instalaciones electricas de exteriores

INSTALACIONES ELECTRICAS EXTERIORES

LasInstalaciones Elctricas Exteriorespara realizarse, requieren del cumplimiento de la normativa en vigor, de la observacin de sus prevenciones y protecciones, y deben ceirse a todo lo exigido en las reglamentaciones correspondientes.Tengamos en cuenta la influencia de los factores atmosfricos tales como descarga de rayos, lluvias o vientos fuertes para instalaciones de iluminacin exterior (pblica o privada), instalaciones sobre postes y todas las instalaciones realizadas en exteriores.

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Alumbrado Exterior

El alumbrado exterior, tanto pblico como privado, debe efectuarse como mnimo, con conductores de 6 mm2de seccin y con un aislamiento de 1000 voltios.Debe ir enterrado en zanjas de 60 cm. de profundidad sobre lecho dearenay con un materialavisador, como bandas de material plstico otejasde cermica.Este procedimiento previene de posibles accidentes futuros, si se realizan excavaciones, para no cavar en el recorrido de la zanja y cortar el conductor, pues al chocar la pala con ese elementoavisador, justamente lo que hace es avisar de su existencia.Cada luminaria al exterior lleva una piqueta de toma de tierra y adems una proteccin con fusibles, con acceso solamente para personal de servicio.

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Acometidas

LaAcometidaes el enlace entre la red de distribucin de la empresa de electricidad con la caja general de proteccin del edificio.Las acometidas pueden ser subterrneas y areas.Las acometidas y las derivaciones individuales de la red general a los suministros tienen iguales condiciones de instalacin que las de alumbrado, en relacin a conductores y zanjas.Adems deber considerarse la interferencia con otras instalaciones de gas o agua, las mismas deben tener una separacin mnima entre ellas de 20 cm.

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Diagrama unifilar

Unesquema o diagrama unifilares una representacin grfica de unainstalacin elctricao de parte de ella. El esquema unifilar se distingue de otros tipos deesquemas elctricosen que el conjunto deconductoresde uncircuitose representa mediante una nica lnea, independientemente de la cantidad de dichos conductores.Tpicamente el esquema unifilar tiene unaestructura de rbol.

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Elementos tpicos en un esquema unifilarCuadros elctricosTodos los componentes que se encuentran en el interior de un mismocuadro elctricose representan en el interior de unpolgono(probablemente unrectngulo). Este polgono representa al cuadro elctrico y se suele dibujar con una lnea discontnua. Adems, es conveniente que una etiqueta identifique a qu cuadro hace referencia cada polgono por medio de un rtulo tcnico en el margen inferior derecho.CircuitoUncircuitoes una rama del esquema unifilar con dos extremos. El extremo superior puede ser el inicio del esquema unifilar o estar conectado a otro circuito aguas arriba. El extremo inferior puede estar conectado a uno o ms circuitos, o a unreceptor.

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Nmero y caractersticas de los conductoresEl nmero de conductores de un circuito se representa mediante unos trazos oblicuos, y paralelos entre s, que se dibujan sobre la lnea. Solamente se representan los conductores activos (no el de tierra), por lo que es habitual encontrar dos, tres o cuatro trazos, para circuitos monofsicos,trifsicossin neutro y trifsicos conneutro, respectivamente.Junto a cada rama se indican las caractersticas del conductor, como nmero de conductores, seccin, material,aislamiento,canalizacin, etc.Aparamenta de proteccin o maniobraEn algunas ramas del esquema unifilar es posible encontraraparamentade proteccin o de maniobra como, por ejemplo,interruptores diferenciales,magnetotrmicosorels. Tambin es usado para prcticas o instalaciones sobre planos.ReceptoresLas ramas inferiores del esquema unifilar alimentan areceptores elctricos, tales como lmparas, tomas de corriente, motores, etc.Cada grupo de receptores iguales en un mismo circuito se representa mediante un nico smbolo.

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CUADRO DE CARGAS

El cuadro de cargas ofrece a quien est interpretando el plano elctrico, una visin clara amplia y rpida del circuito de la instalacin elctrica de la vivienda. En el se encuentra identificado el nmero de circuito acompaado de una descripcin de el lugar o los lugares a los cuales tiene cobertura. Se indica tambin el tipo de carga (luminarias, toma general, toma especial) y la cantidad que tiene cada circuito.Con estos datos se puede obtener la potencia instalada en cada circuito, multiplicando la cantidad de cargas por 100 VA en caso de las luminarias o por 180 VA en caso de los tomas generales. El toma especial de la cocina se considera de 3500 VA. Estos datos son consignados en el cuadro de cargas en una columna con encabezado potencia total.

