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5/12/2018 DISENO SUBESTACIONES CONSIDERACIONES - slidepdf.com

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DISEÑO DE

SUBESTACIONESCONSIDERACIONES

ING. OSCAR DARIO VILLADA L.



IntroducciónEl diseño de una subestación debe cumplir con los siguientes

aspectos:

La facilidad que esta debe tener para poder cambiar laconfiguración cuando sus necesidades o el sistema lo requieran.

La probabilidad de que la subestación, pueda suministrar energíadurante un periodo de tiempo dado, bajo la condición de que almenos un componente de ella no pueda r epar ar se dur ante la oper ación.

La propiedad de la instalación de dar continuidad de servicio, sininterrupción alguna, durante fallas de los equipos de potencia.

Además, de que pueda acomodarse a las diferentes condicionesque se puedan presentar, especialmente por cambios operativos enel sistema, y por otras contingencias y/o mantenimiento del mismo.



Características generales1. Prediseño de acuerdo con los datos de planeación : Diagrama unifilar (

Ano de entrada de cada circuito y la etapa de desarrollo a quepertenezca ).

2. Identificación del tipo de subestación y asignación de la configuración.3. Selección preliminar de la forma constructiva o disposición física.

4. Ubicación aproximada y altura sobre el nivel del mar para asignar el nivelde aislamiento de los equipos.5. Elaboración de planos preliminares de prediseño determinando las áreas

de los patios, casetas, edificio de control, vías perimetrales, decirculación y de acceso, parqueaderos, bodegas y talleres, patios detransformadores con sus carrileras para movilización y servidumbres deacceso de circuitos de líneas, sin olvidar las áreas para ensanchesfuturos.

6. Urbanizar el lote de la subestación : Se debe ocupar el menor espaciosin que exista interferencia entre los diferentes patios, ni problemas deacceso y circulación.



Urbanización del lote Aspectos.

1. Se orienta el diagrama unifilar con la orientación tentativa de las líneas.2. Se reemplaza el diagrama unifilar con la planta correspondiente a la

forma constructiva seleccionada para cada patio.3. Entre las plantas de los diferentes patios se colocan los transformadores

con los debidos rieles y vías de circulación.4. Tentativamente se ubica el acceso a la subestación y las vias

perimetrales y de circulación.5. Se ubican las casetas de control.6. Se ubica el edificio de control : Garantizar una visión adecuada de los

patios y evitando el paso de líneas encima.7. De igual forma se ubican los parqueaderos, bodegas y edificios que sean

necesarios.8. En forma general se estudian los posibles accesos de las líneas.9. Se localizan los carcamos : Obtener la menor longitud posible de cables.



Urbanización del lote

Aspectos10. Se deberá elaborar y evaluar diferentes

alternativas para determinar la solución masfuncional y que ocupe una menor área : Diseño

lote urbanizado.11. Selección de la alternativa para compra del

lote con las dimensiones adecuadas yampliaciones futuras.

12. Cuando se adquieran los transformadores depotencia es necesario tener en cuenta laorientación de los bujes de tal forma que esténde acuerdo con la urbanización del lote.



Sitio seleccionadoDatos

1. Altura sobre el nivel del mar.2. Temperatura media y variaciones.3. Humedad relativa.4. Viento máximo.5. Grado de contaminación ambiental.6. Nivel isoceraunico.7. Aceleración sísmica.8. Levantamiento topográfico.9. Planos generales del área, con indicación de vias.10. Estudios de suelo del terreno.11. Resistividad del terreno.

12. Estudio de flujos de cargas para diferentes anos.13. Corriente de cortocircuito máxima14. Requerimientos de la estabilidad del sistema.15. Capacidad máxima de transporte y longitud de las líneas de transmisión.16. Sistema de comunicación : Rango de las trampas de onda, frecuencia.



Diseño

1. Diseño eléctrico.2. Diseño de obras civiles.

3. Elaboración de presupuestos ( Costos ).4. Esquema financiamiento para laconstrucción ( Riesgos ).

5. Autorizaciones y permisos, licencias.

6. Licitaciones.7. Programa de trabajo.



Diseño Eléctrico

De acuerdo con los criterios de selección deconfiguraciones, selección de disposiciónfísica y coordinación de aislamiento , seprocede a efectuar un diseño masdetallado de las dimensiones de los patiosy se elaboran los planos de plantas y

cortes, siguiendo la metodología desimbología y elaboración de planos.



Criterios de selección o diseño

Componentes de la subestación1. Selección de equipos ( características y elaboración

de especificaciones de trafos ).2. Selección de conductores, barras, aisladores y

conectores.3. Apantallamiento y diseño de mallas a tierra.4. Selección de estructuras.5. Control y supervisión.6. Comunicaciones.7. Selección de servicios auxiliares y alumbrado.8. Cableado y canalizaciones.9. Simbología y elaboración de planos.



Diseño de obras civiles

Cuando se ha determinado y definido las cotasde los patios y las diferentes áreas de lasubestación, y se conoce con precisión el área

total que se utilizara, se deberán elaborar losdiseños de obras civiles con el fin de contratar las adecuaciones del terreno. Tres mesesdespués de la adjudicación, el fabricante debera

suministrar un detalle de las fundaciones ydistancias entre ellas, con lo cual se puedecompletar el diseño.



