“AÑO DE LA INVERSION INVE RSION PARA PARA EL DESARROLLO RURAL Y SEGURIDAD SE GURIDAD ALIMENTARIA” ALIMENTARIA” UNIVERSIDAD NACIONAL SAN LUIS GONZAGA DE ICA
SUB ESTACION ELECTRICA
FACULT ACULTAD DE INGENIER ING ENIERIA IA MECANICA MECAN ICA Y ELECTRIC ELE CTRICA A
ESCUELA DE MECANICA Y ELECTRICA
LABORATORIO DE CIRCUITOS II
VME - 1
LAURA AVALOS DOLFFUS DOLF FUS APARICI APARICIO O
2014 – 1
INDICE
1 Índice 2 Objetivos 3 Introducción
4Subestacion eléctrica 6 Partes de una subestación eléctrica 7 Accesorios opcionales Seccionadores ! Seccionador de cuc"illa #iratoria 1$ Seccionador de cuc"illas desli%antes 11 Interruptor di&erencial ' tér(ico 12 )onclusiones 13 Ane*os
OBJETIVOS
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+ener conoci(ientos b,sicos ' ele(entales de la &unción principal de una subestación eléctrica de distribución)onocer los ele(entos .ue contiene una subestación eléctrica/ to(ando en cuenta las partes principales ' (,s i(portantes vistas en clasesObtener in&or(ación necesaria para no co(eter al#0n error al (o(ento de (anipular al#0n tipo de subestación con voltajes altosSaber detalles o nor(as espec&icas de al#unos de los ele(entos de la subestación eléctrica-
INTRODUCCION ste docu(ento esta destino a alu(nos con a&ines a la in#eniera eléctrica / 'a 2
.ue contiene in&or(ación b,sica sobre todo lo .ue es una subestación eléctrica ' sus partes / ' as conociendo ' to(ando bastante en cuenta la &unción .ue co(ete cada una de ellas- +a(bién encontrare(os el #ran aporte .ue nos brinda el trans&or(ador eléctrico/ .ue con una sencilla de(ostración de inducción (a#nética tiene la capacidad de trans&or(ar una cantidad de voltaje a otra/ 'a sea (enor o (a'or- A.u ta(bién tendre(os en cuenta al#unas partes i(portantes co(o la barra/ los seccionadores/ &usibles e interruptores .ue "acen .ue una subestación &uncione de la (ejor (anera/ teniendo en cuenta la se#uridad del personal técnico ' ase#urando un #ran cuidado por el (edio a(biente-
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SUBESTACION ELECTRICA s el arre#lo de e.uipos eléctricos ' obras co(ple(entarias/ destinado a la trans&erencia de ener#a eléctrica (ediante la trans&or(ación o distribución de potenciana subestación est, constituida por un conjunto de e.uipos .ue cu(plen la &unción de unir eléctrica(ente varios circuitos proporcionando &unciones de (aniobra/ protección/ ' supervisión necesarios para la operación se#ura ' con&iable de un SP Siste(a eléctrico de potencia5-
CLASIFICACION as sub estaciones se clasi&ican por #eneración/ trans(isión/ distribución ' por se#0n el nivel de tensión/ esta 0lti(a es la principal 'a .ue de ella depende (uc"as opciones de instalación•
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Generación: Su &unción es au(entar los niveles de tensión para trans(itir la ener#a de una &or(a (,s e&icienteTransmisión: Per(iten unir circuitos de tal &or(a .ue se au(ente la con&iabilidad del SP- Ante una &alla en unos circuitos cuales.uiera/ se asla solo una porción pe.ue8a de la redDistribución: Se reduce la tensión de la ener#a de las redes de alta tensión a otros niveles de tensión para distribuirlaSe!n e" ni#e" $e tensión: 1- 9aja tensión : 1 ;<= 2- >edia tensión "asta ?7/? ;<= 3- Alta tensión 11? ;< ' 23$ ;<= 4- *tra alta tensión superior a 23$ ;
@e acuerdo con la tecnolo#a pueden ser convencionales o aisladas en aire/ encapsuladas en S6/ o en celdas caso de (edia ' baja tensión5-
