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PDVSA CIED, Mayo 2000 Diseo Grfico: Jorge FernndezFacilitador: Domenico Vaccariello
Subestaciones:Subestaciones:Partes yPartes y
ComponentesComponentes
CIED
Universidad Corporativa
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PDVSA CIED, Mayo 2000 Diseo Grfico: Jorge FernndezFacilitador: Domenico Vaccariello
Objetivo General
ComprenderComprender loslos conceptosconceptos bsicosbsicos enen elel diseodiseo dedelaslas subestacionessubestaciones elctricas,elctricas, loslos equiposequipos yy laslas partespartes
queque laslas componencomponen
UtilizarUtilizar laslas herramientasherramientas dede lala corporacincorporacin parapara lalainspeccininspeccin yy evaluacinevaluacin dede laslas subestacionessubestacioneselctricaselctricas
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Contenido
TiposTipos yy ConfiguracinConfiguracin dede SubestacionesSubestaciones ElctricasElctricas PrincipalesPrincipales ComponentesComponentes dede unauna SubestacinSubestacin ElctricaElctrica
OtrosOtros ElementosElementos dede unauna SubestacinSubestacin ElctricaElctrica PlanosPlanos dede unauna SubestacinSubestacin ElctricaElctrica AspectosAspectos GeneralesGenerales dede ConstruccinConstruccin dede unauna SubestacinSubestacin
ElctricaElctrica
GuaGua GeneralGeneral dede EspecificacinEspecificacin parapara elel DiseoDiseo dede unaunaSubestacinSubestacin ElctricaElctrica
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Tipos y Configuracin deTipos y Configuracin deSubestaciones ElctricasSubestaciones Elctricas
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Contenido
Concepto de SubestacinConcepto de Subestacin
Funcin de una SubestacinFuncin de una Subestacin
Tipos de SubestacionesTipos de Subestaciones
Configuracin de SubestacionesConfiguracin de Subestaciones
TIPOS Y CONFIGURACIN DE SUBESTACIONES ELCTRICASTIPOS Y CONFIGURACIN DE SUBESTACIONES ELCTRICAS
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Concepto de Subestacin
GrupoGrupo dede elementoselementos queque sese combinancombinan parapara recibirrecibir yy
transmitirtransmitir lala energaenerga elctrica,elctrica, dede maneramanera segurasegura yy
confiable,confiable, variandovariando dede ser ser necesarionecesario loslos nivelesniveles dede
tensintensin
TIPOS Y CONFIGURACIN DE SUBESTACIONES ELCTRICASTIPOS Y CONFIGURACIN DE SUBESTACIONES ELCTRICAS
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Funcin de la Subestacin
TiposTipos bsicosbsicos dede Subestaciones,Subestaciones, dede acuerdoacuerdo aa susu funcinfuncin::
ElevadoraElevadoraAsociadas principalmente a plantas de generacin de electricidad y/o a lneasde transmisin
InterconexinInterconexinSirven de enlace para dos o mas sistemas elctricos que podran operarindependientemente
ReductoraReductoraPrincipalmente asociadas a lneas de transmisin y prximas a la carga
DistribucinDistribucinEncargadas de alimentar cargas finales u otras S/Es, dentro de un reageogrfica relativamente pequea. Dentro de una planta industrial estas S/Esestn conformadas principalmente por Centro Control de Motores (CCM)
TIPOS Y CONFIGURACIN DE SUBESTACIONES ELCTRICASTIPOS Y CONFIGURACIN DE SUBESTACIONES ELCTRICAS
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Tipos de SubestacionesTipos de SubestacionesDe acuerdo al montaje o construccinDe acuerdo al montaje o construccin
Bajo Perfil
Alto PerfilExterior
Interior
Abierta
Hbrida
Blindada
AireSF6AceiteResina
Exterior
Interior
ESTACIONARIA
PORTTILTransformacin
Transformacin y Seccionamiento
TIPOS Y CONFIGURACIN DE SUBESTACIONES ELCTRICASTIPOS Y CONFIGURACIN DE SUBESTACIONES ELCTRICAS
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DeDe acuerdoacuerdo aa lala confiabilidadconfiabilidad yy aa lala continuidadcontinuidad dede
servicioservicio requerida,requerida, laslas S/EsS/Es sese diseandisean concon unun
arregloarreglo dede barras,barras, entreentre laslas cualescuales sese destacandestacan::
Barra SimpleBarra Simple Barra Simple SeccionadaBarra Simple Seccionada
Doble BarraDoble Barra
Barras en AnilloBarras en Anillo
Barra Principal y de TransferenciaBarra Principal y de Transferencia
Interruptor y MedioInterruptor y Medio
Configuracin de Subestaciones Elctricas(Arreglos bsicos de barras)
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CaractersticasCaractersticas::
Arreglo mas sencillo
Dispone de una sola alimentacin Asociadas a cargas que requieren
poca confiabilidad
Bajo factor de servicio
Fcil de ampliar
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Barra Simple
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Barra Simple Seccionada
CaractersticasCaractersticas::
Similar al arreglo de Barra Simple, pero con uninterruptor de acople, para la unin de las barras.
