ESTACIONES Y SUBESTACIONES TRANSFORMADORAS

UNIVERSIDAD DE GUADALAJARA

CENTRO UNIVERSITARIO DE CIENCIAS EXACTAS INGENIERIAS

LAB. DE SISTEMAS ELECTRICOS INDUSTRIALES

Nombre: Ramírez Barrera, Víctor Ricardo

TEMA:

ESTACIONES Y SUBESTACIONES TRANSFORMADORAS

Estaciones y subestaciones transformadoras

CAPITULOS

1. Energía. Estación transformadora y subestación

2. Energía. Subestaciones transformadoras según su función

3. Energía. Subestaciones transformadoras según su emplazamiento

4. Energía. Vista global de las estaciones y subestaciones

5. Energía. Aparatos de maniobra y corte

6. Estaciones. Tipos de seccionadores

7. Estaciones. Tipos de disyuntores

8. Estaciones. Aparatos y equipos de protección y medida

9. Estaciones. Transformadores de medida y características

10. Estaciones. Funcionamiento de los relés de protección

11. Estaciones. Transformador de potencia sumergido en aceite

12. Estaciones. Barras de entrada/salida

13. Estaciones. Transmisión de información en los sistemas eléctricos

1. ENERGÍA. ESTACIÓN TRANSFORMADORA Y SUBESTACIÓN

INTRODUCCIÓN

¿Qué es una subestación?: Es aquella instalación compuesta por los adecuados elementos de mando, corte, medida, regulación, transformación y protección; y cuya misión es la de reducir los valores de muy alta tensión a valores aptos para la distribución eléctrica.

¿Qué es una estación transformadora?: Al igual que la subestación, la estación transformadora es una instalación formada por elementos de mando, corte, medida, regulación, transformación y protección; y cuya misión es la de reducir los valores de alta tensión procedentes de las subestaciones transformadoras en valores de media tensión.

¿Cuáles son los valores de alta y media tensión?: En la siguiente tabla se resume esta cuestión.

2. ENERGÍA. SUBESTACIONES TRANSFORMADORAS SEGÚN SU FUNCIÓN

Tipos de subestaciones transformadoras según su función

Atendiendo a la función que desempeñan dentro de la red de transporte de energía eléctrica se distinguen los siguientes tipos de subestaciones transformadoras:

- De interconexión: en este caso no existe transformación de la energía eléctrica, ya que su única labor es la de disponer de la aparamenta necesaria para realizar la interconexión de varias líneas correctamente. Esto ocurre cuando el trazado de varias líneas confluyen en un mismo lugar, disponiendo de este tipo de subestaciones evitaremos que puedan existir problemas en dichas líneas debidos a la proximidad de ambas entre sí.

- De transformación pura: básicamente su labor es la descrita anteriormente: "es aquella instalación compuesta por los adecuados elementos de mando, corte, medida, regulación, transformación y protección; y cuya misión es la de reducir los valores de muy alta tensión a valores aptos para la distribución eléctrica". Su disposición más normal es la de recibir dos líneas en muy alta tensión y derivar en una en alta tensión.

- Interconexión con transformación: misma función que las de interconexión simple, con la función añadida de la transformación de la corriente eléctrica. Su uso es muy extendido.

- De central: este tipo de subestaciones se disponen a pie de las centrales generadoras de energía eléctrica. Su uso viene dado por la imposibilidad de construir estaciones elevadoras en la proximidad de algunas centrales. De esta manera realizamos la elevación de la tensión en la misma central sin la necesidad de disponer de una segunda estación elevadora, se podría decir que las subestaciones transformadoras de central son en realidad estaciones elevadoras con distinto nombre ya que realizan la misma función.

3. ENERGÍA. SUBESTACIONES TRANSFORMADORAS SEGÚN SU EMPLAZAMIENTO

Tipos de subestaciones transformadoras según su emplazamiento.

El emplazamiento de una subestación transformadora depende de varios factores: de la situación del terreno, de las propias inclemencias meteorológicas, del grado de seguridad y vida útil que se le quiera dar a la instalación o más básicamente del aspecto económico de la construcción. Dependiendo de donde se sitúe la instalación se distinguen varios tipos de subestaciones transformadoras:

- De intemperie: se construyen en el exterior, son las más usuales y no requieren edificación envolvente complementaria. Tienen por inconveniente el tener que estar perfectamente protegidas contra las inclemencias del ambiente, contaminación, humedad, ambiente salino... no siendo aptas para lugares en que estos factores llegan a niveles altos de agresión.

