Subestaciones Partes y Componentes
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PDVSA CIED, Mayo 2000 Diseño Gráfico: Jorge FernándezFacilitador: Domenico Vaccariello
Subestaciones: Subestaciones: Partes y Partes y
ComponentesComponentes
CIED
Universidad Corporativa
PDVSA CIED, Mayo 2000 Diseño Gráfico: Jorge FernándezFacilitador: Domenico Vaccariello
Objetivo General
• Comprender los conceptos básicos en el diseño de Comprender los conceptos básicos en el diseño de las subestaciones eléctricas, los equipos y las partes las subestaciones eléctricas, los equipos y las partes que las componenque las componen
• Utilizar las herramientas de la corporación para la Utilizar las herramientas de la corporación para la inspección y evaluación de las subestaciones inspección y evaluación de las subestaciones eléctricaseléctricas
PDVSA CIED, Mayo 2000 Diseño Gráfico: Jorge FernándezFacilitador: Domenico Vaccariello
Contenido
• Tipos y Configuración de Subestaciones EléctricasTipos y Configuración de Subestaciones Eléctricas
• Principales Componentes de una Subestación EléctricaPrincipales Componentes de una Subestación Eléctrica
• Otros Elementos de una Subestación EléctricaOtros Elementos de una Subestación Eléctrica
• Planos de una Subestación EléctricaPlanos de una Subestación Eléctrica
• Aspectos Generales de Construcción de una Subestación Aspectos Generales de Construcción de una Subestación EléctricaEléctrica
• Guía General de Especificación para el Diseño de una Guía General de Especificación para el Diseño de una Subestación Eléctrica Subestación Eléctrica
PDVSA CIED, Mayo 2000 Diseño Gráfico: Jorge FernándezFacilitador: Domenico Vaccariello
Tipos y Configuración de Tipos y Configuración de Subestaciones EléctricasSubestaciones Eléctricas
PDVSA CIED, Mayo 2000 Diseño Gráfico: Jorge FernándezFacilitador: Domenico Vaccariello
Contenido
• Concepto de Subestación Concepto de Subestación
• Función de una SubestaciónFunción de una Subestación
• Tipos de SubestacionesTipos de Subestaciones
• Configuración de Subestaciones Configuración de Subestaciones
TIPOS Y CONFIGURACIÓN DE SUBESTACIONES ELÉCTRICASTIPOS Y CONFIGURACIÓN DE SUBESTACIONES ELÉCTRICAS
PDVSA CIED, Mayo 2000 Diseño Gráfico: Jorge FernándezFacilitador: Domenico Vaccariello
Concepto de Subestación
Grupo de elementos que se combinan para recibir y Grupo de elementos que se combinan para recibir y
transmitir la energía eléctrica, de manera segura y transmitir la energía eléctrica, de manera segura y
confiable, variando de ser necesario los niveles de confiable, variando de ser necesario los niveles de
tensióntensión
TIPOS Y CONFIGURACIÓN DE SUBESTACIONES ELÉCTRICASTIPOS Y CONFIGURACIÓN DE SUBESTACIONES ELÉCTRICAS
PDVSA CIED, Mayo 2000 Diseño Gráfico: Jorge FernándezFacilitador: Domenico Vaccariello
Recibir y trasmitir de manera segura y confiable la Recibir y trasmitir de manera segura y confiable la energía eléctricaenergía eléctrica
Función de la Subestación
TIPOS Y CONFIGURACIÓN DE SUBESTACIONES ELÉCTRICASTIPOS Y CONFIGURACIÓN DE SUBESTACIONES ELÉCTRICAS
PDVSA CIED, Mayo 2000 Diseño Gráfico: Jorge FernándezFacilitador: Domenico Vaccariello
Función de la Subestación
Tipos básicos de Subestaciones, de acuerdo a su función:Tipos básicos de Subestaciones, de acuerdo a su función:
• ElevadoraElevadoraAsociadas principalmente a plantas de generación de electricidad y/o a líneas de transmisión
• InterconexiónInterconexiónSirven de enlace para dos o mas sistemas eléctricos que podrían operar independientemente
• ReductoraReductoraPrincipalmente asociadas a líneas de transmisión y próximas a la carga
• DistribuciónDistribuciónEncargadas de alimentar cargas finales u otras S/E’s, dentro de un área geográfica relativamente pequeña. Dentro de una planta industrial estas S/E’s están conformadas principalmente por Centro Control de Motores (CCM)
TIPOS Y CONFIGURACIÓN DE SUBESTACIONES ELÉCTRICASTIPOS Y CONFIGURACIÓN DE SUBESTACIONES ELÉCTRICAS
PDVSA CIED, Mayo 2000 Diseño Gráfico: Jorge FernándezFacilitador: Domenico Vaccariello
Tipos de SubestacionesTipos de SubestacionesDe acuerdo al montaje o construcciónDe acuerdo al montaje o construcción
Bajo Perfil
Alto PerfilExterior
Interior
Abierta
Híbrida
Blindada
AireSF6
AceiteResina
Exterior
Interior
ESTACIONARIA
PORTÁTILTransformación
Transformación y Seccionamiento
TIPOS Y CONFIGURACIÓN DE SUBESTACIONES ELÉCTRICASTIPOS Y CONFIGURACIÓN DE SUBESTACIONES ELÉCTRICAS
PDVSA CIED, Mayo 2000 Diseño Gráfico: Jorge FernándezFacilitador: Domenico Vaccariello
De acuerdo a la confiabilidad y a la continuidad de De acuerdo a la confiabilidad y a la continuidad de servicio requerida, las S/E’s se diseñan con un arreglo de servicio requerida, las S/E’s se diseñan con un arreglo de barras, entre las cuales se destacan:barras, entre las cuales se destacan:
• Barra SimpleBarra Simple
• Barra Simple SeccionadaBarra Simple Seccionada
• Doble BarraDoble Barra
• Barras en AnilloBarras en Anillo
• Barra Principal y de TransferenciaBarra Principal y de Transferencia
• Interruptor y MedioInterruptor y Medio
Configuración de Subestaciones Eléctricas (Arreglos básicos de barras)
TIPOS Y CONFIGURACIÓN DE SUBESTACIONES ELÉCTRICASTIPOS Y CONFIGURACIÓN DE SUBESTACIONES ELÉCTRICAS
PDVSA CIED, Mayo 2000 Diseño Gráfico: Jorge FernándezFacilitador: Domenico Vaccariello
Características:Características:
• Arreglo mas sencillo
• Dispone de una sola alimentación
• Asociadas a cargas que requieren poca confiabilidad
• Bajo factor de servicio
• Fácil de ampliar
TIPOS Y CONFIGURACIÓN DE SUBESTACIONES ELÉCTRICASTIPOS Y CONFIGURACIÓN DE SUBESTACIONES ELÉCTRICAS
Barra Simple
PDVSA CIED, Mayo 2000 Diseño Gráfico: Jorge FernándezFacilitador: Domenico Vaccariello
Barra Simple Seccionada
Características:Características:• Similar al arreglo de Barra Simple, pero con un
interruptor de acople, para la unión de las barras.
