-
27/9/2015 DiseoSubestacinPaezDatosyCalculos
http://www.angelfire.com/nc2/misdocumentos/subestacion/datosycalculos.html 1/12
3.DATOSYCALCULOS
3.1.SELECCINDEPARARRAYOS
Consideraciones:
Sistemaslidamenteaterrizado.PararrayosdeOxidodeZinc(ZnO).Tensinmximade245kV.
LatensinnominaldelospararrayosdeZnO,R,seencuentrateniendoencuentalossiguientesparmetros:
TensinContinuadeOperacin(COV):
SobretensinTemporal(TOV):
Comoesunsistemaslidamenteaterrizado,Ke=1.4
LatensinnominaldelpararrayosR,seeligeseleccionandoelmayorvalorentreRoyRe.
dondeKoeselfactordediseosegnelfabricanteelcualdebeserespecificadoporeste.UnvalordeKonormalmenteencontradoes0.8.
dondeKteslacapacidaddelpararrayoscontrasobretensionestemporaleselcualdependedeltiempodeduracindelasobretensin.
Kt=1.15para1segundo.
Kt=1.10para10segundos.
Kt=0.95para2horas.
ElmayorentreRoyRe,esReporloconsiguienteResiguala:
3.1.1.NIVELDEPROTECCINPARAIMPULSOTIPOATMOSFERICO(NPRoLIPL)
ElNPRdeunpararrayosZnOesconsiderado,entrminosgeneralesyparaefectosdecoordinacindeaislamientocomoelmayorentrelossiguientesvalores:
Tensinmximaresidualparaimpulsosescarpados(1/(220)ms)decorrientedivididoen1.15.Paraefectosprcticosesiguala1.1*Tensinmximaresidual8/20ms.Tensinmximaresidualparaimpulsosatmosfricosalacorrientenominaldedescarga8/20ms.
10kA(Um420kV)
15kA(420kV550kV)
3.1.2.NIVELDEPROTECCINPARAIMPULSODEMANIOBRA(NPMoSIPL)
ElNPMparaunpararrayosdeZnOseobtieneas:
Sistemacontensinmximamenorde145kV,mximovoltajeresidualconimpulsodecorrientedemaniobra(30/60ms)de0.5kA.
Sistemacontensionesentre145kVy362kVelimpulsodecorrientedemaniobradebeserde1kA.Sistemascontensionessuperiores,elimpulsodecorrientedemaniobradebeserde2kA.
Deacuerdoalatabla4,latensinnominaldelpararrayoR,quedanormalizadaas:
ValorNormalizadoR=192kV.
ensayo de cables de aceronuevo mtodo para evitar cable roto,desgaste,corrosin y fatiga
-
27/9/2015 DiseoSubestacinPaezDatosyCalculos
http://www.angelfire.com/nc2/misdocumentos/subestacion/datosycalculos.html 2/12
NPM(SIPL)=374kV.
NPR(LIPL)=442kV.
Tabla4.Guaranteedprotectivecharacteristics
Debido a que las caractersticas de altura de la subestacin no son de importancia como semenciono en la etapa de planeacin, entonces no se harncorreccionesporalturaalniveldeproteccinparaimpulsotipoatmosfrico(NPR).Deigualmaneraseconsideroqueelnivelcerauniconoerarepresentativo,porlocualsedecidirquelacorrientedechoquequesoportaralospararrayosserde10kA,debidoalniveldetensinamanejar(>30kV).
3.2.CORRIENTES
3.2.1.CORRIENTENOMINAL
Lacorrientenominalnosfijalosesfuerzostrmicosquedebesoportarunainstalacinelctricaenlascondicionesdeoperacinnormalmasdesfavorables.
Con base en su valor se determinan la seccin de las barras colectoras y las caractersticas de conduccin de corriente de los equipos (interruptores,seccionadores,transformadoresdemedida,etc.).
