Este documento describe los componentes y equipos clave de una subestación eléctrica, incluyendo transformadores de potencia, autotransformadores, disyuntores, seccionadores y reconectadores. Explica cómo funcionan estos dispositivos y sus diferentes tipos. También define los servicios generales de una subestación, que son las actividades de apoyo necesarias para su operación y mantenimiento.

1. INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO.
“SANTIAGO MARIÑO”.
EXTENSIÓN MATURÍN.
ESCUELA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA.
SUBESTACIONES II
PROFESOR: BACHILLER:
ING. Mariangela Pollonais Herrera Carlos
C.I.: 20403695
Monagas, Agosto de 2014.

2. Transformadores De Potencia
Un transformador de potencia es aquel aparato que maneja grandes
magnitudes de voltio amperios VA, los cuales se expresan en KVA (kilo voltio
amperios) o en MVA (mega voltio amperios).
Usualmente se considera un transformador de potencia cuando su
capacidad es de un valor a partir de: 500 KVA, 750 KVA, 1000 KVA, 1250
KVA o 1.25 MVA, hasta potencias del orden de 500 MVA monofásicos y de
650 MVA trifásicos, 900 MVA. Estos últimos operan en niveles de tensión de
500kV, 525kV y superiores.
Generalmente estos transformadores están instalados en
subestaciones para la distribución de la energía eléctrica. Efectuando la tarea
intermediadora entre las grandes centrales de generación y los usuarios
domiciliarios o industriales; que consiste en reducir los altos niveles de
tensión con el cual es transmitida la energía a magnitudes de tensión
inferiores, que permiten derivar circuitos a los usuarios en medias o bajas
tensiones.
Figura – 1. Transformador de potencia.
Funcionamiento.
Los transformadores se basan en la inducción electromagnética. Al
aplicar una fuerza electromotriz en el devanado primario, es decir una
tensión, se origina un flujo magnético en el núcleo de hierro. Este flujo viajará

3. desde el devanado primario hasta el secundario. Con su movimiento
originará una fuerza electromagnética en el devanado secundario.
Según la Ley de Lenz, necesitamos que la corriente sea alterna para
que se produzca esta variación de flujo. En el caso de corriente continua el
transformador no se puede utilizar.
Componentes.

4. Autotransformadores.
Un autotransformador es un transformador especial que para donde
una parte del devanado es común tanto al primario como al secundario, esto
es debido al pequeño valor de su tensión relativa de cortocircuito.
Al tener un solo devanado para el primario y el secundario es mas
barato que un transformador convencional y, además, tiene menos perdidas,
lo que hace un mejor rendimiento.
Figura – 2. Bobinado del autotransformador.
Funcionamiento.
El principio de funcionamiento es el mismo que el de el transformador
común, entonces la relación de transformación entre las tensiones y
las corrientes y el número de vueltas se mantiene.
Las corrientes primaria y secundaria están en oposición y la corriente
total que circula por las espiras en común es igual a la diferencia de la
corriente del devanado de baja tensión y el devanado de alta tensión.
Para que un autotransformador funcione adecuadamente, los dos
devanados deben tener el mismo sentido de bobinado.
Componentes.
Las partes que conforman el autotransformador, son similares a la de
un transformadores, solo varia en que posee un solo devanado tanto para el
primario como para el secundario.

5. Equipos De Maniobra De Una Subestación.
Disyuntor.
Un disyuntor es un interruptor automático magneto-térmico, capaz de
interrumpir el circuito eléctrico, anta un aumento de la intensidad de corriente
o frente a un cortocircuito.
Es un interruptor automático magneto-térmico, que puede abrir un circuito
eléctrico ante la subida de intensidad de corriente que circula por él, o por un
cortocircuito. Están destinados a la protección de los equipos eléctricos y de
las personas.
Este dispositivo se rearma luego de localizado y reparado el daño
causante, a diferencia de los fusibles, que deben ser reemplazados luego de
un único uso. Se presentan en distintos tamaños y características.
Se utiliza como protección en caso de contactos indirectos, o sea que
está relacionado con la descarga a tierra de las masas. Este dispositivo
cortará la corriente en cuanto detecte la variación de voltaje ocasionada por
una falla en la descarga a tierra.
Figura – 3. Disyuntores.
Clasificación.
Según el medio eléctrico en el cual se encuentran los contactos, los
tipos empleados para los disyuntores son los siguientes:
1. En aceite.
2. En SF6 (hexafluoruro de azufre).
3. De soplo de aire.
4. En vacío.