• Es alimentada desde dos fuentes, una para cada barra
• Usualmente asociada a cargas que requieren cierta confiabilidad y continuidad de servicio, pero si dispone de un sistema de transferencia automática, se incrementa considerablemente la confiabilidad
• Conocida también como S/E tipo secundario selectivo
• Fácil de ampliar
• Requiere mayor inversión en el ámbito de protecciones y control
• Requiere verificación de sincronismo para el interruptor de acople, cuando los alimentadores de barras provienen de fuentes o barras distintas aguas arriba
TIPOS Y CONFIGURACIÓN DE SUBESTACIONES ELÉCTRICASTIPOS Y CONFIGURACIÓN DE SUBESTACIONES ELÉCTRICAS
PDVSA CIED, Mayo 2000 Diseño Gráfico: Jorge FernándezFacilitador: Domenico Vaccariello
Características:Características:
• Similar a la Barra Simple Seccionada, solo que la carga se puede conectar a cualquiera de las barras
• Presenta una alta confiabilidad y factor de servicio
• Asociada a cargas importantes
• Gran flexibilidad para labores de mantenimiento y operación
Doble Barra
TIPOS Y CONFIGURACIÓN DE SUBESTACIONES ELÉCTRICASTIPOS Y CONFIGURACIÓN DE SUBESTACIONES ELÉCTRICAS
PDVSA CIED, Mayo 2000 Diseño Gráfico: Jorge FernándezFacilitador: Domenico Vaccariello
Características:Características:
• Es similar a la Doble Barra, pero con todos los extremos de las barras unidos, formando un anillo
• Puede estar formado por mas de dos barras
• Para cargas que requieren extrema continuidad de servicio y confiabilidad, se combinan este tipo de S/E’s aguas arriba, y próxima a la carga se instala una S/E tipo doble barra con transferencia automática
• Gran flexibilidad para labores de mantenimiento y operación
• Sistema de protecciones bastante complicado
• Difícil de ampliar
Barras en Anillo
TIPOS Y CONFIGURACIÓN DE SUBESTACIONES ELÉCTRICASTIPOS Y CONFIGURACIÓN DE SUBESTACIONES ELÉCTRICAS
PDVSA CIED, Mayo 2000 Diseño Gráfico: Jorge FernándezFacilitador: Domenico Vaccariello
Características:Características:
• Similar al arreglo de barra simple o simple seccionada, pero con una barra adicional, para permitir labores de mantenimiento de cualquier interruptor, sin interrumpir el suministro eléctrico a la carga respectiva
• Sólo se le puede hacer mantenimiento a un interruptor a la vez, manteniendo el principio de no desenergizar la carga
Barra Principal y de TransferenciaTIPOS Y CONFIGURACIÓN DE SUBESTACIONES ELÉCTRICASTIPOS Y CONFIGURACIÓN DE SUBESTACIONES ELÉCTRICAS
PDVSA CIED, Mayo 2000 Diseño Gráfico: Jorge FernándezFacilitador: Domenico Vaccariello
Características:Características:
• Similar al caso de doble barra, pero se requiere un interruptor y medio para cada carga
• Gran flexibilidad para labores de mantenimiento y operación
• Presenta una alta confiabilidad y continuidad de servicio para la carga
• Sistemas de control y protección bastante complicados
Interruptor y Medio
TIPOS Y CONFIGURACIÓN DE SUBESTACIONES ELÉCTRICASTIPOS Y CONFIGURACIÓN DE SUBESTACIONES ELÉCTRICAS
PDVSA CIED, Mayo 2000 Diseño Gráfico: Jorge FernándezFacilitador: Domenico Vaccariello
Barra SimpleBarra Simple
Diversidad de Esquemas de Barras
TIPOS Y CONFIGURACIÓN DE SUBESTACIONES ELÉCTRICASTIPOS Y CONFIGURACIÓN DE SUBESTACIONES ELÉCTRICAS
PDVSA CIED, Mayo 2000 Diseño Gráfico: Jorge FernándezFacilitador: Domenico Vaccariello
Barra Simple SeccionadaBarra Simple Seccionada
Diversidad de Esquemas de Barras
TIPOS Y CONFIGURACIÓN DE SUBESTACIONES ELÉCTRICASTIPOS Y CONFIGURACIÓN DE SUBESTACIONES ELÉCTRICAS
PDVSA CIED, Mayo 2000 Diseño Gráfico: Jorge FernándezFacilitador: Domenico Vaccariello
Barra Principal y de TransferenciaBarra Principal y de Transferencia
Diversidad de Esquemas de Barras
TIPOS Y CONFIGURACIÓN DE SUBESTACIONES ELÉCTRICASTIPOS Y CONFIGURACIÓN DE SUBESTACIONES ELÉCTRICAS
PDVSA CIED, Mayo 2000 Diseño Gráfico: Jorge FernándezFacilitador: Domenico Vaccariello
Barra simple con seccionador en derivación y barra Barra simple con seccionador en derivación y barra seccionada con seccionador en derivaciónseccionada con seccionador en derivación
Diversidad de Esquemas de Barras
TIPOS Y CONFIGURACIÓN DE SUBESTACIONES ELÉCTRICASTIPOS Y CONFIGURACIÓN DE SUBESTACIONES ELÉCTRICAS
PDVSA CIED, Mayo 2000 Diseño Gráfico: Jorge FernándezFacilitador: Domenico Vaccariello
Barras en anilloBarras en anillo
Diversidad de Esquemas de Barras
TIPOS Y CONFIGURACIÓN DE SUBESTACIONES ELÉCTRICASTIPOS Y CONFIGURACIÓN DE SUBESTACIONES ELÉCTRICAS
PDVSA CIED, Mayo 2000 Diseño Gráfico: Jorge FernándezFacilitador: Domenico Vaccariello
Doble juego de barras con acoplamientoDoble juego de barras con acoplamiento
