1. INTRODUCCION En este documento se presenta la metodología, los datos y los resultados del estu dio de coor dinación de aislamiento y de sele cci ón del par arra yos para determinar el nivel de aislamiento de los equipos de 220 kV de la subestación Curramba ubicada en el Perú y perteneciente a la empresa ed de Energía del Perú EP! "diciona lmente se presenta la selecc ión de las di#erent es distanci as el$ctrica s inc luy endo el anc%o, la alt ura y la longi tud de los campos a parti r de las distancias mínimas #ase a #ase y #ase a tierra seleccionadas en la Coordinación de "islamiento! 2. PARÁMETROS DEL SISTEMA En l a & ab la 'se presentan los par( metros genera les para la sub esta ció n Curramba a 220 kV! Tabla 1. Parámetros Subestación Cur ramba a 220 kV Volta)e nominal 220 kV *recuenci a nominal +0 - & ensión asignada al equipo 2./ kV & ensión asignada al impulso tipo rayo '0/0 kV & ensión asignada s oportada a la #recuencia industrial .+0 k V ivel de contaminación ambiental 1EC +03'/4 5uy pesado 6istancia de #uga mínima nominal 7' mm8kV 6istancia de #uga mínima entre #ase y tierra 9/:/ mm 5(;ima corriente de cortocircuito .0 k" <istema sólidamente puesto a tierra En = "ltura sobre e l nivel del mar /0 m 3. ME TODOLOGÍ A P ARA LA COORDI NACIÓN DE AISLAMIENTOEl proc edi miento de coor dinación de aislamiento es la determinación de las resistencias diel$ctricas de los equipos con relación a los es#uer-os de tensión que se pu ed en presentar teniendo en cuenta las caract er ísticas de los elementos de protección! Para la determinación del nivel de aislamiento de los equipos de la subestación se siguió un m$todo determinístico para seleccionar los aislamientos internos
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8/16/2019 Aislamientos en Subestaciones Electricas
En este documento se presenta la metodología, los datos y los resultados del
estudio de coordinación de aislamiento y de selección del pararrayos paradeterminar el nivel de aislamiento de los equipos de 220 kV de la subestaciónCurramba ubicada en el Perú y perteneciente a la empresa ed de Energía delPerú EP!
"dicionalmente se presenta la selección de las di#erentes distancias el$ctricasincluyendo el anc%o, la altura y la longitud de los campos a partir de lasdistancias mínimas #ase a #ase y #ase a tierra seleccionadas en la Coordinaciónde "islamiento!
2. PARÁMETROS DEL SISTEMA
En la &abla ' se presentan los par(metros generales para la subestaciónCurramba a 220 kV!
Tabla 1. Parámetros Subestación Curramba a 220 kV
Volta)e nominal 220 kV
*recuencia nominal +0 -
&ensión asignada al equipo 2./ kV
&ensión asignada al impulso tipo rayo '0/0 kV
&ensión asignada soportada a la #recuencia industrial .+0 kV
ivel de contaminación ambiental 1EC +03'/4 5uy pesado
6istancia de #uga mínima nominal 7' mm8kV
6istancia de #uga mínima entre #ase y tierra 9/:/ mm
5(;ima corriente de cortocircuito .0 k"
<istema sólidamente puesto a tierra En =
"ltura sobre el nivel del mar /0 m
3. METODOLOGÍA PARA LA COORDINACIÓN DE AISLAMIENTO
El procedimiento de coordinación de aislamiento es la determinación de lasresistencias diel$ctricas de los equipos con relación a los es#uer-os de tensiónque se pueden presentar teniendo en cuenta las características de loselementos de protección!
Para la determinación del nivel de aislamiento de los equipos de la subestaciónse siguió un m$todo determinístico para seleccionar los aislamientos internos
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1no > autorestaraubles4 y un m$todo probabilístico simpli#icado de la normaEC +009'?2 para establecer los aislamientos e;ternos 1autorestaurables4!