Es alimentada desde dos fuentes, una para cadabarra
Usualmente asociada a cargas que requieren ciertaconfiabilidad y continuidad de servicio, pero sidispone de un sistema de transferencia automtica,se incrementa considerablemente la confiabilidad
Conocida tambin como S/E tipo secundarioselectivo
Fcil de ampliar Requiere mayor inversin en el mbito deprotecciones y control
Requiere verificacin de sincronismo para elinterruptor de acople, cuando los alimentadores debarras provienen de fuentes o barras distintas aguas
arriba
TIPOS Y CONFIGURACIN DE SUBESTACIONES ELCTRICASTIPOS Y CONFIGURACIN DE SUBESTACIONES ELCTRICAS
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CaractersticasCaractersticas::
Similar a la Barra Simple Seccionada,solo que la carga se puede conectar a
cualquiera de las barras
Presenta una alta confiabilidad y factorde servicio
Asociada a cargas importantes Gran flexibilidad para labores de
mantenimiento y operacin
Doble Barra
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CaractersticasCaractersticas::
Es similar a la Doble Barra, pero contodos los extremos de las barras unidos,formando un anillo
Puede estar formado por mas de dosbarras
Para cargas que requieren extremacontinuidad de servicio y confiabilidad,se combinan este tipo de S/Es aguasarriba, y prxima a la carga se instala unaS/E tipo doble barra con transferencia
automtica Gran flexibilidad para labores demantenimiento y operacin
Sistema de protecciones bastantecomplicado
Difcil de ampliar
Barras en Anillo
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CaractersticasCaractersticas::
Similar al arreglo de barra simple osimple seccionada, pero con una barra
adicional, para permitir labores demantenimiento de cualquier interruptor,sin interrumpir el suministro elctrico a lacarga respectiva
Slo se le puede hacer mantenimiento aun interruptor a la vez, manteniendo el
principio de no desenergizar la carga
Barra Principal y de Transferencia
TIPOS Y CONFIGURACIN DE SUBESTACIONES ELCTRICASTIPOS Y CONFIGURACIN DE SUBESTACIONES ELCTRICAS
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CaractersticasCaractersticas::
Similar al caso de doble barra,pero se requiere un interruptor ymedio para cada carga
Gran flexibilidad para labores demantenimiento y operacin
Presenta una alta confiabilidad ycontinuidad de servicio para lacarga
Sistemas de control y proteccinbastante complicados
Interruptor y Medio
TIPOS Y CONFIGURACIN DE SUBESTACIONES ELCTRICASTIPOS Y CONFIGURACIN DE SUBESTACIONES ELCTRICAS
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BarraBarra SimpleSimple
Diversidad de Esquemas de Barras
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BarraBarra SimpleSimple SeccionadaSeccionada
Diversidad de Esquemas de Barras
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BarraBarra PrincipalPrincipal yy dede TransferenciaTransferencia
Diversidad de Esquemas de Barras
TIPOS Y CONFIGURACIN DE SUBESTACIONES ELCTRICASTIPOS Y CONFIGURACIN DE SUBESTACIONES ELCTRICAS
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BarraBarra simplesimple concon seccionadorseccionador enen derivacinderivacin yy barrabarraseccionadaseccionada concon seccionadorseccionador enen derivacinderivacin
Diversidad de Esquemas de Barras
TIPOS Y CONFIGURACIN DE SUBESTACIONES ELCTRICASTIPOS Y CONFIGURACIN DE SUBESTACIONES ELCTRICAS
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BarrasBarras enen anilloanillo
Diversidad de Esquemas de Barras
TIPOS Y CONFIGURACIN DE SUBESTACIONES ELCTRICASTIPOS Y CONFIGURACIN DE SUBESTACIONES ELCTRICAS