Debido a las condiciones de capacidad de las cargas a alimentar, que en nuestra subestacin va a ser de 400MVA a un nivel de tensin de 220 kV, lacorrientenominaldelasubestacinesaproximadamentede2kA.
Comoeldiseode laSubestacinPaezesdeconfiguracin interruptorymedio,estaconstade2dimetros,deestamanera lacorrienteamanejarpor losequiposson:
TRANSFORMADORDECORRIENTE:
Transformadoresdecorrientederelacin500/5Ayderelacin1000/5A.
SECCIONADORES
Corrientenominalde1kA.
INTERRUPTORES
Corrientenominalde1kA.
3.3.SOBRETENSIONES
Lassobretensionessonvoltajestransitoriosmayoresal losmximosvoltajesdeoperacindelsistema.Deacuerdoaltipodesobretensinestospuedenserlimitadospordistintosmediosdeproteccin.Laamplitudde lassobretensionessepuede limitarmediantepararrayosuotrosmediosdeproteccin.Existentrestiposdesobretensiones:lastemporales,lasdemaniobraylasatmosfricas.
Lassobretensionestemporalesylasdemaniobrasonconsideradasdeorigeninternodelsistema,comoresultadodeunfenmenotransitorio,mientrasquelasatmosfricasseconsiderandeorigenexterno.
3.3.1.SOBRETENSIONESTEMPORALES
Secaracterizanporpresentarseauna frecuenciamuycercanaa la industrial (oa lamisma frecuencia industrial), ypornoseramortiguadasnisuavementeamortiguadas.Seasocianprincipalmenteconperdidasdecarga,fallasatierrayresonanciasdediferentestipos.Enunsistemabiendiseado,lasamplitudesdelassobretensionestemporalesnodebenexcederde1.5p.u.ysuduracindebesermenorde1segundo.
ParaeldiseodelaSubestacinPaez,lasobretensintemporaldebesermenora330kV(220kV*1.5=330kV).Estevalorsermenorsilostransformadoresdetensindelsistemasonslidamenteaterrizados.
3.3.2.SOBRETENSINDEMANIOBRA
Lassobretensionesdemaniobraestnasociadasatodaslasoperacionesdemaniobrayfallasenunsistema.Susaltasamplitudesestngeneralmenteenelrangode2a4p.u.,dependiendomuchodelosvaloresrealesdeldiseodelsistemaydelosmediosparalimitarlos.
ParaelniveldetensindelaSubestacinPaezde220kV,sepuedenpresentarsobretensionesdemaniobraentre440kVy880kV.
3.3.3.SOBRETENSIONESATMOSFRICAS
Lassobretensionesatmosfricasdeamplitudesgrandespuedenentraraunasubestacincomoresultadodedescargasatmosfricasdirectassobreunalneaocomoflameosinversosenunatorre.Lasubestacindebeestarprotegidacontradescargasdirectasmedianteunapantallamientoeficiente.
Paratensionesde220kVsuvalorestaentre4y6p.u.esdecir,entre880kVy1520kV.
Deacuerdo con la IEC602, la tensindepruebanormalizadapara sobretensionesatmosfricas tienenun tiempode frentede1.2 s y un tiempode colamediode50s.
EnlaFigura8,seobservalarepresentacinesquemticadelosdiferentestiposdesobretensiones.
-
27/9/2015 DiseoSubestacinPaezDatosyCalculos
http://www.angelfire.com/nc2/misdocumentos/subestacion/datosycalculos.html 3/12
3.4.COORDINACINDEAISLAMIENTO
Paraentenderlaseleccindelaislamientodeestediseo,sedefinirprimeroalgunosconceptos:
COORDINACIONDEAISLAMIENTO:Comprende la seleccin de la soportabilidad o resistencia elctrica de un equipo y su aplicacin en relacin con lastensiones que pueden aparecer en el sistema en el cual el equipo ser utilizado, teniendo en cuenta las caractersticas de los dispositivos de proteccindisponibles,de talmaneraquese reduzcaaniveleseconmicosyoperacionalmenteaceptables laprobabilidaddeque losesfuerzosde tensin resultantesimpuestosenelequipocausendaoalaislamientooafectenlacontinuidaddelservicio.