FUNCIONES % &ani'bra: Para reali%ar recon&i#uraciones de la red o para retirar de servicio circuitos ' e.uipos para (anteni(iento/ #aranti%ando la se#uridad de las personas ' (anteniendo la continuidad del servicio% Su(er#isión ) c'ntr'": )uenta con los ele(entos necesarios para .ue desde una estación re(ota se pueda conocer el estado de los di&erentes e.uipos ' de las variables eléctricas+a(bién/
es
posible
reali%ar
(aniobras
en
&or(a
re(ota-
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*RECAUCIONES *ARA EL CASO DE AVERIAS EN LAS SUBESTACIONES+ PBI>BO- )o(o paso (,s i(portante/ desconectar toda la car#a de baja tensión- CA>AS @S)OD)+ ))EIAS )OD )ABFASFD@O- )oló.uese los #uantes ' to(e la pérti#a par,ndose en la tari(a con el tapete de "ule para retirar las cuc"illas principales de ali(entación+B)BO- Bevise los &usibles ' repon#a el da8o/ pero antes de volver a conectar las cuc"illas principales/ indi.ue si "a' al#0n da8o en los circuitos de baja tensión)AB+O- Ase#urar de .ue no "a' de&ecto en la baja tensión antes de conectar la car#a (eta las cuc"illas principales-
)uando la subestación este dotada de interruptor auto(,tico proceda en la (is(a &or(a desconecte el circuito de ali(entación para poder revisar el interruptor en el caso de .ue se desconecte al conectarlo por se#unda ve%s (u' i(portante no olvidar suspender el servicio de la e(presa antes de tocar cual.uier parte activa del interruptor el cual puede "aberse botado por al#una &alla en los relevadores o por al#0n pe.ue8o corto circuito en los circuitos de baja tensión Al#unas instalaciones industriales tiene colocado dentro del local de la subestación el tablero con el interruptor de baja tensión pero es aconsejable para todos conceptos tener un local o lu#ar apropiado para tableros de control ' principal/ &uera de la subestación de servicio
*ARTES DE UNA SUBESTACION ELECTRICA
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TRANSFOR&ADORES DE DISTRIBUCION: Son e.uipos utili%ados para pasar de alta tensión a baja tensión en redes de distribución/ principal(ente en ,reas (etropolitanas ' para aplicaciones industrialesos trans&or(adores en versiones est,ndar son tri&,sicos ' (ono&,sicos/ pueden ser instalados tanto al aire libre co(o en el interior- os trans&or(adores de distribución est,n "er(ética(ente sellados la cuba est, co(pleta(ente llena de aceite5 o e.uipados con un tan.ue de e*pansión ondulado .ue per(iten la re&ri#eración su&iciente del trans&or(ador ' co(pensan los ca(bios del volu(en del aceite durante la operación- na ventaja de los trans&or(adores "er(ética(ente sellados es .ue el aceite no est, nunca en contacto con la at(ós&era evitando as la necesidad de "acer an,lisis periódicos de aceiteCARACTERISTICAS os trans&or(adores de distribución est,n dise8ados para ser utili%ados en las redes de distribución/ son aptos para ser instalados en c,(aras o en plata&or(as a la inte(perie- st,n &abricados en ba8o de aceite (ineral/ con tan.ue de e*pansión ' secador de aireDor(as IBA> DG22?$ Potencias @esde 63 H
edia +ensión 132$$ < ó 33$$$ <9aja +ensión 4$$ 231 <recuencia ?$ E%Frupo de )one*ión @'n 11)on(utación l con(utador se acciona desde el e*terior (ientras el trans&or(ador est, desconectado- Per(ite variaciones de tensión de J 2-? ' J ?K-
ACCESORIOS O*CIONALES
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+er(ó(etro de cuadrante/ nivel de aceite (a#nético/ relé buc""ol%/ c"i(enea de e*plosión/ relé de protección de cuba/ caja de bornes/ v,lvula de sobrepresión/ radiadores des(ontables/ conectores de (edia ' baja tensión-