Diversidad de Esquemas de Barras
TIPOS Y CONFIGURACIÓN DE SUBESTACIONES ELÉCTRICASTIPOS Y CONFIGURACIÓN DE SUBESTACIONES ELÉCTRICAS
PDVSA CIED, Mayo 2000 Diseño Gráfico: Jorge FernándezFacilitador: Domenico Vaccariello
Doble juego de barras y una de transferenciaDoble juego de barras y una de transferencia
Diversidad de Esquemas de Barras
TIPOS Y CONFIGURACIÓN DE SUBESTACIONES ELÉCTRICASTIPOS Y CONFIGURACIÓN DE SUBESTACIONES ELÉCTRICAS
PDVSA CIED, Mayo 2000 Diseño Gráfico: Jorge FernándezFacilitador: Domenico Vaccariello
Doble juego de barras con dos interruptoresDoble juego de barras con dos interruptores
Diversidad de Esquemas de Barras
TIPOS Y CONFIGURACIÓN DE SUBESTACIONES ELÉCTRICASTIPOS Y CONFIGURACIÓN DE SUBESTACIONES ELÉCTRICAS
PDVSA CIED, Mayo 2000 Diseño Gráfico: Jorge FernándezFacilitador: Domenico Vaccariello
Doble juego de barras con dos interruptoresDoble juego de barras con dos interruptores
Diversidad de Esquemas de Barras
TIPOS Y CONFIGURACIÓN DE SUBESTACIONES ELÉCTRICASTIPOS Y CONFIGURACIÓN DE SUBESTACIONES ELÉCTRICAS
SISTEMA ELÉCTRICOPRINCIPAL
SIN
TG-350 MVA
T1
TX 115 - 34.5 kV90/120 MVA
T2 T4
ENELCO
T3
BARRA I
E&PPTO. MIRANDA
S/E PEQUIVEN115 kV
S/E TABLAZO II115 kV
BARRA II
CLOROSODA LGN IIPOLILAGO SIST. 13.8 kV RESILIN
OLEFINAS IIETANO
CALDERAS15/16/17
PTA.ELÉCTRICA
MVCII AIRE VAPOR
S/E EST.-VIN.
OLEFINAS I PLASTILAGO
S/E OLEF.-PLAST.
CTA/CALDERAS
FERTILIZANTES
VINILOS I
S/E JET PACK
S/E PQV34.5 kV
PROPILVEN
TG-450 MVA
TG-530 MVA
TG-630 MVA
TG-1050 MVA
PVC II ACPV
Complejo El Tablazo - Pequiven
PDVSA CIED, Mayo 2000 Diseño Gráfico: Jorge FernándezFacilitador: Domenico Vaccariello
Diversidad de Esquemas de Barras
TIPOS Y CONFIGURACIÓN DE SUBESTACIONES ELÉCTRICASTIPOS Y CONFIGURACIÓN DE SUBESTACIONES ELÉCTRICAS
480 V
4.16 kV
S/E PRINCIPAL34.5 kVBARRA I
ALIMENTADOR I ALIMENTADOR II
M M
MC15
BARRA II
BARRA IIBARRA I
TG-440 MW
TG-1033 MW
S-1 S-2
S/E 115 kV
MC17
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Principales componentes de Principales componentes de una Subestación Eléctricauna Subestación Eléctrica
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• Transformadores de Potencia
• Interruptores de Potencia
• Seccionadores de Potencia
• Fusibles de Alta Tensión
• Aisladores
• Terminales de potencia
• Conductores
• Conectores
• Descargadores de Sobretensiones (pararrayos)
Principales componentes de una Subestación Eléctrica
• Resistencia y Reactores de Puesta a Tierra
• Malla y Sistema de Puesta a Tierra
• Transformadores de Corriente
• Transformadores de Potencial
• Relés de Protección
• Baterías y Cargador
• Equipos UPS
• Generador de Emergencia
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• Núcleo
• Devanados
• Tanque y aceite
• Terminales
• Cambiador de tomas
• Sin Carga
• Con carga (regulador automático de voltaje)
Componentes PrincipalesComponentes Principales
Transformadores de PotenciaPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA
PDVSA CIED, Mayo 2000 Diseño Gráfico: Jorge FernándezFacilitador: Domenico Vaccariello
Tipos de Transformadores de PotenciaTipos de Transformadores de Potencia
Número de fase
Monofásico
Polifásicos
Número de devanados
Forma de regulación de voltaje
Sin regulación Regulación con carga Regulación sin carga
Método de enfriamiento (de acuerdo a normas ANSI) OA (Oil-Air /Aire-Aceite)
FA (Forced Air / Aire Forzado)
OW (Oil-Water / Agua – Aceite)
FOA (Forced Oil-Air)
FOW (Forced Oil-Water) (agua con circulación forzada)
Tipo de núcleo Laminado
Acorazado
PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA
SegúnSegún
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Partes y componentes de un Transformador de Potencia
PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA
PDVSA CIED, Mayo 2000 Diseño Gráfico: Jorge FernándezFacilitador: Domenico Vaccariello
Partes y componentes de un Transformador de Potencia
PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA
PDVSA CIED, Mayo 2000 Diseño Gráfico: Jorge FernándezFacilitador: Domenico Vaccariello
• Especificación de Ingeniería: PDVSA Nº N-201, “OBRAS ELÉCTRICAS”, Manual de Ingeniería de Diseño, Volumen 4-I, capitulo 7.
• Engineering specification: PDVSA Nº N-252, “GENERAL SPECIFICATION FOR ELECTRICAL ENGINEERING DESIGN”, Manual de Ingeniería de Diseño, Volumen 4-I, capitulo 3.2.
• Procedimiento de inspección: PDVSA Nº PI-13-06-03, “INSPECCIÓN EN EL CAMPO PARA RECEPCIÓN DE TRANSFORMADORES”, Manual de Inspección, Volumen 7.
• IEEE Std 141-1993, IEEE Recommended Practice for “Electric Power Distribution for Industrial Plants”, capitulo 10.4.
