La subestación eléctrica consta de varias partes principales como la transformación, protecciones, maniobra, medición y control. Su función principal es modificar las tensiones y proveer un medio de conexión entre puntos de generación y consumo en el sistema eléctrico. Incluye equipos como transformadores, interruptores, seccionadores y dispositivos de protección que permiten modificar parámetros eléctricos y controlar el flujo de energía de manera segura.

1. EMPRESA SUB ESTACION VINTO TDE *(TRANSPORTADORA DE
ELECTRCIDAD S.A.)
1. OBJETIVO
Mediante el presente trabajo, se pretende entender algunos conceptos básicos
en el tema de subestaciones eléctricas, así como las partes que la componen,
diagramas unifilares, etc.
2. FUNDAMENTO TEÓRICO
Subestación eléctrica, es el conjunto de equipos y circuitos eléctricos que
forman parte de un sistema eléctrico de potencia, y que tienen la función de
modificar tensiones y/o proveer un medio de conexión entre diferentes puntos
de generación y consumo.
Una subestación en términos generales puede clasificarse de acuerdo a los
siguientes. Criterios:
a. De Acuerdo a la función que realizan:
• S/E variadores de tensión.
• S/E de maniobra o seccionadora de circuitos.
• S/E mixta.
b. De Acuerdo a la aplicación en el sistema:
• S/E de transmisión.
• S/E de subtransmisión.
• S/E de distribución primaria.
• S/E de distribución secundaria.
c. De Acuerdo al tipo de instalación o contracción:
• S/E tipo intemperie.
• S/E tipo interior.
• S/E tipo blindado.
d. De Acuerdo al tipo de servicio que brindan:
• S/E Elevadoras.
• S/E Reductoras.
• S/E de distribución.
• S/E de maniobra.
• S/E de interconexión
• S/E convertidores (AC-AC, AC-DC)
RUBEN CANAVIRI C. VISITA A LA EMPRESA SUB ESTACION F.N.I.
VINTO (TDE)
MEC - 3342 A 12 10

2. 3. DESARROLLO
Una subestación según se nos explicó en el recorrido e información que se
pudo recoger viendo los avisos de información y protección, estos se dividen
en 8 partes:
• Transformación.
• Protecciones.
• Maniobra.
• Medición.
• Comunicaciones.
• Control.
• Dispositivos especiales.
• Acometidas y barras.
3.1. TRANSFORMACIÓN
Que viene a ser la parte más importante de la mayoría de las
subestaciones.
Consta de:
• El transformador de potencia o el
• Autotransformador, dependiendo de las condiciones del sistema
donde se opera.
• Accesorios del transformacion. o autotransformador.
Fig. 1 transformadores
Fig. 2 Autotransformadores monofásicos

3. PROTECCIONES
Que consta de varios equipos y accesorios que sirven para proteger y
garantizar la integridad de la instalación ante posibles eventualidades
y/o fallas. Estos pueden ser:
• Pararrayos: Cuernos de arqueo, Carburo de silicio y óxidos
metálicos.
• Fusibles: Expulsión, Limitador de corriente, Vacío, Chicotillo.
• Blindaje: Todas las partes metálicas accesibles a las personas
incluyendo la cerca están todas conectadas entre sí y a la malla
de tierra.
• Malla de tierra: red de jabalinas debajo de la instalación en
terreno adecuadamente preparado.
• Hilos de guarda, encima y alrededor de la instalación.
Fig. 3 Pararrayos
Fig. 4 Blindaje,hilos de guarda, encima y alrededor de la instalación.
3.2. MANIOBRA

4. Conformada por todos los equipos de apertura, cierre y conmutación de
circuitos (subsistemas)
• Interruptor de Potencia:
Es un dispositivo destinado a la conexión y desconexión de
un circuito eléctrico de potencia en condiciones normales de
carga, en vacío y especialmente en falla (sobrecorrientes y
cortocircuitos)
Fig. 5 Interruptores
En general un interruptor puede tener las siguientes partes:
o Parte activa, constituida por la cámara de extinción de
arcos, los contactos fijos y los contactos móviles con
sus respectivos mecanismos de operación.
o Parte pasiva, constituida por la estructura que soporta la parte
activa.
o Accesorios, formado por los bushing’s, válvulas, conectores de
tierra, placa de características, tablero que contiene
dispositivos de control, protección, medición y otros accesorios.
Las características de los interruptores son:
o Sistema de tensiones: monopolar y tripolar
o Mecanismo de accionamiento: Hidráulicos, neumáticos,
energía almacenada en resortes y mixto.
o Medio en el que se encuentran los contactos: Inmersos en
aceite, hexafluoruro de azufre, aire y vacío.
o Método de extinción del arco: Gran volumen de aceite,
pequeño volumen de aceite, aire comprimido, hexafluoruro
de azufre, vacío y soplado magnético.
o Tipo de Operación: Interruptor y reconectador.
• Seccionadores
Son dispositivos de maniobra capaces de interrumpir en forma visible la
continuidad de un circuito, pueden ser maniobrables bajo tensión pero