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En un sistema donde se estn utilizado dos o ms faces para alimentar el circuito, las cargas elctricas entre fases tienen que quedar lo ms balanceadas posible, permitindose un 5% de desbalance entre fases.Se debe colocar en el cuadro la longitud de la salida ms lejana de cada circuito, este dato se obtiene en el plano midiendo el recorrido de los tubos en su parte constructiva (utilizado la ruta ms corta posible). Con este dato se calcula la cada de tensin del circuito la cual no debe ser mayor del 5% de la tensin de alimentacin.Se debe utilizar la siguiente frmula para su clculo:

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l= distancia de la salida ms lejana del circuito en metros. Para sistemas monofsicos La distancia se considera el doble de la longitud del circuito, la corriente recorre el circuitos por la fase y se retorna por el neutro la misma distancia.1000 = constante de conversin de unidades, pasa los metros a kilmetros.La cada de tensin no puede ser mayor al 5% de la tensin de alimentacin de la instalacin.A continuacin se muestra el cuadro de cargas, el cual debe estar dentro del plano de la instalacin elctrica de la vivienda.

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Planta arquitectonica

Plantaes larepresentacinde uncuerpo(un edificio, un mueble, una pieza o cualquier otro objeto) sobre unplanohorizontal. Se obtiene mediante una proyeccinparalela,perpendicularal plano proyectante horizontal, por tanto, sinperspectiva. Es una de las representaciones principales delsistema didrico, junto con elalzado. Tambin se denomina planta a la representacin de laseccinhorizontal.En arquitectura, la planta es undibujo tcnicoque representa, enproyeccin ortogonaly aescala, una seccin horizontal de un edificio; es decir, la figura que forman losmurosytabiquesa una altura determinada (normalmente coincidente con losvanos-puertasyventanas, para que se puedan apreciar), o bien utilizando recursos grficos para permitir la representacin de estos y otroselementos arquitectnicos(como lneas de menor grosor o discontinuas, que tambin permiten la representacin dearcosytraceras).

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Losplanos de un edificio constan de al menos una planta por cadaaltura o niveldel mismo, incluyendo la planta decubiertas, que a diferencia de las dems, no secciona el edificio sino que lo muestra visto desde arriba, tal y como se vera al sobrevolarlo, pero sin distorsiones de perspectiva (vista de pjaro).Acompaando a las plantas o secciones horizontales, se utilizan tambin planos de seccin vertical (denominadosseccioneso "planos de seccin"), as como planos dealzado, que muestran el aspecto exterior de las distintasfachadasdel edificio, sin seccionarlo.Existen distintos tipos de planos de planta en funcin de lo que se quiera representar. Los principales son:

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Plantas de arquitectura: muestran las divisiones interiores del edificio, las puertas, ventanas y escaleras. Suelen estar acotadas y pueden anotar tambin la superficie de cada recinto.Plantas constructivas: reflejan los detalles constructivos de fachada y tabiquera interior.Plantas de acabados: muestran los materiales de revestimiento o acabado de suelos, techos y paramentos verticales en cada una de las estancias o habitaciones.Plantas de instalaciones: muestran el recorrido y ubicacin de los distintos elementos que componen las instalaciones del edificio. Normalmente hay una planta dedicada a cada tipo de instalacin (elctrica, fontanera, saneamiento, etc.).Plantas de estructura: muestran los detalles delforjado. A diferencia de las dems plantas, que suelen seccionarse justo por encima del suelo, las plantas de estructura suelen seccionarse justo por debajo, mostrando por tanto los elementos sobre los que se soporta el forjado.

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EQUIPOS DE MEDIDA

Por equipo de medicin se entiende aaqul, propiedad de la compaa suministradora, que se coloca en la cometida con el propsito de cuantificar el consumo de energa elctrica de acuerdo con las condiciones del contrato de compra-venta. Este equipo esta sellado y debe de ser protegido contra agentes externos, y colocado en un lugar accesible para su lectura y revisin.

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Subestaciones ElctricasDefiniciones, tipos y configuraciones

DefinicinUna subestacin es el desarrollo e implementacin de un nodo del sistema.

Conjunto de equipos utilizados para dirigir el flujo de energa en un sistema de potencia y garantizar la seguridad del sistema por medio de dispositivos automticos de control y proteccin y para redistribuir el flujo de energa a travs de rutas alternas.

Equipos en una subestacinInterruptor: Maniobra:Control de flujoAisla para mantenimiento o trabajosProteccin: Aisla elementos con falla (capaz de operar con Icc)Transformadores de instrumentacin: interfaz entre la alta tensin y los equipos de medida, control y proteccin. Transformadores de corrienteTransformadores de tensinSeccionadores:Aislan para mantenimientoOperan sin cargaPararrayos: Proteccin contra sobretensionesSistema de medida, proteccin y controlSistemas auxiliares

Equipos en una subestacin

Patio de conexionesConjunto de equipos y barrajes de una subestacin que tienen el mismo nivel de tensin y que estn elctricamente asociados.Generalmente ubicados en la misma rea de la subestacin.

Patio de transformadoresrea de la subestacin en donde se ubican los transformadores de potencia. Generalmente entre patios de conexin de diferente niveles de tensin.

Lote de una subestacinEl lote de la subestacin es el conformado por las reas de los patios de conexin y transformacin, vas de circulacin y mantenimiento, edificaciones, etc.El lote se debe urbanizar en forma ptima para obtener el mejor aprovechamiento de las reas constitutivas sin que existan interferencias entre los patios, accesos de lneas, vas de circulacin, as como durante el montaje, la operacin y mantenimiento de la subestacin, ampliaciones, etc.

