovechamiento dede laslas áreasáreas constitutivasconstitutivas sinsin queque existanexistaninterferenciasinterferencias entreentre loslos patios,patios, accesosaccesos dede líneas,líneas, víasvías dedecirculación,circulación, asíasí comocomo durantedurante elel montaje,montaje, lala operaciónoperación y ymantenimientomantenimiento dede lala subestación,subestación, ampliaciones,ampliaciones, etcetc..



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Otras definicionesOtras definiciones

CampoCampo (bahía(bahía oo módulo)módulo) dede conexiónconexión² Es el conjunto de equipos necesarios para conectar un

circuito (generación, transformación, interconexión odistribución, equipo de compensación, etc) al sistema de

barrajes colectores de un patio de conexiones. BarrajesBarrajes colectorescolectores

² Elemento físico de un patio de conexiones que representa elnodo del sistema, es decir, el punto de conexión en donde seunen eléctricamente todos los circuitos que hacen parte deun determinado patio de conexiones.

DisposiciónDisposición físicafísica² Es el ordenamiento físico de los diferentes equipos

constitutivos de un patio de conexiones para unaconfiguración determinada.



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Tipos de subestaciónTipos de subestación

SubestaciónSubestación dede generacióngeneración² Asociadas a centrales generadoras. Dirigen directamente el

flujo de potencia al sistema.

SubestaciónSubestación dede transformacióntransformación² Con transformadores elevadores o reductores (pueden ser

terminales o no).

SubestaciónSubestación dede maniobramaniobra² Conectan varios circuitos (o líneas) para orientar o distribuir

el flujo de potencia a diferentes áreas del sistema.



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GGEENNEERRAACCIIÓÓNN

Interruptoresautomáticos

UsuariosUsuarioscomercialescomerciales

Subestación deSubestación dede generaciónde generación

UsuariosUsuariosresidencialesresidenciales

Subestación deSubestación dede maniobrade maniobra

Subestación deSubestación dede transformaciónde transformación

SubestaciónSubestaciónindustrialindustrial T omada de la revista ABB



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LasLas subestacionessubestaciones tambiéntambién puedenpueden serser::² Convencionales o aisladas al aire - AIS

² Encapsuladas o aisladas en SF6 - GIS² Y a su vez éstas pueden ser de ejecución

interior o exterior² También celdas para subestaciones de media

y baja tensión



Tipos deTipos desubestaciónsubestación

Convencionales o aisladasal aire - AIS

Encapsuladas o aisladasen SF6 - GIS

Interior

Exterior

celdas para subestaciones

de media y baja tensión



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Configuración de una subestaciónConfiguración de una subestación

SeSe denominadenomina configuraciónconfiguración alal arregloarreglo dede loslos equiposequiposelectromecánicoselectromecánicos constitutivosconstitutivos dede unun patiopatio dede conexiones,conexiones, oopertenecientespertenecientes aa unun mismomismo nivelnivel dede tensióntensión dede unaunasubestación,subestación, efectuadoefectuado dede taltal formaforma queque susu operaciónoperación

permitapermita dardar aa lala subestaciónsubestación diferentesdiferentes gradosgrados dedeconfiabilidad,confiabilidad, seguridadseguridad y y flexibilidadflexibilidad dede manejo,manejo,transformacióntransformación y y distribucióndistribución dede energíaenergía..

CadaCada puntopunto (o(o nodo)nodo) enen elel sistemasistema tienetiene diferentesdiferentes

requerimientosrequerimientos dede confiabilidad,confiabilidad, seguridadseguridad y y flexibilidadflexibilidad y ycadacada configuraciónconfiguración brindabrinda diferentesdiferentes gradosgrados dede estasestascaracterísticascaracterísticas..



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Tipos de configuraciónTipos de configuración

TendenciaTendencia europeaeuropea -- ConexiónConexión dede seccionadoresseccionadores Son aquellas en las cuales cada circuito tiene un

interruptor, con la posibilidad de conectarse a una o más

barras por medio de seccionadores:²² BarraBarra sencillasencilla

²² BarraBarra principalprincipal yy dede transferenciatransferencia

²² DobleDoble barrabarra

²² DobleDoble barrabarra másmás seccionadorseccionador dede ´by´by passµpassµ oo pasopasodirectodirecto

²² DobleDoble barrabarra másmás seccionadorseccionador dede transferenciatransferencia

²² DobleDoble barrabarra másmás barrabarra dede transferenciatransferencia



SUBESTACIONES CON ARREGLO SUBESTACIONES CON ARREGLO SENCILLO DE BARRAS.SENCILLO DE BARRAS.