5. en general no se lo hace de este modo, debido a que poseen una
capacidad de ruptura casi nula.
Fig. 6 Seccionadores
o Por el tipo de aplicación
• Seccionadores de maniobra
• Seccionadores de tierra
• Seccionadores de puesta rápida a tierra
• Seccionador fusible
• Seccionador de potencia
o Por su forma de funcionamiento
• Rotación sobre ejes laterales
• Rotación sobre el eje central
o Tipo de tensiones que manejan
• Monopolar
• Tripolar
o Tipo de accionamiento
• Manual
• Automática
3.3. MEDICIÓN
Consta de dispositivos electromagnéticos cuya función principal es
aislar de los puntos de alta tensión y reducir proporcionalmente las
magnitudes de tensión y corriente que se utilizan para la protección y
medición de los diferentes circuitos del sistema
3.3.1. Transformadores de Instrumentos

6. CONCEPTO TRANSFORMADOR
POTENCIAL CORRIENTE
Tensión Constante Variable
Corriente Variable Constante
La carga se determina Corriente Tensión
por
Causa de error Caída de Corriente
Tensión derivada en
paralelo
Conexión del En paralelo En serie
transformador a la salida
Conexión de los En paralelo En serie
aparatos al secundario
3.3.1.1. Transformadores de Corriente
Son aparatos en que la corriente secundaria, dentro de las
condiciones normales de operación, es prácticamente
proporcional a la corriente primaria, aunque ligeramente
desfasada.
Clasificación
De acuerdo a su aplicación: medición y protección
De acuerdo a su funcionamiento: inducción y efecto hall
De acuerdo a su construcción: medición, protección y
mixtos
3.3.1.2. Potencia Nominal (BURDEN)
Es la potencia aparente secundaria que a veces se expresa en
VA y a veces en ohm, bajo una corriente nominal determinada y
que se indica en la placa de características del transformador de
potencial.
3.3.1.3. Clase de precisión
La clase de precisión de medición se designa por el error
máximo admisible, en por ciento, que el transformador
puede introducir en la medición, operando con su corriente
nominal.
CLASE UTILIZACIÓN
Aparatos para medición de precisión calibración
0.1
de laboratorio
Mediciones de laboratorio y para los medidores
0.2 a 0.3
de energía de alimentadores de potencia
Alimentación para medidores de energía de
0.5 a 0.6 facturación en circuitos de distribución e
industriales
Alimentación a las bobinas de corriente de los
1 aparatos de medición en general, indicadores o
registradores.

7. Para CT’s de protección:
CLASE UTILIZACION
Alimentación a las bobinas de relevadores de
5p protección diferencial, de impedancia,
direccionales y otros de cierta precisión.
Alimentación a las bobinas de los relevadores
10p ordinarios de protección.
Fig. 7 CT’s
3.3.2. Transformadores de Potencial
Son aparatos en que la tensión secundaria, dentro de las condiciones
normales de operación, es prácticamente proporcional a la tensión
primaria, aunque ligeramente desfasada.
Clasificación
De acuerdo a su aplicación: medición y protección
De acuerdo a su funcionamiento: inducción, divisor capacitivo o resistivo
y divisores mixtos
De acuerdo a su construcción: medición, protección y mixtos.8
Potencia Nominal (BURDEN)
Valores normalizados para un factor de potencia cos (fi)=0.8 inductivo,
son: 2.5, 5, 12.5, 25, 50, 100, 200, 300, 400 y 500 VA.
3.3.2.1. Clase de Precisión
La clase de precisión de medición se designa por el error
máximo admisible en por ciento, que el transformador puede
introducir en la medición, operando con su tensión nominal
primaria y a la frecuencia nominal.