Otras definicionesCampo (baha o mdulo) de conexinEs el conjunto de equipos necesarios para conectar un circuito (generacin, transformacin, interconexin o distribucin, equipo de compensacin, etc) al sistema de barrajes colectores de un patio de conexiones.Barrajes colectoresElemento fsico de un patio de conexiones que representa el nodo del sistema, es decir, el punto de conexin en donde se unen elctricamente todos los circuitos que hacen parte de un determinado patio de conexiones.Disposicin fsicaEs el ordenamiento fsico de los diferentes equipos constitutivos de un patio de conexiones para una configuracin determinada.

Tipos de subestacinSubestacin de generacinAsociadas a centrales generadoras. Dirigen directamente el flujo de potencia al sistema.

Subestacin de transformacinCon transformadores elevadores o reductores (pueden ser terminales o no).

Subestacin de maniobraConectan varios circuitos (o lneas) para orientar o distribuir el flujo de potencia a diferentes reas del sistema.

*Tipos de subestacinTomada de la revista ABB

Tipos de subestacinLas subestaciones tambin pueden ser:Convencionales o aisladas al aire - AIS Encapsuladas o aisladas en SF6 - GISY a su vez stas pueden ser de ejecucin interior o exteriorTambin celdas para subestaciones de media y baja tensin

Tipos de subestacinConvencionales o aisladas al aire - AISEncapsuladas o aisladas en SF6 - GISInteriorExteriorceldas para subestaciones de media y baja tensin

Puntos Importantesen el diseo de Subestaciones Las tensiones a las que trabajara la instalacin (S.E.) Nivel de aislamiento admisible en los aparatos por instalar. Corriente mxima que se prev en servicio continuo. (mxima potencia en condiciones normales de operacin). Corriente mxima de falla (corriente de corto circuito)

TRANSFORMADOR TIPO POSTE

MONTAJE DE TRANSFORMADOR

DATOS DE PLACA

PARTES DE UN TRANSFORMADOR MONOFASICO

TRANSFORMADOR TRIFASICO de ncleo laminado

TRANSFORMADOR TRIFASICO TIPO AEREO

TRANSFORMADOR DE DISTRIBUCIN Y POTENCIA

TRANSFORMADORES SECOS

PARTES DE TRANSFORMADOR TRIFASICO

DIMENSIONES PESOS Y PARTES DE TRANSFORMADOR TRIFASICO

Partes ConstitutivasPasa tapas Alta Tensin Dispositivo para Izaje Placa de Caractersticas Vlvula de Alivio de Sobrepresin Nivel de Aceite Pasa tapas de Baja Tensin Conmutador de Derivaciones Terminal de Puesta a Tierra del Neutro Vlvula de Recirculacin y Drenaje Terminal de Puesta a Tierra del Tanque Ruedas Orientables a 90 Bolsillo para Termmetro (a partir de 630 KVA) Dispositivo de Llenado

SUBESTACION DE INTERPERIE Y BLINDADA

PARTES PRINCIPALES DE UNA SUBESTACIN

1.Cuchillas des conectadoras.2.Interruptor.3.TC.4.TP.5. Cuchillas des conectadoras para sistema de medicin.6. Cuchillas des conectadoras de los transformadores de potencia7.Transformadores de potencia.8.Barras de conexin.9.Aisladores soporte.10.Conexin a tierra.11.Tablero de control y medicin.12.Barras del tablero 13.Sujecin del tablero.PARTES PRINCIPALES DE UNA SUBESTACION

PARTES ELEMENTALES DE UNA SUBESTACION

Diagrama de Sistema Elctrico

Subestacin tipo interior. Subestacin tipo blindado. Subastacin tipo intemperieTIPO DE SUBESTACION POR SU CONSTRUCCION

TIPOS DE SUBESTACIONES

Subestaciones de PotenciaSubestaciones AreasSubestaciones SuperficialesSubestaciones CompactasSubestaciones Encapsuladas

Tipos de Subestaciones por nivel de tensin, potencia y servicioSubestaciones elevadorasSubestaciones reductorasSubestaciones de enlaceSubestaciones en anilloSubestaciones RadialesSubestaciones de Switcheo

Pruebas a transformadorMedir aislamiento entre arrollamiento primario y secundario con un megger. La aguja del megger debe tender hacia infinito.Medir aislamiento entre arrollamiento primario y la carcaza, la medicin debe tender hacia infinito.Medir aislamiento entre el arrollamiento secundario y la carcaza, la medicin debe tender hacia infinito.Medir continuidad con el multimetro en ambos arrollamientos.Verificar que los bornes del transformador estn bien apretados en su interior, de preferencia deben de tener la misma polaridad.Cuando se tengan 3 transformadores a conectar a un banco, se energizaran en el lado de alta, el voltaje aplicado debe ser igual para los 3 transformadores y la posicin de los TAP debe ser la misma.Se medir el voltaje en el lado de baja, un transformador a la vez, el voltaje medido en cada transformador debe ser igual al medido en los otros dos.Al energizar un banco de transformadores por primera vez utilizar un fusible de 1 amperio y no conectar la carga, si los voltajes son los esperados cambiar el fusible de 1A a los calculados.