@os principales pasos para la coordinación de aislamiento sonA
'! 6eterminación de las sobretensiones representativas 1Brp4
2! 6eterminación de las tensiones de soportabilidad para coordinación 1Bc4
7! 6eterminación de las tensiones de soportabilidad requeridas 1Br4
.! 6eterminación de las tensiones de soportabilidad normali-adas 1B4
3.1 DETERMINACIÓN DE LAS SOBRETENSIONES REPRESENTATIVAS (Urp)
3.1.1 Ten!"n # $re%&en%!# !n'&r!#
Para propósitos de coordinación de aislamiento es considerado igual al volta)em(s alto del sistema, en este caso corresponde a la m(;ima de tensión dediseDo de los equipos de patio Bs Bm y la tensión base 1Bbase4!
32⋅=UmUbase
Tabla 2. Tensión base
Tensión asignada al equipo,m
Tensión base, m√
2!√
"
2./ kV 200 kV
@a &abla 7 muestra las di#erentes distancias especí#icas mínimas para losdi#erentes niveles de contaminación según la norma EC +009'?2!
Tabla ". #istancia espec$%ica m$nima nominal
&i'el de polución #istancia espec$%ica m$nima nominal (mm!kV)
@igero '+,0
5edio 20,0
"lto 2/,0
5uy alto 7',0
3.1.2 S*+reen!*ne e,p*r#e<e consideran los valores para las sobretensiones sugeridas en larecomendación EC +009'?2, los cuales incluyen #actores que llevan aresultados conservativos!
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@a ocurrencia de una #alla a tierra en un determinado punto del sistema lleva aun aumento de la tensión #ase ? tierra en las #ases sanas cuyo valor depende delgrado de aterri-amiento del sistema!
<i el sistema est( sólidamente puesto a tierra la norma considera que la m(;imasobretensión e#ica- no sobrepasa ',. veces la tensión m(;ima e#ica- #ase atierra del sistema! Para sistemas con neutro aislado las sobretensionesalcan-an %asta ',97 veces la tensión e#ica- m(;ima!
3*)( S
rp
U K e pU =−
en dondeA
K A *actor de #alla a tierra 1Ver ane;o F de la norma EC +009'?24
U sA 5(;ima tensión del sistema, kV
3.1.2.2 S*+reen!*ne p*r re%-#* 'e %#r/#Gtra #uente de sobretensiones temporales es el rec%a-o de carga el cualproduce sobre tensiones que a#ectan el aislamiento #ase > #ase y #ase > tierra!
? *ase a tierra 3*4,1)( S
rp
U e pU =−
? *ase a #ase S rp U p pU *4,1)( =−
3.1.3 S*+reen!*ne repreen#!0# e,p*r#e
@as sobretensiones representativas temporales considerando las anteriores
#uentes no simult(neamente sonA
? *ase a tierra)( e pU rp −
? *ase a #ase)( p pU rp −
3.1. S*+reen!*ne 'e $rene en*
3.1..1 I,p&* &e #$e%#n * e&!p* en # enr#'# 'e # ne#ener/!#%!"n e4re,* re,**
@a re?energi-ación desde el e;tremo remoto resulta en impulsos de sobretensión
#ase a tierra U e2 y #ase a #ase U p2 , seleccionados a partir de la *igura ' de lanorma EC +009'?2! @as sobretensiones representativas para los equipos en laentrada de la línea sin tener en cuenta los pararrayos son los siguientesA
• 25,025,1 2 −⋅= eet U U
• 43,025,1 2
−⋅= p pt U U
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@a energi-ación y re?energi-ación local 1e;tremo emisor4 resulta en impulsos desobretensión menos críticos que para el e;tremo receptor, con el #in de ser conservativos se seleccionan los valores recomendados por la norma U e2 y U p2 !
25,0'25,1'2 −⋅= eet
U U
43,0'25,1' 2 −⋅= p pt U U
3.1..3 P#r#rr#5* en # enr#'# 'e # ne# ener/!#%!"n 'e'e e e4re,* re,**
Con el #in de controlar las sobretensiones por energi-ación de la línea en ele;tremo remoto se instalan pararrayos en la entrada de la línea con lassiguientes características de protecciónA
• *l &P+ 1Bps, ivel de protección al impulso tipo maniobra4 es igual a la
m(;ima tensión residual para impulsos de corrientes de maniobra, 'k"!