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Por su simplicidad, este arreglo es el más económico, pero carece delos dos principales defectos, que son:

a) No es posible realizar el mantenimiento sin la interrupción delservicio.

b) No es posible una ampliación de subestación sin interrumpir elservicio.

El número de circuitos que se vea afectado por cualquiera de las

razones anteriores, se puede reducir seccionando la barra, einclusive formando anillos,

Este arreglo tiene la limitante de que toda la subestación quedafuera de servicio cuando ocurre una falla en las barras principales.



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Tipos de configuraciónTipos de configuraciónTendencia EuropeaTendencia Europea

Opcional

Barra sencillaBarra sencilla Configuración en ´HµConfiguración en ´Hµ



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Barra sencilla

Es la configuración más sencilla, por tanto la

más económica. En condiciones normales deoperación, todas las líneas y transformadoresestán conectados a un solo juego de barras.Con esta configuración en caso de operaralguna protección queda des energizada todala subestación; para realizar el

mantenimiento de algún elemento esnecesario des energizar parte de lasubestación.

Barra sencilla particionada

Tiene la ventaja de que si se presentaalguna falla, puede seguirfuncionando la mitad de lasubestación. Esta configuraciónimplica un seccionador mas, perohace m

ás confiable el sistema.



SUBESTACIÓN CON BARRA PRINCIPAL YSUBESTACIÓN CON BARRA PRINCIPAL YBARRA DE TRANSFERENCIA.BARRA DE TRANSFERENCIA.

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Esta es una variante del doble juego de barras; la llamada barrade transferencia, se usa únicamente como auxiliar, cuando seefectúa el mantenimiento en el interruptor de línea, de maneraque el interruptor se puede desconectar en ambos extremos,mientras la línea o alimentador permanece en el servicio.

COMPARACIONES DE CONFIABILIDAD.

Se han comparados los diversos esquemas para hacer resaltar susventajas y desventajas. La base de comparación que se utiliza esla justificación económica de un grado particular de confiabilidad.La determinación del grado de confiabilidad requiere de unaevaluación de condiciones anticipadas de operación y lacontinuidad del servicio requerida por la carga a la que haya deservir.



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Tipos de configuraciónTipos de configuraciónTendencia EuropeaTendencia Europea (continuación)(continuación)

Barraprincipal

Barra detransferencia

T r a n s f e r e

n c i a

BP

BT

Barra principal y de transferenciaBarra principal y de transferencia



SUBESTACIONES CON DOBLESUBESTACIONES CON DOBLEJUEGO DE BARRAS.JUEGO DE BARRAS.

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Se usan dos juegos de barras idénticas, uno se puede usar comorepuesto del otro, con este arreglo se puede garantizar que noexiste interrupción de servicio; en el caso de que falle uno de los

juegos de barras además de que:

1. Se puede independizar el suministro de cargas, de maneraque cada carga, se puede alimentar de cada juego de barras.

2. Cada juego de barras, se puede tomar por separado paramantenimiento y limpieza de aisladores, sin embargo, losinterruptores, no están disponibles para mantenimiento sin que

se desconecten la barras correspondientes.

3. La flexibilidad en operación normal, se puede considerarcomo buena.

4. Este arreglo se recomienda adoptarlo cuando la continuidad

en el suministro de la carga, justifica costos adicionales.



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B2

B1

AcopleAcople

B2

B1

Doble barra más seccionadorDoble barra más seccionadorde ´Byde ´By--Passµ o paso directoPassµ o paso directo

Doble barraDoble barra




B2

B1

Acople

B2

B1

Acople

T r a n s f e r e n c i

a

Acople y transferencia(Alternativa)

BT

Doble barra másDoble barra másseccionador deseccionador de

transferenciatransferencia

Doble barra más barraDoble barra más barrade transferenciade transferencia



Configuración doble barraConfiguración doble barra

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Está constituido por dos (2) barras principales, las cuales seacoplan entre sí mediante un disyuntor y sus seccionadoresasociados.

