DIFERENTES TIPOS DE ARRREGLOS Y TOPOLOGÍAS DE LOS BARRAJES O BUSES APLICADOS EN LAS SUBESTACIONES ELÉCTRICAS - S/EEN SISTEMA DE POTENCIA

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA DE LA FUERZA ARMADA

COORDINACIÓN DE INGENIERÍA ELÉCTRICA

NÚCLEO CARACAS

INGENIERÍA ELÉCTRICA

7º SEMESTRE, SECCIÓN 07IELC-D01

DIFERENTES TIPOS DE ARRREGLOS Y TOPOLOGÍAS DE LOS BARRAJES O BUSES APLICADOS EN LAS SUBESTACIONES ELÉCTRICAS - S/EEN SISTEMA DE POTENCIA

BACHILLERES:

MEDINA MORAO, JHADIR ALBERTO C.I. V- 20.493.089

DEPABLOS IBARRA, ANDRÉS EDUARDO C.I. V- 20.028.646

SOTO MIRANDA, SAÚL ALBERTO C.I. V-

SAULES MARTOS, MIGUEL C.I. V-

SECCION: 07IELC-D01

SEMESTRE: 7MO

TUTOR ACADÉMICO:

ING. RIVAS CARRILLO, CESAR AUGUSTOC.I. V- 5.600.483

CARACAS, ENERO 2014

INTRODUCCIÓN

La selección del arreglo de barrajes de una subestación es una de las tareas más importantes en las etapas de planeamineto y diseño de un sistema eléctrico de potencia, porque involucra aspectos como la confiabilidad y el costo de la subestación. Las subestaciones eléctricas en transmisión y distribución se diseñan también para tener, en la medida de lo posible, una máxima confiabilidad y flexibilidad de operación. La facilidad para switchear o desconectar equipos y sacarlos de servicio para salidas programadas o no programadas, manteniéndolas en operación, es esencial para la operación confiable de los sistemas.

Existen varios arreglos de barrajes o buses para las subestaciones, que son usados por las distintas empresas eléctricas para satisfacer el requerimiento de una operación confiable y fexible del sistema. Algunos de estos arreglos se usan en las subestaciones de los sistemas eléctricos de potencia, pero también en instalaciones para grandes usuarios industriales y comerciales.

La selecición de un arreglo de barrajes en particular y su representación en un diagrama unifilar, de los llamados simplificados, requiere de un estudio previo donde se determinen: los requerimientos de la demanda de energía, las ampliaciones del sistema y la afectación que esto puede tener, la flexibilidad y facilidad para el mantenimiento, así como los costos asociados a la cantidad de equipo que intervine en cada tipo de arreglo de barrajes. Los arreglos de barrajes más comunes son los que se indican a continuación, en orden de complejidad y costo.

1. Arreglo de Barraje o Buse Simple o Sencilla

1.1. Arreglo de Barraje o Buse Radial

1.2. Arreglo de Barraje o Buse Sencilla Seccionado por Disyuntor

1.3. Arreglo de Barraje o Buse Sencilla con Seccionadores en Derivación (By-Pass)

1.4. Arreglo de Barraje o Buse Sencilla con Barraje o Buse Auxiliar

2. Arreglo de Barraje o Buse en Anillo

3. Arreglo de Barraje o Buse en Malla

4. Arreglo de Barraje o Buse Principal mas Barraje o Buse de Transferencia

4.1. Arreglo de Barraje o Buse Principal mas Barraje o Buse de Transferencia Tipo “U”

4.2. Arreglo de Barraje o Buse Principal Seccionado por Disyuntor mas Barraje o Buse de Transferencia

5. Arreglo de Barrajes o Buses Doble Principal (Mixta)

5.1. Arreglo de Barrajes o Buses Doble Principal con Barraje o Buse de Reserva

5.2. Arreglo de Barrajes o Buses Doble Principal con Seccionadores en Derivación (By-Pass)

5.3. Arreglo de Barrajes o Buses Doble para Acople y Transferencia

5.4. Arreglo de Barrajes o Buses Doble Principal Seccionado por Disyuntor con Barraje o Buse de Reserva

5.5. Arreglo de Barrajes o Buses Doble con Doble Disyuntor

5.6. Arreglo de Barrajes o Buses Doble con Disyuntor y Medio de Salida

ARREGLOS Y TOPOLOGÍAS DE LOS BARRAJES O BUSES APLICADOS EN LAS S/E

1. ARREGLO DE BARRAJE O BUSE SIMPLE O SENCILLA

 DESCRIPCIÓN: En esta configuración se tiene un único barraje al que llegan cada una de las líneas vivas provenientes de un quipo de generación o de otra subestación de potencia, cada línea cuenta con un disyuntor acompañado de sus respectivos seccionadores uno en cada extremo, además de dos transformadores conectados al barraje cada uno con su respectivo interruptor y seccionador, desde los cuales puede circular un flujo de corriente a media tensión o a alta tensión en el caso de trasmisión desde una central de generación.

