ISA-Diseño_Subestaciones - Ing. Méndez

Subestaciones a muy alta tensiónTEMAS 1. Configuraciones 2. 3. 4. 5. 6. 7. Coordinación de aislamiento Compensación reactiva Transformadores de potencia Subestaciones aisladas en gas Distancias de seguridad Diseño 1 – Configuraciones 1 - Configuraciones Doble interruptor Configuraciones Interruptor y medio B1 B2 Conexión de transformador directamente a barras .1 . Configuraciones Interruptor y medio .1 . Configuraciones Barra doble con transferencia .1 . 1 .Configuraciones Barra doble con transferencia . 2 – Coordinación de aislamiento . 2 – Coordinación de aislamiento Dispositivos para la coordinación de aislamiento  Explosores  Descargadores de sobretensión  Resistencias de pre-inserción  Mando sincronizado . 2 – Coordinación de aislamiento . 2 – Coordinación de aislamiento . 2 – Coordinación de aislamiento . 2 – Coordinación de aislamiento  Sobretensión continua .Sobretensión temporal  Sobretensión de maniobra  Sobretensión atmosférica . 3 – Compensación reactiva . Compensación reactiva Condensadores en derivación U1 RL XL IL XC U2 IC Ir Carga U1 IL U2 Ir Ic IcXL IcRL IrRL IrXL Caída de tensión debida a la corriente de carga .3 . 3 .Compensación reactiva Condensadores en derivación Batería de condensadores con fusible externo Batería de condensadores con fusible interno . Compensación reactiva Reactores en derivación U1 RL XL IL XLi U2 Ii I2 Carga .3 . 3 .Compensación reactiva Reactores en derivación Reactor en aceite Reactor en aire . Reactor de neutro .Compensación reactiva Reactores de neutro  Los reactores de neutro se utilizan para contrarrestar el acople capacitivo entre las fases y así eliminar el arco secundario durante la apertura monopolar de una falla.3 . Compensación reactiva Diagrama unifilar típico para compensación en derivación .3 . Compensación reactiva Compensación serie U1 RL XL U’2 XC U2 Carga U2 U1 -Ic U’2 I IXL IRL .3 . 3 .Compensación reactiva Compensación serie . Compensación reactiva Diagrama unifilar típico para compensación en serie .3 . 4 – Transformadores de potencia . 4 – Transformadores de potencia Transformadores o autotrasformadores: transformador de red Tipo de unidades: monofásicas o trifásicas Devanado terciario: cargable o devanado de compensación Cambiador de tomas bajo carga: pasos y tamaños de estos Unidad de reserva: cambio rápido Sistema de extinción contra incendios: pros y contras Formas de mitigar contingencias •Muros cortafuegos •Foso de recolección de aceites . 5 – Subestaciones aisladas en gas . 5 – Subestaciones aisladas en gas Ventajas:  Tamaño reducido: 5 al 15 % del área de la convencional  Menor tiempo de montaje  A prueba de contaminación ambiental  Menor mantenimiento  Mayor seguridad a los operadores  No produce radio interferencia . 5 – Subestaciones aisladas en gas Desventajas:  Mayor costo de los equipos  Mayor dificultad y costo para las ampliaciones  Necesidad de seccionadores de puesta a tierra en todas las secciones  Mayor dificultad para visualizar la configuración . 6 – Distancias de seguridad . 6 – Distancias de seguridad Supuestos para definir las distancias de seguridad . 6 – Distancias de seguridad Circulación de personas . 6 – Distancias de seguridad Circulación de vehículos . 6 – Distancias de seguridad Circulación perimetral . 6 – Distancias de seguridad Trabajos sobre equipos . 7 – Diseño . 7 – Diseño Procedimiento de diseño . 7 – Diseño Información para el diseño  Altura sobre el nivel del mar  Temperaturas mínima. media y máxima anual y mensual  Humedad relativa  Viento máximo  Grado de contaminación ambiental  Exposición solar  Precipitación pluvial  Nivel de descargas atmosféricas  Amenaza sísmica  Características topográficas  Planos generales del área. con indicación de vías de acceso y líneas de transmisión.  Condiciones de suelos del terreno  Resistividad del terreno. . 7 – Diseño Estudios Información obtenida Utilización de la información Estudios fundamentales a) Flujo de cargas         c) Estabilidad   d) Sobretensiones temporales  Efecto Ferranti  Rechazo de carga  Por falla monofásica e) Estudio Z ()-armónicos     Flujos máximos de potencia Corrientes máximas Tensiones máximas y mínimas       Ajustes de protecciones Establecer necesidades de compensación Relaciones de TC’s y TT’s Equivalentes Thevenin Coordinación de protecciones Selección pararrayos b) Cortocircuito Corrientes de cortocircuito Distribución de corrientes y aportes Relación X/R Sobretensiones fallas asimétricas % de corriente cd aperiódica Tiempos máximos para despeje de fallas Sobretensiones por rechazo de carga Corriente capacitiva de líneas Máxima tensión extremo abierto Sobretensiones fases sanas Frecuencias de resonancia (polos y ceros)   Selección tiempos de recierre Selección pararrayos      Selección pararrayos Selección interruptores Selección compensaciones Ajustes de relés de sobretensión Determinación de la necesidad de filtros (para el caso de sistemas de compensación) . Corrientes máximas Bobinas limitadoras Energía pararrayos Dimensionamiento reactancias limitadoras Selección pararrayos Sintonización reactores de neutro (verificación de tomas) Selección interruptores Selección dispositivos de protección bobinas de bloqueo Selección pararrayos Coordinación de aislamiento   b) Sobretensiones atmosféricas Descargas directas e indirectas Efecto distancia Máximas sobretensiones Energía pararrayos Distancias de pararrayos a equipos .7 – Diseño Estudios Información obtenida Utilización de la información Estudios transitorios       a) Sobretensiones de maniobra Energizaciones Aperturas Recierres Recierre monopolar Descarga capacitores Despeje de fallas       Sobretensiones máximas Corrientes de energización TTR en interruptores de alta tensión.