Lostresnivelesdesobretensinconsideradosenlacoordinacindeaislamientoson:
Nivel1:Tambinllamadonivelalto.Seutilizaenlosaislamientosinternos,noautorecuperables(sincontactoconelaire),deaparatoscomotransformadores,cablesointerruptores.Nivel2:Tambinllamadomedioodeseguridad.Estaconstituidoporelniveldeaislamientoautorecuperabledelaspartesvivasdelosdiferentesequipos,queestnencontactoconelaire.Estenivelseadecuadeacuerdoconlaalturasobreelniveldelmardelainstalacinyseutilizaentodoslosaisladoresdeaparatos,barrajesypasamurosdelasubestacinqueestnencontactoconelaire.Nivel3:Tambinllamadobajoodeproteccin.Estaconstituidoporelniveldeoperacindelosexplosoresdelospararrayosdeproteccin.
3.4.1.TENSINSOPORTADAALIMPULSOTIPOATMOSFRICO(BILoLIWL)
Es el valor pico de tensin soportada al impulso atmosfrico el cual caracteriza el aislamiento del equipo en lo que se refiere a pruebas. Esta tensin seespecificasolamenteenseco,yaquelasoportabilidaddelosequiposaestosimpulsos,demaneramuygeneral,seafectapocoporlalluvia.
3.4.2.TENSINSOPORTADAALIMPULSOTIPOMANIOBRA(BSLoSIWL)
Eselvalorpicodetensinsoportadaalimpulsotipomaniobra,elcualcaracterizaelaislamientodelequipoenloqueserefiereapruebas.Estatensinsedebeespecificarensecoy/obajolluvia,yaquelasoportabilidaddelosequiposdemaniobratiendeareducirbajounalluviadeelevadaprecipitacin.Normalmentelacondicinensecosepruebaparaimpulsosdepolaridadpositivaylacondicinbajolluviaparaimpulsosdepolaridadnegativa.
3.4.3.FACTORDESEGURIDAD
Sonlasrelacionesentrelastensionessoportadasconimpulsostipomaniobraoatmosfricosylastensionesmximasencontradas.
3.5.CALCULODENIVELESDEAISLAMIENTO
Haydosmtodosparaelcalculodelniveldeaislamiento:Unmtodoconvencionalqueesutilizadoparatensionesmenoresa300kVyunmtodoestadsticoqueesutilizadoparatensionesmayoresa300kV.
ComolasubestacinPaeztieneunniveldetensinde220kV,seutilizaraelmtodoconvencional.
Seaplicaunfactordeseguridad(KI)pararelacionarelNPRyelBIL.Estefactortieneunrangoentre1.2y1.4siendo1.25unvalornormalmenteaplicado.Paranivelesdetensininferioresa52kV,elvalorKImsutilizadoes1.4.
SeaplicaunfactordeseguridadKMpararelacionarelNPMyelBSL.DondeKM=1.15.
ExisteunfactordeseguridadquerelacionaelBSLyelBILyquedependedelmedioaislanteas:
Equipossumergidosenaceite,K=0.83
Equiposaisladosalaire,K=0.6a0.75.
Acontinuacinseescribeel procedimientogeneral paradeterminarelBILdeunequipo.Esteprocedimientoes validoparaalturas inferioresa1000metrossobreelniveldelmar.
1. ObtenerelNPRyelNPMdelpararrayos.2. DeterminarelKIyelKMdeseados.3. Obtenerelnivelmnimodeaislamientoalimpulsoatmosfrico:BIL=KI*NPR.4. ElegirelvalornormalizadoporencimadelBILencontrado,obtenindoseaselBILnormalizadodelequipoenconsideracin(BILN).
