subestación de tracción eléctrica

7/27/2019 Subestacin de traccin elctrica

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Subestaciones de traccin de corriente continuaSubestaciones de traccin de corriente continuaMADRID, 13 de febrero de 2003MADRID, 13 de febrero de 2003

CONTENIDOCONTENIDO

1.1. DIMENSIONAMIENTO DE LA RED DE TRACCINDIMENSIONAMIENTO DE LA RED DE TRACCIN

-- RegeneracinRegeneracin

-- AcumulacinAcumulacin

2.2. SUBSISTEMAS DE POTENCIASUBSISTEMAS DE POTENCIA

-- Celdas deCeldas de MMediaedia TensinTensin

-- TTransformadoresransformadores dede TraccinTraccin-- Rectificadores de TraccinRectificadores de Traccin

-- CeldasCeldas de corriente continuade corriente continua

-- Cmara deCmara de seccionadoresseccionadores dede FeederFeeder

3.3. SERVICIOSSERVICIOS AUXILIARESAUXILIARES-- Proteccin contra IncendiosProteccin contra Incendios

-- VentilacinVentilacin

4.4. SISTEMA DE CONTROL DISTRIBUIDOSISTEMA DE CONTROL DISTRIBUIDO

5.5. PUESTA A TIERRAPUESTA A TIERRA

6.6. CARACTERSTICAS CONSTRUCTIVASCARACTERSTICAS CONSTRUCTIVAS


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SUBESTACIONES DE TRACCIN DE C.C.SUBESTACIONES DE TRACCIN DE C.C.

Madrid, 13 de febrero de 2003RED DE TRACCINRED DE TRACCIN Madrid, 13 de febrero de 2003

RED TRACCINRED TRACCIN

SISTEMAS POTENCIASISTEMAS POTENCIA

SERVICIOS AUXILIARESSERVICIOS AUXILIARES

SISTEMA DE CONTROLSISTEMA DE CONTROL

PUESTA A TIERRAPUESTA A TIERRA

CAR. CONSTRUCTIVASCAR. CONSTRUCTIVAS

RED DE TRACCIN:

9 Subestaciones rectificadoras de Traccin

9 Catenaria

9 Carril

SISTEMA DE ALIMENTACIN:

Transformacin y Rectificacin de la tensin en las Subestaciones de Traccin Alimentacin a material mvil en PARALELO (pi) desde las Subestaciones colaterales

Retorno de corriente por el carril

CatenariaCatenaria

CarrilesCarriles


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DIMENSIONAMIENTO DE LA REDDIMENSIONAMIENTO DE LA REDSUBESTACIONES DE TRACCIN DE C.C.SUBESTACIONES DE TRACCIN DE C.C.

Madrid, 13 de febrero de 2003Madrid, 13 de febrero de 2003







Aumento de potencia vehculos + Requisitos de seguridad elctrica

600 Vcc ... 1200 Vcc

1500 Vcc

3r carril / catenaria convencional

Catenaria rgida2200 mm2 Al

107 mm2 Cu

SIMULACIN

ELCTRICA

9 N Subestaciones de traccin

9 Potencia unitaria de las subestaciones9 Ubicacin idnea

9 Composicin de la catenaria

CRITERIOS DEDIMENSIONAMIENTO

NORMATIVA- Cadas de tensin en catenaria (UNE-EN 50163)

- Sobrecargas grupos transformador-rectificador

(UNE-EN 60146-1-1, cl.VI)

EXPLOTACIN REQUERIDA- Trazado / Material mvil / Mallas de circulaciones


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Madrid, 13 de febrero de 2003REGENERACIN DE ENERGAREGENERACIN DE ENERGA Madrid, 13 de febrero de 2003







ALIMENTACIN SIN REGENERACIN:

TREN 1 FRENANDOTREN 2 TRACCIONANDO

SIMULTNEAMENTE

Calor TRACCIN: CONSUMO FRENADO: ENERGA DISIPADA POR

EFECTO JOULE

ALIMENTACIN REDES ACTUALES (CON REGENERACIN):

TREN 1 FRENANDOTREN 2 TRACCIONANDO

SIMULTNEAMENTE

TRACCIN: CONSUMO

FRENADO: INYECCIN DE CORRIENTE ALA CATENARIA

(REGENERACIN)