CONEXIN ESTRELLA-ESTRELLA (Y-Y): Los devanados de las 3 fases se conectan a un punto comn llamado neutro, el cual es generalmente conectado al sistema de tierra, directamente o bien a travs de una resistencia limitadora. CONEXIN DELTA-DELTA ( - ); Ambos extremos de los devanados estn conectados a la tensin de la lnea directamente, lo cual determina en forma precisa la tensin aplicada y desarrollada en los devanados CONEXIN DELTA-ESTRELLA ( - Y); en esta conexin del lado de la estrella puede ser de 4 hilos, las tensiones del lado de la delta son 1.743 veces mayor que en la estrella, por tratarse en el primer caso de tensiones entre fases y en el segundo caso de tensiones de fase a neutro. CONEXIN ESTRELLA-DELTA (Y- ); Sus caractersticas de esta conexin son similares a la conexin delta-estrella solo que la estrella en este caso se encuentra en el lado primario. CONEXIONES DEL TRANSFORMADOR

Configuracin de una subestacinSe denomina configuracin al arreglo de los equipos electromecnicos constitutivos de un patio de conexiones, o pertenecientes a un mismo nivel de tensin de una subestacin, efectuado de tal forma que su operacin permita dar a la subestacin diferentes grados de confiabilidad, seguridad y flexibilidad de manejo, transformacin y distribucin de energa.

Cada punto (o nodo) en el sistema tiene diferentes requerimientos de confiabilidad, seguridad y flexibilidad y cada configuracin brinda diferentes grados de estas caractersticas.

Tipos de configuracinTendencia europea - Conexin de seccionadoresSon aquellas en las cuales cada circuito tiene un interruptor, con la posibilidad de conectarse a una o ms barras por medio de seccionadores:Barra sencillaBarra principal y de transferenciaDoble barraDoble barra ms seccionador de by pass o paso directoDoble barra ms seccionador de transferenciaDoble barra ms barra de transferencia

SUBESTACIONES CON ARREGLO SENCILLO DE BARRAS.

Por su simplicidad, este arreglo es el ms econmico, pero carece de los dos principales defectos, que son:a) No es posible realizar el mantenimiento sin la interrupcin del servicio.b) No es posible una ampliacin de subestacin sin interrumpir el servicio.El nmero de circuitos que se vea afectado por cualquiera de las razones anteriores, se puede reducir seccionando la barra, e inclusive formando anillos, Este arreglo tiene la limitante de que toda la subestacin queda fuera de servicio cuando ocurre una falla en las barras principales.

*Tipos de configuracinTendencia EuropeaBarra sencillaConfiguracin en H

Barra sencillaEs la configuracin ms sencilla, por tanto la ms econmica. En condiciones normales de operacin, todas las lneas y transformadores estn conectados a un solo juego de barras. Con esta configuracin en caso de operar alguna proteccin queda des energizada toda la subestacin; para realizar el mantenimiento de algn elemento es necesario des energizar parte de la subestacin.Barra sencilla particionada

Tiene la ventaja de que si se presenta alguna falla, puede seguir funcionando la mitad de la subestacin. Esta configuracin implica un seccionador mas, pero hace ms confiable el sistema.

SUBESTACIN CON BARRA PRINCIPAL Y BARRA DE TRANSFERENCIA.

Esta es una variante del doble juego de barras; la llamada barra de transferencia, se usa nicamente como auxiliar, cuando se efecta el mantenimiento en el interruptor de lnea, de manera que el interruptor se puede desconectar en ambos extremos, mientras la lnea o alimentador permanece en el servicio.

COMPARACIONES DE CONFIABILIDAD.Se han comparados los diversos esquemas para hacer resaltar sus ventajas y desventajas. La base de comparacin que se utiliza es la justificacin econmica de un grado particular de confiabilidad. La determinacin del grado de confiabilidad requiere de una evaluacin de condiciones anticipadas de operacin y la continuidad del servicio requerida por la carga a la que haya de servir.

Tipos de configuracinTendencia Europea (continuacin)Barra principal y de transferencia

SUBESTACIONES CON DOBLE JUEGO DE BARRAS.

Se usan dos juegos de barras idnticas, uno se puede usar como repuesto del otro, con este arreglo se puede garantizar que no existe interrupcin de servicio; en el caso de que falle uno de los juegos de barras adems de que: 1. Se puede independizar el suministro de cargas, de manera que cada carga, se puede alimentar de cada juego de barras.2. Cada juego de barras, se puede tomar por separado para mantenimiento y limpieza de aisladores, sin embargo, los interruptores, no estn disponibles para mantenimiento sin que se desconecten la barras correspondientes.3. La flexibilidad en operacin normal, se puede considerar como buena.4. Este arreglo se recomienda adoptarlo cuando la continuidad en el suministro de la carga, justifica costos adicionales.

