IDENTIFICAR LAS CARACTERSTICAS Y LOS ELEMENTOS DE UNA SUBESTACIN

Una subestacin elctrica es una instalacin destinada a modificar y establecer los niveles de tensin de una infraestructura elctrica, con el fin de facilitar el transporte y distribucin de la energa elctrica. Su

equipo principal es el transformador. Normalmente esta dividido en secciones, por lo general 3 principales las dems derivadas. Las secciones principales estn constituidas de la siguiente manera: 1. Seccin de medicin 2. Seccin para las cuchillas de paso 3. Seccin para el interruptor Las secciones derivadas normalmente llevan interruptores, ya depende de que tipo, hacia transformadores. Como norma general, se puede hablar de subestaciones elctricas elevadoras, situadas en las inmediaciones de las centrales generadoras de energa elctrica, cuya funcin es elevar el nivel de tensin, hasta 132, 220 o incluso 400 kV, antes de entregar la energa a la red de transporte. Las subestaciones elctricas reductoras, reducen el nivel de tensin hasta valores que oscilan, habitualmente entre 13,2, 15, 20, 45 66 kV y entregan la energa a la red de distribucin. Posteriormente, los centros de transformacin reducen los niveles de tensin hasta valores comerciales (baja tensin) aptos para el consumo domstico e industrial, tpicamente 400 V.

Transformador electricidad.

de

alta

tensin

usado

en

las

subestaciones

de

La razn tcnica que explica por qu el transporte y la distribucin en energa elctrica se realizan a tensiones elevadas, y en consecuencia, por qu son necesarias las subestaciones elctricas es la siguiente:

Las prdidas de potencia que se producen en un conductor por el que circula una corriente elctrica, debido al Efecto Joule, son directamente proporcionales al valor de esta ( ).

La potencia elctrica transportada en una red es directamente proporcional al valor de su tensin y al de su intensidad ( ).

Por tanto, cuanto mayor sea el valor de la tensin, menor deber ser el de intensidad para transmitir la misma potencia y, en consecuencia, menores sern las prdidas por efecto Joule. Adems de transformadores, las subestaciones elctricas estn dotadas de elementos de maniobra (interruptores, seccionadores, etc. y proteccin fusibles, interruptores automticos, etc. que desempean un papel fundamental en los procesos de mantenimiento y operacin de las redes de distribucin y transporte. Avances en la maniobrabilidad Uno de las maniobras ms habituales y a la vez, ms peligrosa, que se realiza en una subestacin elctrica es la apertura y cierre de interruptores, debido a que, el carcter inductivo de los circuitos, presenta rechazo al corte en la circulacin de la intensidad elctrica que se produce en la apertura de un interruptor. Pueden aparecer incluso, arcos elctricos que liberan una gran cantidad de energa, y que pueden resultar peligrosos para las personas e instalaciones. Los avances tecnolgicos y las mejoras de diseo, han permitido sustituir los interruptores elctricos convencionales, con corte al aire, por interruptores blindados, que realizan el corte en un gas, hexafloruro de azufre (SF6), que impide la formacin de arcos y la propagacin de la llama

ELEMENTOS CONSTITUTIVOS DE UNA SUBESTACINLos elementos que constituyen una subestacin se pueden clasificar en elementos principales y elementos secundarios. ELEMENTOS PRINCIPALES

1. Transformador. 2. Interruptor de potencia. 3. Restaurador. 4. Cuchillas fusibles. 5. Cuchillas desconectadoras y cuchillas de prueba. 6. Apartarrayos. 7. Tableros duplex de control. 8. Condensadores. 9. Transformadores de instrumento. ELEMENTOS SECUNDARIOS 1. Cables de potencia. 2. Cables de control. 3. Alumbrado. 4. Estructura. 5. Herrajes . 6. Equipo contra incendio. 7. Equipo de filtrado de aceite. 8. Sistema de tierras. 9. Carrier. 10. Intercomunicacin. 11. Trincheras, conducto, drenajes. 12. Cercas.