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DobleDoble juegojuego dede barrasbarras yy unauna dede transferenciatransferencia
Diversidad de Esquemas de Barras
TIPOS Y CONFIGURACIN DE SUBESTACIONES ELCTRICASTIPOS Y CONFIGURACIN DE SUBESTACIONES ELCTRICAS
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DobleDoble juegojuego dede barrasbarras concon dosdos interruptoresinterruptores
Diversidad de Esquemas de Barras
TIPOS Y CONFIGURACIN DE SUBESTACIONES ELCTRICASTIPOS Y CONFIGURACIN DE SUBESTACIONES ELCTRICAS
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DobleDoble juegojuego dede barrasbarras concon dosdos interruptoresinterruptores
Diversidad de Esquemas de Barras
TIPOS Y CONFIGURACIN DE SUBESTACIONES ELCTRICASTIPOS Y CONFIGURACIN DE SUBESTACIONES ELCTRICAS
SISTEMA ELCTRICOPRINCIPAL
SIN
TG-350 MVA
T1
TX 115- 34.5 kV90/120 MVA
T2 T4
ENELCO
T3
BARRA I
E&PPTO. MIRANDA
S/E PEQUIVEN115 kV
S/E TABLAZO II115 kV
BARRA II
CLOROSODA LGN IIPOLILAGO SIST. 13.8 kV RESILIN
OLEFINAS IIETANO
CALDERAS15/16/17
PTA.ELCTRICA
MVCII AIRE VAPOR
S/E EST.-VIN.
OLEFINAS I PLASTILAGO
S/E OLEF.-PLAST.
CTA/CALDERAS
FERTILIZANTES
VINILOSI
S/E JET PACK
S/E PQV34.5 kV
PROPILVEN
TG-450 MVA
TG-530 MVA
TG-630 MVA
TG-1050 MVA
PVC II ACPV
Complejo El Tablazo - Pequiven
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Diversidad de Esquemas de Barras
TIPOS Y CONFIGURACIN DE SUBESTACIONES ELCTRICASTIPOS Y CONFIGURACIN DE SUBESTACIONES ELCTRICAS
480 V
4.16kV
S/E PRINCIPAL34.5kVBARRA I
ALIMENTADOR I ALIMENTADOR II
M M
MC15
BARRA II
BARRA IIBARRA I
TG-4
40 MW
TG-10
33 MW
S-1 S-2
S/E 115kV
MC17
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Principales componentes dePrincipales componentes deuna Subestacin Elctricauna Subestacin Elctrica
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Transformadores de Potencia Interruptores de Potencia Seccionadores de Potencia Fusibles de Alta Tensin
Aisladores
Terminales de potencia Conductores Conectores Descargadores de
Sobretensiones (pararrayos)
Principales componentes de unaSubestacin Elctrica
Resistencia y Reactores de Puesta aTierra
Malla y Sistema de Puesta a Tierra Transformadores de Corriente Transformadores de Potencial Rels de Proteccin Bateras y Cargador Equipos UPS Generador de Emergencia
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Ncleo Devanados
Tanque y aceite Terminales Cambiador de tomas
Sin Carga
Con carga (regulador automtico de voltaje)
Componentes PrincipalesComponentes Principales
Transformadores de Potencia
PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIN ELCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIN ELCTRICA
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Tipos de Transformadores de PotenciaTipos de Transformadores de Potencia
Nmero de fase
y Monofsico
y Polifsicos
Nmero de devanados
Forma de regulacin de voltajey Sin regulacin
y Regulacin con carga
y Regulacin sin carga
Mtodo de enfriamiento (de acuerdo a normas ANSI)
y OA (Oil-Air /Aire-Aceite)
y FA (Forced Air / Aire Forzado)
y OW (Oil-Water / Agua Aceite)
y FOA (Forced Oil-Air)
y FOW (Forced Oil-Water) (agua con circulacin forzada)
Tipo de ncleoy Laminado
y Acorazado
PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIN ELCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIN ELCTRICA
SegnSegn
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Partes y componentes de un Transformador dePotencia
PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIN ELCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIN ELCTRICA
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Especificacin de Ingeniera: PDVSA N N-201, OBRASELCTRICAS, Manual de Ingeniera de Diseo, Volumen 4-I,capitulo 7.
