Informe Visita Tecnica Itaipu

Introducción

La energía eléctrica se ha convertido en un factor imprescindible cuando se trata del desarrollo y progreso de cualquier país. Con ello la demanda energética va en aumento obligando a los entes públicos y privados a tener una infraestructura que permita la provisión de la energía eléctrica de forma de eficiente y segura. El país cuenta con una de las mayores centrales de producción de energía eléctrica, la represa hidroeléctrica taipu. !na entidad binacional entre "araguay y #rasil, sobre el río "aran$, que es líder mundial en la producción de energía limpia y renovable. Con sus %& unidades generadoras y '(.&&& )* de la potencia instalada, suministra alrededor del '+ de la energía consumida en #rasil y el -+ de la utiliada en "araguay. La /dministración 0acional de Electricidad 1/02E3 se encarga de la distribución de la energía destinada al país. 2ado que la represa se encuentra ale4ada de los centros de consumo, el costo de la transmisión de energía se vuelve elevado5 por lo que es fundamental modificar los par$metros eléctricos a convenienc conveniencia. ia. Esta operación operación se realia realia mediante mediante una instalación instalación denominada denominada 6ubestación 6ubestación Eléctrica. En dicho establecimiento se e4ecutan las maniobras necesarias con el fin de minimiar pérdidas y optimiar la distribución de la potencia por todo el sistema, mediante la utiliación de equipos de potencia como interruptores, transformadores y sistemas de protección entre otros. Como estudiantes de ngeniería Eléctrica, tener la oportunidad de ir a observar y escuchar de los propios operarios, sobre los distintos equipos con que cuenta las subestaciones en taipu, es una oportunida oportunidad d que se debe aprovechar aprovechar,, de manera a asociar la teoría teoría dada en clase con lo que se observa en el campo. Este traba4o trata de contemplar todo aquello que pudimos recolectar de la visita realiada.

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El sistema de transmisión de taipu, comiena a partir de las 7 subestaciones ubicadas dentro de la Central 8idroeléctrica. 2os de estas subestaciones son del tipo aisladas con gas 69: y se diferencian por la frecuencia que traba4an, una de +& 8 para la transmisión a "araguay y otra de :& 8 para #rasil. La tercera subestación es una convencional y se ubica a l a margen derecha del río y traba4 traba4aa a la frecue frecuenci nciaa de +& 8 con los sistema sistemass interc intercon onecta ectados dos paraguay paraguayo o y brasile;o. La transmisión de la energía de taipu para el "araguay, se realia en las tensiones de +&& <= y %%& <= y :: <=, a partir de la 6ubestación de la )argen 2erecha.

Subestación Eléctrica de la Margen Derecha (SEMD)

/érea de la 6ubestación Eléctrica de la )argen 2erecha de taipu. Figura 1. =ista 1. =ista /érea La 6E)2 es una subestación del tipo intemperie ya que se encuentra e>puesta a las condiciones atmosféricas y ocupa una e>tensión de (7 hect$reas de superficie ?%@. Est$ constituida por ( sector sectores es princi principal palesA esA los patios patios de +&&, +&&, %%& y :: <=, <=, y el sector sector de autotr autotrans ansfor formad madore oress reguladores.







B 6ector de +&&<= B 6ector de %%&<= B 6ector de ::<= B 6ector de /utotransformadores eguladores Figura 2. 2. 6ectores de la 6E)2 Sector de 500 ! El sector est$ constituido por un sistema de barra doble con interruptor de medio. La energía generada en la Central 8idroeléctrica se transmite a este sector a través de las cuatro líneas de transmisión provenientes de la casa de m$quinas. El sector est$ compuesto actualmente con siete vanosA cuatro vanos correspondientes a las líneas de transmisión para la distribución al sistema brasile;o 16ubestaDo de 9o do guaDu3 y otros tres vanos para la distribución al sistema paraguayo a través del con4unto de autotransformadores reguladores. !na línea de transmisión e>tra conecta las barras rígidas en +&& <= de la 6E)2 con la 6ubestación de =illa 8ayes, pró>ima a la región metropolitana de /sunción, situado a 7(& isten también tres tipos de interruptores diferenciados por el tipo de comando y medi medio o de aisl aislac ació ión. n. Los Los inter interru rupt ptor ores es insta instala lado doss en los los vano vanoss de las las líne líneas as tiene tienen n accionamiento neum$tico y su tipo de aislación es a chorro de aire comprimido. En los vanos de los autotransformadores est$n instalados los interruptores del tipo accionamiento neum$tico y el medio de aislación es a gas 69:, e>cepto un interruptor del vano del autotransformador F(G(.