-
27/9/2015 DiseoSubestacinPaezDatosyCalculos
http://www.angelfire.com/nc2/misdocumentos/subestacion/datosycalculos.html 4/12
5. Obtenerelnivelmnimodeaislamientoalimpulsodemaniobra:BSL=K*BILN.6. ObtenerlarelacinentreBSLyNPM:KF=BSL/NPM.7. ElvalordeterminadoenelpasoanteriordebesermayoroigualaKM:KFKM.8. SinosecumplelaanteriorrelacinsedebeincrementarelBILencontradoenelpaso4enunnivelsuperioryrepetir,conestenuevovalor,lospasos5
y6.EsteincrementodelBILsedebeefectuardemodoiterativohastaobtenerelKFKM.9. EssuficienteconespecificarelBILdelequipoyaqueelBSLestadirectamenterelacionado.
EsteprocedimientosepuederesumireneldiagramamostradoenlaFigura9.
ParaeldiseodelaSubestacinPaez,sedeterminaraelBILconelprocedimientoanterioras:
NPMdelpararrayos:374kV
NPRdelpararrayos:442kV
FactordeSeguridad(KI):1.25Parasistemasmayoresa52kV.
FactordeSeguridad(KM):1.15
FactordeSeguridad(K):0.65
BIL=KI*NPR=1.25*442kV=552.5kV
BILNormalizado1050kV
BSL=K*BILN=0.65*1050kV=682.5kV
-
27/9/2015 DiseoSubestacinPaezDatosyCalculos
http://www.angelfire.com/nc2/misdocumentos/subestacion/datosycalculos.html 5/12
KF=BSL/NPM=682.5kV/374kV=1.82
KFKM1.821.15
ElBILseleccionadoserde1050kV
Cuandoseexpresamasdeunniveldeaislamiento,elnivelmasaltodebeseleccionarseparafactoresdefallaatierramayoresa1.4
SegnlaTabla5,nivelesdeaislamientonormalizadosporlaIEC,seobtendrnlossiguientesvalores:
VoltajeNominal:220kV
VoltajeMximo:245kV
Um*2/3=Un(Valorpico)200kV
V.Impulso(Valorpico)1050kVAislamientoplenoalimpulso
900kVAislamientoreducidoalimpulso
V.rms(Valorpico)460kVAislamientoplenoabajafrecuencia
390kVAislamientoreducidoabajafrecuencia
3.6.DIMENSIONAMIENTODELASUBESTACIN.
El dimensionamientodeuna subestacinesunade las actividadesprincipalesdentro de la etapadediseo, puesto que incideprcticamenteen todas lasdemsactividadesyporlotantoafectaelcostoglobal.
Losnivelesdetensindeterminanlasnecesidadesdeaislamientoquegarantizanlaoperacinconfiableyseguraparaelpersonalyelequipoinstaladoenunasubestacin.Dichoaislamientoimponelaespecificacindematerialesaislantesyfdedistanciasentrelosdiferenteselementosdepatio,detalformaquelosgradientes de tensin a los cuales estn sometidos no rompan la rigidez dielctrica delmaterial aislante. Dicho de otromodo, los niveles de tensin y elmaterialaislantedeterminanlasdistanciasentrelosdiferenteselementosdepatiodeunasubestacin.Asuvez,dichasdistanciasenconjuntoconlapotenciadetrabajodeterminaneltamaodelosequiposautilizar.
Entalsentido,losprincipalesfactoresaconsiderareneldimensionamientodeunasubestacinsonlasdistanciascriticasfasefaseyfasetierraquedebenexistirenlasubestacinparagarantizarunniveldeaislamientoadecuadoylasdistanciasdeseguridadrequeridasparalaslaboresderevisinymantenimientosinpeligroalgunoparaelpersonal.
3.6.1.DETERMINACIONDEDISTANCIASDIELECTRICASENSUBESTACIONES
Para obtener la adecuada coordinacin de aislamiento en una subestacin es necesario fijar las distancias a travs del aire entre partes vivas de fasesdiferentesyentrepartesvivasdefaseytierra.Paraellovamosadefinirciertosconceptosqueseutilizanparacomprenderelproblema.
