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MARACAIBO; JULIO DE 2013

REALIZADO POR:

El objetivo del proyecto es la construcción de una estación transformadora con las siguientes características:

Carga nominal (MVA)

Tensión nominal en AT (KV)

Tensión nominal en BT (KV)

Icc(KA)

N° Circuitos de salida

% carga futura

600 400 115 35 8 10

Esta estación transformadora está situada en las proximidades de la ciudad de Mérida. Este proyecto se construirá con la finalidad de aumentar y mejorar la calidad de servicio eléctrico en la zona ya que el consumo máximo en la hora pico de Mérida es de 230 MW. Instalando una subestación en Mérida de 600 MVA conteniéndose la carga futura se beneficiara los clientes residenciales y comerciales ubicados en la zona.

Debido a la poca influencia de ríos, la poca fuerza del viento, y la llegada insuficiente de rayos solares al estado Mérida se considera poco probable la construcción de alguna planta generadora hidroeléctrica, solar o eólica que aproveche alguna de estas energías naturales para convertirlas en energía eléctrica, ya que no serian suficientes para generar la potencia requerida para esta subestación, por este motivo se procederá a tomar la carga de la Central Hidroeléctrica Masparro ubicada en el municipio Cruz Paredes, Estado Barinas.

La demanda de energía eléctrica en el estado Mérida en la hora pico es de aproximadamente 230 MW.

Velocidad relativa del viento.11 km/h

Temperatura ambiente máxima:

30 °C.

Temperatura ambiente promedio en 24 horas:

20 °C.

Temperatura ambiente mínima:

12 °C.

Clima: Bosque - Selva

ZONA GEOGRAFICA

GENERACIÓN DE ENERGIA ELÉCTRICA

Para el proyecto se propone como fuente de generación una alimentación de dos líneas de transmisión de 400 Kv y dos líneas de 115 Kv, provenientes de la central hidroeléctrica Masparro ubicada en el estado Barinas.Las cuales quedarán distribuidas de la siguiente manera, las dos de 400 kv pasaran por el auto transformador asiendo una relación de 400/115 Kv y las dos de 115 Kv quedaran de apoyo al momento de la ejecución de dicho mantenimiento al autotransformador

GENERACIÓN DE ENERGIA ELÉCTRICA

Niveles de tensión.Los sistemas eléctricos pueden clasificarse por su nivel de tensión y normalmente se utiliza la siguiente división.

•-BAJA TENSIÓN (BT), sistemas de hasta 1.000 V.

•-MEDIA TENSIÓN (MT), sistemas hasta 72 kV, en la normativa vigente las tensiones mayores de 24 kV a 72kV es denominado Subtrasmisión (ST) superior.

•-ALTA TENSIÓN (AT), sistemas hasta 245 kV.

•-MUY ALTA TENSIÓN (EAT), por encima de los 300 kV.

Tipo de subestaciónSubestaciones eléctricas

(S.E.)Las subestaciones se pueden clasificar en tres tipos:Subestaciones de tipo interior.Subestaciones de tipo exterior. Subestaciones de tipo mixta.

Para nuestro caso será una subestación de tipo exterior; y como la construiremos en un terreno expuesto a la intemperie, requiere la utilización de aparatos y máquinas de soportar el funcionamiento bajo condiciones atmosféricas adversas (lluvia, viento, nieve, entre otros.).

Barraje en anillo: Esta configuración, está en forma de anillo. El barraje se encuentra seccionado en varias partes, cada circuito de línea o transformador posee dos seccionadores de barraje a cada lado lo que llegado el caso permite que dicho circuito sea alimentado por cualquiera de los seccionadores adyacentes de barraje. Para su funcionamiento es necesario que todos los seccionadores de barraje se encuentren cerrados.

CASAADQUISICION

DEDATOS

SALADE

MANDO

CASADIESEL

HIDRONEUMATICOS

L1 L2

L1 L2BARINAS

400KV

BARINAS

115KV

CARGA FUTURA 10%C1 C2 C3

400/115/34.5 KV

600MVA

ACTUAL

FUTURO

INTERRUPTOR

Para este proyecto se opto por utilizar una configuración tipo interruptor y medio para el patio de 400kv y 115 Kv, por la garantía, confiabilidad, flexibilidad que ofrece dicha configuración al momento de realizar cualquier operación, sin necesidad de interrumpir el servicio eléctrico, con esta configuración se puede indisponer cualquiera de los interruptores asociados a ambas líneas para realizar algún mantenimiento y no se genera ninguna indisponibilidad para los otros.

PATIO 400 KV y 115 KV, LINEAS DE

ENTRADA

La interconexión de las líneas de llegada se realiza a través de una configuración tipo interruptor y medio, que es de mucha ventaja, por su flexibilidad a la hora de ejecutar los diferentes mantenimientos que se requieran realizar, esta configuración permite acoplar las líneas de 400 KV y 115 KV provenientes de la central hidroeléctrica Masparro, ubicación en el municipio Cruz Paredes, Estado Barinas.