• *l &P 1Bpl, ivel de protección para el impulso tipo rayo4 es la tensiónm(;ima residual para un impulso atmos#$rico a la corriente nominal dedescarga, '0 k"!
Con el uso de pararrayos, las sobretensiones representativas pueden ser dadasdirectamente por Bps para las sobretensiones #ase a tierra o 2Bps para lassobretensiones #ase a #ase si los valores de protección son menores a losm(;imos es#uer-os de sobretensión Bet y Bpt de #rente lento!
@as sobretensiones de #rente lento representativas sonA
Para todos los otros equiposA
• *ase a tierraA )( e pU rp −
• *ase a #aseA )( p pU rp −
Para equipo a la entrada de la líneaA
• *ase a tierraA )( e pU rp −
• *ase a #aseA )( p pU rp −
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3.2 DETERMINACIÓN DE LAS TENSIONES DE SOPORTABILIDAD PARACOORDINACIÓN (U%6)
3.2.1 S*+reen!*ne e,p*r#e
Para esta clase de sobretensiones, la tensión de soportabilidad de coordinación
es igual a la sobretensión representativa temporal, por lo tanto el #actor decoordinación K c es igual a '!
• *ase a tierraA crpcw K U U ⋅=
• *ase a #aseA crpcw K U U ⋅=
3.2.2 S*+reen!*ne 'e $rene en*
@a tensión de coordinación de soportabilidad es obtenida multiplicando el valor m(;imo de la sobretensión representativa por un #actor de coordinacióndeterminístico K cd el cual depende de la relación entre el nivel de protección al
impulso de maniobra del pararrayos U ps y el valor de la sobretensión #ase a tierraU e2 , en la #igura + de la norma EC +009'?2 se muestra la relación!
7#%*r 'e %**r'!n#%!"n 'eer,!n!%*8Para equipo a la entrada de la líneaA
• *ase a tierraAcd
e
ps K U
U ⇒
2
• *ase a #aseAcd
p
ps K U
U ⇒⋅
2
2
Para todos los otros equiposA
• *ase a tierraAcd
e
ps K U U ⇒
2
• *ase a #aseAcd
p
ps K U
U ⇒⋅
2
2
@as tensiones de coordinación ser(n U cw = K cd x U rp
3.2.3 S*+reen!*ne 'e $rene r9p!'*
@a metodología estadística simpli#icada de la norma EC +009'?2 permitecalcular la tensión mínima de soportabilidad de los equipos mediante la siguienteecuaciónA
a sp
pl cw L L
L
n
AU U
+
⋅+=
6ondeA
Ucw A &ensión soportable de coordinación al impulso atmos#$rico, kV
Upl A ivel de protección al impulso tipo rayo del pararrayos, kV
AA *actor dado en la &abla *!2 de la norma EC +009'?2 que describe el
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3. CONVERSIÓN A TENSIONES DE SOPORTABILIDADNORMALI<ADAS (U6)
En el rango ' 1%asta 2./ kV4 el nivel de aislamiento es normalmente descrito por la tensión soportada a #recuencia industrial y la tensión soportada al impulso tiporayo! @a &abla . muestra los #actores de conversión requeridos, obtenidos de la&abla 2 de la norma EC +009'?2!