LicitacionesSuministro de equipos de alta tensión, comunicaciones por ondaportadora, servicios auxiliares de corriente continua y estructura de soportede equipos. Adecuación del lote : Accesos, explanación, acabado superficial inicial,cerco perimetral, drenajes y desagües.Ejecución de obras civiles : Fundaciones de equipos y pórticos, cárcamospara cables, vías de acceso, circulación y mantenimiento, edificios decontrol y otros, casetas de patio, instalaciones eléctricas e iluminacióninterior, malla de tierra, acabado superficial definitivo.Suministro de estructuras metálicas para pórticos de barajes y pórticos delíneas.Suministro de equipos para los servicios auxiliares de corriente alterna,cables de fuerza y control, bandejas portacables y demás accesorios para

el sistema de cableado ( terminales, prensa-estopas, marquillas ),iluminación exterior.Montaje de todos los equipos y estructuras, debe incluir las pruebas ypuesta en servicio de la subestación.



Costos Implica mejor planeamiento. Confiabilidad, flexibilidad y seguridad.

Costo de equipos, terreno y obrascomplementarias mas el costo marginal, elcual puede resultar de la inhabilidad desuministrar energía a los clientes o de no

hacer uso en la forma mas eficiente de lacapacidad disponible durante la vida utilde la subestación.



Elaboración de presupuestosCosto agregado de la misma

Terrenos.Obras civiles.Equipos y materiales de importación.

Fletes, seguros y gastos de importación de equipos ( DFI-INCOTERMS ).Equipos y materiales nacionales.Fletes y seguros nacionales hasta el sitio de la obra.Montaje, pruebas y puesta en servicio.Ingeniería y administración ( Interventoria ).

Discriminación desembolsos moneda nacional o extranjera. Asignar una partida apropiada para costos imprevistos.



Costos1. Terr eno, servidumbr e y vías de acceso :

existencia o necesidad de nuevas vías oreforma de las disponibles, la disponibilidad ofacilidad de servicios públicos para la

construcción y operación de la subestación, lainfluencia topográfica o de construccionesperimetrales alrededor del sitio escogido quepueda tener sobre la ruta y longitud de laslíneas de transmisión que terminaran en lasubestación.

2. Obr as civiles : Adecuación inicial del lote y laconstrucción propiamente dicha.



Costos3. Equipos y mater iales de impor tación.

3.1 Trafos de potencia : Valor por KVA, nivel de tensión,capacidad, tipo de trafo, clase de refrigeración, trafo oautotrafo.

3.2 Equipos de patio : Interruptores, seccionadores,trampas de onda, trafos de medida, pararrayos y susestructuras de soporte.

3.3 otros equipos : Tableros de control, medida yprotección, elementos para servicios auxiliares (Baterías, cargadores, compresores, planta deemergencia ), material de conexión ( aisladores, cables,tuberías), material menor ( Conectores y accesorios).

3.4 Equipo de comunicación y transmisión de datos :Deben incluirse los terminales PLP.



Costos4. Fletes, segur os y costos de impor tación ( DFI ) : Su

valor final dependerá del origen de los equipos y del sitiode la subestación.

5. Equipos y mater iales nacionales : los costos de estos

elementos se reajustan en mayor proporción que losequipos importados, y por ellos es necesario consultar los precios de lista de los fabricantes, haciendo elrespectivo descuento para elaborar presupuestos.

6. Montaje, pruebas y puesta en servicio : Aplicar unfactor de 0.15 al valor resultante de sumar el costo FOBde los equipos importados y el costo en fabrica de losnacionales.



Costos

7. Ingeniería, administración e imprevistos :

7.1 Ingeniería y administración 10%.

7.2 Imprevistos 20% de la componente enmoneda local asignada en pesos y 10%de la componente en moneda extranjeraasignada en dólares.

8. Repuestos.



Programa de trabajo

Actividades A. Equipos : Recolección de información y prediseños, diseño,

especificaciones y planos, revisión del cliente, edición, licitaciónnal e internal, estudio de presupuestos adjudicación ycontratación, fabricación, transporte y nacionalización.

B. Obras civiles : Adquisición del lote, diseño, especificaciones yplanos, revisión del cliente, edición, licitación, estudio depropuestas, adjudicación y contratación, ejecución ( Adecuación,obras civiles).

C. Montaje : Especificaciones, revisión del cliente, edición, licitación,adjudicación y contratación, ejecución y montaje, pruebas y

puesta en servicio.D. Servicios auxiliares de CA y CC , cables de control y potencia :Diseño, especificaciones, revisión del cliente, edición, licitación,estudio de propuestas, adjudicación y contratación, fabricación.



Diagrama de Barras

Actividades- Duración en meses Definición de criterio de diseño. Estructuras. Barrajes.

Equipo de patio. Equipo de control, medida y protección. Equipo de comunicaciones. Equipo de servicios auxiliares. Equipo misceláneo ( Cables, bandejas).

Equipo contraincendio. Supervisión de montaje.Nota : Diseño, fabricación, pruebas de fabrica, DFI,

montaje, pruebas de campo

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