6. Describimos los diferentes tipos:
1. En aceite:
Se aprovecha la energía desprendida por el arco mismo para apagarlo.
La separación de los contactos se hace en baño de aceite, lo cual tiene dos
ventajas para aumentar el poder de corte:
a) La rigidez dieléctrica del aceite es mayor que la del aire a presión
atmosférica.
b) El arco descompone el aceite, generando hidrógeno, que es un medio
refrigerante superior al aire.
Figura – 4. Disyuntor en baño de aceite
2. En SF6:
Desde ya unos cuantos años, el interruptor en aceite se ha
reemplazado por el de SF6, que es un gas inerte que se hace trabajar a la
presión de 2 o 3 kg/cm2. Se manda SF6 a presión sobre el arco,
generalmente a lo largo del eje del arco, lo cual lo adelgaza y lo apaga.
El disyuntor en SF6 es totalmente hermético para mantener la presión,
presentando varias ventajas que hacen que sea cada vez más empleado: el
SF6 no es tóxico, el disyuntor ocupa poco espacio (ideal en subestaciones
compactas) y además no es ruidoso.

7. Figura – 5. Disyuntor en FS6.
3. Con soplo de aire:
Se manda sobre el arco aire comprimido a 15 kg/cm2, siendo el
principio de funcionamiento similar al de SF6. Pero la presión elevada
requiere mayores precauciones para impedir escapes de aire.
Figura – 6. Disyuntor con soplo de aire.
4. En vacío:
Estos disyuntores se limitan a la tensión de 30 kV. Los contactos se
separan en una cámara donde se ha hecho el vacío. De esta manera, se
trata de evitar el nacimiento del arco (no hay gas que se ionice). Aunque esto
no se logra totalmente, se disminuye mucho la duración del arco, la energía
producida por el arco y la distancia a la que tienen que separarse los
contactos.

8. Figura – 7. Representación de la cámara de un disyuntor en vacio.
Seccionadores.
Dispositivo mecánico de conexión y desconexión que permite cambiar las
conexiones del circuito para aislar un elemento de la red eléctrica o una parte
de la misma del resto de la red.
El seccionador es un aparato de maniobra que sirve para interrumpir un
circuito sin caga y en forma visible, si se opera el aparato con carga se
produce un arco por las características inductivas y capacitivas de la carga.
Es u aparato que puede ser operado en forma:
Manual: es una maniobra directa sobre el eje de rotación, produciendo un
efecto palanca.
Motorizado o automático: se coloca solidario al eje de rotación un
mecanismo, que a través de un motor pequeño, produce el movimiento de
cierre o apertura.
Clasificación.
Atendiendo a su forma constructiva y a la forma de realizar la
maniobra de apertura, se distinguen cinco tipos de seccionadores empleados
en alta y muy alta tensión.

9.  Seccionador de cuchillas giratorias.
Como su propio nombre indica, la forma constructiva de estos
seccionadores permite realizar la apertura mediante un movimiento giratorio
de sus partes móviles. Su constitución permite el uso de este elemento tanto
en interior como en intemperie.
Figura – 8. Seccionador de cuchillas giratorias.
 Seccionador de cuchillas deslizantes.
El movimiento de sus cuchillas se produce en dirección longitudinal
(de abajo a arriba). Son los más utilizados debido a que requieren un menor
espacio físico que los anteriores, por el contrario, presentan una capacidad
de corte menor que los seccionadores de cuchillas giratorias.
Figura – 9. Seccionador de cuchillas deslizantes.

