ISA-Diseño_Subestaciones - Ing. Méndez

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Subestaciones a muy alta tensin

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TEMAS

1. Configuraciones

2. Coordinacin de aislamiento

3. Compensacin reactiva

4. Transformadores de potencia

5. Subestaciones aisladas en gas

6. Distancias de seguridad

7. Diseo

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1 Configuraciones

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Doble interruptor

1 - Configuraciones

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Conexin de

transformador

directamentea barras

B1 B2

Interruptor y medio

1 - Configuraciones

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Interruptor y medio

1 - Configuraciones

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Barra doble con transferencia

1 - Configuraciones

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Barra doble con transferencia

1 - Configuraciones

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2 Coordinacin de aislamiento

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2 Coordinacin de aislamiento

Dispositivos para la coordinacin de aislamiento

Explosores

Descargadores de sobretensin

Resistencias de pre-insercin

Mando sincronizado

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2 Coordinacin de aislamiento

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2 Coordinacin de aislamiento

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2 Coordinacin de aislamiento

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Sobretensin continua - Sobretensin temporal

2 Coordinacin de aislamiento

Sobretensin de maniobra

Sobretensin atmosfrica

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3 Compensacin reactiva

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3 - Compensacin reactiva

U1

U2

IcXL

IcRL

IrXL

IrRL

Ir Ic

IL

Cada detensin debidaa la corriente

de carga

XLRLU1 U2

XC

IrIL

IC Carga

Condensadores en derivacin

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Batera decondensadores con

fusible externo

Batera decondensadores con

fusible interno

3 - Compensacin reactiva

Condensadores en derivacin

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Reactores en derivacin

XLRLU1 U2

XLi

I2IL

Ii Carga

3 - Compensacin reactiva

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Reactor en aireReactor en aceite

Reactores en derivacin

3 - Compensacin reactiva

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Reactores de neutro

Los reactores de neutro seutilizan para contrarrestar elacople capacitivo entre lasfases y as eliminar el arcosecundario durante la aperturamonopolar de una falla.

Reactor deneutro

3 - Compensacin reactiva

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Diagrama unifilar tpico para compensacin en derivacin

3 - Compensacin reactiva

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I

U2

U2

-Ic

U1

IXL

IRL

Compensacin serie

XLRLU1 U2U2 XC

Carga

3 - Compensacin reactiva

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Compensacin serie

3 - Compensacin reactiva

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Diagrama unifilar tpico para compensacin en serie

3 - Compensacin reactiva

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4 Transformadores de potencia

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4 Transformadores de potencia

Transformadores o autotrasformadores: transformador de red

Tipo de unidades: monofsicas o trifsicas

Devanado terciario: cargable o devanado de compensacin

Cambiador de tomas bajo carga: pasos y tamaos de estos

Unidad de reserva: cambio rpido

Sistema de extincin contra incendios: pros y contras

Formas de mitigar contingencias

Muros cortafuegos

Foso de recoleccin de aceites

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5 Subestaciones aisladas en gas

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Ventajas:

Tamao reducido: 5 al 15 % del rea de laconvencional

Menor tiempo de montaje

A prueba de contaminacin ambiental

Menor mantenimiento

Mayor seguridad a los operadores

No produce radio interferencia

5 Subestaciones aisladas en gas

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Desventajas:

Mayor costo de los equipos

Mayor dificultad y costo para las ampliaciones

Necesidad de seccionadores de puesta atierra en todas las secciones

Mayor dificultad para visualizar la

configuracin

5 Subestaciones aisladas en gas

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6 Distancias de seguridad

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Circulacin de personas

6 Distancias de seguridad

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Circulacin de vehculos

6 Distancias de seguridad

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Circulacin perimetral

6 Distancias de seguridad

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7 Diseo

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Procedimiento de diseo

7 Diseo

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Informacin para el diseo

Altura sobre el nivel del mar Temperaturas mnima, media y mxima anual y mensual

Humedad relativa

Viento mximo

Grado de contaminacin ambiental

Exposicin solar Precipitacin pluvial

Nivel de descargas atmosfricas

Amenaza ssmica

Caractersticas topogrficas

Planos generales del rea, con indicacin de vas de acceso ylneas de transmisin.

Condiciones de suelos del terreno

Resistividad del terreno.

7 Diseo

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Estudios Informacin obtenida Utilizacin de la informacin

Estudios fundamentales

a) Flujo de cargas Flujos mximos de potencia

Corrientes mximas

Tensiones mximas y mnimas

Ajustes de protecciones

Establecer necesidades de

compensacin

Relaciones de TCs y TTs

b) Cortocircuito Corrientes de cortocircuito

Distribucin de corrientes y

aportes

Relacin X/R Sobretensiones fallas

asimtricas

% de corriente cd aperidica

Equivalentes Thevenin

Coordinacin de protecciones

Seleccin pararrayos

c) Estabilidad Tiempos mximos para despeje

de fallas

Sobretensiones por rechazo de

carga

Seleccin tiempos de recierre

Seleccin pararrayos

d) Sobretensiones temporales Efecto Ferranti

Rechazo de carga

Por falla monofsica

Corriente capacitiva de lneas Mxima tensin extremo

abierto

Sobretensiones fases sanas

Seleccin pararrayos Seleccin interruptores

Seleccin compensaciones

Ajustes de rels de sobretensin

e) Estudio Z ( )-armnicos Frecuencias de resonancia

(polos y ceros)

Determinacin de la necesidad

de filtros (para el caso de

sistemas de compensacin)

7 Diseo

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Estudios Informacin obtenida Utilizacin de la informacin

Estudios transitorios

a) Sobretensiones de maniobra

Energizaciones

Aperturas

Recierres

Recierre monopolar

Descarga capacitores Despeje de fallas

Sobretensiones mximas

Corrientes de energizacin

TTR en interruptores de alta

tensin.

Corrientes mximas

Bobinas limitadoras Energa pararrayos

Dimensionamiento reactancias

limitadoras

Seleccin pararrayos

Sintonizacin reactores de neutro

(verificacin de tomas)

Seleccin interruptoresSeleccin dispositivos de

proteccin bobinas de bloqueo

b) Sobretensiones atmosfricas

Descargas directas e indirectas

Efecto distancia

Mximas sobretensiones

Energa pararrayos

Distancias de pararrayos a equipos

Seleccin pararrayos

Coordinacin de aislamiento

7 Diseo

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