- De interior: presentan una principal ventaja frente a las de intemperie y es la de obtener una mayor protección frente a los factores antes mencionados (humedad, contaminación, inclemencias atmosféricas, ambiente salino...). Evidentemente necesitan la construcción de un edificio suficiente para albergar la totalidad de elementos que la componen. A pesar de ser interiores, los transformadores se siguen situando a la intemperie.

- Blindadas: son aquellas que usan el hexafloruro de azufre SF6, como elemento aislante en todos sus elementos (interruptores, transformadores...). Este aislante consigue reducir la distancia necesaria entre elementos, logrando así disponer de la instalación en un menor espacio. Por el contrario son evidentemente más caras, debido a que los elementos que usan el hexafloruro de azufre son más costosos que los que usan por ejemplo el aceite.

- Rurales: prácticamente en desuso. Se sitúan dentro de edificaciones pequeñas (300 m2 como mucho), y se usan cuando es necesaria su utilización en las proximidades de pequeños núcleos urbanos siempre que, por diversas circunstancias, no sea posible situarla en intemperie.

4. ENERGÍA. VISTA GLOBAL DE LAS ESTACIONES Y SUBESTACIONES

Vista global de las subestaciones y estaciones transformadoras

Muy básicamente se podría decir que las subestaciones y estaciones transformadoras se componen de cinco partes que serían: mando, regulación, corte, protección, transformación y medida. En realidad las labores de mando, corte y protección pueden aparecer combinadas, ya que la aparamenta utilizada en este tipo de instalaciones lo permite.

La aparamenta que compone cada uno de estos grandes bloques es:

- Entrada-salida: barras de reparto de intensidad (embarrados).

- Protección: relés de protección, pararrayos y auto válvulas.

- Corte: seccionadores, interruptores y disyuntores.

- Medida: transformadores y equipos de medida.

- Regulación: reguladores de tensión.

- Mando: cuadros de mando directo y telemando.

5. ENERGÍA. APARATOS DE MANIOBRA Y CORTE

Aparatos de maniobra y corte

Su función es la de permitir un servicio continuo y aislar eléctricamente partes del sistema que, por diferentes motivos, deban quedar libres de tensión. En las estaciones y subestaciones transformadoras nos encontraremos con los siguientes aparatos que realizan funciones de corte y maniobra.

- Seccionadores: se usan para cortar tramos del circuito de forma visible. Para poder realizar la maniobra necesitan estar libres de carga, es decir, en el momento de la apertura no debe circular corriente alguna a través de él.

- Interruptores: estos dispositivos son capaces de soportar grandes corrientes de cortocircuito durante un periodo determinado de tiempo, esto les permite realizar la maniobra con carga. Deben accionarse de forma manual y su apertura no es visible.

- Interruptor-seccionador: realizan la misma función del interruptor con la peculiaridad de que su apertura se aprecia visualmente.

- Interruptores automáticos o disyuntores: al igual que los interruptores, realizan la labor de maniobra en condiciones de carga. En realidad estos son los usados habitualmente y no los interruptores manuales, ya que estos actúan automáticamente en caso de anomalía eléctrica. Para este accionamiento automático se ayudan de unos aparatos llamados relés de protección. Deben incorporar un sistema de extinción del arco eléctrico para su correcto funcionamiento

6. ESTACIONES. TIPOS DE SECCIONADORES

Tipos de seccionadores

Atendiendo a su forma constructiva y a la forma de realizar la maniobra de apertura, se distinguen cinco tipos de seccionadores empleados en alta y muy alta tensión.

- Seccionador de cuchillas giratorias: como su propio nombre indica, la forma constructiva de estos seccionadores permite realizar la apertura mediante un movimiento giratorio de sus partes móviles. Su constitución permite el uso de este elemento tanto en interior como en intemperie.

- Seccionador de cuchillas deslizantes: el movimiento de sus cuchillas se produce en dirección longitudinal (de abajo a arriba). Son los más utilizados debido a que requieren un menor espacio físico que los anteriores, por el contrario, presentan

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