Tabla -. actores de con'ersión para rango /
islamiento
Tensión desoportabilidad decorta duración a
%recuencia industrial
Tensión de soportabilidad alimpulso tipo rao
"islamiento e;terno 1seco4
- *ase a tierra
- *ase a #ase
"islamiento limpio, %úmedo
0,+IBr83/00
0,+IBr8'2900
0,+
',0/IBr8+000
',0/IBr8:000
',7
"islamiento interno
- "islamiento inmersoen liquido
- "islamiento sólido
0,/
0,/
','0
',00
BrA Es la tensión de soportabilidad requerida para el impulso de maniobra
3..1 C*n0er!"n # en!"n 'e *p*r#+!!'#' 'e %*r# '&r#%!"n #$re%&en%!# !n'&r!# (SD=)
Equipo a la entrada de la línea
Aislamiento externo
• *ase a tierraA )85006,0( rwrw U U SDW +⋅=
• *ase a #aseA )12700/6,0( rwrw U U SDW +⋅=
Para otros equipos
Aislamiento externo
• *ase a tierraA )85006,0( rwrw U U SDW +⋅=
• *ase a #aseA )127006,0( rwrw U U SDW +⋅=
Aislamiento interno
• *ase a tierraA 5,0⋅= rwU SDW
• *ase a #aseA 5,0⋅= rwU SDW
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3..2 C*n0er!"n # en!"n 'e *p*r#+!!'#' 'e !,p&* !p* r#5* (LI=)
Equipo a la entrada de la línea
Aislamiento externo
• *ase a tierraA 3,1⋅= rwU LIWL
J
• *ase a #aseA )9000/05,1( rwrw U U LIWL +⋅=Para otros equipos
Aislamiento externo
• *ase a tierraA 3,1⋅= rwU LIWL
J
• *ase a #aseA )9000/05,1( rwrw U U LIWL +⋅=
Aislamiento interno
• *ase a tierraA 1,1⋅= rwU LIWL
• *ase a #aseA 1,1⋅= rwU LIWL
J Caso m(s critico para aisladores limpios y %úmedos
3.> SELECCIÓN DE LAS TENSIONES DE SOPORTABILIDADNORMALI<ADAS
6e acuerdo a la &abla 2 de la norma EC 9'?' se seleccionan unos valoresnormali-ados de aislamiento correspondientes a un sistema con una tensiónm(;ima Bm, estos niveles de aislamiento cubrir(n cualquier aislamiento e;ternoe interno #ase?#ase y #ase?tierra!
En rango , los valores requeridos de soportabilidad al impulso de maniobra #ase
a tierra son cubiertos por la prueba de corta duración a #recuencia industrial! @osvalores de soportabilidad al impulso de maniobra #ase a #ase son cubiertos por laprueba de corta duración a #recuencia industrial ó por la prueba desoportabilidad al impulso tipo rayo!
3.? DISTANCIAS MÍNIMAS EN AIRE
@as distancias en el aire #ase a #ase y #ase a tierra son determinadas de acuerdoal nivel de aislamiento al impulso tipo rayo seleccionado en el numeral anterior 1ver &abla "' de la norma EC +009'?24! En la siguiente tabla se muestran lasdistancias mínimas en el aire de acuerdo al nivel de aislamiento al impulso tipo
rayo para los equipos de rango !
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'! En el nivel de 220 kV se tiene un sistema sólidamente puesto a tierra y deacuerdo a la recomendación de la norma el #actor de #alla a tierra no essuperior a ',., siendo un valor conservativo!
2! @as sobretensiones por rec%a-o de carga producen sobretensiones #ase a#ase y #ase a tierra del orden de ',., valor recomendado por la norma!
7! El nivel de protección del pararrayos al impulso de maniobra, Bps es igual a79/ kV!
.! El nivel de protección del pararrayos al impulso tipo rayo, Bpl es igual a./' kV!
/! @os valores de las sobretensiones por energi-ación en el e;tremo local sonseleccionados teniendo en cuenta las m(;imas sobretensiones esperadassegún el capitulo / de la re#erencia M+N!
Tabla 8. Paso 2, determinación de las tensiones de soportabilidad para
'! El #actor de corrección atmos#$rico Oa se toma igual a ','7' teniendo encuenta los requerimientos de la interventoría, considerando así que lasubestación Curramba se encuentra a una altura de '!000 m sobre el niveldel mar!