Referencia prácticaReferencia práctica
Transformadores de PotenciaPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA
PDVSA CIED, Mayo 2000 Diseño Gráfico: Jorge FernándezFacilitador: Domenico Vaccariello
Interruptores de Potencia: TiposInterruptores de Potencia: Tipos
Al medio de extinción del arco Aire
Aceite
Hexafluoruro de azufre (SF6)
Vacío
Al tipo de construcción "Open terminal type" (tipo abierto)
"Metal-clad type" (tipo blindado)
Al potencial de la envoltura de las cámaras
"Live tank (tanque energizado) "Dead tank (tanque muerto)
Al número de cámaras de interrupción
A una sola cámara
Múltiples cámaras
Al número de polos o fases por tanque
Monopolar
Tripolar
PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA
De acuerdoDe acuerdo
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Interruptor Uso InteriorInterruptor Uso InteriorPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA
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Sección de un interruptorSección de un interruptorPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA
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Oscilagrama de tensión durante apertura para Oscilagrama de tensión durante apertura para despeje de una falladespeje de una falla
PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA
Fase “A”
Fase “B”
Fase “C”
0.00 25.00 50.00 75.00 100.00 125.00 150.00 175.00 200.00 225.00 ms
INICIO FALLA
DESPEJE FALLA
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Interruptores de PotenciaInterruptores de Potencia
• Especificación de Ingeniería: PDVSA Nº N-201, “OBRAS ELÉCTRICAS”, Manual de Ingeniería de Diseño, Volumen 4-I, capitulo 8.
• Engineering specification: PDVSA Nº N-252, “GENERAL SPECIFICATION FOR ELECTRICAL ENGINEERING DESIGN”, Manual de Ingeniería de Diseño, Volumen 4-I, capitulo 3.1.
• Procedimiento de inspección: PDVSA Nº PI-99-17-02, “CONMUTADORES DE ALTO VOLTAJE Y RELES DE POTENCIA”, Manual de Inspección, Volumen 10.
• IEEE Std 141-1993, IEEE Recommended Practice for “Electric Power Distribution for Industrial Plants”, capitulo 10.2.4.
Referencia prácticaReferencia práctica
PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA
PDVSA CIED, Mayo 2000 Diseño Gráfico: Jorge FernándezFacilitador: Domenico Vaccariello
Tipos de Seccionadores de PotenciaTipos de Seccionadores de Potencia
Forma de construcción y operación Apertura vertical
Apertura lateral
Apertura doble
Apertura central
Método de accionamiento
Manual
Motorizado
Con pértiga
Función Seccionamiento
Puesta tierra
Capacidad de interrupción de corriente
Sin capacidad de interrupción
Con capacidad de interrupción de pequeñas corrientes
Con capacidad de interrupción de corriente de carga
PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA
SegúnSegún
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Tipos de seccionadores de uso intemperie
PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA
Vertical
Lateral
Doble
Central
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Tipos de seccionadores de uso intemperie
PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA
Puesta a tierra
Acceso vertical
(OK)
Apertura central
PDVSA CIED, Mayo 2000 Diseño Gráfico: Jorge FernándezFacilitador: Domenico Vaccariello
• Guía de ingeniería: PDVSA Nº 90619.1.053, “SUBESTACIONES UNITARIAS”, Manual de Ingeniería y Diseño, Volumen 4-II.
• Guía de inspección: PDVSA Nº PI-99-17-02, “CONMUTADORES DE ALTO VOLTAJE Y RELES DE POTENCIA”, Manual de InSPECCIÓN, Volumen 10.
Referencia prácticaReferencia práctica
Seccionadores de PotenciaPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA
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FunciónFunción
En las subestaciones, los fusibles de alta tensión generalmente están
destinados a proteger transformadores de potencia de poca
capacidad y de baja y media tensión, así como transformadores de
servicios auxiliares, transformadores de potencial y bancos de
condensadores
Fusibles de Alta TensiónFusibles de Alta TensiónPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA
PDVSA CIED, Mayo 2000 Diseño Gráfico: Jorge FernándezFacilitador: Domenico Vaccariello
Tipos de Fusibles de Alta TensiónTipos de Fusibles de Alta Tensión
Medio de extinción del arco En material sólido
En material líquido
Aceite
Capacidad de interrupción
De capacidad de interrupción definida
Con limitador de corriente de falla (capacidad de interrupción infinita)
Tipo de montaje Vertical
Horizontal
Horizontal invertido
Inclinado
Curva característica tiempo-corriente. Standard Lenta Muy lenta Tipo "K" (normas ANSI)
Indicación de operación Con indicación
Sin indicación
Tipo de instalación En el interior
A la intemperie
Sumergido en aceite
PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA
SegúnSegún
PDVSA CIED, Mayo 2000 Diseño Gráfico: Jorge FernándezFacilitador: Domenico Vaccariello
Fusible Tipo SeccionadorFusible Tipo SeccionadorPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA
PDVSA CIED, Mayo 2000 Diseño Gráfico: Jorge FernándezFacilitador: Domenico Vaccariello
Fusibles de Alta TensiónFusibles de Alta Tensión
• Especificación de Ingeniería: PDVSA Nº N-201, “OBRAS ELÉCTRICAS”, Manual de Ingeniería de Diseño, Volumen 4-I, capitulo 8.
• Guía de ingeniería: PDVSA Nº 90619.1.061, “SELECCIÓN DE RELES Y FUSIBLES DE PROTECCIÓN”, Manual de Ingeniería y Diseño, Volumen 4-II.
• IEEE Std 141-1993, IEEE Recommended Practice for “Electric Power Distribution for Industrial Plants”, capitulo 10.2.3.
Referencia prácticaReferencia práctica
PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA
PDVSA CIED, Mayo 2000 Diseño Gráfico: Jorge FernándezFacilitador: Domenico Vaccariello
AisladoresAisladores
Están destinados a servir como soportes o medios de sujeción (no
conductores) de las partes energizadas de los equipos y barras de
alta tensión
FunciónFunción
PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA
PDVSA CIED, Mayo 2000 Diseño Gráfico: Jorge FernándezFacilitador: Domenico Vaccariello
Tipos de AisladoresTipos de Aisladores
Forma de construcción y montaje
1) Suspensión tipo
Clevis Type (tipo horquilla)
Ball and socket type (tipo rotula esférica)
2) Post type (solid-core station post type) (columna)
3) Cap and Pin type (tipo casquete)
Material de fabricación Porcelana
Resina
Vidrio
Ambiente de utilización
Standard
Anticontaminante
PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA
SegúnSegún
PDVSA CIED, Mayo 2000 Diseño Gráfico: Jorge FernándezFacilitador: Domenico Vaccariello
Aisladores
• IEEE Std 141-1993, IEEE Recommended Practice for “Electric Power Distribution for Industrial Plants”, capitulo 6.3.
