subsestacion el inga

1. 1
MantenimientoII
Campus Kennedy
Área de Especialización
SUBESTACIÓN EL INGA (26 Octubre 2014)
Jorge Ojeda, Est. Ingeniería Eléctrica, UPS
jojedac@est.ups.edu.ec
Resumen: Las subestaciones eléctricas son uno de los
componentes más importantes de los sistemas de potencia,
siendo las que permitan mantener el correcto nivel de voltaje,
corriente, frecuencia y potencia mediante las líneas de
transmisión, los transformadores, reactores y demás
elementos a través de la red nacional eléctrica,sirven además
de punto de interconexión para facilitar la transmisión y
distribución de la energía eléctrica, desde allí las empresas de
distribución pueden conectarse al Sistema Nacional de
Interconexión y en el caso de esta subestación en específico
es la de permitir evacuar la energía que proviene de uno de
los proyectos emblemáticos como lo es Coca Codo Sinclair,es
una de las subestaciones que contendrá un su interior un
voltaje de 500kV,230kV,y para el sistema de la distribución de
Quito en 138kV,con conexión a Santa rosa, su infraestructura,
instalaciones son de mayores medidas que las de un menor
voltaje,es una de las primeras subestaciones que se realiza con
este nivel de voltaje.
El mantenimiento para este tipo de subestaciones se lo debe
realizar aplicando las nuevas técnicas que optimicen el
rendimiento y funcionamiento de cada elemento que compone
esta subestación.
Palabras clave: CELEC, Equipo primario (Primary
Equipment), Fibra óptica (optical fiber), Interruptor Electrico,
Semiconductor (electric semiconductor), TRANSELECTRIC,
Transformador de potencia (Power transformer), Reactor,
Secciionadores.
I. NOMENCLATURA
 ACAR:
 C.A.: Corriente Alterna.
 BP: Barra Principal.
 BT: Barra de Transferencia.
 CB: Cargador de Baterías
 CELEC: Corporación eléctrica del Ecuador
 MW: Mega Watts
 SF6: Hexafloruro de azufre
 TC: Transformador de Corriente.
 TP: Transformador de Potencial
 TSP: Transformador de servicios propios.
 UTR: Unidad terminal remota
II. INTRODUCCIÓN
La Subestación Inga se encuentra localizada al
Sur Oriente de Quito, a esta subestación para efectos
de codificación, y ubicación se la ubica en una zona
rural de fácil acceso para que su alimentación desde
Coca Codo Sinclair sea más sencillo y alimente los
nuevas líneas en la Sierra Central hasta llegar al perfil
costanero del País. Figura 1.
Figura.1: Ubicación Subestación el Inca
Actualmente, la Subestación El Inga se
encuentra en proceso de construcción, de los tres
patios de Transformación, esta subestación será
alimenta en su proceso de operación fija con dos
lineas, es decir con dos circuitos provenientes de la
subestación San Rafael, el primer circuito será: L/T El
Inga – San Rafael 500 kV, 119 km, 4x1100 ACAR, con
Reactores 30 MVAR c/extremo, el segundo circuito
será de similares características, esto nos permitirá
operar con estándares adecuados y poder satisfacer
de mejor manera las necesidades del sistema Nacional
Interconectado.
En la vista pudimos preguntar varios aspectos
sobre el mantenimiento y etas son algunas de las
criterios que puedo emitir en este documento; con el fin
de conservar en buen estado funcional los elementos
que integran una subestación eléctrica, se realiza el
servicio de mantenimiento preventivo; el cual consiste en
la revisión física, limpieza, lubricación, apriete de
conexiones, así como pruebas mecánicas, eléctricas y
dieléctricas especificas dependiendo el nivel de Voltaje
en el caso particular de esta subestación será de
500kV,(figura2), en el patio de maniobra 1, en los

2. 2
MantenimientoII
Campus Kennedy
Área de Especialización
patios 2 sistema de trasformación de 230kV y patio 3
con niveles de voltaje menores de 138kV, se realiza un
procedimiento parecido pero basado en los niveles de
voltaje adecuados para cada elemento figura 3 y figura
4 .