Ventajas:Las labores de mantenimiento pueden ser realizadas sininterrupción del servicio.Facilita el mantenimiento de seccionadores de barra,afectando únicamente el tramo asociado.

Desventajas:La realización del mantenimiento en un disyuntor de untramo, requiere la salida del tramo correspondiente.Requiere de gran espacio f ísico para su construcción.



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Tipos de configuraciónTipos de configuración

TendenciaTendencia americanaamericana -- ConexiónConexión dede interruptoresinterruptores SonSon aquellasaquellas enen laslas cualescuales loslos circuitoscircuitos sese conectanconectan aa laslas

barrasbarras oo entreentre ellas,ellas, porpor mediomedio dede interruptoresinterruptores::

² Anillo

² Interruptor y medio

² Doble interruptor



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Tipos de configuraciónTipos de configuraciónTendencia AmericanaTendencia Americana

AnilloAnillo

Interruptor y medioInterruptor y medio



Configuración interruptor y medio

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Constituido por dos (2) barras principales interconectadas através de dos (2) tramos de disyuntor y medio (1-1/2) a loscuales las salidas están conectadas.

Ventajas:No necesita tramo de enlace de barra.El mantenimiento de un disyuntor se puede realizas sinsacar de servicio el tramo correspondiente.

Desventajas:Para la realización del mantenimiento de los seccionadoresconectados directamente al tramo, es necesario dejar fuerade servicio el tramo correspondiente.Requiere gran espacio f ísico para su construcción.



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Tipos de configuraciónTipos de configuraciónTendencia AmericanaTendencia Americana (continuación)(continuación)

Doble barra con doble interruptorDoble barra con doble interruptor



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Otras configuracionesOtras configuraciones

²² AnilloAnillo cruzadocruzado

²² InterruptorInterruptor yy trestres cuartoscuartos²² MallaMalla



29

Otras configuracionesOtras configuraciones

Anillo cruzadoAnillo cruzado



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Otras configuracionesOtras configuracionesContinuaciónContinuación

Interruptor y tresInterruptor y trescuartoscuartos

MallaMalla



USO DE LAS PRINCIPALES CONFIGURACIONES

31



32

Consideraciones en la selección de laConsideraciones en la selección de laconfiguración de una subestaciónconfiguración de una subestación

Función que desempeña la subestación en el sistemainterconectado para determinar su necesidad deflexibilidad, confiabilidad y seguridad.

Tipo de subestación (generación, transformación omaniobra)

Conocer las características de la configuración Facilidades de extensión y modulación Simplicidad en el control y protección

Facilidad en el mantenimiento Área disponible Costos



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Selección de la configuraciónSelección de la configuración

1.Función que desempeña la subestación en el1.Función que desempeña la subestación en elsistemasistema

FlexibilidadFlexibilidad

EsEs lala propiedadpropiedad dede lala instalacióninstalación parapara acomodarseacomodarse aa laslasdiferentesdiferentes condicionescondiciones queque sese puedanpuedan presentarpresentar porpor cambioscambiosoperativosoperativos enen elel sistema,sistema, y y ademásademás porpor contingenciascontingencias y/o y/omantenimientomantenimiento deldel mismomismo..

ControlControl dede potenciapotencia reactivareactiva parapara optimizaroptimizar cargascargas enen

generadoresgeneradores² Limitar niveles de corto² Estabilidad en el sistema² Independizar o limitar influencia de cargas² Varias compañías en una misma subestación



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Función que desempeña la subestaciónFunción que desempeña la subestaciónen el sistemaen el sistema

ConfiabilidadConfiabilidad EsEs lala probabilidadprobabilidad dede queque unauna subestaciónsubestación puedapueda suministrarsuministrar

energíaenergía durantedurante unun periodoperiodo dede tiempotiempo dado,dado, bajobajo lala condicióncondicióndede queque alal menosmenos unun componentecomponente dede lala subestaciónsubestación nono puedapuedarepararserepararse durantedurante lala operaciónoperación..

² Diferentes artículos y revistas incluyen cifras o gráficas quepermiten hacer comparaciones, como gráficas del CIGRE enrevista ELECTRA No. 65

² Programas de computador para definir la confiabilidad contasas de frecuencia y duración de fallas.



