Reseña Hiztorica Del Dibujo Tecnico

Estaciones Transformadoras.

1. Generalidades.

En los Sistemas de Transmisión analizados oportunamente al considerar el planeamiento de la red de AT, se mencionaban en general a las Estaciones Transformadoras como elementos componentes de dicho Sistema, ubicándose en el extremo inicial y/o final de la línea de AT.

La denominación de las distintas Estaciones se determina en función de su comportamiento en el Sistema de Transmisión considerado:

a) Estaciones de Distribución o Seccionamiento (E.S.): son aquellas que aumentan o disminuyen el número de ramas de la red de AT al considerar el sentido del flujo energético. Esta E.S. no posee transformador de potencia.

b) Estaciones Transformadoras de Interconexión (E.T.I.): son aquellas que transforman el nivel de la tension de transmisión. Se descuenta la presencia del transformador de potencia.

c) Estaciones Transformadoras Principales o de Transformación (E.T.P.): son aquellas que transforman el nivel de la tensión de transmisión en otro inferior de distribución (MT). En la generalidad de los casos, estas Estaciones tienen dos niveles de tensión de distribución (33 kV y 13,2 kV) que conforman las redes Urbanas e Interurbanas o Rurales.

A partir de aquí, independientemente del tipo de Estación de que se trate, se utiliza la denominación de Estación Transformadora (E.T.) como denominación general. De ser necesario, se explicitará el tipo de Estación que se trate.

Las ET insertas en los Sistemas de Transmisión, excepto los casos especiales, son de tipo intemperie.

En el área de Distribución se introduce la denominación de Sub Estaciones Transformadoras (S.E.T.), resultando ser la mayoría de ellas del tipo imperie para el nivel de 33 kV. En los Sistemas de Distribución en 13,2 kV, las S.E.T. son de tipo inferior en la generalidad de los casos clasificándose en S.E.T. de nivel y subterráneas. Las S.E.T. de tipo intemperie en 13,2 kV son aéreas por lo general (S.E.T.A.), utilizándose fundamentalmente en zonas con redes de Distribución de MT y BT aéreas y módulos de transformación inferiores a las de interior, considerando la demanda reducida de la zona.

Características fundamentales de S.E.T. y de redes de Distribución, se detallarán oportunamente en el área “Distribución”.

En las figuras 1, 2 y 3, se muestran los esquemas de una E.T., S.E.T. y S.E.T.A. respectivamente.

2. Consideraciones técnicas para el diseño de una E.T. de Alta Tensión.

Para el diseño de las E.T. de Alta Tensión se debe conocer la configuración del Sistema Eléctrico existente y proyectado, de modo que el diseño de las E.T. no solo satisfagan las necesidades actuales sino también las necesidades futuras.

El estudio del Sistema Eléctrico comprende fundalmentalmente los siguientes estudios:

a) Flujo de Potencia: permite conocer en condiciones normales y de contingencia (simple), con máxima y mínima generación, las transferencias de potencia entre las E.T., los niveles de tensión en las distintas barras de las mismas, los requerimientos de compensación necesarios para la segura operación de la red y las pérdidas presentes en el Sistema Eléctrico considerado. De este modo se puede seleccionar:

• La capacidad del equipamiento

• Los extremos de regulación de los transformadores

• La capacidad de compensación necesaria en la red

• Las protecciones

b) Cortocircuito: este estudio permite determinar los niveles de cortocircuito en las barras de las distintas E.T. con diferentes topologías de la red, y distintos parques de generación.

c) Estabilidad: los estudios de estabildad, muestran la estabilidad del Sistema Eléctrico ante contingencias seleccionando los interruptores y protecciones en función de la velocidad de operación de los mismos, así como determinar el tipo de recierre automático de modo de mantener el sincronismo del sistema.

d) Sobretensiones: permite determinar el nivel de aislamiento de los equipos así como los elementos de protección, tales como relés, pararrayos, descargadores, hilos de guardia, etc.

3. Diseño de una E.T.

Para proceder al diseño de una E.T. se debe definir su finalidad, o sea, su importancia en el sistema eléctrico, el número de líneas concurrentes, el número de transformadores de potencia, el módulo de los mismos, la capacidad de compensación, etc. En base a esta información, se determina el grado de confiabildad, la facilidad de mantenmiento, la capacidad de maniobrabilidad y las posibilidades de ampliación.