Figura.2: Patio de 500kV
Figura.3: Patio de 230kV
Figura.4: Patio de 138kV
III. FUNCIONAMIENTO DE LA SUBESTACIÓN
EL INGA
En este tipo de Subestaciones se modifican los
parámetros de la transmisión de la energía eléctrica
por medio de transformadores de potencia, reduciendo
el voltaje y aumentando la corriente para que la potencia
pueda ser distribuida a distancias largas y medias a
través de líneas de transmisión a la carga del País por
medio del Sistema Nacional Interconectado, además es
una subestación de maniobra porque está conectada al
anillo del sector eléctrico, son nodos de entrada y salida
sin elementos de transformación y son utilizadas como
interconexión de líneas, derivaciones, conexión y
desconexión de compensación reactiva y capacitiva,
entre otras.
Se suscribió el contrato entre la Empresa
Pública Estratégica Corporación Eléctrica del Ecuador
(CELEC EP) y la Empresa Pública China Harbin
Electric International Company Limited para la
construcción y operación del Sistema de Transmisión
de Extra Alta Tensión a 500 kV, que permitirá evacuar
la producción energética de Coca Codo Sinclair, para
esto se construirá un tramo hacia la ciudad de Quito
(Subestación El Inga), y desde allí hasta la ciudad de
Guayaquil (Subestación Chorrillo), pasando por el centro
del país (Subestación Tisaleo). Figura 5.
Figura.5: Sistema Nacional de Transmisión Mediano Plazo 500kV.

3. 3
MantenimientoII
Campus Kennedy
Área de Especialización
Se complementa con un sistema a nivel del 230
KV que conectará a la central Sopladora, esta obra
forma parte del proyecto Sistema de Transmisión de
500 kV, con una capacidad instalada de 4067 MVA y
líneas de transmisión de 230kV y 500kV, con una
extensión de 898 km que actualmente se están
ejecutando y tienen como objetivo evacuar la energía
que producirán las grandes centrales de generación
construidas por Gobierno Nacional.
A. PREFERENCIAS
Considerando que la Empresa Eléctrica Quito
(EEQ) ha previsto la construcción de un nuevo sistema
de sub transmisión a nivel de 138 kV, se requiere
crear un nuevo punto de entrega desde el SNT, en el
sector de El Inga, con la puesta en operación de una
subestación 230/138 kV y 300 MVA de capacidad a
través del seccionamiento de la línea Santa Rosa -
Pomasqui II, lo que permitirá cubrir la demanda de
energía eléctrica del nuevo aeropuerto de la ciudad de
Quito ubicado en el Nororiente, a pocos kilometros de
esta subestación El Inga y de las subestaciones
Tababela, El Quinche, Baeza y Alangasí, ubicadas en
el nororiente de la ciudad. Adicionalmente, ésta
subestación podrá ser el punto de conexión del
proyecto de generación Quijos Baeza de 100 MW de
capacidad, por lo cual está participando en la
construcción del patio 3 de esta subestación. Que se
encuentra con niveles avanzados de construcción.
B. PRINCIPALES DATOS DEL PATIO 500 KV
El esquema de barras que utilizar esta
subestación en el patio de 500kV es de doble barra
con seccionador By-pass, tres bancos de
autotransformadores 500/230/34.5 kV, cada banco
tiene una capacidad de 600 MVA, que serán
separados por paredes revestidas de hormigón.
Cuneta con dos líneas de transmisión con
compensación reactiva de 30 MVAR cada una (L/T
San Rafael 1 y 2) y una línea de transmisión con
compensación reactiva de 90 MVAR (L/T Tisaleo),
adicionalmente cuenta con un banco de reactores
conectados a la barra. (30 MVAR).
C. ELEMENTOS DE LASUBESTACIÓN
1) TRANSFORMADOR DE POTENCIA
Este proyecto contara con Tres bancos de
autotransformadores 500/230/34.5 kV, cada banco
tiene una capacidad de 600 MVA., figura 6. Se
necesita de una construcción de unas pares de
hormigón y serán extinguidores de arcos que evitaran
los disrupciones eléctricas, figura 7.
Figura.6: Autotransformador
Figura.7: Paredes de hormigón
Por el momento se tiene ensamblado las bases
donde se empotraran los transformadores, estas
estructuras cuentan con una estructura central de
hierro y fundida con hormigón, para que el transformador
sea posicionado se cuenta con una rieles que les
permitirá el montaje de los bancos, además de pernos
que le sujetaran en su puesto.