Tensincriticadeflameo(TCF):Eslatensinobtenidaenformaexperimentalquepresentaunaprobabilidaddeflameodel50%.
EnlasnormassecalculaelvalordeTCFapartirdelnivelbsicodeimpulso,BIL,aniveldelmarsea:
-
27/9/2015 DiseoSubestacinPaezDatosyCalculos
http://www.angelfire.com/nc2/misdocumentos/subestacion/datosycalculos.html 6/12
Comonoserequierenfactoresdecorreccin,elTCFdediseoserde1092.6kV.
Distanciadefasetierra(m):
TABLA6.
Distanciadefasefase(m):Paralosbarrajesflexibleshayquetomarlosdesplazamientosdebidosalvientooalossismos.Paraellolasdistanciasmnimasdediseosepuedenexpresarcomoelproductodeunfactorquevariade1.8a2porladistanciamnimadefaseatierradadadeacuerdoconlaalturasobreelniveldelmardellugardelainstalacin,paralosnivelesdetensinnominalUN230kV.
ParaeldiseodelasubestacinPaez,ladistanciamnimafasefaseser
Distanciascriticasparaconductoresflexibles(m):Enladeterminacindeladistanciadielctricaparaconductoresflexiblessedebetenerencuenta,ademsdelBILdelasubestacin,laflechamximadelconductor.Lasiguienteformulaempricaseaplicaparaobtenerlaseparacinmnimaquedebeexistirentredichosconductores:
donde:
K=7.5paraconductoresdecobrey10paraconductoresdeaceroaluminio
d,esladistanciahorizontalentrefaseparaconductoresrgidos.
f,eslaflechamximadelconductorencentmetros.
Paraelcasodeconductoresenaceroaluminio:
Paraelcasodeconductoresdecobre:
3.6.2.DISTANCIASDESEGURIDAD
Se entiende como distancia mnima de seguridad aquellos espacios que se deben conservar en las subestaciones para que el personal pueda circular yefectuarmaniobrassinqueexista riesgoparasusvidas.Lasdistanciasdeseguridada travsdeaireestncompuestaspordos trminos:elprimeroes ladistanciamnimadefaseatierra,correspondientealniveldeaislamientoalimpulsodelazona.Elsegundoterminosesumaalanteriorydependendelatallamediadelosoperadores.
-
27/9/2015 DiseoSubestacinPaezDatosyCalculos
http://www.angelfire.com/nc2/misdocumentos/subestacion/datosycalculos.html 7/12
Lasdistanciasmnimasdeseguridadsepuedenexpresarconlassiguientesrelaciones:
D=d+0.9
H=d+2.25
D,esladistanciahorizontalenmetrosquesedeberespetarentodaslaszonasdecirculacin.
H,esladistanciaverticalenmetrosquedeberespetarseentodaslaszonasdecirculacin.Nuncadebesermenorde3metros.
d,esladistanciamnimadefaseatierracorrespondientealBILdelazona.
Paranuestrodiseo:
D=2.2m+0.9=3.1m
H=2.2m+2.25=4.45m
Ladistanciamnimaparavehculosser:
D=(d+0.7)+0.9=(2.2+0.7)+0.9=3.8m
H=(d+0.7)+2.25=(2.2+0.7)+2.25=5.15m
Ladistanciamnimaparareasdetrabajoser:
D=(d+1.75)+0.9=(2.2+1.75)+0.9=4.85m
H=(d+1.25)+2.25=(2.2+1.25)+2.25=5.70m
3.7.DISTANCIASDEDISEO
Este punto se refiere al dimensionamiento de las distancias entre partes vivas que se requieren en instalaciones convencionales (ya sea interiores eintemperie).Nosetieneencuentalasinstalacionesencapsuladasoaisladasengas.Ladeterminacindeestasdimensionesseefectamedianteelcalculodelasdistanciasdielctricasentrelaspartesvivasdelequipoyentreestasylasestructuras,muros,rejasyelsuelo,deacuerdoconelsiguienteorden.