Tipos de configuracinTendencia Europea (continuacin)Doble barra ms seccionador de By-Pass o paso directoDoble barra

Tipos de configuracinTendencia Europea (continuacin)Doble barra ms seccionador de transferenciaDoble barra ms barra de transferencia

Configuracin doble barraEst constituido por dos (2) barras principales, las cuales se acoplan entre s mediante un disyuntor y sus seccionadores asociados.Ventajas:Las labores de mantenimiento pueden ser realizadas sin interrupcin del servicio.Facilita el mantenimiento de seccionadores de barra, afectando nicamente el tramo asociado.Desventajas:La realizacin del mantenimiento en un disyuntor de un tramo, requiere la salida del tramo correspondiente.Requiere de gran espacio fsico para su construccin.

Tipos de configuracinTendencia americana - Conexin de interruptoresSon aquellas en las cuales los circuitos se conectan a las barras o entre ellas, por medio de interruptores:AnilloInterruptor y medioDoble interruptor

Tipos de configuracinTendencia AmericanaAnilloInterruptor y medio

Configuracin interruptor y medioConstituido por dos (2) barras principales interconectadas a travs de dos (2) tramos de disyuntor y medio (1-1/2) a los cuales las salidas estn conectadas.Ventajas:No necesita tramo de enlace de barra.El mantenimiento de un disyuntor se puede realizas sin sacar de servicio el tramo correspondiente.Desventajas:Para la realizacin del mantenimiento de los seccionadores conectados directamente al tramo, es necesario dejar fuera de servicio el tramo correspondiente.Requiere gran espacio fsico para su construccin.

Tipos de configuracinTendencia Americana (continuacin)Doble barra con doble interruptor

Otras configuracionesAnillo cruzadoInterruptor y tres cuartosMalla

Otras configuracionesAnillo cruzado

Otras configuracionesContinuacinInterruptor y tres cuartosMalla

USO DE LAS PRINCIPALES CONFIGURACIONES

Consideraciones en la seleccin de la configuracin de una subestacinFuncin que desempea la subestacin en el sistema interconectado para determinar su necesidad de flexibilidad, confiabilidad y seguridad.Tipo de subestacin (generacin, transformacin o maniobra)Conocer las caractersticas de la configuracinFacilidades de extensin y modulacinSimplicidad en el control y proteccinFacilidad en el mantenimientorea disponibleCostos

Seleccin de la configuracin1.Funcin que desempea la subestacin en el sistema

FlexibilidadEs la propiedad de la instalacin para acomodarse a las diferentes condiciones que se puedan presentar por cambios operativos en el sistema, y adems por contingencias y/o mantenimiento del mismo.Control de potencia reactiva para optimizar cargas en generadoresLimitar niveles de cortoEstabilidad en el sistemaIndependizar o limitar influencia de cargasVarias compaas en una misma subestacin

Funcin que desempea la subestacin en el sistemaConfiabilidadEs la probabilidad de que una subestacin pueda suministrar energa durante un periodo de tiempo dado, bajo la condicin de que al menos un componente de la subestacin no pueda repararse durante la operacin.

Diferentes artculos y revistas incluyen cifras o grficas que permiten hacer comparaciones, como grficas del CIGRE en revista ELECTRA No. 65

Programas de computador para definir la confiabilidad con tasas de frecuencia y duracin de fallas.

Tasa de falla de una subestacin de distribucin en funcin de la tasa de falla de los interruptoresA: Barra sencilla seccionadaB: AnilloC: Doble barraD: Interruptor y medioCB: InterruptorSW: SeccionadorTasa de falla: Nmero de fallas por ao

Tasa de falla de una subestacin de distribucin teniendo en cuenta el tiempo de mantenimiento de los interruptoresTasa de falla CB: 3,5 por 100 aos

Tiempo de mantenimiento (horas/ao)A: Barra sencilla seccionadaB: AnilloC: Doble barraD: Interruptor y medioCB: InterruptorSW: SeccionadorTasa de falla: Nmero de fallas por ao

No disponibilidad de una subestacin de transmisin en funcin del tiempo de mantenimiento de los interruptoresA: Barra sencilla seccionadaB: AnilloC: Doble barraD: Interruptor y medioCB: InterruptorSW: SeccionadorTasa de falla: Nmero de fallas por aoNo Disponibilidad S/E (horas/ao)

Funcin que desempea la subestacin en el sistemaSeguridadEs la propiedad de una instalacin para dar continuidad de servicio sin interrupcin alguna durante fallas en los equipos de potencia, especialmente interruptores y barras.

Seleccin de la configuracin2.Tipos de subestacin

GeneracinRequiere principalmente confiabilidadLa seguridad y la flexibilidad pueden ser requerimiento adicional, dependiendo de la importancia y ubicacin de la subestacin en el sistema.ManiobraRequiere principalmente flexibilidadTransformacinRequiere principalmente confiabilidadLa seguridad puede ser de importancia

Seleccin de la configuracin3. Caractersticas de las configuraciones

Las subestaciones con barra de transferencia brindan confiabilidad por falla en interruptores.