2! El valor de m se considera unitario para las sobretensiones por maniobra#ase?#ase y las atmos#$ricas #ase?#ase y #ase?tierra, mientras que para lassobretensiones por maniobra #ase?tierra toma el valor de 0!3 según la #igura :de la norma EC?+009'?2! Para las sobretensiones a #recuencia industrial seutili-a el valor de m unitario ya que resulta en valores mas conservativos!
Tabla :. Paso -, determinación de las tensiones de soportabilidadnormali;adas (7)
Step -5 Con'ersion to 7it6stand 'oltages normali;ed to range /
6e acuerdo a la &abla 2 de la norma EC +009'?' se seleccionan unos valoresnormali-ados de aislamiento correspondientes a un sistema con una tensiónm(;ima Bm, estos niveles de aislamiento cubrir(n cualquier aislamiento e;ternoe interno #ase?#ase y #ase?tierra! Para el aislamiento interno y e;terno seseleccionan las siguientes tensiones de soportabilidadA
• .+0 kV para la tensión de soportabilidad de corta duración a #recuencia
industrial, a tierra y entre polos!
• '0/0 kV para la tensión de soportabilidad al impulso atmos#$rico, a tierra y
entre polos!Este nivel de aislamiento es requerido en las características garanti-adas para elaislamiento de la subestación!
otasA
1'4 En rango , los valores requeridos de soportabilidad al impulso de maniobra#ase a tierra son cubiertos por la prueba de corta duración a #recuenciaindustrial #ase tierra! @os valores de soportabilidad al impulso de maniobra#ase a #ase son cubiertos por la prueba de corta duración a #recuenciaindustrial ó por la prueba de soportabilidad al impulso tipo rayo!
124 "unque el aislamiento e;terno #ase?#ase se supere en el equipo instalado a laentrada de la línea, para el cual se requiere una soportabilidad de '0/: kV,este valor puede ser aceptado debido a que en la entrada de la línea no seinstala equipo tri#(sico! <olo es necesario especi#icar una separación entre#ases para los equipos mayor a 2!7/0 mm 1correspondiente a un nivel deaislamiento al impulso tipo rayo de '!'9/ kV4, de acuerdo a la tabla "' de lanorma EC +009'?2!
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@as distancias en el aire #ase a #ase y #ase a tierra son determinadas de acuerdoal nivel de aislamiento al impulso tipo rayo seleccionado en el numeral anterior
1ver &abla "' de la norma EC +009'?24! En la siguiente tabla se muestran lasdistancias mínimas de acuerdo al nivel de aislamiento al impulso tipo rayo paralos equipos de rango !
Tabla 11. #istancias m$nimas en el aire
?ocali;ación @/? (kV) #istancia m$nima (mm)
Equipo a laentrada de lalínea
*ase > #ase ''9/ 27/0
*ase > tierraVarilla > Estructura
Conductor > Estructura'0/0'0/0
2'00':00
Gtros equipos
*ase > #ase '0/0 2'00
*ase > tierraVarilla > Estructura
Conductor > Estructura'0/0'0/0
2'00':00
.3 SELECCIÓN DEL PARARRAOS
.3.1 TENSIÓN CONTINUA DE OPERACIÓN (COV)
kV kV Um
COV 5,1413
245
3===
.3.2 SOBRETENSIÓN TEMPORAL (TOV)
COV KeTOV ×=
OeA *actor de #alla a tierra, que para el caso es de ',. por ser el sistemasólidamente puesto a tierra!
kV kV TOV 1985,1414,1 =×=
.3.3 TENSIÓN NOMINAL DEL PARARRAOS
@a tensión nominal del pararrayos , es el valor mayor entre o y e!