&ANTENI&IENTO Para prolon#ar la vida 0til del trans&or(ador es conveniente e&ectuar tareas preventivas- Al#unas/ co(o la to(a de (uestras de aceite destinada a ensa'os ' la supervisión del estado de los aisladores ' del silica#el/ deben ser reali%adas por personal e*peri(entado/ 'a .ue errores en los procedi(ientos pueden causar un e&ecto contrario al deseado-
ENSA,O DE RECE*CI-N DE TRANSFOR&ADORES EL.CTRICOS DE DISTRIBUCI-N os ensa'os de rutina especi&icados en la Dor(a IBA> 2247 ' 227! se reali%an en todos los +rans&or(adores léctricos de @istribución/ entre#,ndose en cada su(inistro un protocolo de ensa'o- Se reali%an a pedido ensa'os de tipo-
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SECCIONADORES Se los conoce ta(bién con el no(bre de separadores o desconectadores- Son dispositivos .ue sirven para conectar ' desconectar diversas partes de una instalación eléctrica/ para e&ectuar (aniobras de operación o bien de (anteni(ientoa (isión de estos aparatos es la de aislar tra(os de circuitos de una &or(a visible- os circuitos .ue debe interru(pir deben "allarse libres de corriente/ o dic"o de otra &or(a/ el seccionador debe (aniobrar en vaco- Do obstante/ debe ser capa% de soportar corrientes no(inales/ sobre intensidades ' corrientes de cortocircuito durante un tie(po especi&icado As/ este aparato va a ase#urar .ue los tra(os de circuito aislados se "allen libres de tensión para .ue se puedan tocar sin peli#ro por parte de los operarios- l dise8o ' la construcción de los seccionadores est,n re#la(entados de acuerdo con las nor(as I) 6$12! ' 6$273 o las nor(as ADSI )2!- ' )2!-!/ ' responder ade(,s a la I) 6$6!4 en lo .ue respecta a valores no(inales ' de ensa'os tensión resistida a i(pulso ' ?$ E%-5os seccionadores utili%ados "abitual(ente en instalaciones eléctricas tienen (u' variadas &or(as constructivas pudiéndose clasi&icarlos se#0n su (odo de acciona(iento • • • • •
Seccionadores de cuc"illas #iratoriasSeccionadores de cuc"illas desli%antesSeccionadores de colu(nas #iratoriasSeccionadores de pantó#ra&oSeccionadores se(iplant#rados o tipo rodilla-
Sea cual &uera el tipo de apertura "ori%ontal o vertical ' con (ovi(iento #iratorio central o lateral/ panto #r,&ico o se(ipanto#r,&ico5 deber,n per(itir la observación clara ' precisa de la distancia de aisla(iento en aire-@entro de esta clasi&icación todos pueden tener una constitución unipolar o tripolar-l tipo de apertura deber, ele#irse teniendo en cuenta las distancias eléctricas adoptadas para el pro'ecto- os de apertura lateral/ por eje(plo/ re.uieren (a'ores distancias entre ejes de &ases .ue los de otro tipo- sta elección ad.uiere particular i(portancia cuando se trata de a(pliación de instalaciones e*istentes/ cu'as distancias pueden "aber sido pro'ectadas para otro tipo de e.uipa(ientoos seccionadores de 22$ ;< tendr,n (ando (otori%ado para operación individual por polo de las cuc"illas principales- l acciona(iento de la cuc"illa de puesta a tierra podr, ser (otori%ado o (anual- os seccionadores de 132 ;< podr,n tener un acciona(iento 0nico para las tres &ases acopladas (ec,nica(ente8
SECCIONADORES DE CUC/ILLAS GIRATORIAS: stos aparatos son los (,s e(pleados para tensiones (edias/ tanto para interior co(o para e*terior/ pudiendo disponerse de seccionadores unipolares co(o tripolaresn la &i#ura se observa un seccionador de cuc"illas #iratorias tripolar para instalación en interior ' tensión de servicio de "asta 13/2 ;