Las subestaciones con doble barra brindan flexibilidad para la operacin del sistema y confiabilidad por falla en barras.

Las subestaciones con doble barra, en donde una de ellas tambin sirve como barra de reserva no brindan simultneamente flexibilidad y confiabilidad.

Seleccin de la configuracin

El seccionamiento de barras brinda parcialmente confiabilidad por falla en barras.

Las subestaciones con conexin de interruptores brindan buena confiabilidad y seguridad.

La configuracin en anillo siempre se debe disear en forma modular, tal que se pueda convertir en interruptor y medio.


La barra sencilla es una configuracin sin confiabilidad, seguridad o flexibilidad, que se debe utilizar solo para las subestaciones pequeas o de menor importancia en el sistema.

La doble barra ms seccionador de by pass o paso directo es una configuracin que brinda, pero no simultneamente, flexibilidad y confiabilidad, complicada en su operacin y control, que puede ser utilizada en subestaciones de maniobra con generacin o transformacin.


La doble barra ms seccionador de transferencia es una configuracin similar a la anterior pero un poco ms simple en su operacin y control.

El anillo cruzado es una configuracin un poco ms segura y confiable que el interruptor y medio pero ms complicada en su control y operacin

Las configuraciones ms utilizadas para subestaciones encapsuladas en SF6 son: para alta tensin barra sencilla, doble barra, anillo e interuptor y medio; para extra alta tensin son anillo, interruptor y medio y doble interruptor.

Desarrollo de conexin de barrasDoble barra ms seccionador de transferenciaBarra sencillaDoble barraBarra principal y de transferenciaDoble barra ms barra de transferencia

Desarrollode conexin deinterruptores2 Circuitos(Anillo)3 Circuitos(Anillo)4 Circuitos(Anillo)5 Circuitos(Anillo)

6 Circuitos(Anillo)>6 Circuitos(Interruptory medio)Desarrollo de conexin de interruptores

Seleccin de la configuracin5. Simplicidad en el esquema de control y protecciones

+ Interruptores + complicada la subestacin

Se debe reducir el nmero de interruptores y seccionadores cuando se quiere simplicidad.Configuraciones del tipo conexin de seccionadores son complejas en su sistema de enclavamientos.Configuraciones del tipo conexin de interruptores son complejas en su sistema de proteccin (recierre, sincronismo, falla interruptor, etc).

Seleccin de la configuracin6. Facilidad de mantenimiento

Cada configuracin brinda ventajas y desventajas durante mantenimiento.

Cuadro comparativo del CIGRE - revista ELECTRA No. 10

Facilidades de mantenimiento de cada configuracin

Hoja1

EFECTO DE MANTENIMIENTO EN INTERRUPTOR

CONFIGURACIN

NormalFalla en circuitoFalla en barra

Barra sencillaPrdida de circuitoPrdida de todos los circuitos

Barra sencillaPrdida de circuitoPrdida de la mitad de los

seccionadacircuitos

Nada si el interruptor dePrdida de circuitoEn la de transferencia prdida

Barra principaltransferencia est disponibleLa barra de transferenciadel circuito.

y de transferenciasi la falla es en el circuitoEn la principal si no est seccionada

en transferenciase pierden todos los circuitos

Prdida de circuitoSe pierden todos los circuitos

Doble barraconectados a la barra con falla

mientras se conmutan a la barra sana

Nada si el interruptor dePrdida de circuito y de barraEn la de transferencia prdida de

Doble barra mstransferencia est disponiblede transferencia si la falla escircuito

barra de transferenciaen el circuito en transferencia.En una principal se pierden todos los

circuitos conectados a sta mientras

se conmmutan a la barra sana

Hoja2

EFECTO DE MANTENIMIENTO EN BARRAS

CONFIGURACIN


Barra sencillaPrdida de todos los circuitos

Barra sencillaPrdida de la mitadPrdida de circuitoPrdida de todos los circuitos

seccionadade los circuitos

Se pierden todos los circuitosPrdida de circuito y barra de

Barra principalsi la barra principal no esttransferencia si la barra principal estPrdida de todos los circuitos

y de transferenciaseccionadaseccionada

Nada, siempre y cuando

Doble barrano se sobrepase el nivelPrdida de circuitoPrdida de todos los circuitos

mximo de corto circuito

Doble barra msNada, siempre y cuando

barra de transferenciano se sobrepase el nivelPrdida de circuitoPrdida de todos los circuitos


Hoja3


CONFIGURACIN


Nada si el interruptor de acoplePrdida de circuito. Si la falla es en elSi no es la barra que est

est disponiblecircuito con el interruptor en mantenimientosiendo utilizada como transferencia

Doble barra msse pierde ese circuito con el acoplese pierden todos los circuitos, mientras

