Este documento describe las características y protecciones de las subestaciones eléctricas. Explica que una subestación es una instalación que establece los niveles de tensión adecuados para la transmisión y distribución de energía eléctrica mediante el uso de transformadores. Describe los tipos de subestaciones y equipos eléctricos primarios, así como las causas comunes de fallas. También explica los diferentes tipos de protecciones utilizadas, incluidas las protecciones para transformadores, líneas, barras y otros equipos, con

1. Protecciones de
Subestaciones
Republica Bolivariana de Venezuela
Ministerio del Poder Popular para la educación Superior
Instituto Universitario Politécnico Santiago Mariño
Extensión Barinas
Alumno: Victor Yanez
C.I: 26.684.245
Ing. Eléctrica
Barinas, Enero 2021
Lcda. Amdie Chirinos

2. ¿Que es una Subestación?
Primero Definamos que es una Subestación
Es una instalación destinada a
establecer los niveles de tensión adecuados para
la transmisión y distribución de la energía eléctrica. Su
equipo principal es el transformador. Normalmente
está dividida en secciones, por lo general tres
principales (medición, cuchillas de paso e interruptor),
y las demás son derivadas. Las secciones derivadas
normalmente llevan interruptores de varios tipos
hacia los transformadores.
Las subestaciones eléctricas son las instalaciones encargadas de realizar transformaciones de la
tensión, de la frecuencia, del número de fases o la conexión de dos o más circuitos.
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3. Tipos de subestaciones
Las subestaciones pueden ser de dos tipos:
 Subestaciones de transformación: son las encargadas de
transformar la energía eléctrica mediante uno o
más transformadores.
 Subestaciones de maniobra : son las encargadas de
conectar dos o más circuitos y realizar sus maniobras. Por
lo tanto, en este tipo de subestaciones no se transforma la
tensión.
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4. Equipo Electrico Primario de una
Subestacion
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Interruptores de
potencia
Transformadores
de instrumento
A Transformadores
de corriente
B Transformadores
de potencial
inductivo y
capacitivo
Transformadores
de potencia
Cuchillas
seccionadoras
Para rayos

5. “Pero como en todo sistema hay fallas tanto en
las piezas, el terreno o fenomenos electricos
estos son algunos de ellos.
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Causas de fallas en el equipo primario.
*Cuando el aislamiento del equipo se encuentra en buen estado puede estar sujeto a sobre
tensiones de corta duración transitorios debidas a descargas atmosféricas (rayos) directas o
indirectas. Estas sobre tensiones producen fallas en el aislamiento, resultando corrientes de
falla o corto circuito con valores mayormente mayores que la corriente nominal.
* Otra causa de falla es el envejecimiento del aislamiento el cual puede producir ruptura aun
al valor del voltaje nominal.
*objetos externos que rompen distancias de fase a tierra y entre fases (aves, quema de
maleza, arboles etc.)

6. Tipos de fallas
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Fallas de fase a tierra:
acortamiento de distancias,
descargas atmosféricas,
caída de conductores al piso.
Fallas permanentes:
perforación o ruptura de
aislamientos, ruptura de
conductores, perforación
de boquillas, explosión de
cámaras de interruptores
etc.
Fallas transitorias: Son de
corta duración y están
creadas por sobre
tensiones transitorias
debidas al flameo de los
aislamientos.

7. CAUSAS DE LAS FALLAS
*Si las fallas no son libreadas prontamente se pueden
presentar los siguientes efectos:
1 Daños en generadores, transformadores, interruptores y
transformadores e instrumentos.
2 fallas con arco eléctrico pueden desencadenar en incendios.
3 Pueden reducir la calidad del voltaje del voltaje dentro del sistema
eléctrico.
4 Pueden producir sobrecalentamiento en barras y todas las uniones
de conductores primarios dentro de la subestación de potencia.
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8. Los interruptores de potencia
son dispositivos destinados a
abrir o cerrar circuitos en
condiciones normales de carga,
o en condiciones anormales que
se presentan en el caso de fallas
INTERRUPTORES DE
POTENCIA.
Tareas primarias de los
interruptores de potencia:
1 Cerrado, debe ser un conductor ideal.
2 abierto, debe ser un aislador ideal.
3 Cerrado, deber ser capaz de interrumpir la
corriente a que fue diseñado, rápidamente en
cualquier instante, sin producir sobre voltajes
peligrosos.
4 Abierto, debe ser capaz de cerrar
rápidamente y en cualquier instante, bajo
corrientes de falla, son soldarse los contactos
por las altas temperaturas.
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9. ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS PRINCIPALES DE LOS
INTERRUPTORES DE POTENCIA:
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1 Cámaras de
interrupción:
extinción en gas SF6,
aceite pequeño y gran
volumen, vacío y soplo de
aire.
2 Aislamientos.
3 Gabinete de mando y
control 129vcd para el
control y 127-220 vca para
la fuerza.
4 Mecanismo de
accionamiento: Hidráulico,
neumático, resorte.