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Tasa de falla de una subestación deTasa de falla de una subestación dedistribución en función de la tasa dedistribución en función de la tasa de

falla de los interruptoresfalla de los interruptoresA: Barra sencilla seccionada

B: Anillo

C: Doble barra

D: Interruptor y medio

CB: InterruptorSW: Seccionador

T asa de falla: Número defallas por año



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Tasa de falla de una subestación deTasa de falla de una subestación dedistribución teniendo en cuenta el tiempodistribución teniendo en cuenta el tiempo

de mantenimiento de los interruptoresde mantenimiento de los interruptoresTasa de falla CB: 3,5 por 100 años

Tiempo de mantenimiento (horas/año)

A: Barra sencilla seccionada

B: Anillo

C: Doble barra


CB: Interruptor

SW: Seccionador




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No disponibilidad de una subestación deNo disponibilidad de una subestación detransmisión en función del tiempo detransmisión en función del tiempo de

mantenimiento de los interruptoresmantenimiento de los interruptores

A:

Barra sencilla seccionadaB: Anillo

C: Doble barra


CB: Interruptor

SW: Seccionador


N o

D i s p o n i b i l i d a d

S / E

( h o r a s / a ñ o )



38

Función que desempeña la subestaciónFunción que desempeña la subestaciónen el sistemaen el sistema

SeguridadSeguridad EsEs lala propiedadpropiedad dede unauna instalacióninstalación parapara dardar continuidadcontinuidad dede

servicioservicio sinsin interrupcióninterrupción algunaalguna durantedurante fallasfallas enen loslosequiposequipos dede potencia,potencia, especialmenteespecialmente interruptoresinterruptores yybarrasbarras..



39


2.Tipos de subestación2.Tipos de subestación

GeneraciónGeneración RequiereRequiere principalmenteprincipalmente confiabilidadconfiabilidad

LaLa seguridadseguridad y y lala flexibilidadflexibilidad puedenpueden serser requerimientorequerimientoadicional,adicional, dependiendodependiendo dede lala importanciaimportancia y y ubicaciónubicación dede lalasubestaciónsubestación enen elel sistemasistema..

ManiobraManiobra RequiereRequiere principalmenteprincipalmente flexibilidadflexibilidad

TransformaciónTransformación RequiereRequiere principalmenteprincipalmente confiabilidadconfiabilidad

LaLa seguridadseguridad puedepuede serser dede importanciaimportancia



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3. Características de las configuraciones3. Características de las configuraciones

LasLas subestacionessubestaciones concon barrabarra dede transferenciatransferencia brindanbrindan

confiabilidadconfiabilidad porpor fallafalla enen interruptoresinterruptores..

LasLas subestacionessubestaciones concon dobledoble barrabarra brindanbrindan flexibilidadflexibilidad paraparalala operaciónoperación deldel sistemasistema y y confiabilidadconfiabilidad porpor fallafalla enen barrasbarras..

LasLas subestacionessubestaciones concon dobledoble barra,barra, enen dondedonde unauna dede ellasellastambiéntambién sirvesirve comocomo barrabarra dede reservareserva nono brindanbrindansimultáneamentesimultáneamente flexibilidadflexibilidad y y confiabilidadconfiabilidad..



41


ElEl seccionamientoseccionamiento dede barrasbarras brindabrinda parcialmenteparcialmenteconfiabilidadconfiabilidad porpor fallafalla enen barrasbarras..

LasLas subestacionessubestaciones concon conexiónconexión dede interruptoresinterruptores brindanbrindanbuenabuena confiabilidadconfiabilidad y y seguridadseguridad..

LaLa configuraciónconfiguración enen anilloanillo siempresiempre sese debedebe diseñardiseñar enen formaforma

modular,modular, taltal queque sese puedapueda convertirconvertir enen interruptorinterruptor y y mediomedio..



42


LaLa barrabarra sencillasencilla eses unauna configuraciónconfiguración sinsin confiabilidad,confiabilidad,seguridadseguridad oo flexibilidad,flexibilidad, queque sese debedebe utilizarutilizar solosolo parapara laslassubestacionessubestaciones pequeñaspequeñas oo dede menormenor importanciaimportancia enen elel

sistemasistema..