"by pass"y una de las barrasse conmuta a la barra sana la cual

no puede ser utilizada ms como barra

de transferencia

Ningn circuito se pierde, peroPrdida de circuito

Anillose rompe el anilloSegundo circuito puede quedar aislado

dependiendo del lugar de la falla

Se aisla un circuito si el interruptor central

Interruptor y medioNadaPrdida de circuitoest en mantenimiento. Si la falla es en la

barra opuesta el interruptor en mantenimiento

quedan aislados dos circuitos

Prdida de un circuito si el interruptor

Doble interruptorNadaPrdida de circuitoen mantenimiento est adyacente a la barra

con la falla

Hoja4


CONFIGURACIN


Nada, siempre y cuando no se

Doble barra mssobrepase el nivel mximo dePrdida de circuitoPrdida de todos los circuitos

"by pass"cortocircuito

Anillo

La subestacin puede dividirse en grupos

Interruptor y medioNadaPrdida de uno o dos circuitosde dos circuitos

Doble interruptorNadaPrdida de circuitoPrdida de todos los circuitos

&A

Pgina &P

Hoja5

&A

Pgina &P

Hoja6

&A

Pgina &P

Hoja7

&A

Pgina &P

Hoja8

&A

Pgina &P

Hoja9

&A

Pgina &P

Hoja10

&A

Pgina &P

Hoja11

&A

Pgina &P

Hoja12

&A

Pgina &P

Hoja13

&A

Pgina &P

Hoja14

&A

Pgina &P

Hoja15

&A

Pgina &P

Hoja16

&A

Pgina &P


Sheet: Hoja1

Sheet: Hoja2

Sheet: Hoja3

Sheet: Hoja4

Sheet: Hoja5

Sheet: Hoja6

Sheet: Hoja7

Sheet: Hoja8

Sheet: Hoja9

Sheet: Hoja10

Sheet: Hoja11

Sheet: Hoja12

Sheet: Hoja13

Sheet: Hoja14

Sheet: Hoja15

Sheet: Hoja16


CONFIGURACIN

Normal

Falla en circuito

Falla en barra

Barra sencilla

Prdida de circuito

Prdida de todos los circuitos

Barra sencilla

Prdida de circuito

Prdida de la mitad de los

seccionada

circuitos

Nada si el interruptor de

Prdida de circuito

En la transferencia prdida

Barra principal

transferencia est disponible

La barra de transferencia

del circuito.

y de transferencia

si la falla es en el circuito

En la principal si no est seccionada

de transferencia

se pierden todos los circuitos

Prdida de circuito

Se pierden todos los circuitos

Doble barra

conectados a la barra con falla



Prdida de circuito y barra

En la transferencia prdida de

Doble barra ms


de transferencia

circuito

barra de transferencia

En una principal se pierden todos los




CONFIGURACIN

Normal

Falla en circuito

Falla en barra

Barra sencilla


Barra sencilla

Prdida de la mitad

Prdida de circuito


seccionada

de los circuitos


Prdida de circuito y barra de

Barra principal

si la barra principal no est

transferencia si la barra principal est


y de transferencia

seccionada

seccionada


Doble barra

no se sobrepase el nivel

Prdida de circuito



Doble barra ms




Prdida de circuito




Sheet: Hoja1

Sheet: Hoja2

Sheet: Hoja3

Sheet: Hoja4

Sheet: Hoja5

Sheet: Hoja6

Sheet: Hoja7

Sheet: Hoja8

Sheet: Hoja9

Sheet: Hoja10

Sheet: Hoja11

Sheet: Hoja12

Sheet: Hoja13

Sheet: Hoja14

Sheet: Hoja15

Sheet: Hoja16


CONFIGURACIN

Normal

Falla en circuito

Falla en barra

Barra sencilla

Prdida de circuito


Barra sencilla

Prdida de circuito

Prdida de la mitad de los

seccionada

circuitos


Prdida de circuito

En la transferencia prdida

Barra principal


La barra de transferencia

del circuito.

y de transferencia

si la falla es en el circuito

En la principal si no est seccionada

de transferencia

se pierden todos los circuitos

Prdida de circuito


Doble barra

conectados a la barra con falla



Prdida de circuito y barra

En la transferencia prdida de

Doble barra ms


de transferencia

circuito


En una principal se pierden todos los




CONFIGURACIN

Normal

Falla en circuito

Falla en barra

Barra sencilla


Barra sencilla

Prdida de la mitad

Prdida de circuito


seccionada

de los circuitos



Barra principal




y de transferencia

seccionada

seccionada


Doble barra


Prdida de circuito



Doble barra ms




Prdida de circuito




CONFIGURACIN

Normal

Falla en circuito

Falla en barra

Nada si el interruptor de acople

Prdida de circuito. Si la falla es en el

Si no es la barra que est

est disponible

circuito con el interruptor en mantenimiento

siendo utilizada como transferencia

Doble barra ms

se pierde ese circuito con el acople

se pierden todos los circuitos, mientras

"by pass"