10. Hablemos ahora de las protecciones
Estas instalaciones están sujetas a fallas o corto circuitos y otro tipo de eventos que afectan
la subestación, de ahí la importancia que tienen las protecciones para lo cual se utiliza relés
numéricos que detectaran las fallas, e inician la operación de los dispositivos de
interrupción en los circuitos.
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11. Use big image
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12. Criterios generales de
equipamiento.
La protección que se dará
al transformador de la
subestación será contra
fallas internas y contra
sobrecalentamientos,
causados por sobrecargas
o por fallas externas
prolongadas
Protección del
transformador de potencia.
El transformador de potencia
es uno de los elementos más
vitales e importantes del
sistema de eléctrico de
potencia. La elección de la
protección apropiada puede
estar condicionada tanto por
consideraciones técnicas, de
confiabilidad, económicas y
por el tamaño del
transformador.
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Protección diferencial.
El relé diferencial de
corriente es el tipo de
protección usada más
comúnmente para
transformadores de 10 MVA
en adelante. La protección
diferencial es muy adecuada
para detectar las fallas que se
producen tanto en el interior
del transformador como en
sus conexiones externas.

13. Tipos de Relés Diferenciales para
Protección.
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Protección diferencial usando relés de sobrecorriente
temporizados.
Protección diferencial usando relés diferenciales
porcentuales.
Protección diferencial usando relés diferenciales
porcentuales con restricción de armónicos.
Sobrecorriente de Fase Instantánea.
Protección de Falla a Tierra.
Protección de Sobrecorriente para el Devanado
Terciario.
Protección del Transformador de Puesta a Tierra
Protección de sobrecorriente.
Esta protección se utiliza como
protección de respaldo de la
protección diferencial en el
transformador de potencia, como
para fallas externas, los diferentes
tipos de esta protección son:

14. Protecciones mecánicas.
Son protecciones propias del transformador
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Relé de Presión Súbita o
Válvula de Sobrepresión (SPR).
Relé Buchholz.
Detectores de Nivel de Aceite.
Detectores de Temperatura.
Relé de Imagen Térmica.
Protección de barras.
La Barra es un elemento que dispone de una alta
confiabilidad sin embargo ocurren fallas, llegando a
ser un elemento crítico en el sistema de potencia ya
que es el punto de convergencia de muchos circuitos
tales como: transmisión, generación o carga.
En la protección de barras se usan varios esquemas:
Protección Diferencial de Barras.
 Protección diferencial de alta impedancia.
 Protección diferencial porcentual.
 Protección diferencial porcentual con alta
impedancia moderada.
 Protección Diferencial Parcial.
 Protección de Barras con Comparación
Direccional.
 Zonas Diferenciales Combinadas.

15. Protección de líneas.
Las líneas son los elementos del sistema eléctrico que interconectan
dos o más subestaciones por lo tanto están sometidos
permanentemente a las consecuencias de los fenómenos
meteorológicos y de otro tipo como maniobras humanas.
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Las principales protecciones de línea son:
 Protección de Distancia.
Es una protección más selectiva y por lo mismo puede ser rápida o lenta
dependiendo de la longitud de la línea. Normalmente la protección de
distancia comprende de tres a cinco zonas de protección y medición
independiente cada una de ellas.
Zona 1. Se utiliza para detectar fallas ajustada aproximadamente 80 a 85%.
Zona 2. Su objetivo es proteger el tramo restante de la línea. Se escoge
como criterio inicial el alcance del 100% de la línea protegida más el 50% de la
línea adyacente.
Zona 3. Proporciona protección de respaldo, cuyo ajuste deberá ser tal que
cubra no sólo la línea protegida, para lo cual se debe considerar lo siguiente.
Protecciones de Sobre y Bajo
Voltaje.
La protección de sobre y baja voltaje
opera a un tiempo determinado
cuando se supera un valor de voltaje
específico pero antes de hacer el
ajuste de estas funciones es necesario
definir el voltaje operativo del área de
influencia
Relé de Recierre y Verificación
de Sincronismo.
Se utiliza para comprobar las
condiciones al cierre del disyuntor.
Este relé se implementa para
restaurar la parte fallada del sistema
de transmisión, una vez que la falla se
ha extinguido

16. Reflexiones y recomendaciones
Para terminar quiero dejar mi recomendación en base de lo aprendido en la
investigación realizado y mostrada en estas laminas.
1 Toda protección debe ser sujeta a mantenimiento periódicamente dependiendo de la localización y la exposición de esta
a los elementos.
2 Las tecnologías avanzan con el pasar de los años con esto avanzan las instalaciones pero así también las fallas
volviéndose cada vez mas difíciles de detectar por ende las protecciones deben ser reemplazadas para un optimo
funcionamiento de los equipos y garantizar la seguridad de los operadores.
3 Con el avance de las tecnologías los operadores quienes son los que le dan vida a estos equipos deben avanzar con ellas
ya sea con adiestramiento en el manejo y mantenimiento de estos equipos para evitar cualquier error humano.
3 La higiene y el mantenimiento de las instalaciones es vital para evitar accidentes y malos funcionamientos por parte de
los operadores.
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17. Gracias por ver esta presentacion
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