Referencia prácticaReferencia práctica
PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA
PDVSA CIED, Mayo 2000 Diseño Gráfico: Jorge FernándezFacilitador: Domenico Vaccariello
Terminales de PotenciaTerminales de Potencia
• Sirven de medio de conexión entre el exterior y las partes internas y activas de equipos tales como interruptores tipo tanque muerto, transformadores de potencia, transformadores de corriente y potencial, manteniendo las condiciones de aislamiento y hermetismo, que esos equipos generalmente requieren
• Son usados en Subestaciones tipo interior como medio de conexión entre el exterior e interior de las edificaciones
FunciónFunción
PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA
PDVSA CIED, Mayo 2000 Diseño Gráfico: Jorge FernándezFacilitador: Domenico Vaccariello
• Material de Material de construcciónconstrucción Porcelana sólida
Porcelana y aceite
Resina sintética
Papel impregnado en aceite (tipo condensador)
Papel y resina sintética (tipo condensador)
• Forma de controlar Forma de controlar gradiente de potencialgradiente de potencial
Normal (sin control de gradiente)
Tipo condensador
Terminales de Potencia: Tipos PrincipalesTerminales de Potencia: Tipos PrincipalesPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA
SegúnSegún
• Guía de ingeniería: PDVSA Nº 90619.1.058, “TERMINALES DE CABLES”, Manual de Ingeniería y Diseño, Volumen 4-II.
PDVSA CIED, Mayo 2000 Diseño Gráfico: Jorge FernándezFacilitador: Domenico Vaccariello
Alta tensiónAlta tensión
Desnudo
Cable trensado
Concéntrico
Hueco
Barra
- Rectangular
- Tubular
- Cuadradas
- Estructural
Aislado
- Resina sintética
- Goma (plásticos)
Baja tensiónBaja tensiónCable monoconductor
TW (PVC, Resistente a la Humedad, 600 V, 60 ºC)
THW (PVC, Resistente a la Humedad y calor, 600 V, 75 ºC)
105 ºC (PVC, Resistente al calor, 600 V, 105 ºC)
Cable multiconductor Aislamiento
- PVC (Cloruro de Polivinilo)
- PE (Polietileno)
Goma Chaqueta Protectora
- PVC- PE- Neopreno
Según su utilizaciónSegún su utilizaciónTipos deTipos de ConductoresConductores
PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA
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Tipos deTipos de ConductoresConductores
• CobreCobre
•Duro
•Suave (recocido)
• AluminioAluminio
•Puro
•Reforzado con acero (ACSR)
Según el material conductorSegún el material conductor
PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA
PDVSA CIED, Mayo 2000 Diseño Gráfico: Jorge FernándezFacilitador: Domenico Vaccariello
• Especificación de Ingeniería: PDVSA Nº N-201, “OBRAS ELÉCTRICAS”, Manual de Ingeniería de Diseño, Volumen 4-I, capitulo 14 Y 15.
• Engineering specification: PDVSA Nº N-252, “GENERAL SPECIFICATION FOR ELECTRICAL ENGINEERING DESIGN”, Manual de Ingeniería de Diseño, Volumen 4-I, capitulo 3.4.
• Guía de ingeniería: PDVSA Nº 90619.1.057, “SELECCIÓN DE CABLES”, Manual de Ingeniería y Diseño, Volumen 4-II.
• Guía de ingeniería: PDVSA Nº 90619.1.082, “CALIBRE DE LOS CONDUCTORES PARA POTENCIA E ILUMINACIÓN”, Manual de Ingeniería y Diseño, Volumen 4-II.
• Procedimiento de inspección: PDVSA Nº PI-13-02-01, “CONDUCTORES ELÉCTRICOS”, Manual de Inspección, Volumen 7.
• IEEE Std 141-1993, IEEE Recommended Practice for “Electric Power Distribution for Industrial Plants”, capitulo 12.
Referencia prácticaReferencia práctica
ConductoresConductoresPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA
PDVSA CIED, Mayo 2000 Diseño Gráfico: Jorge FernándezFacilitador: Domenico Vaccariello
• Material de Material de construcciónconstrucción
•Cobre
•Aluminio
•Bimetálico
• Su aplicaciónSu aplicación
•Baja tensión
•Media y alta tensión
•Muy alta tensión
Tipos de ConectoresTipos de ConectoresPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA
SegúnSegún
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Tipos deTipos de ConectoresConectores
Conector en "T" Para barras tubulares Atornillados Soldados Para barras planas Para cables
Acopladores
• Para barras tubulares
• Fijo
• Expansión
• Para cables
• Compresión
• Atornillado
Soporte de barras
Para Barras tubulares
Fijo
Expansión
Para barras planas
Para cables
Según su forma o clase de conexiónSegún su forma o clase de conexión
Codos (para barras tubulares)
Terminales Barras tubulares • Fijo
Recto En ángulo
• Expansión Cables
Presión Atornillado
En ángulo Recto
Un cableVarios
cables
Conectores para puesta a tierra (Apernados / Exotérmicos)
Equipos Estructuras Cercas
PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA
PDVSA CIED, Mayo 2000 Diseño Gráfico: Jorge FernándezFacilitador: Domenico Vaccariello
ConectoresConectores
IEEE Std 141-1993, IEEE Recommended Practice for “Electric Power Distribution for Industrial Plants”, capitulo 12.
Referencia prácticaReferencia práctica
PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA
PDVSA CIED, Mayo 2000 Diseño Gráfico: Jorge FernándezFacilitador: Domenico Vaccariello
Descargadores de Sobretensiones (pararrayos)Descargadores de Sobretensiones (pararrayos)
FunciónFunción
Proteger los equipos (transformadores, interruptores, etc.) contra
sobretensiones, bien sea internas del sistema o de origen
atmosférico, limitando a valores admisibles, las magnitudes de
dichas sobretensiones
PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA
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Tipos de Descargadores de Sobretensiones Tipos de Descargadores de Sobretensiones (pararrayos)(pararrayos)
De acuerdo al principio De acuerdo al principio de funcionamientode funcionamiento
• Current limiting gap
• Gapless (cerrados) (Oxido de Zinc)
De acuerdo a su utilizaciónDe acuerdo a su utilización
• Subestación
• Intermedio
• Distribución
• Secundario
PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA
• Especificación de Ingeniería: PDVSA Nº N-201, “OBRAS ELÉCTRICAS”, Manual de Ingeniería de Diseño, Volumen 4-I, capitulo 17.