1. Distanciaentrefases.2. Distanciaentrefaseytierra.3. Distanciadeseguridad.4. Alturadelosequipossobreelniveldelsuelo.5. Alturadelasbarrascolectorassobreelsuelo.6. Alturaderematedelaslneasdetransmisinquelleganalasubestacin.
Lostresprimerosnumeralesyahansidotratadosyveremoslostresrestantes.
3.7.1.ALTURADELOSEQUIPOSSOBREELNIVELDELSUELO
Estaalturaseconsideratambincomoelprimerniveldebarras(hs).
Laalturamnimahs,de laspartesvivassobreelniveldel sueloenningncasodebeser inferiora3metros,sinoseencuentranaisladasporbarrerasdeproteccin.Laalturamnimadelabasedelosaisladoresquesoportanpartesvivasnodebesermenorde2.25metros.
Prescindiendodelastablas,laalturamnimadelaspartesvivasdecualquierequiposecalculadeacuerdoconlasiguienteexpresin:
hs=2.30+0.0105*Um
dondeUmeslamximatensindediseodelequipoencuestin.
hs=2.30+0.0105*245kV=4.87m
3.7.2.ALTURADELASBARRASCOLECTORASSOBREELNIVELDELSUELO
Laalturadelasbarrassobreelniveldelsuelodebeconsiderarlaposibilidaddequealpasarunapersonapordebajodelasbarras,estarecibalasensacindelcampoelctrico.Laexpresinqueproporcionalaalturadelasbarrascolectoras(he),considerandolasensacindecampoelctricoeslasiguiente:
he=5.0+0.0125*Um
he=5.0+0.0125*245kV=8.1m
3.7.3.ALTURADEREMATEDELASLNEASDETRANSMISION
Losconductoresde las lneasde transmisinque lleganosalendeunasubestacinnodeben remataraunaalturahI inferiora6m.Dichaalturasepuedeobtenerdelarelacin:
hI=5.0+0.006*Um
hI=5.0+0.006*245kV=6.5m
3.8.DISTANCIASCRITICASCONSIDERANDOELBALANCEODELACADENADEAISLADORES
-
27/9/2015 DiseoSubestacinPaezDatosyCalculos
http://www.angelfire.com/nc2/misdocumentos/subestacion/datosycalculos.html 8/12
Debido a que la cadena de aisladores suspendidas verticalmente son susceptibles de movimiento, se debe considerar una separacin adicional en lasdistanciascriticaselctricasdetalformaquesetengaencuentaelacercamientoproducidoporesteefecto.Elcalculodeestaseparacinsehacedeacuerdoalasiguienteexpresin:
S=Lk*sen
Donde:
S,eslaseparacinproducidaporelbalanceodelacadenadeaisladores,expresadaenmetros.
Lk,esigualalalongituddelacadenadeaisladores,expresadaenmetros.
,eselngulodebalanceomximoquepuedellegaraserde10
Lk=14.6(N1)+Kf
Donde:
N=1.15(Df/df)
Df=Kf(Um*Kd)
Df=20mm/kV*(230kV*1.0)=4600mm=4.6m
N=1.15*(4600mm/292mm)=18.218aisladoresporcadena
Lk=14.6(181)+20=2682mm=2.682m
S=Lk*sen=2.682*sen10=0.466m
3.9.CALCULODELASDIMENSIONESDECAMPODELASSUBESTACIONES.
3.9.1.INTERRUPTORESYSECCIONADORES
Enlastablas7y8sepresentanlasdimensionesmasimportantesdeinterruptoresyseccionadorestipoexterior,tomadasdecatlogosdefabricantes.Dichasdimensiones son susceptibles de variacin en lamedida en que se presentan los avances tecnolgicos, tanto de los principios de operacin como de losmaterialesaislantes.