Para realizar el mantenimiento y en caso de
emergencia se ha realizado un conjunto de ductos que
llevaran el aceite que pueda ser extraído para
mantener normas de seguridad ambiental, permitiendo
que su manipulación sea de lo más segura posible.

4. 4
MantenimientoII
Campus Kennedy
Área de Especialización
Figura.8: Base para banco del auto transformador
2) TC´s
Son aparatos en que la corriente secundaria,
dentro de las condiciones normales de operación, es
prácticamente proporcional a la corriente primaria,
aunque ligeramente desfasada. Desarrollan dos tipos
de función; transformar la corriente y aislar los
instrumentos de protección y medición conectados a
los circuitos de alta tensión.
3) TP´s
Son aparatos en que la tensión secundaria,
dentro de las condiciones normales de operación, es
activamente proporcional a la tensión primaria, aunque
ligeramente desfasada. Desarrollan dos funciones:
transformar la tensión y aislar los instrumentos de
protección y medición conectados a los circuitos de
alta tensión.
Figura.9: Transformador de potencial
4) INTERRUPTORES DE POTENCIA
El interruptor es un dispositivo destinado al
cierre y apertura de la continuidad del circuito eléctrico
bajo carga, en condiciones normales , y esta es su
funciones principal, bajo condiciones de corto circuito.
Sirve para insertar o retirar de cualquier circuito
energizado, máquinas, aparatos, líneas aéreas o cables.
5) SECCIONADORES
Estos dispositivos son los encargados de
conectar y desconectar la corriente eléctrica de un
lugar a otro en el caso de esta subestación de una bahía
a otra bahía, permitiéndonos realizar el mantenimiento
preventivo y correctivo de los elementos de nuestra
subestación, como los de paso o adyacentes y los de
puesta a tierra.
Utilizará Semipantografo apertura horizontal con
cuchilla de puesta a tierra y otros que serán
Semipantografo apertura vertical, el uso de
semipantografos ayuda a reducir el área de la
subestación, su operación será manual y motorizada.
Figura.10: Seccionador
6) REACTOR
Los reactores serán Monofásicos inductivos, su
funcionamiento será en base a los Inmersos en aceite,
por estar ubicados en el patio de 500kV serán de
Voltaje nominal 500/√3 con sistema de Refrigeración
ONAN, cada grupo trifásico se conectará a tierra a
través de reactor de neutro.
D. SALA DE GABINETES
Los gabinetes representan cada bahía que se
presenta en la subestación, teniendo el diagrama
unifilar y los módulos de bahía que son los que tienen
la información y datos de estado de todos los equipos
de la bahía, la comunicación sera por medio de la fibra
óptica y por este medio se va hasta la sala de control.

5. 5
MantenimientoII
Campus Kennedy
Área de Especialización
1) Relé de protección
Estos relés son relés de distancia, necesita
valores de voltaje y corriente, porque funciona con
impedancias, ya que este relé reconoce la impedancia
de la línea que se encuentra establecida por los cálculos
de la línea, registra a falla y la distancia a la que se
encuentra.
El control de elementos de corte que se realizan
de forma manual y solo se puede realizar si se cumple
las condiciones para poder manejarlas después del
empleo de forma manual, automático de los
seccionadores.
Figura. 11: Control de manual
IV. MANTENIMIENTO EN SUBESTACIONES
Del correcto mantenimiento de una subestación
y de su consiguiente reducción de fallas, depende la
continuidad del servicio eléctrico, indispensable para la
industria y los clientes domiciliarios, en el caso
específico de la subestación el Inga el buen sistema
nacional, ya que el momento que entre en operación
será la que abastezca al sistema conectando costa,
sierra y oriente. De ahí la importancia de que tengan
un adecuado mantenimiento que minimice sus costos y
maximice su eficiencia.
A continuación se describe un grupo de
actividades que se pueden realizar para realizar el
mantenimiento de la subestación el Inga:
• Maniobras de des-energización y puesta a tierra.
• Revisión y limpieza del local, así como del
equipo de seguridad.
• Revisión general y limpieza de todos los
componentes de la subestación eléctrica.
• Revisión, limpieza, lubricación y ajuste de
mecanismos de apertura, cierre y disparo.
• Revisión y apriete de conexiones en general.