• Engineering specification: PDVSA Nº N-252, “GENERAL SPECIFICATION FOR ELECTRICAL ENGINEERING DESIGN”, Manual de Ingeniería de Diseño, Volumen 4-I, capitulo 3.8.
• IEEE Std 141-1993, IEEE Recommended Practice for “Electric Power Distribution for Industrial Plants”, capitulo 6.
Referencia prácticaReferencia práctica
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Descargadores de Cargas (pararrayos)Descargadores de Cargas (pararrayos)PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA
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FunciónFunción
Limitar las sobretensiones producto de: descargas atmosféricas,
suicheos (maniobras), estática, fallas a tierra, fallas a tierra a través
de arcos, o resonancia del sistema, que podrían causar severos
daños a los equipos e instalaciones
Resistencia y Reactores de Puesta a TierraResistencia y Reactores de Puesta a TierraPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA
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Tipos de Puesta a Tierra del NeutroTipos de Puesta a Tierra del Neutro
• Neutro aislado
• Sólidamente puesto a tierra
• A través de resistencia
• A través de reactancia
• A través de transformador
• A través de neutralizador de fallas a tierra (bobina Petersen)
Resistencia y Reactores de Puesta a TierraResistencia y Reactores de Puesta a TierraPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA
• Especificación de Ingeniería: PDVSA Nº N-201, “OBRAS ELÉCTRICAS”, Manual de Ingeniería de Diseño, Volumen 4-I, capitulo 17 y 18.
• Engineering specification: PDVSA Nº N-252, “GENERAL SPECIFICATION FOR ELECTRICAL ENGINEERING DESIGN”, Manual de Ingeniería de Diseño, Volumen 4-I, capitulo 3.8.
• IEEE Std 141-1993, IEEE Recommended Practice for “Electric Power Distribution for Industrial Plants”, capitulo 7.
Referencia prácticaReferencia práctica
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FunciónFunción
• Mantener todas las partes metálicas a potencial “cero”, a fin de Mantener todas las partes metálicas a potencial “cero”, a fin de
proveer protección a las personas y equipos, bajo una condición proveer protección a las personas y equipos, bajo una condición
de fallade falla
• Proporciona un medio seguro de disipación de las corrientes de Proporciona un medio seguro de disipación de las corrientes de
falla a tierrafalla a tierra
Malla y Sistema de Puesta a TierraMalla y Sistema de Puesta a TierraPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA
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Para el diseño de una malla de tierra se deben considerar los Para el diseño de una malla de tierra se deben considerar los siguientes aspectos:siguientes aspectos:
• Función de la puesta a tierra:
Para protección
Para funcionamiento
Para trabajo
• Mediciones de resistencia y resistividad del suelo
• Análisis del comportamiento de las corrientes de falla
• Selección de los elementos de la malla de tierra
• Calculo de voltajes de paso y toque
• Diseño de la malla de tierra de una subestación eléctrica
Malla y Sistema de Puesta a TierraMalla y Sistema de Puesta a TierraPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA
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Voltaje de pasoVoltaje de paso
PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA
Rpies = /(4b)
RMpies = /(2dpies)
donde:Rpies = autoresistencia de cada pie a la
resistencia remota en
RMpies = resistencia mutua entre los pies en
b = Radio equivalente de un pie en m
dpies = distancia de separación entre los pies en m
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Voltaje de toqueVoltaje de toque
PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA
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Resistencia Típica del Cuerpo Humano
0
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IEEE Std 80-1986, Practical Applications of ANSI/IEEE Guide for Safety.
Referencia prácticaReferencia práctica
PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA
Malla y Sistema de Puesta a TierraMalla y Sistema de Puesta a Tierra
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ConstrucciónConstrucciónToroidalBarraSoporte Tanque vivoTanque muerto TerminalNúcleo partido
Clase de precisión (normas ANSI)Clase de precisión (normas ANSI)Medición (0.6 F.P 1.0)0.3% 0.6%1.2%
Protección10% 2.5%
Carga máxima admisible (manteniendo precisión)Carga máxima admisible (manteniendo precisión)Medición (F.P: 0.9)B-0.1 B-0.2 B-0.5
Protección (F.P: 0.5) Clase "C" (precisión de 5 a 20 In) Clase "T" (precisión de 5 a 20 In)
B-1B-2 B-4 B-8
Tipos de Transformadores de CorrienteTipos de Transformadores de Corriente
PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA
SegúnSegún
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Tipos de Transformadores de CorrienteTipos de Transformadores de Corriente
Tipo de instalaciónTipo de instalación
InteriorIntemperie
Material aislanteMaterial aislante Resina sintética Envoltura de porcelana y partes activas
sumergidas en aceite Envoltura de porcelana y partes activas
cubiertas con papel impregnado en aceite Combinación de los anteriores Sin aislamiento (con aislamiento de baja
tensión)
Tipo de relación de Tipo de relación de transformacióntransformación
Relación única
Multirelación
Aplicación (factor de Aplicación (factor de saturación)saturación)
• Medición
• Protección
PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA
SegúnSegún
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Tipos de Transformadores de Corriente
PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA
ToroidalToroidal
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Tipos de Transformadores de Corriente
PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA
Tipo BarraTipo Barra
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Transformadores de Corriente
IEEE Std 141-1993, IEEE Recommended Practice for “Electric Power Distribution for Industrial Plants”, capitulo 11.8.
Referencia prácticaReferencia práctica
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Tipos de Transformadores de PotencialTipos de Transformadores de Potencial
Principio de funcionamiento Electromagnético Capacitivo
Número de fases
Monofásico
- Conexión fase a fase
- Conexión fase a tierra
• Trifásico
Su aplicación Protección Medición
Tipo de instalación
Interior Exterior
Clase de precisión (Normas ANSI).(0.6 FP. 1.0)
0.3 % 0.6 % 1.2 %
Carga máxima admisible (manteniendo precisión, normas ANSI)
Tipo Cap. F.P. W 12.5 VA 0.1 X 25 VA 0.7 Y 75 VA 0.85 Z 200 VA 0.85 ZZ 400 VA 0.85
PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA
SegúnSegún
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• Tipo de relación de Tipo de relación de transformacióntransformación
Relación única
Multirelación
• Número de devanados Número de devanados secundarios.secundarios.
