1. PROFESOR: BACHILLER:
Ing. Mariangela Pollonais Ana S. Rojas v- 20403688
Instituto Universitario Politécnico
“Santiago Mariño “
Extensión – Monagas
Tecnología Eléctrica
SUBESTACIONES
(RADIALES Y NODALES)
Maturin, agosto de 2014.
2. - Definición:
Una subestación es un conjunto de máquinas, aparatos y circuitos, que
tienen la función de modificar 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.
Por razones técnicas (aislamiento, enfriamiento, etc.), las tensiones de
generación en las centrales eléctricas son relativamente bajas en relación a
la las tensiones de transmisión, por lo que si la energía eléctrica se va a
transportar a grandes distancias estas tensiones de generación resultarían
antieconómicas debido a que se producirá gran caída de tensión.
Los diseños de las subestaciones en CADAFE están clasificadas en
dos tipos: las subestaciones radiales y las subestaciones nodales.
SUBESTACIÓN RADIAL
Es una subestación con una sola llegada de línea de 115 kV o 34,5 kV
y con un transformador reductor a las tensiones de 34,5 kV o 13,8 kV. Se les
denomina radial ya que el flujo de energía es en un solo sentido. Las
subestaciones radiales son utilizadas en sistemas de distribución. Estas
según su tensión de llegada se dividen en 2:
Radial I: 115 kV de tensión de llegada
Radial II: 34,5 kV de tensión de llegada
3. Esquema Subestación Radial
Subestación Nodal: es aquella subestación que, interconectada con
otra, conforma un anillo en el sistema de transmisión y, en el cual, el flujo de
energía puede ser en uno o en otro sentido, dependiendo de las condiciones
del sistema.
4. Tipos de diseños según la norma CADAFE para subestaciones
nodales.
Subestación Nodal III: es una subestación con
transformadores reductores a las tensiones de 34,5 kV, 13,8 kV
y eventualmente a 24 kV; por su diseño pueden construirse en
puntos cercanos a las áreas de consumo.
Subestación Nodal II (115 kV): es una subestación con
transformadores reductores a las tensiones de 34,5 kV, 13,8kV.
Esta subestación posee varias salidas de 115 kV.
Subestación Nodal I (230 kV): es una subestación a 230 y
115 kV con autotransformadores 230/115 y transformadores
reductores a las tensiones de 115 a 34,5 y 13,8 kV; por su
tamaño estas subestaciones se construyen en zonas
industriales que se encuentren alejadas de la población.
Subestación Nodal 400 kV: es una subestación con
autotransformadores 400/230/34,5 kV con esquema de barra
doble con disyuntor y medio. Esta tipo de subestación son el
centro de transmisión de energía del sistema eléctrico.
5.- Elementos que constituyen una Subestación.
Elementos principales.
a. Transformador de Potencia.
Un Transformador es una máquina estática electromagnética,
diseñada para la transferencia de energía de un circuito primario de
corriente alterna, a un circuito secundario con la misma frecuencia,
cambiando algunos parámetros como corriente, tensiones y ángulo de
desfasamiento.
5. b. Interruptor de Potencia.
Los interruptores de potencia son dispositivos automáticos de
conmutación de gran importancia para los sistemas de potencia. Por
medio de los interruptores se realiza cualquier cambio de los
esquemas de las redes de corriente para todos los posibles regímenes
de operación a un punto dado del sistema. Genéricamente, un
interruptor es un dispositivo cuya función es interrumpir y restablecer
la continuidad en un circuito eléctrico. Los interruptores de potencia,
como ya se mencionó, interrumpen y restablecen la continuidad de
un circuito eléctrico. La interrupción la deben efectuar con carga o
corriente de cortocircuito. Se construyen en dos tipos generales:
interruptores de aceite e interruptores neumáticos.
c. Restauradores.
Es un interruptor de aceite con sus tres contactos dentro de un
mismo tanque y que opera en capacidades interruptoras
relativamente bajas y tensiones no muy elevadas. Los
restauradores normalmente esta construidos para funcionar con tres
operaciones de cierres y cuatro de aperturas con un intervalo entre
una y otra calibrada de antemano; en la última apertura el cierre debe
ser manual ya que indica que la falla es permanente.
d. Cuchillas fusibles.
Es un elemento de conexión y desconexión de circuitos eléctricos.
Tiene dos funciones: como cuchilla desconectadora, para lo cual se
conecta y desconecta, y como elemento de protección. El elemento de
protección lo constituye el dispositivo fusible, que se encuentra dentro
del cartucho de conexión y desconexión.
e. Cuchillas desconectadoras (Seccionadores).
Las cuchillas desconectadoras se aplican para dar aislamiento
físico a los elementos en desconexión, operan sin carga y se aplican
desde baja tensión hasta alta tensión.
6. f. Las cuchillas de prueba
Están destinadas a operar con carga, y estas van perpendiculares a las
cuchillas seccionadoras
g. Pararrayos.
Es un dispositivo que nos permite proteger las instalaciones contra
sobretensiones de tipo atmosférico. Las ondas que se presentan durante una
descarga atmosférica viajan a la velocidad de la luz y dañan al equipo, si no
se lo tiene protegido correctamente.
h. Tableros de Control, Protección y Medición (CPM).
Es el cual puede estar blindado de dos frentes, sin pasillo al centro y se
instala a intemperie, o en algunos casos lo instalan en el interior bajo techo,
directamente al concreto y con acceso por alguno de los lados.
i. Transformadores de instrumento.
Se denominan como transformadores de instrumento los que se emplean
para la alimentación de equipos de medición, control o protección. Se dividen
en dos clases: transformador de corriente (TC) y transformador de potencial
(TP).
Transformador de Corriente (TC).
Se conoce como transformador de corriente aquel cuya función principal
es cambiar el valor de la corriente de uno más o menos elevado a otro valor
con lo cual se puede alimentar el instrumento ya sea de medición, control o
protección. Como amperímetros, vatímetros, varmetros, instrumentos
registradores, relevadores de sobre corriente etc.
Transformador de Potencial (TP).
Se denomina transformador de potencial aquel cuya función principal es
transformar los valores de tensión sin tomar en cuenta la
corriente. Estos transformadores sirven para alimentar instrumento de
medición, control o protección en que se requiera señal de tensión.