-
27/9/2015 DiseoSubestacinPaezDatosyCalculos
http://www.angelfire.com/nc2/misdocumentos/subestacion/datosycalculos.html 9/12
En la tabla 9 se resumen los datos utilizados en dimensionamiento de subestaciones y para el efecto se tomaran los valores mximos dados por losfabricantesdesubestacionesde220kVy115kV.
TABLA9
3.9.2.DETERMINACIONDELANCHODECAMPODELASSUBESTACIONES
Elanchodecampodeunasubestacines ladistanciaentre losejesde las columnasque formanel prticodeentradade lneayestadeterminadopor laconfiguracin,lasdimensionesdelosequiposylostiposdebarrajeutilizados.
Seccionadores Centrados con respecto al eje de los prticos : Esta ubicacin corresponde a los seccionadores de lnea, y se calculan el ancho de lasubestacindelasiguientemanera:
L1=2540mm
L1/2=1270mm
dFF=2444mm
dFT=1955mm
Ac=1400mm
Distanciasentreseccionadores:
dss=L1/2+dFF=1270+2444=3714mm@4000mm
Distanciaentrecolumnayseccionadordefaseexterior:
dcs=dce=L1/2+X+Ac/2=1270+1870+700=3840mm@4000mm
dcs=dce=Distanciaentrecolumnayseccionadordefaseexterior.
3.9.3.DETERMINACIONDELAALTURADELCAMPO
Laalturadelosprticosdeuncampoestadeterminadaprincipalmenteporeltipodeconductoresqueseutilicen,ascomoelnumerodenivelesdeconexinquerequierelaconfiguracindelasubestacin.
Elprimerniveldeconexinqueseencuentraenunasubestacinestaconformadoporlaconexinentreequiposcuyaalturasedeterminaporlasdistanciasde
-
27/9/2015 DiseoSubestacinPaezDatosyCalculos
http://www.angelfire.com/nc2/misdocumentos/subestacion/datosycalculos.html 10/12
seguridaddescritasanteriormente.
As,laalturamnimaparalaconexindeequiposser:
NiveldeTensin220kV
TensinMxima(Um)245kV
hs=dFT+2.254.2m
hs=2.30+0.0105*Um4.87m
AlturadelInterruptorSeleccionado(H1)4.9m
Elsegundoniveldeconexingeneralmenteestaconformadopor losbarrajes,cuyaalturadebeestarsobreelniveldelequipoenunadistanciapor lomenosigualaladistanciamnimafasefase,cablecable,siendolaaplicacinmassimplecuandoseutilizanbarrajesyconexionesaequiposrgidos.Cuandosetienenconductores flexiblesesnecesario tenerencuenta la flechade losbarrajes, la conexinde losseccionadoresdecampoa la fasemasapartadadelbarrajeyelacercamientodeestasconexionesalospuentesbajolasestructurasdesoportedebarras(enalgunoscasosserecomiendainstalarunaisladordeposteenlaconexindeseccionadoralafasedelbarrajemasalejadoparaevitarestosacercamientos).
Paracalcularlasalturasdelsegundonivelpodemosutilizarnuevamentelasexpresionesconocidas:
NiveldeTensin220kV
TensinMxima(Um)245kV
Hs2=5.00+0.0125*Um8.06m
AlturadeBarras10m
El tercer nivel de conexiones generalmente esta conformado por templas superiores, cuya altura debe ser superior a la de los barrajes en por lomenos ladistanciamnimafasefase,cablecable,maslaflechamximadelatempla.