10.  Seccionadores de columnas giratorias.
Su funcionamiento es parecido al de los seccionadores de cuchillas
giratorias, la diferencia entre ambos radica en si la pieza aislante realiza el
movimiento de manera solidaria a la cuchilla o no. En los seccionadores de
columnas giratorias, la columna aislante que soporta la cuchilla realiza el
mismo movimiento que ésta. Están pensados para funcionar en intemperie a
tensiones superiores a 30 kV.
Figura – 10. Seccionadores de columnas giratorias.
Seccionadores de pantógrafo.
Estos seccionadores realizan una doble función, la primera la propia
de maniobra y corte y la segunda la de interconectar dos líneas que se
encuentran a diferente altura. En este tipo de seccionadores se debe prestar
especial atención a la puesta a tierra de sus extremos.
Figura – 11. Seccionadores de pantógrafo.

11. Reconectadores.
Se puede definir como reconectador al equipo diseñado para abrir o
cerrar un sistema eléctrico bajo condiciones normales de operación o de falla
y realizar la reconexión automática del circuito.
Es esencialmente un disyuntor con un sistema para detectar
sobrecorriente y medir corrientes, capaz de interrumpir y cerrar un circuito de
corriente alterna con una secuencia de cierres y aperturas predeterminadas,
hasta alcanzar un disparo definitivo en caso de fallas permanentes o
mantenerse cerrado por fallas temporales, debiendo reponerse y estar en
capacidad de cumplir nuevamente una secuencia operativa completa.
Figura – 12. Diferentes tipos de reconectadores.
Se clasifican de acuerdo a su sistema de control en:
De control hidráulico: utilizan el aceite como aislamiento eléctrico y
en los mecanismos de conteo y secuencia y en las operaciones de
temporización de apertura y reconexión.
De control electrónico: utilizan las señales digitales provenientes de
un microprocesador como medio de accionamiento.
Entre estos también tenemos los siguientes reconectadores:
Los reconectadores KF: protegen sistemas de2.4KV a 14.4 KV y34.5
KV y están diseñados hasta para560 amperios continuos y
10000amperios simétricos de interrupción.

12. Figura – 13. Reconectadores KF
Los reconectadores KFE: protegen sistemas de 2,4 a 14,4 KV y
están diseñados para400 amperios continuos y 6000amperios
simétricos de interrupción.
Figura – 14. Reconectadores KFE.

13. Los reconectadotes RV: protegen sistemas de2.4KV a 14.4 KV y34.5
KV y están diseñados hasta para560 amperios continuos y
12000amperios simétricos de interrupción como valores máximos.
Figura – 15. reconectadotes RV
El Reconectador GVR: se provee en tensiones de15.5, 27 y 38 KV,
con aisladores antivandalismo y Control Microprocesador PANACEA.
Es un reconectador que se encuentra en un tanque al vacío o
contenido de SF6 y utiliza este mismo medio para realizar la
interrupción del arco eléctrico, es decir, utiliza interruptores de vacío.
Figura – 16. Reconectador GVR

14. Servicios Generales De Una Subestación.
Los servicios generales surgen y evolucionan como respuesta a las
necesidades de apoyo que tiene toda organización humana, sea esta
pública, privada o social en el desarrollo de actividades que posibilitan el
logro de su misión institucional.
Los servicios generales se refieren por lo general a todas aquellas
actividades que tienen que ver con la función de apoyo material y logístico
para que una organización o institución pública desarrolle sus actividades,
sin ningún obstáculo.
Los servicios generales suelen identificarse como aéreas operativas
especializadas en labores de conservación y mantenimiento de las oficinas e
instalaciones como subestaciones eléctricas, plantas de emergencias, entre
otros.
Los servicios generales constituyen el conjunto de actividades
técnicas de apoyo a la operación de las organizaciones y tiene como objetivo
asegurar de forma permanente, general, regular y continua la satisfacción de
las necesidades operativas de las subestaciones eléctricas.