8. CLASE UTILIZACION
Aparatos para medición de precisión y
0.1
calibración de laboratorio
Mediciones de laboratorio y para los
0.2 a 0.3 medidores de energía de alimentadores de
potencia
Alimentación para medidores de energía de
0.5 a 0.6 facturación en circuitos de distribución e
industriales
Alimentación a las bobinas de corriente de los
1 aparatos de medición en general, indicadores
o registradores
Para PT’s de protección:
CLASE UTILIZACION
Alimentación a la bobinas de relevadores de
3p impedancia direccionales y otros de cierta
precisión
Alimentación a las bobinas de los relevadores de
6p
sobretensión o de mínima tensión.
Fig. 8 PT’s
3.4. COMUNICACIONES
Que puede ser del tipo “carrier” (onda portadora), que es la más usual
entre diferentes instalaciones del sistema, tipo digital vía fibra óptica
(especialmente para comunicación interna entre equipos y paneles de
control), y finalmente satelital entre los más innovadores.
En nuestro caso el que más nos interesa es el de tipo carrier, ya que es
el más utilizado en nuestro país.

9. Fig. 9 CCPDs
Este sistema consiste en introducir señales de datos y voz (teléfono) en
las líneas de alta tensión pero con un valor de frecuencia muchísimo
más alto que el que tiene la energía que viaja por las líneas, luego, esta
señal es capturada en el lugar de destino mediante una bobina de
bloqueo que luego describiremos. Posteriormente estas señales son
decodificadas para su interpretación.
3.4.1. Bobina de Bloqueo
Denominado también trampa de onda, es un elemento instalado en
serie con la línea de alta tensión y cuya impedancia a la frecuencia
de la red es despreciable, de tal forma que no afecta a la
transmisión de energía eléctrica. Su característica principal es
que al subir la frecuencia, también se incrementa el valor de
su impedancia, bloqueando de esta forma las señales eléctricas de alta
frecuencia.
Fig. 10 Trampa de onda

10. 3.5. CONTROL
El sistema de control de una subestación, normalmente esta todo
centralizado en una sala única, aunque es posible que algunos equipos
especiales cuenten con su propia sala de control.
En ambos casos, se cuenta con varios tableros de control medición y
operación que funcionan permanentemente que los suelen llamar
“armarios”.
En estos armarios, están alojados todos los medidores que hagan falta
(tensión, corriente, frecuencia fdp etc.) que normalmente son
individuales para cada fase. Los botones y perillas de mando de los
distintos equipos. Los dispositivos de alarma y finalmente recolectores
de información.
Fig. 11 La sala de control
3.6. DISPOSITIVOS ESPECIALES
Dependiendo de la importancia o la labor de la subestación, esta,
además de todo lo ya mencionado, puede contar con algunos otros
equipos adicionales que le permiten ampliar sus capacidades o
simplemente cumplir con su objetivo.
Entre esos equipos adicionales, podemos citar:

11. 3.6.1. Banco de Capacitores
Se denomina banco de capacitares, a un conjunto de varios
capacitores conectados en serie y/o paralelo. Y se utilizan para la
regulación de la tensión y mejoramiento del factor de potencia por
una parte y en otros casos para mejorar o aumentar la capacidad de las
líneas de transmisión.
Fig. 12 Banco de capacitores
3.6.2. Banco de Baterías
Se denomina así, a un grupo de varias baterías conectadas en
serie y paralelo. Se utiliza como fuente de alimentación de respaldo
de los elementos de protección,medición, comunicación, fuerza
motriz e iluminación en caso de emergencia.
Los más avanzados, denominados UPS cuentan con un sistema de
control inteligente propio y mejores prestaciones.
3.6.3. Reactores
Son bobinas con núcleo magnético para absorber la saturación
capacitiva en un tramo de línea largo (exceso de potencia reactiva)
Los reactores con núcleo vacío o de aire, sirven para conectar un banco
de capacitores con alguna carga, a modo de amortiguador de corriente.
Fig. 13 Reactores

12. 4. CONCLUSIONES
• Una subestación es un conjunto de máquinas, aparatos y circuitos, que
están conectados su principal función transformar los parámetros de la
potencia eléctrica, permitiendo el control del flujo de energía, brindando
seguridad para el sistema eléctrico, para los mismos equipos y para el
personal de operación y mantenimiento.
• El uso de las subestaciones eléctricas es de vital importancia entre la
generación y carga ya que nos permite modificar la tensión, control del flujo
de la energía necesaria para llevar a cabo los procesos. Las subestaciones
se pueden clasificar en primarias, secundarias, y subestaciones en las
plantas generadoras; el elemento principal de una subestación eléctrica es
el transformador, que funciona con el principio de inducción, a través de
una serie de bobinados, que permiten controlar el voltaje de salida.
5. BIBLIOGRAFÍA
“Elementos de Diseño de Subestaciones Eléctricas”, Gilberto Enríquez Harper,
Editorial Limusa-México