Ko
COV Ro =
OoA *actor de diseDo del pararrayos! Para el caso es Oo 0,3
kV kV
Ro 8,1768.0
5,141==
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Kt: Es la capacidad del pararrayos y depende del tiempo de duración de lasobretensión temporal! <e elige Ot ','/ para un tiempo de despe)e de#alla de ' seg, que es lo esperado cuando el sistema est( sólidamentepuesto a tierra!
kV kV
2,17215,1
198Re ==
6ado que oe, la tensión nominal del pararrayos es o multiplicada por un#actor de seguridad que para sistemas mayores de '00 kV es del /H! "sí latensión nominal del pararrayos esA
kV kV Ro R 7,1858,17605,105,1 =∗=×=
6e acuerdo con la norma EC::?7 y para dar cumplimiento a las características
garanti-adas, el valor normali-ado tomado es de ':2 kV, el cual posee losniveles de protección descritos previamenteA
- P5A ivel de protección al impulso tipo maniobra 1' k"4ABps 79/ kV
- PA ivel de protección al impulso tipo rayo 1'0 k"4A Bpl ./' kV
En el ErrorA e#erence source not #ound se muestra el cat(logo del pararrayos%a ser suministrado!
.3. ENERGÍA EN PARARRAOS
@os pararrayos deben ser capaces de absorber la energía debida a los
transitorios de tensión en el sistema! @os transitorios de tensión se puedenpresentar porA
• Cierre y recierre de líneas
• 6escargas atmos#$ricas
Con el conocimiento de los niveles de protección, la energía absorbida por lospararrayos en cada uno de los casos anteriores puede ser calculada!
.3..1 C!erre 5 re%!erre 'e ne#
TwUpsUeUpsW
*)(*2 −=
6ondeA
W A Energía absorbida
UpsA ivel de protección al impulso de maniobra, 79/ kV
UeA <obretensión esperada sin pararrayos, 17,2+ p!u4 +/2!'. kV
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A mpedancia característica de la línea, .00 G%mios
TwA &iempo de via)e de la onda, el cual es igual a la longitud del tramo delínea por la velocidad de propagación
sm
kml!nea Lon"!t#d Tw
µ /300
=
En este caso, la línea m(s larga es %acia la subestación ndependencia con unalongitud de '+.,3/ km, que corresponde a un tiempo de via)e de la onda de/.:,/ microsegundos!
@a capacidad de energía requerida por el pararrayos, KA
K 23/!/ kQ
.3..2 De%#r/# #,*$;r!%#
"unque el nivel cer(unico de la -ona es cero, se reali-a el calculo teniendo en
cuenta que puede e;istir una descarga en un e;tremo remoto de la línea en lacual el nivel cer(unico sea di#erente de cero y el pararrayos del e;tremo localconsuma toda la energía 1caso poco probable4!
[ ]
Tl Upl Upl U$ %Upl U$ W
**))/2ln(1(*2 +−=
6ondeA
W A Energía absorbida
Upl A ivel de protección al impulso tipo rayo, ./' kV
U$ A &ensión de #lameo inverso negativo de la línea, '.70 kV
A mpedancia característica de la línea, .00 G%mios
% A úmero de líneas conectadas al pararrayos, 2 líneas
Tl A 6uración equivalente de la corriente de la descarga, 7,0E?0. segundosincluyendo la primera y las descargas subsecuentes 1Valor recomendadopor la norma EC+00::?/
@a capacidad de energía requerida por el pararrayos, KA
K :3!9 kQ
@a capacidad de energía requerida que cumpla para cada uno de los casos ser(de 23/!/ kQ que corresponde a una capacidad de energía especí#ica de '!.:kQ8kVBr!
El pararrayos a suministrar tiene una capacidad de energía especí#ica de'0 kQ8kVBr, que corresponde a una capacidad de ':30 kQ, cumpliendo con lacapacidad de energía de#inida en las características garanti-adas!
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@a metodología a seguir comprende el c(lculo de las distancias mínimas y de
seguridad que deben tenerse en cuenta en el diseDo de una subestación paragaranti-ar la seguridad de las personas y el adecuado dimensionamiento de lasubestación!
>.1 DISTANCIAS DE SEGURIDAD
Corresponden a las separaciones mínimas que deben mantenerse en el aireentre partes energi-adas de equipos y tierra, o en equipos sobre los cuales esnecesario reali-ar un traba)o!
@as distancias de seguridad son el resultado de sumar los siguientes valoresA
•Bn valor b(sico relacionado con el nivel de aislamiento, el cual determina unaR-ona de guardaS alrededor de las partes energi-adas!