Material mvil dotado de equipos de regeneracin

EFECTO SOBRE EL DIMENSIONAMIENTO DE LA RED DE TRACCIN

(hasta el 50 % de energa puede ser regenerada si existen circulaciones elevadas)


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Madrid, 13 de febrero de 2003ACUMULACIN DE ENERGAACUMULACIN DE ENERGA Madrid, 13 de febrero de 2003







REGENERACIN SIN ACUMULACIN:

TREN 1 FRENANDO TREN 2 TRACCIONANDOSIMULTNEAMENTE

C.CC.C

REGENERACIN CON ACUMULACIN:

ACUMULADOR

Instante t1

TREN 1 FRENANDO

Instante t2

TREN 2 TRACCIONANDO Unidad de

Conexin

VENTAJAS:

9 Ahorro energtico

9 Estabilizacin dela tensin

Red 750Red 750 VccVcc


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EJEMPLO: LNEA 9 METRO DE BCNEJEMPLO: LNEA 9 METRO DE BCNSUBESTACIONES DE TRACCIN DE C.C.SUBESTACIONES DE TRACCIN DE C.C.








Tensin de catenaria: 1500 Vcc

Longitud total: 46 km

Pot. Nominal vehculos: 3500 kW

Circulaciones: 2 min en tronco central

4 min en extremos

17 SUBESTACIONES DE TRACCIN

POTENCIA UNITARIA: 2 x 2250 kVA REGENERACIN PREVISTA: 35 % < R < 50 %

SIMULACINELCTRICA


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Red M.T.Red M.T.

Catenaria (1500Catenaria (1500 VccVcc))

CELDAS M.T.CELDAS M.T.

TRANSFORMADORES DE TRACCINTRANSFORMADORES DE TRACCIN

RECTIFICADORES DE TRACCINRECTIFICADORES DE TRACCIN

CELDAS DE CORRIENTE CONTINUACELDAS DE CORRIENTE CONTINUA

SISTEMAD

E

CO

NTROLDISTR

IBUIDO

ESQUEMA UNIFILAR S/E TRACCINESQUEMA UNIFILAR S/E TRACCINSUBESTACIONES DE TRACCIN DE C.C.SUBESTACIONES DE TRACCIN DE C.C.









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Madrid, 13 de febrero de 2003CELDAS DE MEDIA TENSINCELDAS DE MEDIA TENSIN Madrid, 13 de febrero de 2003







TENSIN DE ALIMENTACIN ELEVADA:

25 kV

30 kV

Secciones de cable reducidas

FUNCIONALIDADES CELDAS:

Acometida

Medida

Proteccin grupo

Proteccin transformador SS/AA

TIPOLOGA:

Bajo envolvente metlica

Modulares y Enchufables

Aislamiento en SF6 Corte en SF6 / Vaco

9 FLEXIBILIDAD

9 AMPLIABILIDAD

9MANTENIMIENTO REDUCIDO


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TRANSFORMADORES DE TRACCINTRANSFORMADORES DE TRACCINSUBESTACIONES DE TRACCIN DE C.C.SUBESTACIONES DE TRACCIN DE C.C.








TIPOLOGA:

AISLAMIENTO SECO

ENCAPSULADOS EN RESINA EPOXY

REGMENES DE SOBRECARGA s/ UNE-EN 60146-1-1, cl.VI- 100% Pn en rgimen nominal

- 150% Pn durante 2 horas

- 300% Pn durante 1 minuto

DOBLE SECUNDARIO EN - (Yy0-d11)

RECTIFICACIN

DODECAFSICA

EJECUCIN EN CELDA DE MAMPOSTERA:

Montaje sobre rales

Termmetro digital en puerta Sistema de ventilacin forzada

S S C O S CC C CSUBESTACIONES DE TRACCIN DE C C


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Madrid, 13 de febrero de 2003RECTIFICADORES DE TRACCINRECTIFICADORES DE TRACCIN Madrid, 13 de febrero de 2003







VENTAJAS DE LA RECTIFICACIN DODECAFSICA:

9 Tasa de armnicos (THD) de tensin en lado A.T. muy inferior que hexafsica

(CENELEC EN 50160)

9No necesidad de filtros (reduccin de espacio)

9 Posibilidad de funcionamiento en n-1 rectificadores hexafsicos

TIPOLOGA RECTIFICADORES:

Extrables

Ventilacin natural

3 Diodos por rama

Funcionamiento (np-1)

- 1r Diodo rama fundido: Alarma

- 2 Diodo rama funcido: Desconexin

RECT. DODECAFSICARECT. DODECAFSICA RECT. HEXAFSICARECT. HEXAFSICA

SUBESTACIONES DE TRACCIN DE C CSUBESTACIONES DE TRACCIN DE C C


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1500 Vcc0

BY-PASS

CATENARIAS

VAS

Feeder 1

Rectificador 1

Seccionador 1

ESQUEMA DE CELDAS DE C.C. (1/2)ESQUEMA DE CELDAS DE C.C. (1/2)SUBESTACIONES DE TRACCIN DE C.C.SUBESTACIONES DE TRACCIN DE C.C.








Rectificador 2

Seccionador 2

Feeder 4 By-pass RetornoFeeder 2 Feeder 3



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Madrid, 13 de febrero de 2003ESQUEMA DE CELDAS DE C.C. (2/2)ESQUEMA DE CELDAS DE C.C. (2/2) Madrid, 13 de febrero de 2003







VENTAJAS DEL CONJUNTO DE CELDAS DE C.C.VENTAJAS DEL CONJUNTO DE CELDAS DE C.C.

CELDA DE BY-PASS CARRO DEL EXTRARRPIDO CELDA DE RETORNOS

INTERCAMBIABILIDAD CORRIENTESPARSITAS YAISLAMIENTO

PROTECCIN ASEGURADA

MANTENIMIENTO SEGURIDAD ELCTRICACONTINUIDAD SERVICIO

OPTIMIZACIN DE

LA EXPLOTACIN



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Madrid, 13 de febrero de 2003PROTECCIONES DE C.C.PROTECCIONES DE C.C. Madrid, 13 de febrero de 2003






CAR. CONSTRUCTIVASCAR. CONSTRUCTIVASPROTECCIONES ENCELDA FEEDER

PROTECCIONES ENCELDA RETORNOS

Ensayo De Lnea (E.D.L.)

Diferencia De Tensin (D.D.T.)

Defecto De Lnea (D.D.L.)

Tensin carril tierra

- Descargador de intervalos

Intensidad de retorno

- Corrientes Parsitas (s/ UNE EN 50122) Arrastre de S/E colaterales

Aislamiento bastidores celdas c.c.



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Madrid, 13 de febrero de 2003SECCIONADORES DE FEEDERSECCIONADORES DE FEEDER Madrid, 13 de febrero de 2003







CMARA DE SECCIONADORES DE FEEDER:

Seccionadores unipolares

Motorizados (110 Vcc)Monitorizados a travs del Sistema de Control Distribuido



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Madrid, 13 de febrero de 2003SERVICIOS AUXILIARESSERVICIOS AUXILIARES Madrid, 13 de febrero de 2003







ALIMENTACIN DE SERVICIOS AUXILIARES:ALIMENTACIN DE SERVICIOS AUXILIARES:

TRAFO SS/AA TRAFO SS/AA LNEA B.T. DESDE ESTACIN

CUADRO B.T. SUBESTACIN 380-220 Vac

Servicios no crticos Servicios crticos

CARG-BATERAS 110 Vcc

ComunicacionesComunicaciones

ControlControl

Proteccin incendiosProteccin incendios

Proteccin intrusinProteccin intrusin

Alumbrado EmergenciaAlumbrado Emergencia

AlumbradoAlumbrado

Tomas de corrienteTomas de corriente

VentilacinVentilacin

PolipastoPolipasto



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PROTECCIN CONTRA INCENDIOSPROTECCIN CONTRA INCENDIOSSUBESTACIONES DE TRACCIN DE C.C.