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SECCIONADORES DE CUC/ILLAS DESLI0ANTES: )on una estructura (u' si(ilar a la de los seccionadores de cuc"illas #iratorias/ descriptos anterior(ente/ poseen la ventaja de re.uerir (enor espacio en sus (aniobras dado .ue sus cuc"illas se despla%an lon#itudinal(ente/ por lo .ue se puede instalar en lu#ares (,s an#ostos- Do obstante/ dado el tipo de despla%a(iento de las cuc"illas/ estos seccionadores tienen una capacidad de descone*ión in&erior en un 7$ K a los anterioresSeccionador de cuc"illas desli%antes para servicio de interior- ste (odelo se dispone para tensiones de 13/2 a 33 ;< ' desde 4$$ "asta 63$ A-
SECCIONADORES CUT OUT: os cortacircuitos de e*pulsión )+O+ IDA/ son aparatos unipolares para (ontaje vertical/ especial(ente dise8ados para ser utili%ados en e*terior/ dando una a(plia protección a los siste(as de distribución aéreos/ de tensiones co(prendidas entre 6 ;< ' 36 ;<+odos los )+O+ van e.uipados con #anc"os para la apertura en car#a (ediante pérti#as especiales/ .ue se conectan en paralelo con el tubo porta &usible- Asi(is(o/ los aparatos tienen un in#enioso siste(a constructivo .ue #ua el porta &usible/ durante el cierre/ de (anera .ue éste se reali%a con #ran se#uridad/ sea cual sea la posición del operarioos )+O+ IDA de si(ple e*pulsión son total(ente interca(biables con los an,lo#os de este siste(a/ .ue cu(plen co(o el nuestro con B 64$6 9-
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INTERRU*TOR DIFERENCIAL: @ispositivo de protección .ue detecta ' eli(ina los de&ectos de aisla(ientoste dispositivo tiene (uc"a i(portancia en las instalaciones eléctricas ' necesita estar prote#ido de las sobre intensidades ' cortocircuitos/ colocando un interruptor (a#neto tér(ico antes del (is(o@urante el &unciona(iento de este dispositivo en situaciones de nor(alidad/ la corriente .ue entra en un receptor tiene el (is(o valor .ue el .ue sale de esteSin e(bar#o/ en caso de .ue "a'a un de&ecto de aisla(iento/ se producir, un dese.uilibrio entre la corriente de entrada ' la de salida= la variación de corriente no ser, nula- l interruptor di&erencial act0a abriendo el circuito cuando detecta .ue esta variación de corriente no es nula-
INTERRU*TTOR O REL. TER&ICO: Prote#en las instalaciones eléctricas so(etidas a picos de corriente &uertes por eje(plo/ cuando se arrancan (otores en aparatos de elevación5/ contra las sobrecar#as i(portantesBARRAS: s el ,rea donde se recibe ' distribu'e la ener#a eléctrica- as &uentes ' car#as se conectan a estas barras cada una a trave% de un interruptor ' un seccionador / de a" se ponen o se sacan de servicio 'a sea por &alla o corto de circuito-
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CONCLUSIONES •
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Se tuvo co(o objetivo anali%ar los ele(entos principales de la subestación tipo caseta/ pero en s se encontró .ue "a' (,s ele(entos .ue los vistos en clases/ .ue pertenecen a subestaciones (,s #randes co(o las de #eneración ' trans&or(aciónle#a(os a conocer al#unos aspectos técnicos .ue debe(os de tener (u' en cuenta/ 'a sea por su i(portancia en la industria o para cuando al#uno de nuestros co(pa8eros .uiera "acer un dise8o de una subestación de este tipo o#ra(os entender .ue cada parte de una subestación es (u' i(portante/ 'a .ue nos da una se#uridad personal (u' elevada ' as poder "acer un buen trabajo en cuanto al (anteni(iento de los ele(entosDota(os .ue la subestación debe de tener obli#atoria(ente una cone*ión a tierra / ' as prevenir accidentes al personal técnicon punto i(portante es saber la e&icacia .ue tiene el seccionador cut out 'a .ue previene un #ran ries#o de incendio por descar#a eléctrica-
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ANE1OS • •
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