 DATOS: Por la topología de la configuración no ofrece mayor grado de flexibilidad, ya que la aparición de una falla en el barraje ocasiona la salida total, por lo que se procura que tenga la capacidad de ser seccionadas a través de seccionadores. El mantenimiento en ellas se dificulta al no poder transferir el equipo. La configuración es la mas económica posible ya que contiene el menor numero de equipos.

 APLICACIÓN Y UTILIZACIÓN: Su utilización es principalmente en subestaciones de pequeña capacidad o de tipo industrial pequeños, áreas de servicio en las cuales los cortes de energía por mantenimiento afectan a cargas de poca importancia. Este arreglo es utilizado en el diseño normalizado de las subestaciones (Radial I, Radial II y Nodal III).

1.1. ARREGLO DE BARRAJE O BUSE RADIAL

 DESCRIPCIÓN: La configuración solo consta de un disyuntor por cada terminación de línea viva, sin ninguna previsión para alimentar una línea de otro barraje dentro de la subestación.

 DATOS: El arreglo representa la configuración mas económica en términos de requerimiento de equipos. Ofrece la menor flexibilidad operativa.Se utiliza en subestaciones normalizadas del tipo (Radial I y Radial II).

 APLICACIÓN Y UTILIZACIÓN: Se usa en subestaciones de distribución o de subtransmisión.

1.2. ARREGLO DE BARRAJE O BUSE SENCILLA SECCIONADO POR DISYUNTOR

 DESCRIPCIÓN: Esta configuración es similar a la anterior con la única diferencia que se le a agregado un disyuntor en la parte media del barraje con sus seccionadores llamado campo de seccionamiento, con el aumento de equipo se incrementan los costos de la configuración.

 DATOS: Por la topología de la configuración y la totalidad de los equipos en operación se tiene una ganancia en la flexibilidad y en la continuidad del servicio de la subestación. Afectando solo al 50 % de su funcionamiento.

 APLICACIÓN Y UTILIZACIÓN: Se utiliza en subestaciones normalizadas del tipo (Nodal III con Acoplador de Barraje).

1.3. ARREGLO DE BARRAJE O BUSE SENCILLA CON SECCIONADORES EN DERIVACIÓN (BY-PASS)

 DESCRIPCIÓN: Esta configuración es similar al Barraje Simple o Sencilla, pero difieren en que los tramos asociados al barraje contienen adicionalmente un seccionador en derivación (By-Pass).

 DATOS:Es uno de los sistemas más utilizados. Ofrece la ventaja de poder hacer reparaciones y mantenimiento a los seccionadores y disyuntores de un lado sin la necesidad de desenergizar la subestación. Se logra la mayor flexibilidad en la operación, pero requiere mayor cantidad de maniobras.

 APLICACIÓN Y UTILIZACIÓN: Se utiliza en el diseño de subestaciones normalizadas del tipo (Radial II).

1.4. ARREGLO DE BARRAJE O BUSE SENCILLA CON BARRAJE O BUSE AUXILIAR

 DESCRIPCIÓN: Esta configuración es una mejora del arreglo de Barraje Simple o Sencilla, ya que introduce un segundo barraje (el barraje auxiliar) y un disyuntor adicional (disyuntor de reserva), que se utilizan para evitar sacar de servicio un equipo cuando se le de mantenimiento (como es el caso de un disyuntor). Adicionalmente se requieren seccionadores en derivación (By-Pass) en todos los módulos.

 DATOS:En condición de operación normal, todos los equipos están conectados a una único barraje (barraje principal) y el barraje auxiliar se mantiene desenergizado. Nota: Se usa únicamente como barraje auxiliar y se diferencia del barraje de transferencia, cuando se efectúa el mantenimiento en el disyuntor de línea del tramo asociado, de manera que el disyuntor se puede desconectar, mientras la línea o alimentador permanece en el servicio o energizado.

 APLICACIÓN Y UTILIZACIÓN: Se utiliza en el diseño de subestaciones normalizadas del tipo (Nodal III).

2. ARREGLO DE BARRAJE O BUSE EN ANILLO

 DESCRIPCIÓN: Esta configuración, como su nombre lo indica, esta 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 se alimentado por cualquiera de los seccionadores adyacentes de barraje. Para su funcionamiento es necesario que todos los seccionadores de barraje se encuentren cerrados.

 DATOS:El arreglo de barrajes en anillo es un diseño más económico que el denominado Barrajes Doble con Disyuntor y Medio de Salida, por ende ofrece menor confiabilidad y flexibilidad de operación.

 APLICACIÓN Y UTILIZACIÓN: Se utiliza mucho en niveles de tensión de distribución y subtransmisión y su uso es bajo en subestaciones de alta tensión. Se utiliza en el diseño de subestaciones normalizadas del tipo (Nodal II).

3. ARREGLO DE BARRAJE O BUSE EN MALLA

 DESCRIPCIÓN:

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