LaLa dobledoble barrabarra másmás seccionadorseccionador dede ´by´by passµpassµ oo pasopaso directodirectoeses unauna configuraciónconfiguración queque brinda,brinda, peropero nono simultáneamente,simultáneamente,flexibilidadflexibilidad y y confiabilidad,confiabilidad, complicadacomplicada enen susu operaciónoperación y y

control,control, queque puedepuede serser utilizadautilizada enen subestacionessubestaciones dedemaniobramaniobra concon generacióngeneración oo transformacióntransformación..



43


LaLa dobledoble barrabarra másmás seccionadorseccionador dede transferenciatransferencia eses unaunaconfiguraciónconfiguración similarsimilar aa lala anterioranterior peropero unun pocopoco másmás simplesimple enensusu operaciónoperación y y controlcontrol..

ElEl anilloanillo cruzadocruzado eses unauna configuraciónconfiguración unun pocopoco másmás segurasegura y yconfiableconfiable queque elel interruptorinterruptor y y mediomedio peropero másmás complicadacomplicada enensusu controlcontrol y y operaciónoperación

LasLas configuracionesconfiguraciones másmás utilizadasutilizadas parapara subestacionessubestacionesencapsuladasencapsuladas enen SFSF66 sonson:: parapara altaalta tensióntensión barrabarra sencilla,sencilla,dobledoble barra,barra, anilloanillo ee interuptorinteruptor y y mediomedio;; parapara extraextra altaaltatensióntensión sonson anillo,anillo, interruptorinterruptor y y mediomedio y y dobledoble interruptorinterruptor..



Desarrollo de conexión de barrasDesarrollo de conexión de barras

Doble barramásseccionadordetransferencia

BP

BT

B1

B2

B1

B2

BT

B1

B2

Barra

sencilla

Doblebarra

Barraprincipal y detransferencia

Doble barramás barra detransferencia



DesarrolloDesarrollode conexiónde conexióndede

interruptoresinterruptores

2 Circuitos

(Anillo)

3 Circuitos

(Anillo)

4 Circuitos

(Anillo)

5 Circuitos

(Anillo)

óó



6 Circuitos

(Anillo)

>6 Circuitos

(Interruptor

y medio)

Desarrollo de conexión de interruptoresDesarrollo de conexión de interruptores



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5. Simplicidad en el esquema de control y protecciones5. Simplicidad en el esquema de control y protecciones

+ Interruptores + complicada la subestación+ Interruptores + complicada la subestación

SeSe debedebe reducirreducir elel númeronúmero dede interruptoresinterruptores y y seccionadoresseccionadorescuandocuando sese quierequiere simplicidadsimplicidad..

ConfiguracionesConfiguraciones deldel tipotipo conexiónconexión dede seccionadoresseccionadores sonsoncomplejascomplejas enen susu sistemasistema dede enclavamientosenclavamientos..

ConfiguracionesConfiguraciones deldel tipotipo conexiónconexión dede interruptoresinterruptores sonsoncomplejascomplejas enen susu sistemasistema dede protecciónprotección (recierre,(recierre,sincronismo,sincronismo, fallafalla interruptor,interruptor, etc)etc)..



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6. Facilidad de mantenimiento6. Facilidad de mantenimiento

CadaCada configuraciónconfiguración brindabrinda ventajasventajas y y desventajasdesventajas durantedurantemantenimientomantenimiento..

CuadroCuadro comparativocomparativo deldel CIGRECIGRE -- revistarevista ELECT RAELECT RA NoNo.. 1010



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Facilidades de mantenimiento de cadaFacilidades de mantenimiento de cadaconfiguraciónconfiguración

EFECTO DE MANTENIMIENTO EN INTERRUPTORCONFIGURACIÓN

Normal Falla en circuito Falla en barra

Barra sencilla Pérdida de circuito Pérdida de todos los circuitos

Barra sencilla Pérdida de circuito Pérdida de la mitad de los

seccionada circuitosNada si el interruptor de Pérdida de circuito En la de transferencia pérdida

Barra principal transferencia está disponible La barra de transferencia del circuito.