PATIO

400 KV

PATIO

115 KV

SECCIONADORES DE PATIO 400 KV Y 115 KV

Para la subestación se escogerán seccionadores rotatorios de dos columnas, los cuales son aptos ya que se pueden emplear para tensiones entre 72.5 y 420 kV. Por otra parte, ya que esta es una subestación tipo exterior se requiere en algunos casos colocar a tierra ciertos tramos de barraje, es por eso que se podrán encontrar cuchillas de puesta a tierra rotatorias, acopladas a los seccionadores mencionados anteriormente.

· Resistividad del terreno.Consideramos que es un terreno arenoso y húmedo con una resistividad de 300 Ω x metros.

Localización:La subestación “LA MONTAÑITA” esta ubicada en las afueras de la población de Apartaderos, Municipio Rangel Estado Mérida a 3.350 m.s.n.m. Lado de alta y de bajaEl lado de alta es el lado de alimentación que posee una tensión nominal de 400 KV y el lado de baja son de 115 KV.

Transformador de Potencial

Es el transformador diseñado para suministrar la tensión adecuada a los instrumentos de medición como los voltímetros, frecuencímetros, wattmetros, watthorímetros, etc., así como a los aparatos de protección como los relevadores.

Transformador de Corriente

Es el transformador diseñado para suministrar la corriente adecuada a los instrumentos de medición como los amperímetros, wattmetros y watthorímetros, así como a los aparatos de protección como los relevadores; en el cual la corriente secundaria es proporcional a la corriente primaria y defesada respecto a ella un ángulo cercano a cero.

AISLAMIENTO

Los elementos o dispositivos de aislamiento exterior o aisladores serán de porcelana, fabricados en una sola pieza y serán provistas de distancia mínima de fuga de 54 mm por kV, según requerimientos indicados en la Norma IEEE C57.19.100, para mejorar su comportamiento en zonas de elevada contaminación atmosférica.

Redes de tierra

La red de tierras está formada por dos mallas unidas entre sí, una para el equipo de 400 kV y la otra para el equipo de 115 kV;

MALLA DE PUESTA A TIERRA

La puesta a tierra de la S/E, se hará según los lineamientos exigidos por el CEN, se enterrarán verticalmente barras “Copperweld” de 5/8” de diámetro y 2.80 metros de longitud, las mismas estarán separadas con una distancia mínima de ocho metros. Dichas barras irán unidas entre sí por un conductor de cobre desnudo calibre # 4/0, utilizando para ello soldadura exotérmica. Este, será el anillo externo del patio de la Subestación

Tensión de paso

Es la diferencia de potencial entre dos puntos de un terreno que pueden ser tocados simultáneamente por una persona

Tensión de contacto

Es la diferencia de potencial entre un punto en la superficie del terreno y cualquier otro punto que se pueda ser tocado simultáneamente por una persona

SERVICIOS AUXILIARESUBICACIONES Y SIGNIFICADOS DE LUCES PILOTOS

Ubicación Color de luz Significado

InterruptoresVerde Indica que el interruptor está

abierto

Rojo Indica que el interruptor está cerrado.

Celda de Acople en conjunto con

el auto TRANSFER CONTROL SWITCH

ÁmbarIndica que el Sistema está habilitado para realizar las transferencias automáticas.

Descargador:Dispositivo para Limitar sobretensiones

transitorias y controlar la corriente de impulso. Contiene al menos un elemento no lineal.

IEC 6 1643-1:1998

Requisitos de instalación

Se establecen los siguientes requisitos para instalación de DPS, adaptados de las normas IEC 61643-12, IEC 60664, IEC 60664-1, IEC 60071, IEC 60099, IEC 60364-4-443, IEC 60364-5-534, IEC 61000-5-6, IEC 61312, IEEE 141, IEEE 142 y NTC 4552.

Toda subestación (transformador) y toda transición de línea aérea a cable aislado de media, alta o extra alta tensión, deben disponer de DPS.

Para la instalación de un DPS se debe tener en cuenta que la distancia entre los bornes del mismo y los del equipo a proteger debe ser lo más corta posible, de tal manera que la inductancia sea mínima.

Porcelana

3EP4 3EP2

Aplicaciones Redes de mediay alta tensión,

subestaciones ala intemperie

Redes de alta tensión, subestaciones a la

intemperie

Tensión nominal de la red kV 345 500

Tensión máxima de servicio kV 362 550

Tensión asignada máxima kV 288 468

Corriente nominal de descarga kA 10 20

Clase máx. de descarga de línea 3 5

Capacidad máxima de absorción de energía (manteniendo estabilidad térmica)

kJ/kVr

8 13

Corriente máxima de larga duración, 2 ms A 850 1600

Resistencia máx. a corrientesde cortocircuito

kA 65 65

Momento flector máximopermitido

kNm 4,51) 12,51)

Material envolvente Porcelana

Tipo de diseño Aislador hueco

Dispositivo de alivio de presión Sí

Para patio de 115 KV Para patio de 400 KV