SIMBOLOGA ELCTRICA RELACIONADA CON LAS SUBESTACIONES ELCTRICAS

Caja empalme

deCorriente continua

Central hidrulica en servicio

Central trmica en servicio

Conductores de fase

Conductor neutro

Conductor de Conmutador puesta a unipolar tierra

Contacto corte

Contacto con Contacto sin de disparo disparo automtico automtico

Contacto operado manualment e

Descargador Detector de automtico sobretensione de incendio s

Dispositivo de proteccin contra DPS sobretensione varistor sDPS

tipoDoble aislamiento

Empalme

Extintor Equipotenciali equipo dad elctrico

para Fusible Generador

Interruptor, smbolo general

Interruptor automtico en aire

Interruptor bipolar

Interruptor unipolar Interruptor con con tiempoInterruptor luz de diferencial piloto cierre limitado

Interruptor unipolar de dos vas

Interruptor seccionador para AT

Interruptor termomagnti Lmpara co

Masa

Parada de emergencia

Seccionador

Subestacin

Tablero general

Tablero de distribucin

Tierra

Tomacorrien Tierra de te, Tierra aislada proteccin smbolo general

Transformado Tomacorriente Tomacorrient Transformado Transforma Tomacorriente r en el e r de dor de monofsico smbolo piso trifsico aislamiento seguridad general

TIPOS DE SUBESTACIONESLas subestaciones se pueden denominar de acuerdo con el tipo de funcin que desarrollan, en tres grupos: a) Subestaciones variadores de tensin. Subestacin Elevadora Subestacin de transformacin en la cual la potencia de salida de los transformadores est a una tensin ms alta que la potencia de entrada. Subestacin Reductora Estacin de transformacin en la cual la potencia que sale de los transformadores tiene una tensin ms baja que la potencia de entrada. b) Subestaciones de maniobra o seccionadoras de circuito. c) Subestaciones mixtas (mezcla de las dos anteriores). De acuerdo con la potencia y tensin que manejan las subestaciones, estas se pueden agrupar en: Subestaciones de transmisin. Arriba de 230 kv. Subestaciones de subtransmisin. Entre 230 y 115kv.

Subestaciones de distribucin primaria. Entre 115 y 23 kv. Subestaciones de distribucin secundaria. Debajo de 23 kv. CLASIFICACION DE LAS SUBESTACIONES ELECTRICAS a) Subestaciones receptoras primarias. b) Subestaciones receptoras secundarias. c) Subestaciones tipo intemperie. d) Subestaciones tipo interior. e) Subestaciones tipo blindado. f) Subestaciones tipo rural. g) Subestaciones en las plantas generadoras o centrales elctricas Subestacin elctrica elevadora. Una subestacin elctrica es usada para la transformacin de la tensin de la energa elctrica. El componente principal (y ms caro) de una subestacin elctrica es el transformador. Las subestaciones elctricas elevadoras se ubican en las inmediaciones de las centrales elctricas para aumentar la tensin de salida de sus generadores. En Espaa los niveles de tensin normalizados ms habituales son 15, 20, 66, 132, 220 y 400 kV. De ellos, los dos ltimos corresponden a la red de transporte (gestionada y operada por RED ELCTRICA) y el resto son de la red de distribucin. Cerca de las poblaciones y de los consumidores, se encuentran las subestaciones elctricas reductoras que reducen el nivel de tensin para que sea apto para su uso por medianos consumidores (fbricas, centros comerciales, Repartidos hospitales, en el etc). de Dicha las reduccin ciudades tiene existen lugar entre de tensiones de transporte (400 o 220kV) a tensiones de distribucin. interior centros transformacin (CTs) que bajan la tensin a 400V en trifsica (tres fases

y neutro), la cual es apropiada para su distribucin a pequeos consumidores, entre los que se encuentra el consumo domstico. Para este tipo de consumo se utiliza en cada vivienda una fase y el neutro, por lo que la tensin que se mide con un polmetro es de 230 V. La razn tcnica para realizar esta operacin es la conveniencia de transportar la energa elctrica a larga distancia a tensiones elevadas para reducir las prdidas resistivas por efecto Joule ( ), que dependen de la intensidad de corriente. Las lneas de la subestacin elctrica estn protegidas por equipos principalmente con dos principios de funcionamiento: diferencial de lnea y distancia. En el primer caso se compara la intensidad de ambos extremos de la lnea en cada instante y se comprueba que coincidan, mientras que en el segundo se obtiene la impedancia de la lnea realizando el cociente entre tensin e intensidad para verificar que se encuentre entre unos valores predeterminados. Tambin poseen aparatos de maniobra tanto en carga (interruptores) como sin carga (seccionadores) y de medida (transformadores de intensidad y de tensin). As mismo es necesario establecer comunicaciones entre las subestaciones que se encuentran en los extremos de las lneas, y sta puede realizarse bien mediante fibra ptica, comunicaciones en alta frecuencia a travs de la misma lnea (onda portadora) o por un enlace de radio. Para proteger lneas de media tensin (