y de transferencia si la falla es en el circuito En la principal si no está seccionada

en transferencia se pierden todos los circuitos

Pérdida de circuito Se pierden todos los circuitos

Doble barra conectados a la barra con falla

mientras se conmutan a la barra sana

Nada si el interruptor de Pérdida de circuito y de barra En la de transferencia pérdida deDoble barra má s transferencia está disponible de transferencia si la falla es circuito

barra de transferencia en el circuito en transferencia. En una principal se pierden todos los

circuitos conectados a ésta mientras

se conmmutan a la barra sana



50


EFECTO DE MANTENIMIENTO EN BARRASCONFIGURACIÓN

Normal Falla en circuito Falla en barraBarra sencilla Pérdida de todos los circuitos

Barra sencilla Pérdida de la mitad Pérdida de circuito Pérdida de todos los circuitos

seccionada de los circuitosSe pierden todos los circuitos Pérdida de circuito y barra de

Barra principal si la barra principal no está transferencia si la barra principal está Pérdida de todos los circuitos

y de transferencia seccionada seccionada

Nada, siempre y cuando

Doble barra no se sobrepase el nivel Pérdida de circuito Pérdida de todos los circuitos

máximo de corto circuito

Doble barra más Nada, siempre y cuando

barra de transferencia no se sobrepase el nivel Pérdida de circuito Pérdida de todos los circuitosmáximo de corto circuito



51


EFECTO DE MANTENIMIENTO EN INTERRUPTORCONFIGURACIÓN

Normal Falla en circuito Falla en barra

Nada si el interruptor de acople Pérdida de circuito. Si la fal la es en el Si no es la barra que está

está disponible circuito con el interruptor en mantenimiento siendo utilizada como transferencia

Doble barra más se pierde ese circuito con el acople se pierden todos los circuitos, mientras

"by pass" y una de las barras se conmuta a la barra sana la cual

no puede ser utilizada más como barrade transferencia

Ningún circuito se pierde, pero Pérdida de circuito

Anillo se rompe el anillo Segundo circuito puede quedar aislado

dependiendo del lugar de la falla

Se aisla un circuito si el interruptor central

Interruptor y medio Nada Pérdida de circuito está en mantenimiento. Si la falla es en la

barra opuesta el interruptor en mantenimiento

quedan aislados dos circuitos

Pérdida de un circuito si el interruptor

Doble interruptor Nada Pérdida de circuito en mantenimiento está adyacente a la barracon la falla



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EFECTO DE MANTENIMIENTO EN BARRASCONFIGURACIÓN

Normal Falla en circuito Falla en barraNada, siempre y cuando no se

Doble barra más sobrepase el nive l máximo de Pérdida de circuito Pérdida de todos los circuitos

"by pass" cortocircuito

Anillo

La subestación puede dividirse en grupos

Interruptor y medio Nada Pérdida de uno o dos circuitos de dos circuitos

Doble interruptor Nada Pérdida de circuito Pérdida de todos los circuitos



53


7. Área7. Área

ElEl áreaárea dede unauna configuraciónconfiguración determinadadeterminada dependedepende dede lala

disposicióndisposición físicafísica queque sese utiliceutilice..

EnEn generalgeneral laslas configuracionesconfiguraciones dede conexiónconexión dede seccionadoresseccionadoresocupanocupan unauna mayormayor áreaárea queque laslas subestacionessubestaciones concon conexiónconexión dedeinterruptoresinterruptores..

ÁreasÁreas muymuy limitadaslimitadas puedenpueden exigirexigir ejecucionesejecuciones concon unaunadisposicióndisposición físicafísica concon muchosmuchos nivelesniveles dede conexiónconexión oo inclusiveinclusivedeldel tipotipo encapsuladaencapsulada (GIS)(GIS)..



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8. Costo8. Costo

ElEl costocosto dede unauna subestaciónsubestación aumentaaumenta aa medidamedida queque sese hacehace

másmás complejacompleja lala configuraciónconfiguración..

LasLas configuracionesconfiguraciones interruptorinterruptor y y mediomedio yy dobledoble interruptor,interruptor,sonson másmás costosascostosas queque laslas dede conexiónconexión dede seccionadoresseccionadores..

LasLas configuracionesconfiguraciones dede conexiónconexión dede seccionadoresseccionadores debendebencontarcontar concon lala inversióninversión inicialinicial deldel campocampo dede acopleacople y/o y/otransferenciatransferencia..



