Transcript ISA_Diseño y construccion de Subestaciones_G Marquez

Subestaciones a muy alta tensión
TEMAS
1.
Configuraciones
2.
Coordinación de aislamiento
3.
Compensación reactiva
4.
Transformadores de potencia
5.
Subestaciones aisladas en gas
6.
Distancias de seguridad
7.
Diseño
1 – Configuraciones
1 - Configuraciones
Doble interruptor
1 - Configuraciones
Interruptor y medio
B1
B2
Conexión de
transformador
directamente
a barras
1 - Configuraciones
Interruptor y medio
1 - Configuraciones
Barra doble con transferencia
1 - Configuraciones
Barra doble con transferencia
2 – Coordinación de aislamiento
2 – Coordinación de aislamiento
Dispositivos para la coordinación de aislamiento
 Explosores
 Descargadores de sobretensión
 Resistencias de pre-inserción
 Mando sincronizado
2 – Coordinación de aislamiento
2 – Coordinación de aislamiento
2 – Coordinación de aislamiento
2 – Coordinación de aislamiento

Sobretensión continua - Sobretensión temporal


Sobretensión de maniobra
Sobretensión atmosférica
3 – Compensación reactiva
3 - Compensación reactiva
Condensadores en derivación
RL
U1
XL
IL
XC
IC
IcXL
U1
IcRL
IL
U2
Ir
Ir
U2
Ic
IrRL
IrXL
Caída de
tensión debida
a la corriente
de carga
Carga
3 - Compensación reactiva
Condensadores en derivación
Batería de
condensadores con
fusible externo
Batería de
condensadores con
fusible interno
3 - Compensación reactiva
Reactores en derivación
U1
RL
XL
IL
XLi
I2
U2
Ii
Carga
3 - Compensación reactiva
Reactores en derivación
Reactor en aceite
Reactor en aire
3 - Compensación reactiva
Reactores de neutro

Los reactores de neutro se
utilizan para contrarrestar el
acople capacitivo entre las
fases y así eliminar el arco
secundario durante la apertura
monopolar de una falla.
Reactor de neutro
3 - Compensación reactiva
Diagrama unifilar típico para compensación en derivación
3 - Compensación reactiva
Compensación serie
RL
U1
XL
U’2
XC
U2
Carga
U2
U1
-Ic
U’2
I
IXL
IRL
3 - Compensación reactiva
Compensación serie
3 - Compensación reactiva
Diagrama unifilar típico para compensación en serie
4 – Transformadores de potencia
4 – Transformadores de potencia
Transformadores o autotrasformadores: transformador de red
Tipo de unidades: monofásicas o trifásicas
Devanado terciario: cargable o devanado de compensación
Cambiador de tomas bajo carga: pasos y tamaños de estos
Unidad de reserva: cambio rápido
Sistema de extinción contra incendios: pros y contras
Formas de mitigar contingencias
•Muros cortafuegos
•Foso de recolección de aceites
5 – Subestaciones aisladas en gas
5 – Subestaciones aisladas en gas
Ventajas:
 Tamaño reducido: 5 al 15 % del área de la
convencional
 Menor tiempo de montaje
 A prueba de contaminación ambiental
 Menor mantenimiento
 Mayor seguridad a los operadores
 No produce radio interferencia
5 – Subestaciones aisladas en gas
Desventajas:
 Mayor costo de los equipos
 Mayor dificultad y costo para las ampliaciones
 Necesidad de seccionadores de puesta a
tierra en todas las secciones
 Mayor dificultad para visualizar la
configuración
6 – Distancias de seguridad
6 – Distancias de seguridad
Supuestos para definir las distancias de seguridad
6 – Distancias de seguridad
Circulación de personas
6 – Distancias de seguridad
Circulación de vehículos
6 – Distancias de seguridad
Circulación perimetral
6 – Distancias de seguridad
Trabajos sobre equipos
7 – Diseño
7 – Diseño
Procedimiento de diseño
7 – Diseño
Información para el diseño

Altura sobre el nivel del mar

Temperaturas mínima, media y máxima anual y mensual

Humedad relativa

Viento máximo

Grado de contaminación ambiental

Exposición solar

Precipitación pluvial

Nivel de descargas atmosféricas

Amenaza sísmica

Características topográficas

Planos generales del área, con indicación de vías de acceso y
líneas de transmisión.

Condiciones de suelos del terreno

Resistividad del terreno.
7 – Diseño
Estudios
Información obtenida
Utilización de la información
Estudios fundamentales
a) Flujo de cargas
b) Cortocircuito



Flujos máximos de potencia
Corrientes máximas
Tensiones máximas y mínimas



Ajustes de protecciones
Establecer necesidades de
compensación
Relaciones de TC’s y TT’s


Corrientes de cortocircuito
Distribución de corrientes y
aportes
Relación X/R
Sobretensiones fallas
asimétricas
% de corriente cd aperiódica



Equivalentes Thevenin
Coordinación de protecciones
Selección pararrayos
Tiempos máximos para despeje
de fallas
Sobretensiones por rechazo de
carga


Selección tiempos de recierre
Selección pararrayos
Corriente capacitiva de líneas
Máxima tensión extremo
abierto
Sobretensiones fases sanas




Selección pararrayos
Selección interruptores
Selección compensaciones
Ajustes de relés de sobretensión
Frecuencias de resonancia
(polos y ceros)

Determinación de la necesidad
de filtros (para el caso de
sistemas de compensación)



c) Estabilidad


d) Sobretensiones temporales
 Efecto Ferranti
 Rechazo de carga
 Por falla monofásica
e) Estudio Z ()-armónicos




7 – Diseño
Estudios
Información obtenida
Utilización de la información
Estudios transitorios






a) Sobretensiones de maniobra
Energizaciones
Aperturas
Recierres
Recierre monopolar
Descarga capacitores
Despeje de fallas





b) Sobretensiones atmosféricas
Descargas directas e indirectas
Efecto distancia
Máximas sobretensiones
Energía pararrayos
Distancias de pararrayos a equipos



Sobretensiones máximas
Corrientes de energización
TTR en interruptores de alta
tensión.
Corrientes máximas
Bobinas limitadoras
Energía pararrayos
Dimensionamiento reactancias
limitadoras
Selección pararrayos
Sintonización reactores de neutro
(verificación de tomas)
Selección interruptores
Selección dispositivos de
protección bobinas de bloqueo
Selección pararrayos
Coordinación de aislamiento