Figura ". "arte ". "arte del sector de +&& <=







Sector de $utotrans%or&adores $utotrans%or&adores 'eguladores /ctualmente la 6E)2 cuenta con seis con4untos de autotransformadoresGreguladores F'G', F%G%, F%G%, F7G7, F(G(, F(G(, F>G> y F+G+ de 7-+ )=/ )=/ que se encargan encargan de ba4ar y regular la tensión de +&&<= para %%& <= y dos con4untos de autotransformadores F: y F- de %+ )=/ que disminuyen la tensión de las barras de %%& <= a :: <= para alimentar el sector de :: <=. Entregan la energía al sector de %%& <= y de este parten cuatro líneas de transmisión para la intercone>ión del sistema paraguayo.

Figura 5. 6ector 5. 6ector de los autotransformadores reguladores. Sector de 220 ! Este sector est$ constituido por un sistema de barra doble con interruptor de medio. En la actu actuaalida lidad d, est$ est$ com compues puesto to por por cinc cinco o vanos anos prov rovenie enien ntes tes de los los con4u on4un ntos tos de /utotransformadores eguladores que transforman y regulan la tensión de +&&<= a %%&<=. / partir de este sector, la 6E)2 desprende cuatro líneas de %%& <= que alimentan al sistema paraguayo, dos de estas líneas van a la 6ubestación de /caray 16E /CH3, otra línea va a la 6ubestación de Carayaó 16E CHI3 y otra que va a esta misma 6E pero con una derivación para la 6ubestación de ta< yry 16E H3. 2entro de la ona se encuentran tres tipos de interruptoresA interruptores de accionamiento neum$tico, interruptores de comando hidr$ulico y los interruptores de comando a resorte, que es comandado por un motor. En todos los casos el medio de aislación es el gas 69:.







Figura . "atio . "atio de %%& <= de la 6E)2 Sector de ! Las barras de :: <= son alimentadas por medio de unos autotransformadores conectados a las barras de %%& <=. <=. Est$ constituido por un sistema de barras simples con interruptor de intercone>ión. 2esde 2esde este sector parten parten tres líneas líneas de :: <=, <=, una de ellas es una línea de transmis transmisión ión subterr$nea aislada en aceite y suministra energía a la casa de m$quinas como fuente alternativa del 6ervicio /u>iliar de +& 8 de la Central. Itra línea alimenta el 6ervicio /u>iliar de la 6E9 y la última línea se encarga de alimentar la 6E /CH y el 6ervicio /u>iliar de la 6E)2. En dicho sistema se encuentran instalados interruptores de dos tipos diferentes, ambos son del tipo accionado a resorte, cargado por un motor pero difieren en el medio de aislación, uno de ellos es a gas 69: y los dem$s son a peque;o volumen de aceite. 8ay un total de : interruptores dentro del sector que conectan las barras y los autotransformadores.









<=. Figura *. Fransformador *. Fransformador F&- de %%&G::G'7,J <=.

Siste&as de +rotección , e-ui+os secundarios El sistema consta de un grupo de pararrayos pararrayos situados situados al inicio y al final de la subestación y de los diferentes sectores como también en los bornes de los transformadores con el fin de proteger los equipos contra descargas de origen atmosféricas yGo impulsos de maniobras, principalmente por la apertura y cierre de circuitos, y de fallas en el sistema eléctrico, el éctrico, para descargarlas a tierra a través de cabos conectados a tierra.