55

Costo vs ConfiabilidadCosto vs Confiabilidad



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ElEl costocosto sese debedebe tomartomar comocomo unun todotodo parapara poderpoder efectuarefectuarcomparacionescomparaciones:: ingenieríaingeniería ++ equiposequipos ++ obrasobras civilesciviles ++ lotelote ++

montajemontaje ++ operaciónoperación y y mantenimientomantenimiento ++ indisponibilidadindisponibilidad ++

otrosotros costoscostos..

LasLas subestacionessubestaciones encapsuladasencapsuladas (GIS),(GIS), enen lolo queque respectarespecta alalequipo,equipo, sonson másmás costosascostosas queque laslas convencionalesconvencionales (AIS),(AIS), porpor loloqueque susu utilizaciónutilización debedebe serser bienbien justificada justificada..

óó



57

Comparación de costos enComparación de costos ensubestaciones encapsuladas ysubestaciones encapsuladas y

convencionales a 145 kVconvencionales a 145 kV

ó dó d



58

Comparación de costos enComparación de costos ensubestaciones encapsuladas ysubestaciones encapsuladas y

convencionales a 525 kVconvencionales a 525 kV



59

Método simplificado para compararMétodo simplificado para compararcostos de diferentes configuracionescostos de diferentes configuraciones

Precios relativos:

EQUIPO NIVEL DE TENSIÓN500 kV 230 kV 115 kV

INTERRUPTOR 1,0 1,0 1,0

SECCIONADOR 0,2 0,25 0,3



60

Método simplificado para compararMétodo simplificado para compararcostos de diferentes configuracionescostos de diferentes configuraciones

E jemploE jemplo parapara 230230 kVkV:: SubestaciónSubestación enen dobledoble barrabarra (DB)(DB) dede ochoocho camposcampos

² Interruptores = 8 (campos) + 1 (acople) = 9

² Seccionadores = 24 + 2 = 26² Valor comparativo = 9 + 26 x (0,25) = 15,5

SubestaciónSubestación enen interruptorinterruptor y y mediomedio (CB(CB 11//22)) dede ochoocho cicuitoscicuitos

² Interruptores = 8 x 1,5 = 12² Seccionadores = 8 x 4 = 32² Valor comparativo = 12 + 32 x (0,25) = 20,0En donde:² CB 1/2 = 1,29 DB (8 campos)² 29% + costo



61


9. Otros aspectos9. Otros aspectos

InfluenciaInfluencia ambientalambiental

HistoriaHistoria y y tradicióntradición



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Sistema de media y baja tensiónSistema de media y baja tensiónEsquemas y configuraciones básicasEsquemas y configuraciones básicas

S/E FUENTE S/E INDUSTRIAL

1. Subestación terminal con interruptor (radial)

2. Subestación terminal sin medio de interrupción local(u 115 kV sistema radial)

S/E FUENTE S/E INDUSTRIAL

MEDIO DE TRANSMISIÓN(RADIO, PLC, HILO PILOTO)

P

85Tx85Rx



63


S/E INDUSTRIALS/E FUENTE

S/E INDUSTRIAL

5. Subestación terminal con fusible (sistema radial derivado)

*

* Localización

alternativa

*

4. Derivación de sistema enmallado



64


5. Barra sencilla terminal (sistema radial derivado)

b. Con fusiblesb. Con fusibles

a. Con interruptoresa. Con interruptores



65


BP BT

6. Barra principal más transferencia



66


7. ´Hµ o ´Tµ (esquemas simplificados)Ideal para conexión a sistemas enmallados abriendo al línea

c. Dos interruptoresc. Dos interruptores--dos transformadoresdos transformadores

d. Dos interruptoresd. Dos interruptores--un transformadoresun transformadores

a. Cuatro interruptoresa. Cuatro interruptores

b. Tres interruptoresb. Tres interruptores

e. Subestaciones unitariase. Subestaciones unitarias



67


8. Sistema de distribución de media o baja tensióna. Sistema radial simplea. Sistema radial simple

b. Sistema radial expandidob. Sistema radial expandido

c. Sistema primario selectivoc. Sistema primario selectivo




8. Sistema de distribución de media o baja tensión (cont.)d. Sistema de lazo primariod. Sistema de lazo primario e. Sistema secundario selectivoe. Sistema secundario selectivo

f. Doble alimentación secundariaf. Doble alimentación secundaria

configuraciones-subestaciones-electricas

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