Secundario único
Varios secundarios (generalmente dos)
PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA
Tipos de Transformadores de PotencialTipos de Transformadores de Potencial
SegúnSegún
IEEE Std 141-1993, IEEE Recommended Practice for “Electric Power Distribution for Industrial Plants”, capitulo 11.8.
Referencia prácticaReferencia práctica
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Transformadores de Potencial
PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA
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PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA
Esquema tipico de MediciónEsquema tipico de Medición
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Reles de Protección Reles de Protección
Parámetro de entrada Voltaje Corriente Voltaje y corriente (potencia, distancia) Temperatura Presión (En transformadores) Flujo
Tipo de conexión Polarizable No polarizable
Grado de prioridad asignado
• Principal• Respaldo
Forma de operación Sobrecorriente de tiempo inverso Sobrecorriente de tiempo definido Direccional de sobrecorriente Distancia Potencia inversa Bajo o alto voltaje Diferencial Frecuencia Comparación de fase Hilo piloto Falla de interruptor
Construcción Electromecánicos Electrónicos (analógicos) Electrónicos (digitales)Forma de montaje
Panel Bastidor (rack)
PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA
De acuerdo alDe acuerdo alFunción ProtecciónFunción Protección
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Ejemplo Esquema Protección Ejemplo Esquema Protección SobrecorrienteSobrecorriente
PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA
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Ejemplo Esquema de Protección en Ejemplo Esquema de Protección en Sistemas InterconetadosSistemas Interconetados
PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA
SEN
GENERACIÓNPROPIA
T1
TX 115 - 34.5 kV
T4
S/E SISTEMA 1
T3
BARRA I
S/E SISTEMA 2
115 kV
T2
67II
67I
81 81P 27
32
81 81P 27
32
81 81P 27
32
81 81P 27
32
BARRA II
CARGAS NO CRITICAS CARGAS CRITICAS
S/E 34.5 kV
81
3281P
27
67I
67II
LLAVE
SEPARACIÓN
ESQUEMA EDA
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Ejemplo Esquema de Protección DiferencialEjemplo Esquema de Protección DiferencialPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA
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Tipos de Reles de ProtecciónTipos de Reles de Protección
SupervisiónSupervisión
•Verificación de sincronismo
•Detección de avería de relés o de los elementos asociados AuxiliarAuxiliar
ProgramaciónProgramación Recierre
Sincronización automática
PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA
• Guía de ingeniería: PDVSA Nº 90619.1.061, “SELECCIÓN DE Guía de ingeniería: PDVSA Nº 90619.1.061, “SELECCIÓN DE RELES Y FUSIBLES DE PROTECCIÓN”, Manual de Ingeniería y RELES Y FUSIBLES DE PROTECCIÓN”, Manual de Ingeniería y Diseño, Volumen 4-II.Diseño, Volumen 4-II.
• IEEE Std 141-1993, IEEE Recommended Practice for “Electric IEEE Std 141-1993, IEEE Recommended Practice for “Electric Power Distribution for Industrial Plants”, capitulo 5.3.Power Distribution for Industrial Plants”, capitulo 5.3.
Referencia prácticaReferencia práctica
Otras FuncionesOtras Funciones
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FunciónFunción
• Independizar de la red a todos los circuitos de control, protección, Independizar de la red a todos los circuitos de control, protección,
señalización, de la Subestación, a fin de garantizar la operación de señalización, de la Subestación, a fin de garantizar la operación de
los mismos, al ocurrir una eventualidad que afecte el suministro los mismos, al ocurrir una eventualidad que afecte el suministro
normal de dicha rednormal de dicha red
Baterías y cargadorBaterías y cargador
PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA
PDVSA CIED, Mayo 2000 Diseño Gráfico: Jorge FernándezFacilitador: Domenico Vaccariello
Plomo-ÁcidoPlomo-Ácido(Plomo antimonio)/(+: Peróxido de plomo) / (-: Plomo) /Elect.: (Plomo antimonio)/(+: Peróxido de plomo) / (-: Plomo) /Elect.: Ácido Sulfúrico Ácido Sulfúrico
Problemas de sulfatación Poca resistencia mecánica Voltaje nominal por elemento: 2.0 V Voltaje máximo de carga: 2.25 V. (flotante) Voltaje final de descarga: 1.75 V Recarga debe ser 110% de descarga Fuga: 1% diario de la capacidad a 10 horas Puede entregar altas corrientes Bajo costo Vida limitada Requiere ecualización
Tipos de Tipos de Baterías y CargadorBaterías y CargadorPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA
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Plomo-ÁcidoPlomo-Ácido
(Peróxido de Plomo) / (Aleación Plomo-Calcio) / Elt: Ácido (Peróxido de Plomo) / (Aleación Plomo-Calcio) / Elt: Ácido SulfúricoSulfúrico
• Características generales similares a las de plomo ácido, excepto eliminado el problema de sulfatación
• Incrementada la vida útil
• Mayor resistencia mecánica
• Mayor costo
• No requiere ecualización a carga flotante
PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA
Tipos de Tipos de Baterías y CargadorBaterías y Cargador
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Niquel-CadmioNiquel-Cadmio(Compuesto de Níquel) / (-:Cadmio) / Elect.: Hidróxido de Potasio(Compuesto de Níquel) / (-:Cadmio) / Elect.: Hidróxido de Potasio
No produce sulfatación Resistencia mecánica muy alta Voltaje nominal por elemento: 1.2 V Voltaje máximo de carga: 1.4 V (flotante) Voltaje final de descarga: 1.1 V Recarga debe ser 140 % de descarga No experimenta fuga Alto consuno de agua destilada Compactas y livianas Larga vida Muy alto costo
PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA
Tipos de Tipos de Baterías y CargadorBaterías y Cargador
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Régimen de DescargaRégimen de Descarga
Cargas Transitorias:Cargas Transitorias:•Operación de apertura y cierre de la combinación de disyuntores que ocasionen la condición mas desfavorable para el cálculo. Esta carga deberá registrarse al principio del ciclo – por un tiempo de un minuto.
•Operación de cierre de los disyuntores para restablecer el servicio al final del ciclo por un tiempo de un minuto.
Cargas Fijas:Cargas Fijas:
•Sistema de comunicaciones
•Sistema de protección
•Sistema de alarmas y señalización
•Operación de disyuntores bajo condiciones normales. Se tomará el que tenga la
carga mayor.
•Sistemas de control.
•Otras cargas no mencionadas
•Carga de iluminación de emergencia
•La suma de todas las cargas fijas se registrará por un tiempo de cuatro horas.
PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA
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Cálculo de Bancos de BateríasCálculo de Bancos de BateríasRégimen de DescargaRégimen de Descarga
PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA
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• Guía de Ingeniería: PDVSA Nº 90619.1.056, “BATERÍAS DE LA ESTACIÓN Y EQUIPOS ASOCIADOS”, Manual de Ingeniería de Diseño, Volumen 4-II.
• Procedimiento de inspección: PDVSA Nº PI-13-10-01, “ACUMULADORES ELÉCTRICOS (GENERAL)”, Manual de Inspección, Volumen 7.
Referencia prácticaReferencia práctica
PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA
Baterías y CargadorBaterías y Cargador
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Equipos UPSEquipos UPS
FunciónFunción
• Proveer un suministro ininterrumpido de energía eléctrica, para cargas de baja tensión y control que así lo requieran, debido al impacto que ocasionaría una salida de servicio inesperada de la misma
PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA
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Configuraciones Configuraciones PrincipalesPrincipales
• Sencillo
• Redundante en paralelo
• Redundante en cascada
• Dinámico
TiposTipos
• Corriente continua
• Monofásicos
• Trifásicos
PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA
Equipos UPSEquipos UPS
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Principales Componentes de un UPS ConvencionalPrincipales Componentes de un UPS Convencional
• Rectificador / Cargador de Batería
• Batería
• Inversor Estático
• Suiche Estático
• Suiche Manual de transferencia
• Tablero de distribución
• Transformadores de Aislamiento, cuando se requieran
• Guía de Ingeniería: PDVSA Nº 90619.1.055, “EQUIPOS UPS”, Manual de Ingeniería de Diseño, Volumen 4-II.
Referencia prácticaReferencia práctica
PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA
Equipos UPSEquipos UPS
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PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA
Equipos UPSEquipos UPS
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FunciónFunción
• Proveer suministro eléctrico a equipos que se requieren mantener en servicio durante una parada imprevista de una planta o proceso, por falla del suministro eléctrico normal
Generador de EmergenciaGenerador de Emergencia
• Guía de Ingeniería: PDVSA Nº 90619.1.052, “GENERADORES DE EMERGENCIA”, Manual de Ingeniería de Diseño, Volumen 4-II.
Referencia prácticaReferencia práctica
• Especificación de Ingeniería: PDVSA Nº 201, “OBRAS ELÉCTRICAS”, Manual de Ingeniería de Diseño, Volumen 4-I.
• Especificación de Ingeniería: PDVSA Nº GE-211, “CONJUNTO GENERADOR ELÉCTRICO DE RESPALDO CON MOTOR DISIEL”, Manual de Ingeniería de Diseño, Volumen 14.
PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA
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Otros Elementos de una Otros Elementos de una Subestación EléctricaSubestación Eléctrica
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• Reactores series
• Condensadores sincrónicos y estáticos
• Trampas de onda
• Bandejas porta cables
• Instrumentos de medición
• Transformadores de servicio auxiliar
• Dispositivos de control y supervisión local o remota
• Paneles de servicio auxiliar
• Sistema de detección y extinción de incendios
Otros Elementos de una Subestación EléctricaOtros Elementos de una Subestación Eléctrica
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Planos de una Planos de una Subestación Eléctrica Subestación Eléctrica
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• Diagrama unifilar
• Diagramas trifilares y de C.A.
• Esquemas funcionales de mando, control, medición, indicación, protección, señalización, enclavamientos, comunicación, disparos transferidos, etc.
• Telemando, telemetría, teleseñalización, esquemas funcionales de servicios auxiliares
• Cableado interno de equipos y tableros
• Cableado de interconexión entre equipos y/o tableros
• Lista de cables, equipos, materiales y planos
Planos de una Subestación EléctricaPlanos de una Subestación Eléctrica
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Planos de una Subestación Eléctrica Planos de una Subestación Eléctrica Esquemas de EnclavamientoLeyenda
Enclavamiento con contactos auxiliares
Enclavamiento mecánico con perno
Enclavamiento mecánico a través de mecanismos
Llave trabada con el equipo en posición “cerrado” y libre con el equipoen posición “abierto”.
Llave trabada con el equipo en posición “abierto” y libre con el equipoen posición “cerrado”.
Llave libre con el equipo en cualquier posición.
A1, A2,...
B1, B2,... Identificación de la llave
C1, C2,...
T1, T2,...
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Planos de una Subestación Eléctrica Planos de una Subestación Eléctrica Esquemas de EnclavamientoSalida de Línea Simple
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Planos de una Subestación Eléctrica Planos de una Subestación Eléctrica Esquemas de EnclavamientoSalida de Línea con Transferencia
89BT
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Aspectos Generales de Aspectos Generales de Construcción de una Construcción de una
Subestación EléctricaSubestación Eléctrica
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• Distancias mínimas
• Paredes
• Puertas
• Sistemas de recolección y contención de derrames de aceite
• Tanquillas
• Ventanas
• Ductos de aire acondicionado
• Calefacción y control de humedad
• Ventilación y presurización
Aspectos Generales de Construcción de una Aspectos Generales de Construcción de una Subestación EléctricaSubestación Eléctrica
• Canales y trincheras
• Fundaciones de tableros
• Vías de escape
• Cuartos de baterías
• Sótano de cables
• Alumbrado
• Piedras para el suelo
• Cercas
• Áreas clasificadas
• Entrada de cables
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Distancia Mínimas de Seguridad para Labores de Mantenimiento
Dimensiones medias del operador
Distancias de seguridaden áreas de trabajo
Área destinada a la circulación de vehículos
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Distancia Mínimas de Seguridad para Labores de Mantenimiento
Tensión de fase afase KV.
Altura mínima de laspartes vivasdescubiertas en M.
Distancia horizontalmínima a las partesvivas descubiertas enM.
6.6 2.40 1.00
11 2.70 1.05
22 2.80 1.15
33 2.90 1.20
44 3.00 1.30
66 3.20 1.50
88 3.35 1.70
110 3.50 1.85
132 3.70 2.00
230 4.70 3.00
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Esquema de recolección de derrames de aceite en transformadores
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Guía General de Guía General de Especificación para el Especificación para el
Diseño de una Subestación Diseño de una Subestación EléctricaEléctrica
• Elementos de Diseño de Subestaciones Eléctricas, Autor: Gilberto Enrique Harper
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Curso Subestaciones: Partes y Componentes