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Tramos y esquemas_de_una_subestacion

ESCUELA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA EXTENSIÓN MATURIN

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Mateo Quiceno
C.I: 26,385,742
REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN SUPERIOR
INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO SANTIAGO MARIÑO
EXTENSIÓN MATURÍN
ESCUELA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA (43)
 Generación de energía eléctrica :Generación: la electricidad se produce en centrales capaces de obtener
energía eléctrica a partir de energías primarias. Estas energías primarias pueden ser renovables (el viento, la
radiación solar, las mareas...) o no-renovables (el carbón, el gas natural, el petróleo...). Las empresas que son
propietarias (totalmente o en parte) de las diferentes centrales venden la energía generada a las compañías
comercializadoras.
 Una vez generada la energía eléctrica, inicia el proceso de transmisión, que consiste en el transporte de grandes
bloques de energía desde los centros de generación hasta los centros de utilización. Ya disponible la energía
eléctrica en los pueblos y ciudades, los usuarios finales son habilitados mediante el proceso de distribución.
FUNDAMENTOS TEORICOS
¿QUÉ ES UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA?
Es una parte del sistema eléctrico de potencia conformada por un conjunto de equipos, dispositivos y circuitos, que
tienen la función de modificar los parámetros de potencia eléctrica; permitiendo el control del flujo de energía, dando
seguridad para el SEP, equipos y personal de operación y mantenimiento.
Las funciones de una subestación:
1. Cambiar el nivel de tensión de un valor a otro.
2. Regular la tensión para compensar los cambios de voltaje del sistema.
3. Permitir el control, protección y medición en los circuitos de distribución.
4. Permitir la interconexión eléctrica con otras subestaciones.
5. Permitir la transferencia de carga entre subestaciones.
6. Control de reactivos suministrados a las redes de distribución.
.
.
FUNDAMENTOS TEORICOS
Tipos :dependiendo del nivel de tensión, potencia que manejan, objetivo y tipo de servicio que prestan, las
subestaciones se pueden clasificar como:
 Subestaciones elevadoras :se usan en las centrales eléctricas para elevar la tensión de generación a valores de
transmisión
 Subestaciones reductoras: se usan para reducir la tensión de un sistema de transmisión a subtransmisión, o de
subtransmisión a distribución o eventualmente hacia grandes consumidores..
 Subestaciones de enlace: en los sistemas eléctricos, se requiere tener mayor flexibilidad de operación para
incrementar la continuidad del servicio y consecuentemente la confiabilidad. No disponen de transformación
 Subestaciones en anillo: estas subestaciones se usan con frecuencia en los sistemas de distribución para
interconectar subestaciones que están interconectadas a su vez con otras.
 Subestaciones radiales: cuando una subestación tiene un solo punto de alimentación y no se interconecta con
otras normalmente son subestaciones lejanas.
 Subestaciones de switcheo o de paso: en estas subestaciones no se tienen transformadores de potencia, ya
que no se requiere modificar el nivel de tension de las fuentes a alimentación y solo se hacen operaciones de
conexión y desconexión
FUNDAMENTOS TEORICOS
SISTEMA ELÉCTRICO DE POTENCIA
 Es una herramienta de conversión y transporte de energía. Está compuesto por todas las máquinas, aparatos,
redes, procesos y materiales utilizados para la generación, transmisión y distribución de energía eléctrica. La
última etapa en este proceso de generación lo representa el generador eléctrico.
 En esta imagen se puede ver reflejada la representación esquemática de una gran turbina eólica comercial (1) que
impulsa un generador de inducción de jaula de ardilla (4) por medio de una caja de velocidades (3). El estator del
generador está conectado a la red de energía eléctrica (7) por medio de un transformador (6):
 Generación, transporte y distribución de energía eléctrica
 Dentro del sistema de suministro eléctrico se pueden diferenciar tres actividades:
 la generación, que produce la energía necesaria para satisfacer el consumo;
 el transporte, que permite transferir la energía producida hasta los centros de consumo;
 la distribución, que hace posible que la energía llegue a los clientes finales.
La energía eléctrica no se puede almacenar, por lo que debe existir un equilibrio constante entre la producción y el
consumo. El transporte de electricidad se realiza a través de líneas de transporte a tensiones elevadas que,
conjuntamente con las subestaciones, forman la red de transporte. La red de distribución está formada por el conjunto
de cables subterráneos y los centros de transformación que permiten hacer llegar la energía hasta el cliente final. La
red de distribución es la parte del sistema de suministro eléctrico responsable de las compañías distribuidoras de
electricidad hasta los consumidores finales.