Este análisis lleva a definir el sistema de barras a emplearse, o sea la configuración de la E.T., dependiendo de ello el funcionamiento de la misma y del sistema eléctrico.

Para definir la adecuada configuración, se debe analizar si la E.T. conforma una instalación nueva o bien una existente.

En instalaciones nuevas se deben considerar los siguientes puntos:

a) Importancia de la E.T. en el Sistema Eléctrico considerado

b) Magnitud de la E.T.

c) Confiabilidad del servicio

d) Disponibilidad de terrenos

e) Costos de inversión

f) Facilidad de ampliaciones y mantenimiento

g) Flexibilidad operativa

En cambio, en instalacones existentes los puntos a consider son los siguientes:

a) Posibilidad de ampliaciones de los circuitos principales y auxiliares

b) Grado de interrupción del servicio al implementar la ampliación

c) Grado de compromiso de las facilidades de mantenimiento, seguridad del personal, flexibilidad en la operación de la instalación existente

d) Grado de adaptación a la situación preexistente sn dañar su bien funcionamiento.

4. Configuración de la E.T..

Los circuitos eléctricos en una E.T. se pueden dividir en:

• Circuitos Principales: son aquellos que componen el sistema de potencia, o sea son los circuitos de MT o AT por donde pasa el flujo de potencia a transformar o distribuir en la E.T.

• Ciscuitos Auxiliares: son los utilizados para la vigilancia y control de la instalación, es decir, los indispensables para el correcto funcionamiento del equipamiento electromecánico como ser comando, protección, medición, fuerza motriz, etc.

Los cicuitos auxiliares no son tratados en el presente apunte (descriptos en Instalaciones Eléctricas), no obstante ello puede decirse que son particulares de cada proyecto de E.T. en función de la filosofía aplicada a la misma independientemente del sistema de potencia. Por ello los mismos no se representan en las correspondientes configuraciones de las E.T.

Los circuitos principales de Centrales Eléctricas o bien E.T. con generación se presentan en la asignatura Centrales Eléctricas, dado que allí se analizan los distintos circuitos principales en función de la seguridad de la central.

4.1. Denominación de áreas y equipos

A continuación se indican las denominaciones que corresponden a cada una de las partes y elementos componentes de una E.T. En la figura 4 se muestran dichas denominaciones:

Ci: indica un parte de la E.T. (generalmente denominada “campo” de la E.T.), afectada unicamente a una línea, transformador, generador, o cable determinado.

Bi: barra de la E.T., generalmente acompañada de un número identificatorio de la barra considerada

SB: seccionador de barra. En el caso de existir más de una barra, se tendrá más de un seccionador.

I: interruptor de la línea, transformador, generador o cable

S: seccionador de salida o acometida. Este elemento en el caso de generadores y transformadores puede no existir, dependiendo ello del criterio de diseño de la E.T.

ST: seccionador de transferencia

L: la línea de trazo y punto indica el límite de la E.T.

4.2. Conexión de los circuitos principales de la E.T.

En general, de acuerdo al tipo de servicio que la E.T. deba prestar y a la flexibilidad operativa requerida, puede constar de una, dos o más barras.

A continuación se analizan configuraciones típicas de E.T. utilizadas en nuestro país, descontándose la posibilidad de utilizar configuraciones mixtas para lograr incrementar la segurdad, confiabilidad u operabilidad de acuerdo a la importancia del servicio. Los esquemas utilzados para el análisas, se representan unifilarmente.

4.2.1. E.T. con juego de barras simple

El sistema de juego de barras simple es el más sencillo y económico de los esquemas eléctricos utilizados. El mismo, económico dado el reducido equipamiento requerido, se utiliza en instalaciones de MT de poca importancia.

En el circuito unfilar de la figura 5, se han representado únicamente los apartos de maniobras y no los de medición y protección de acuerdo a lo dicho anteriormente.

A continuación se indican ventajas y desventajas de la configuración en estudio:

a) Ventajas:

• Instalación simple y económica

• Maniobras sencillas

• Circuitos auxiliares simples

...