• Bn valor que es #unción de movimientos del personal de mantenimiento así
como del tipo de traba)o y la maquinaria usada! Esto determina una -ona deseguridad dentro de la cual queda eliminado cualquier peligro relacionadocon acercamientos el$ctricos!
>.1.1 V#*r +9!%*
El valor base corresponde a la distancia mínima #ase?tierra en el aire, adoptadapara el diseDo de la subestación de acuerdo con lo establecido en laspublicaciones EC +009'?' M'N y EC +009'?2 M2N, para garanti-ar elespaciamiento adecuado que prevenga el riesgo de #lameo aún ba)o lascondiciones m(s des#avorables!
El valor b(sico se calcula incrementando el valor de la distancia mínima #ase?tierra, 1ver numeral .!24 en un porcenta)e comprendido entre el /H y el '0 Hcomo #actor de seguridad!
Para todos los equipos conectados a la entrada de la línea y al interior de lasubestación se debe usar una distancia mínima de separación en el aire de2'00 mm correspondiente a un F@ de '0/0 kV, se seleccionar( entonces estevalor, como la distancia mínima de seguridad!
VB = 1,!" dmin
6ondeA
VB A Valor b(sico MmmN
dmin A 6istancia mínima #ase?tierra [mm]
VB = 1,!" dmin = 1,!"2#1 mm = 2#2! mm
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igura ". *Aemplo de la %ranAa de circulación de personal
>.1.2.2 M*0!,!en* 'e 0e-%&*
Para el monta)e y mantenimiento de equipos es necesario utili-ar grúas ove%ículos similares y por lo tanto se debe prever una -ona de seguridad paraestos casos! Esta -ona est( delimitada por el per#il del ve%ículo m(s 900 mm demanera que permita imprevisiones en la conducción, ver *igura .! 6e igual#orma se debe prever una -ona de circulación perimetral!
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>.1.2.3 Tr#+#* *+re e&!p* * %*n'&%*re en #&en%!# 'e,#&!n#r!# pe#'#
<e considera que el traba)o sobre los equipos o conductores se reali-a con lasubestación energi-ada parcial o totalmente! Para estos c(lculos se tiene encuenta los valores previstos en la *igura 2A ori-ontalmente se toman '!9/0 mmque tiene en promedio una persona con los bra-os abiertos, y verticalmente setoman '!2/0 mm que tiene en promedio una persona con una mano al-adasobre el plano de traba)o! @uego estas distancias est(n determinadas de lasiguiente maneraA
$istancia Horiontal = 1#-! mm VB
$istancia Vertical = 1#2! mm VB6ondeA
VB A Valor b(sico MmmN
$istancia )oriontal = 1#-! mm 2#2! mm = 3#!! mm
$istancia Vertical = 1#2! mm 2#2! mm = 3#4!! mm
igura . ranAa de circulación usada para ser'icios de mantenimiento con6erramientas li'ianas
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Es la distancia de separación entre los e)es de las columnas que #orman elpórtico de entrada de la línea! El anc%o de campo de una subestación est(determinado por la con#iguración, las dimensiones de los equipos y de losbarra)es utili-ados! El anc%o de campo se anali-a para los siguientes casos y se
toma la distancia mayorA
• &emplas superiores a lo largo del campo!
• Estructura adyacente a <eccionador pantógra#o!
>.2.2.1 Te,p# &per!*re # * #r/* 'e %#,p*
El anc%o del campo se determina por la separación entre las #ases y elmovimiento que tendrían los conductores debido a cortocircuitos en las templassuperiores a lo largo del campo!
@a separación entre #ases de las templas superiores del campo adoptada para el
diseDo es de .!000 mm! <e veri#icó que no se produ)eran acercamientos deacuerdo al calculo de las tensiones de tendido que se incluye en la guía deobras civiles, basado en el documento R&%e 5ec%anical E##ects o# <%ort?CircuitCurrents in Gpen <ubstationsS del comit$ o! 27 del Cigre!