• Pruebas de operación mecánica de cuchillas
de paso, seccionador(es) e interruptor(es).
• Medición de resistencia de aislamiento a cables
de la acometida, apartarrayos, bus, cuchillas,
seccionador(es) e interruptor(es).
• Revisión final, retiro de puesta a tierra y
energización.
• Entrega de constancia del servicio realizado.
A. MANTENIMIENTO PREVENTIVO A
TABLEROS ELÉCTRICOS
Con el fin de conservar en buen estado funcional
los interruptores principales y derivados, contactores,
botoneras, y en general todos los elementos que
integran un tablero, se realiza el servicio de
mantenimiento preventivo, el cual consiste en la
revisión física, limpieza general, apriete de conexiones,
así como pruebas mecánicas y eléctricas.
Cabe mencionar que durante la ejecución del
servicio de mantenimiento se cumplen las condiciones
de seguridad establecidas en la norma de
Mantenimiento de Instalaciones Eléctricas, en toda
subestación se debe realizar el mantenimiento a
gabinetes, de control de transformadores y tableros de
distribución:
1) MANTENIMIENTO DE TRANSFORMADORES
Medición de resistencia de aislamiento Megger,
relación de transformación, factor de potencia,
limpieza, reapriete de conexiones, inspección de
boquillas, análisis fisicoquímicos y cromatográficos del
aceite, análisis de PCB`s, secado, filtrado y
desgasificado del aceite.
Red de tierras: inspección de la red, medición de
la resistencia óhmica.
Pruebas a interruptores de potencia y cuchillas
de desconeción, limpieza de fusibles y mantenimiento
a bancos de capacitores.
Antes de comenzar a diseñar un programa de
Mantenimiento, es importante tener claro que cada
cliente y cada subestación tiene una necesidad
particular, que depende de su proceso, activos y
producción involucrada. Por esto, es importante definir
la criticidad de los equipos que forman parte de la
subestación, de los procesos y de los modos de falla;
esto último de acuerdo a ciertas metodologías de
confiabilidad.
Una vez detectados los modos de falla se hace
una tabulación de acuerdo al estándar con el que es
posible analizar en detalle qué tan críticos son los
equipos que componen la subestación y cómo pueden
Una vez definidos los modos de falla y hecho el
análisis de indisponibilidad, debe establecerse cada
cuánto tiempo es necesario efectuar el mantenimiento.
Antiguamente se decía que era conveniente hacerlo

6. 6
MantenimientoII
Campus Kennedy
Área de Especialización
cada seis meses o una vez al año, ahora depende de
distribuciones estadísticas que, al evaluar el
comportamiento de los equipos, pueden decir con
certeza qué acciones se deben tomar y cada cuánto
tiempo.
V. CONCLUSIONES YRECOMENDACIONES
Se recomienda realizar el plan de mantenimiento
preventivo anualmente, incluyendo las pruebas de
resistencia de aislamiento y demás para tener un
servicio de energía eléctrica óptimo.
Esta subestación cuneta con una infraestructura
que es nueva e impresionante por lo cual se debe
tener una buena asesoría para realizar un correcto
mantenimiento, además será una de las subestaciones
más importantes del SIN, ya que conectara desde la
generadora más grande del país hasta las cargas más
significativas.
VI. REFERENCIAS
[1] J. Navarro and A. Montañes, Instalaciones Eléctricas de
alta tension,3° ed., 2010.
[2] [2] F. de ciencias físicas y matemáticas Universidad de
C. chile, “Especificaciones Técnicas: Transformador De
Potencia”, 2008.
[3] CELEC, FOLLETOS, UNIDAD DE NEGOCIOS
TRANSELECTRIC
A. Autor
Jorge Ojeda nací en Quito, Ecuador, el 17
de Noviembre de 1989, vive actualmente en esta
misma ciudad, realizó sus estudios de primaria en
la Escuela Luis A. Martínez. Se graduó en el
Instituto Tecnológico Superior “Sucre”, del cual
obtuvo dos reconocimientos internos, además a su
haber tiene un título de operador de
computadoras, refrendado por elministerio de educación.
Actualmente se encuentra realizando sus estudios
superiores en la Universidad Politécnica Salesiana en el campus
Kennedy, para obtener el título de ingeniero eléctrico.