y una de las barras

se conmuta a la barra sana la cual

no puede ser utilizada ms como barra

de transferencia

Ningn circuito se pierde, pero

Prdida de circuito

Anillo

se rompe el anillo

Segundo circuito puede quedar aislado

dependiendo del lugar de la falla

Se aisla un circuito si el interruptor central

Interruptor y medio

Nada

Prdida de circuito

est en mantenimiento. Si la falla es en la

barra opuesta el interruptor en mantenimiento

quedan aislados dos circuitos

Prdida de un circuito si el interruptor

Doble interruptor

Nada

Prdida de circuito

en mantenimiento est adyacente a la barra

con la falla


CONFIGURACIN

Normal

Falla en circuito

Falla en barra

Barra sencilla


Barra sencilla

Prdida de la mitad

Prdida de circuito


seccionada

de los circuitos



Barra principal




y de transferencia

seccionada

seccionada


Doble barra


Prdida de circuito



Doble barra ms




Prdida de circuito



Seleccin de la configuracin7. rea

El rea de una configuracin determinada depende de la disposicin fsica que se utilice.

En general las configuraciones de conexin de seccionadores ocupan una mayor rea que las subestaciones con conexin de interruptores.

reas muy limitadas pueden exigir ejecuciones con una disposicin fsica con muchos niveles de conexin o inclusive del tipo encapsulada (GIS).

Seleccin de la configuracin8. Costo

El costo de una subestacin aumenta a medida que se hace ms compleja la configuracin.

Las configuraciones interruptor y medio y doble interruptor, son ms costosas que las de conexin de seccionadores.

Las configuraciones de conexin de seccionadores deben contar con la inversin inicial del campo de acople y/o transferencia.

Costo vs Confiabilidad

Seleccin de la configuracinEl costo se debe tomar como un todo para poder efectuar comparaciones: ingeniera + equipos + obras civiles + lote + montaje + operacin y mantenimiento + indisponibilidad + otros costos.

Las subestaciones encapsuladas (GIS), en lo que respecta al equipo, son ms costosas que las convencionales (AIS), por lo que su utilizacin debe ser bien justificada.

Comparacin de costos en subestaciones encapsuladas y convencionales a 145 kV

Comparacin de costos en subestaciones encapsuladas y convencionales a 525 kV

Mtodo simplificado para comparar costos de diferentes configuraciones

Precios relativos:

EQUIPO

NIVEL DE TENSIN

500 kV

230 kV

115 kV

INTERRUPTOR

1,0

1,0

1,0

SECCIONADOR

0,2

0,25

0,3

Mtodo simplificado para comparar costos de diferentes configuracionesEjemplo para 230 kV:Subestacin en doble barra (DB) de ocho campos

Interruptores = 8 (campos) + 1 (acople) = 9

Seccionadores = 24 + 2 = 26

Valor comparativo = 9 + 26 x (0,25) = 15,5

Subestacin en interruptor y medio (CB 1/2) de ocho cicuitos

Interruptores = 8 x 1,5 = 12

Seccionadores = 8 x 4 = 32

Valor comparativo = 12 + 32 x (0,25) = 20,0

En donde:

CB 1/2 = 1,29 DB (8 campos)

29% + costo

Seleccin de la configuracin9. Otros aspectos

Influencia ambiental

Historia y tradicin

Sistema de media y baja tensinEsquemas y configuraciones bsicas1. Subestacin terminal con interruptor (radial)2. Subestacin terminal sin medio de interrupcin local( 115 kV sistema radial)

Sistema de media y baja tensinEsquemas y configuraciones bsicas5. Subestacin terminal con fusible (sistema radial derivado)4. Derivacin de sistema enmallado

Sistema de media y baja tensinEsquemas y configuraciones bsicas5. Barra sencilla terminal (sistema radial derivado)b. Con fusiblesa. Con interruptores

Sistema de media y baja tensinEsquemas y configuraciones bsicas6. Barra principal ms transferencia

Sistema de media y baja tensinEsquemas y configuraciones bsicas7. H o T (esquemas simplificados) Ideal para conexin a sistemas enmallados abriendo al lneac. Dos interruptores-dos transformadoresd. Dos interruptores-un transformadoresa. Cuatro interruptoresb. Tres interruptorese. Subestaciones unitarias

Sistema de media y baja tensinEsquemas y configuraciones bsicas8. Sistema de distribucin de media o baja tensina. Sistema radial simpleb. Sistema radial expandidoc. Sistema primario selectivo

Sistema de media y baja tensinEsquemas y configuraciones bsicas8. Sistema de distribucin de media o baja tensin (cont.)d. Sistema de lazo primarioe. Sistema secundario selectivof. Doble alimentacin secundaria

1999/06/22*1999/06/22*1999/06/22*1999/06/22*1999/06/22*1999/06/22*1999/06/22*1999/06/22*1999/06/22*1999/06/22*1999/06/22*1999/06/22*1999/06/22*1999/06/22*1999/06/22*1999/06/22*1999/06/22*1999/06/22*1999/06/22*1999/06/22*1999/06/22*1999/06/22*1999/06/22*1999/06/22*1999/06/22*1999/06/22*1999/06/22*1999/06/22*1999/06/22*1999/06/22*1999/06/22*1999/06/22*1999/06/22*

instalaciones electricas de exteriores

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