La subestación también posee un con4unto de transformadores de potencial 1F"3 y corriente 1FC3. Los F"Ks son empleados para suministrar una muestra de volta4e del sistema de potencia, para ser utiliada en instrumentos de medición, control y protección. Los FCKs se utilian para toma tomarr muest muestra rass de corr corrie ient ntee de un dete determ rmin inad ado o circ circuit uito, o, como como línea líneas, s, gene genera rado dore res, s, transformadores, y reducirla a un nivel seguro y medible, para las gamas normaliadas de instrumentos de medida, u otros dispositivos de control y protección.

Figura . Fransformador . Fransformador de Corriente.







/ISSES3$4I6 7I6D$D$ I3$I8 I6$4I6$7

El origen de las aplicaciones del 69: en la industria eléctrica se remonta a '7-, cuando la Meneral Electric Company realió las primeras investigaciones para la aplicación industrial del 69: y propuso su empleo en la fabricación de equipos eléctricos debido a su mayor rigide dieléctrica con respecto al aire. En ':-, salieron al mercado los primeros interruptores de 69: para media y alta tensión. Estos nuevos interruptores comenaron a sustituir progresivamente a los interruptores de aire comprimido. co mprimido. En las subestaciones aisladas en el gas 69: toda la unidad 1interruptores, conectores, boquillas, transformadores, etc.3 se encuentra aislada con el gas. Las subestaciones aisladas se utilian donde las restricciones de espacio son importantes ya que solo ocupan apro>imadamente entre el '& y '+ del espacio requerido por una subestación convencional aislada a aire natural. Estudios iniciales durante la realiación del proyecto de la taipu determinaron que la dificultada para el transporte de una gran cantidad de energía de la estación est ación generadora sería muy mu y grande. La restricción impuesta por el tipo de estructura, en combinación con el lugar geogr$fico hio que sea pr$cti pr$cticam camente ente imposi imposible ble implan implantar tar y proyec proyectar tar un esquem esquemaa eléctr eléctrico ico con de alta alta confiabilid confiabilidad ad utiliando utiliando los equipos equipos convencion convencionales. ales. =arios =arios diagramas diagramas fueron fueron estudiados estudiados y descartados. /unque en esa época, la operación con el gas 69: era limitado se optó por esta solución. El dise;o de la M6 de taipu fue construido utiliando modulo estandariado para todos los aparato y elementos de cone>ión, sin embargo, considerando el tama;o, el arreglo y las especificaciones técnicas requeridas de taipu se introdu4eron algunas adaptaciones. ?+@







La 6ubestación aislada a Mas 69: de la taipu #inacional est$ conformada por dos sectores independientes que corresponden a cada frecuencia de operación que son +& y :& 8, siendo los equipos idénticos entre sí. Esta 6ubestación presenta en cada sector la siguiente conformación5 6istema de doble barras seccionadas, las salidas de generadores por sistema de interruptor y medio, y las salidas de líneasGservicios au>iliares por sistema de doble interruptor. ?:@







Figura 11. #linda4e 11. #linda4e )et$lico

Figura 12. 6ubestación 12. 6ubestación aislada a Mas 69: taipu. 2ebido a la interrupción del blinda4e y al cambio de aislamiento en la salida de la M6, ocurre una reconfiguración del campo eléctrico y requiere mucho cuidado para que no se vuelva un punto débil de la M6, "ara la salida de la línea de la M6, se utilia una bucha de transición que son fabricadas en porcelana, en forma de un cono hueco el cual es presuriado con gas 69:, el conductor sale de la base a través del centro y alcana a la terminal del metal que posibilita la cone>ión de conductor desnudo que se encuentra e>puesto a la atmosfera









Figura 1". #ucha 1". #ucha de transición taipu.







N nterruptoresA N Capacidad de interrup. ................... :7 P/ N Fiempo de /bertura........................ % ciclos N "ararrayos +&G:& 8.......................... QnI N "resión nominal del gas..................... gas ..................... (J& Ppa







'e%erencias

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Informe Visita Tecnica Itaipu

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