En consecuencia el anc%o del campo sería dos veces la separación entre #asesmas la distancia mínima #ase?tierra incrementada, a lado y lado, en un 2/H paraconsiderar un posible barra)e adyacente!
A6 = 2"a 2"dmin " 1,2!
A6 = 2"4# mm 2"2#1 " 1,2! = 13#2! mm
>.2.2.2 Er&%&r# #'5#%ene # e%%!*n#'*r p#n"/r#$*El c(lculo cuando se tiene la estructura del pórtico adyacente a un seccionador pantógra#o se anali-a de acuerdo a la siguiente #igura!
igura 9. nc6o de campo determinado por estructura adacente a
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6e acuerdo a la *igura 3, el anc%o de campo estar( dado por la siguienteecuaciónA
AC (!) *+ , !+ *+ , +-b , +-a , .-/
@a separación entre #ases est( dada porA
7eparaci&n entre /ases = a
dondeA
bA 6istancia mínima #ase ? tierra, MmmN
!!A "nc%o de la estructura, se tienen estructuras de 2!/00 y de '/00 MmmN!
-A anc%o del seccionador pantógra#o, 900 MmmN
aA 6istancia mínima #ase > #ase, MmmN
7eparaci&n entre /ases = 2#1 mm - mm =2#8 mm
A6 =12! mm -! mm 2"2#1 mm 2"2#1 mm 3"- mm
A6 = 12#! mm
Para el diseDo se consideró un anc%o de campo de '+!000 mm, con unaseparación entre #ases de 7!300 mm 1correspondiente al la distancia deseparación del seccionador de rotación central4!
>.2.3 A&r# 'e %#,p*
Est( determinada principalmente por el número de niveles de cone;ión querequiera la con#iguración de la subestación y por el tipo de conductores que seutilicen en la subestación!
>.2.3.1 Pr!,er n!0e
Corresponde a la altura de cone;ión de los equipos y est( determinado por lasdistancias de seguridad para la circulación de personasA Es decir, el valor b(sico1VF4 m(s la altura de una persona con los bra-os levantados verticalmente!
+#9 = VB 22! mm
6ondeA
VB A Valor b(sico MmmN
+#9 = 2#2! mm 2#2! mm = 4#4!! mm
&eniendo en cuenta que el pararrayos y el trans#ormador de tensión seencuentran ubicados al inicio de cada campo y son los equipos de mayor altura,se elige una altura de cone;ión para el primer nivel de /!900 mm para losequipos a la entrada de la línea, sin embargo para no incurrir en estructurasdemasiado altas en los dem(s equipos, se eligió una altura de cone;ión para el
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Para el diseDo se eligió una altura de cone;ión para el tercer nivel de'.!/00 mm!
>.2. L*n/!&' 'e %#,p*
Est( determinada por la con#iguración de la subestación y por las distancias
entre los di#erentes equipos! Esta distancia se de#ine b(sicamente por ra-onesde mantenimiento, monta)e y est$tica! @a longitud del campo no se determinapor las distancias mínimas o de seguridad! @as distancias adoptadas entre losequipos de patio de 220 kV se muestran en la &abla '2!
Tabla 12. #istancias adoptadas entre equipos de patio 220 kV
*quipos#istancia en mm para
m B 2- kV
Pararrayos y trans#ormador de instrumentación 7!000
&rans#ormador de instrumentación y trampa de onda 7!000
&rans#ormadores de instrumentación 7!000
&rans#ormador de instrumentación y seccionador pantógra#o 7!/00
<eccionador pantógra#o y seccionador .!000
<eccionador e interruptor con vía de circulación 3!/00
nterruptor y seccionador pantógra#o .!000
nterruptor y trans#ormador de instrumentación .!000
&rans#ormador de instrumentación y seccionador .!000
Pararrayos y cerco perimetral .!:00
En la &abla '7 se presenta el resumen de las distancias de seguridad y eldimensionamiento adoptado para el diseDo de la subestación Curramba a220 kV!
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