GENERACIÓN, TRANSPORTE Y DISTRIBUCIÓN DE
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Tramos y esquemas_de_una_subestacion

  • 1. Elaborado por: Mateo Quiceno C.I: 26,385,742 REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN SUPERIOR INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO SANTIAGO MARIÑO EXTENSIÓN MATURÍN ESCUELA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA (43)
  • 2.  Generación de energía eléctrica :Generación: la electricidad se produce en centrales capaces de obtener energía eléctrica a partir de energías primarias. Estas energías primarias pueden ser renovables (el viento, la radiación solar, las mareas...) o no-renovables (el carbón, el gas natural, el petróleo...). Las empresas que son propietarias (totalmente o en parte) de las diferentes centrales venden la energía generada a las compañías comercializadoras.  Una vez generada la energía eléctrica, inicia el proceso de transmisión, que consiste en el transporte de grandes bloques de energía desde los centros de generación hasta los centros de utilización. Ya disponible la energía eléctrica en los pueblos y ciudades, los usuarios finales son habilitados mediante el proceso de distribución. FUNDAMENTOS TEORICOS
  • 3. ¿QUÉ ES UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA? Es una parte del sistema eléctrico de potencia conformada por un conjunto de equipos, dispositivos y circuitos, que tienen la función de modificar los parámetros de potencia eléctrica; permitiendo el control del flujo de energía, dando seguridad para el SEP, equipos y personal de operación y mantenimiento. Las funciones de una subestación: 1. Cambiar el nivel de tensión de un valor a otro. 2. Regular la tensión para compensar los cambios de voltaje del sistema. 3. Permitir el control, protección y medición en los circuitos de distribución. 4. Permitir la interconexión eléctrica con otras subestaciones. 5. Permitir la transferencia de carga entre subestaciones. 6. Control de reactivos suministrados a las redes de distribución. . . FUNDAMENTOS TEORICOS
  • 4. Tipos :dependiendo del nivel de tensión, potencia que manejan, objetivo y tipo de servicio que prestan, las subestaciones se pueden clasificar como:  Subestaciones elevadoras :se usan en las centrales eléctricas para elevar la tensión de generación a valores de transmisión  Subestaciones reductoras: se usan para reducir la tensión de un sistema de transmisión a subtransmisión, o de subtransmisión a distribución o eventualmente hacia grandes consumidores..  Subestaciones de enlace: en los sistemas eléctricos, se requiere tener mayor flexibilidad de operación para incrementar la continuidad del servicio y consecuentemente la confiabilidad. No disponen de transformación  Subestaciones en anillo: estas subestaciones se usan con frecuencia en los sistemas de distribución para interconectar subestaciones que están interconectadas a su vez con otras.  Subestaciones radiales: cuando una subestación tiene un solo punto de alimentación y no se interconecta con otras normalmente son subestaciones lejanas.  Subestaciones de switcheo o de paso: en estas subestaciones no se tienen transformadores de potencia, ya que no se requiere modificar el nivel de tension de las fuentes a alimentación y solo se hacen operaciones de conexión y desconexión FUNDAMENTOS TEORICOS
  • 5. SISTEMA ELÉCTRICO DE POTENCIA  Es una herramienta de conversión y transporte de energía. Está compuesto por todas las máquinas, aparatos, redes, procesos y materiales utilizados para la generación, transmisión y distribución de energía eléctrica. La última etapa en este proceso de generación lo representa el generador eléctrico.  En esta imagen se puede ver reflejada la representación esquemática de una gran turbina eólica comercial (1) que impulsa un generador de inducción de jaula de ardilla (4) por medio de una caja de velocidades (3). El estator del generador está conectado a la red de energía eléctrica (7) por medio de un transformador (6):
  • 6.  Generación, transporte y distribución de energía eléctrica  Dentro del sistema de suministro eléctrico se pueden diferenciar tres actividades:  la generación, que produce la energía necesaria para satisfacer el consumo;  el transporte, que permite transferir la energía producida hasta los centros de consumo;  la distribución, que hace posible que la energía llegue a los clientes finales. La energía eléctrica no se puede almacenar, por lo que debe existir un equilibrio constante entre la producción y el consumo. El transporte de electricidad se realiza a través de líneas de transporte a tensiones elevadas que, conjuntamente con las subestaciones, forman la red de transporte. La red de distribución está formada por el conjunto de cables subterráneos y los centros de transformación que permiten hacer llegar la energía hasta el cliente final. La red de distribución es la parte del sistema de suministro eléctrico responsable de las compañías distribuidoras de electricidad hasta los consumidores finales. GENERACIÓN, TRANSPORTE Y DISTRIBUCIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA
  • 7. CRITERIOS PARA LA SELECCIÓN DE ESQUEMA Hay ciertos factores que determinan la selección del esquema eléctrico de una subestación.  Importancia de la instalación.  El costo de la inversión con respecto a su rentabilidad.  Ubicación y características ,para su fácil mantenimiento.  Importancia y continuidad del servicio.  siempre buscar un buen terreno y con miras a una posible ampliación.  Que se encuentren siempre presentes la seguridad personal.  Tipo de operación: atención constante ,a control remoto etc.  Se denomina configuración al arreglo de los electromecánicos constitutivos de un patio de conexiones, , o pertenecientes a un mismo nivel de constitutivos de un patio de conexiones, , o pertenecientes a un mismo nivel de tensión de una subestación, efectuado de tal forma que su operación permita dar a la subestación diferentes grados de confiabilidad, seguridad y flexibilidad de manejo, transformación y distribución se dividen por tendencias: • Tendencia europea: Son aquellas donde cada circuito tiene un interruptor con la posibilidad de conectarse a una o más barras por medio de sus seccionadores • Tendencia americana :Son aquellas en las cuales los circuitos se conectan a las barras o entre ellas por medio de interruptores CONFIGURACIÓN DE UNA SUBESTACIÓN
  • 8. TRAMO DE UNA SUBESTACIÓN Un tramo es el espacio físico de una subestación, conformada por equipos de maniobra y de potencia asociados entre si y de acuerdo a las funciones que cumplen pueden clasificarse en tramos de: • Generación • Transformación • Salida de línea • Acople y/o seccionamiento de barra • Compensación Tramo de generación Está conformado por: • Unidad Generadora • Disyuntor de salida • Transformadores de corriente • Transformadores de potencia
  • 9. TRAMO DE TRANSFORMACIÓN Existen dos tipos de tramos de transformación con el mismo diseño, según el nivel de tensión de tramo:  Tramo de llegada de transformador a barra (lado Alta tensión) puede estar asociado a uno o mas transformadores y esta conformado por 1. Transformador de potencia 2. Disyuntor 3. Seccionadores de línea y barra 4. Transformadores de corriente 5. Seccionadores rompearcos 6. Pararrayos Tramo de llegada de transformador a barra(lado de Baja Tensión)esta asociado a un solo transformador y esta conformada por: 1. Transformador de potencia 2. Disyuntor 3. Transformadores de corriente 4. Seccionadores 5. Pararrayos El transformador de potencia aparece en ambos ya que el constituye el elemento principal para la denominación de tramo.
  • 10. TRAMO DE SALIDA  Tramo de salida de line esta conformado por:  Disyuntor  Un seccionador de línea  Un seccionador de puesta a tierra  Dos seccionadores de barra  Tres transformadores de corriente  Trampa de onda  Transformadores de potencial  Pararrayos(opcional
  • 11. De acuerdo al esquema de barras existente en la subestación, el tramo puede estar constituido por componentes diferentes, tales como  Por un seccionador. Generalmente utilizado en niveles de tensión de 115 y 34,5 KV  Por un disyuntor extraíble. Utilizando en celdas blindas  Por un disyuntor y sus dos seccionadores asociados. Utilizado en niveles de tensión de 115,230 y 400 KV TRAMO DE ACOPLE Y/O SECCIONAMIENTO DE BARRAS
  • 12. TRAMO DE COMPENSACIÓN  Esta conformado por:  Un disyuntor  Seccionadores  Elemento de compensador (reactancia shunt o banco de condensadores)
  • 13. ESQUEMAS  Un esquema es la disposición de la barra o de los juegos de barras por niveles de tensión conforman subestación. Esquema de barra simple Es la configuración mas sencilla y las mas económica . En condiciones normales de operación, todas las líneas y transformadores están conectados a un solo juego de barras con esta configuración en caso de alguna protección queda de energizada toda la subestacion;para realizar el mantenimiento de algún elemento es necesario des energizar parte de la subestación, barra sencilla particionada tiene la ventaja de que si se presenta alguna falla ,puede seguir funcionando la mitad de la subestación. Utilización: • Áreas donde los cortes de servicio afectan a cargas poco importantes • En el diseño normalizado de la subestaciones tipo: radial 1 y 2 y nodal 3
  • 14. ESQUEMA DE BARRA SECCIONADA POR UN DISYUNTOR Está constituido constituido por dos barras principales, con posibilidad de acoplamiento entre entre sí mediante un disyuntor y sus seccionadores asociados. Utilización:  En el diseño normalizado de la subestación tipo nodal III con acoplador de barra
  • 15. ESQUEMA DE BARRA SIMPLE CON SECCIONADORES EN DERIVACIÓN Similar al esquema de barra simple, y diferente en que los tramos tienen adicionalmente un seccionador en derivación (By-Pass).se utiliza en el diseño normalizado de las subestaciones tipo: Radial II.
  • 16. ESQUEMA DE BARRA DOBLE (MIXTA) Y ESQUEMA DE BARRA PRINCIPAL Y TANSFERENCIA  ESQUEMA DE BARRA DOBLE Esta constituido por dos barras principales las cuales se acoplan entre si mediante un disyuntor y sus seccionadores asociados y se utilizan en las instalaciones relacionadas directamente con la red troncal del sistema interconectado.  ESQUEMA DE BARRA PRINCIPAL Y TANSFERENCIA Esta constituido por una barra principal y una transferencia ,que permita la transferencia de tramos; se utilizan en el diseño normalizado de las subestaciones tipo nodal I y nodal II
  • 17. ESQUEMA DE BARRA CON DOBLE DISYUNTOR Y MEDIO DE SALIDA Esta constituido por dos barras principales interconectadas a través de dos tramos de disyuntor y medio a los cuales las salidas esta conectadas; son utilizadas en el diseño de las subestaciones tipo : Nodal 400T .