NiveldeTensin220kV
TensinMxima(Um)245kV
Hs3=Hs2+dFF+Yo+2.2516.15@17m
3.9.4.DETERMINACIONDELALONGITUDDELCAMPO
Lalongituddecampoestadeterminadaporlaconfiguracindelasubestacinyporlasdistanciasentrelosdiferentesequipos.Dichalongitudnosedeterminaporlasdistanciasmnimasodeseguridad,sinomasbienporrazonesdemantenimiento,montajeyesttica.Paraelmontajeymantenimientoserecomiendaquelosterminalesde losequiposseanaccesiblesporelpersonaldesdecualquierpunto.Seconsideracomounadistanciaaceptableentre losterminalesdeequipo1.5m.Partiendodeestabaseyconsiderandolasdimensionesde losdiferentesequipos,sepuededeterminar ladistanciaentreequiposdeunmismocampo.Cuandosetienenequiposdeaspectoexteriorsimilar,porejemplotransformadoresdeinstrumentacinypararrayos,perodedimensionesligeramentedistintas,esposibleporrazonesestticasadoptardistanciasigualesentreestosequipos.
Tabla10.
-
27/9/2015 DiseoSubestacinPaezDatosyCalculos
http://www.angelfire.com/nc2/misdocumentos/subestacion/datosycalculos.html 11/12
DiagramasElctricos?
Proyecte como Ford, Fiat y ABB.Solicite su prueba gratuita de E3!
3.9.5.APANTALLAMIENTOOBLINDAJEDESUBESTACIONESELCTRICAS.
Ennuestroestudiodecoordinacindeaislamientoincluimosladescripcindelassobretensionesquepuedenafectaralsistemadepotencia.Ellasson:
Descargasatmosfricas(Sobretensionesatmosfricas)Maniobradeconexinydesconexindesistema(Sobretensionespormaniobra)Perturbacionesocurridasdurantelaoperacinnormal(Sobretensionesafrecuenciaindustrial)
Elobjetivodelpararrayoseseldeatraparlasondasentrantesproducidasporunadescargaatmosfricaoporunaoperacindeswicheo,transmitidasporlosconductores y enviarlas a tierra para impedir quedaenel aislamiento de los equipos.Pero el pararrayos no protegeel equipo de unadescarga directa.Elobjetivodelblindajeesproporcionarlaproteccinadecuadaalosequiposcontralasdescargasdirectascreandounniveldepotencialceroporencimadeestos(lomismoaplicaparalneasdetransmisin).
CabledeGuarda:Soncablesdesnudosubicadossobreelequipoaprotegeryconectadosatierraatravsdelosprticosdelasubestacin,formandounaredqueactacomoblindajeparaprotegerlaspartesvivasdelasubestacindelasdescargasatmosfricasdirectas,reduciendolaprobabilidaddelacaidadeunrayosobrelosconductoresdefase.Lareddecablesdeguardaactuacomocontrapartedelsistemadetierra.
Lascaractersticasmsimportantesdeloscablesdeguardason:
Protegenalolargodetodoelcable.Sucostoesbajo:sonconductoreslivianoscontensionesdetemplasbajas,porloquenorequierenestructurasmuyfuertes.Aprovechanlosprticoscomoestructurasdesoporteyslorequierendeuncastilleteadicional.Lasestructurasparatemplassepuedenubicarrelativamentealejadasunasdeotras(60moms).Lacorrientedelrayosedivideendosdireccionesconlocuallacorrientequedebedisiparcadaestructurasereduceaproximadamentealamitad.Laimpedanciacaractersticapresentadaalrayoesnotablementeinferior(cercadelamitaddelaquepresentaraunaslaestructura),reduciendoasilainductanciadelaestructuray,enconsecuencia,elriesgodeflameoinversoenlosdosaisladoresensuspensin,fenmenoquesepuedeproducircuandohaydescargasrepetidasatravsdelmismocanalionizadoporelrayo.Lapresentacindeloscablesdeguardanocontrastaconlaslneasporloquenodesmejoralaesteticadelasubestacion.Paraprotegerreaspequeasyaisladasdelasubestacin,elcabledeguardapuedenoresultarmaseconmicoquelaspuntas.Mejoralascondicionesdelamallaatierraaldisiparpartedelacorrientedesecuenciaceroencasosdecortocircuitoatierra.
-
27/9/2015 DiseoSubestacinPaezDatosyCalculos
http://www.angelfire.com/nc2/misdocumentos/subestacion/datosycalculos.html 12/12
Sponsoredby