EXTINCIN

LOCALIZADA

DETECCINAUTOMTICA

CENTRALITAINCENDIOS

DETECCIN PRECOZDETECCIN PRECOZ SENSORES INICOSSENSORES INICOS

SENSORES TERMOCIMTRICOS

AGUA NEBULIZADAAGUA NEBULIZADA CO2CO2

SENSORES TERMOCIMTRICOS

SISTEMA DEVENTILACIN

DESCONEXIN VENTILADORES IMPULSINDESCONEXIN VENTILADORES IMPULSIN

CIERRE COMPUERTAS CORTAFUEGOSCIERRE COMPUERTAS CORTAFUEGOS



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Madrid, 13 de febrero de 2003VENTILACIN FORZADAVENTILACIN FORZADA Madrid, 13 de febrero de 2003







FUNCIONALIDADES:

Renovacin del aire interior viciado (5 renov/h)

Evacuacin de calor generado por efecto Joule

CARACTERSTICAS DEL SISTEMA:

Caudal entrada > Caudal salida: SUBESTACIN PRESURIZADA

Inyeccin de aire al suelo tcnico

Recogida de aire por falso techo POZO

EXTRACCIN

FALSO SUELO

NIVEL EQUIPOS

FALSO TECHO

POZO

IMPULSIN



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SIST. CONTROL DISTRIBUIDO (1/2)SIST. CONTROL DISTRIBUIDO (1/2) Madrid, 13 de febrero de 2003Madrid, 13 de febrero de 2003







FUNCIONALIDADES:

Funcionamiento automtico de cada Subestacin

Supervisin y Control desde el Puesto de Control Central (P.C.C.)

Niveles de mando:

- Local a pie de equipo

- Local centralizado en el PC de Control Local (SCADA)

- Remoto desde el P.C.C. (protocolo IEC 870)

Funcionamiento AUTNOMO del P.C.C. en caso de fallo de la comunicacin

ARQUITECTURA DE CONTROL:

Autmatas dedicados a cada posicin elctrica

Protocolo Maestro Maestro

PC de control local (SCADA) es UN ELEMENTO MAS de control

Comunicacin con P.C.C. REDUNDANTE (2 front-end)



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Madrid, 13 de febrero de 2003SIST. CONTROL DISTRIBUIDO (2/2)SIST. CONTROL DISTRIBUIDO (2/2) Madrid, 13 de febrero de 2003







CeldasCeldas

M.T.M.T.

TrafosTrafos

potenciapotencia

RectificadoresRectificadores

CeldasCeldas

C.C.C.C. SS/AASS/AA

P.C.C.PLC #1PLC #1

PLC COMSPLC COMS

Puesto dePuesto de

Control LocalControl LocalPLC #nPLC #n

Red MB+ o similarRed MB+ o similar



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Madrid, 13 de febrero de 2003PUESTA A TIERRA (1/2)PUESTA A TIERRA (1/2) Madrid, 13 de febrero de 2003







CATENARIA

CARRILESAISLADOS DE TIERRA

S/E Traccin S/E Traccin

- + - +Catenaria

Va

CORRIENTES DE DIFUSIN

PARSITAS

(UNE EN 50122)

CORROSIN

GALVNICA



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Madrid, 13 de febrero de 2003PUESTA A TIERRA (2/2)PUESTA A TIERRA (2/2) Madrid, 13 de febrero de 2003







PUESTAS A TIERRA EN SUBESTACIN:

DE SERVICIO:

- Neutros de los transformadores de SS/AA

- Barra 0 de celdas de C.C. ( = carriles)

DE PROTECCIN:

- Sistema de M.T.

- Sistema de B.T. y Estructuras de la S/E

- Sistema de C.C.

Conexin RGIDA a tierra

Medida de tensin. Si V>60 Vcc : Puesta a tierra

Descargador de Intervalos



Medida de aislamiento de las celdas de c.c.

EJECUCIN:

- Pozos registrables con picas de acero cobreado

- Sistema de drenaje- R dif < 5 ohm



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CARACT. CONSTRUCTIVAS (1/2)CARACT. CONSTRUCTIVAS (1/2)

CELDAS BAJO ENVOLVENTEMETLICA M.T. Y C.C.

FLEXIBILIDAD DE LA

DISTRIBUCIN EN PLANTA








S/E TIPO LNEA 9

S/E CONVENCIONAL



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Madrid, 13 de febrero de 2003CARACT. CONSTRUCTIVAS (2/2)CARACT. CONSTRUCTIVAS (2/2) Madrid, 13 de febrero de 2003







DETALLES CONSTRUCTIVOSDETALLES CONSTRUCTIVOS

POLIPASTO PARA EQUIPOS SUELO TCNICO PARA RUTADODE CABLES

TOMAS DE CORRIENTE

TERMINALES DE CABLES RALES PARA TRAFOS CONJUNTO DE E.P.I.s

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