Engineering specification: PDVSA NN-252, GENERALSPECIFICATIONFOR ELECTRICAL ENGINEERING DESIGN,Manual de Ingeniera de Diseo, Volumen 4-I, capitulo 3.2.
Procedimiento de inspeccin: PDVSA NPI-13-06-03,INSPECCIN EN EL CAMPOPARA RECEPCIN DE
TRANSFORMADORES, Manual de Inspeccin, Volumen 7. IEEE Std 141-1993, IEEE Recommended Practice for Electric
Power Distribution forIndustrial Plants, capitulo 10.4.
Referencia prcticaReferencia prctica
Transformadores de Potencia
PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIN ELCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIN ELCTRICA
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Interruptores de Potencia: TiposInterruptores de Potencia: Tipos
Al medio de extincin del arcoy Aire
y Aceite
y Hexafluoruro de azufre (SF6)
y Vaco
Al tipo de construcciny "Open terminal type" (tipo abierto)
y "Metal-clad type" (tipo blindado)
Al potencial de la envoltura delas cmarasy "Live tank (tanque energizado)
y "Dead tank (tanque muerto)
Al nmero de cmaras deinterrupcin
y A una sola cmara
y M
ltiples cmaras
Al nmero de polos o fasespor tanquey Monopolar
y Tripolar
PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIN ELCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIN ELCTRICA
De acuerdo
De acuerdo
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Interruptor Uso InteriorInterruptor Uso Interior
PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIN ELCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIN ELCTRICA
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Oscilagrama de tensin durante apertura paraOscilagrama de tensin durante apertura paradespeje de una falladespeje de una falla
PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIN ELCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIN ELCTRICA
Fase A
Fase B
Fase C
0.00 25.00 50.00 75.00 100.00 125.00 150.00 175.00 200.00 225.00 ms
INICIO FALLA
DESPEJE FALLA
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Interruptores de PotenciaInterruptores de Potencia
Especificacin de Ingeniera: PDVSA N N-201, OBRASELCTRICAS, Manual de Ingeniera de Diseo, Volumen 4-I,capitulo 8.
Engineering specification: PDVSA NN-252, GENERALSPECIFICATIONFOR ELECTRICAL ENGINEERING DESIGN,Manual de Ingeniera de Diseo, Volumen 4-I, capitulo 3.1.
Procedimiento de inspeccin: PDVSA NPI-99-17-02,CONMUTADORES DE ALTO VOLTAJE Y RELES DE POTENCIA,
Manual de Inspeccin, Volumen 10.
IEEE Std 141-1993, IEEE Recommended Practice for ElectricPower Distribution forIndustrial Plants, capitulo 10.2.4.
Referencia prcticaReferencia prctica
PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIN ELCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIN ELCTRICA
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Tipos de Seccionadores de PotenciaTipos de Seccionadores de Potencia
Forma de construccin y operacin
y Apertura vertical
y Apertura lateral
y Apertura doble
y Apertura central
Mtodo de accionamiento
y Manual
y Motorizado
y Con prtiga
Funcin
y Seccionamiento
y Puesta tierra
Capacidad de interrupcin de corriente
y Sin capacidad de interrupcin
y Con capacidad de interrupcin de pequeas corrientes
y Con capacidad de interrupcin de corriente de carga
PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIN ELCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIN ELCTRICA
SegnSegn
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Tipos de seccionadores de uso intemperie
PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIN ELCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIN ELCTRICA
Vertical
Lateral
Doble
Central
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Tipos de seccionadores de uso intemperie
PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIN ELCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIN ELCTRICA
Puesta a tierra
Accesovertical
(OK)
Aperturacentral
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FuncinFuncin
En las subestaciones, los fusibles de alta tensin generalmente estn
destinados a proteger transformadores de potencia de poca
capacidad y de baja y media tensin, as como transformadores deservicios auxiliares, transformadores de potencial y bancos de
condensadores
Fusibles de Alta TensinFusibles de Alta Tensin
PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIN ELCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIN ELCTRICA
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Tipos de Fusibles de Alta TensinTipos de Fusibles de Alta Tensin
Medio de extincin del arco
y En material slido
y En material lquido
y Aceite
Capacidad de interrupcin
y De capacidad de interrupcindefinida
y Con limitador de corriente de falla(capacidad de interrupcin infinita)
Tipo de montaje
y Vertical
y Horizontal
y Horizontal invertido
y Inclinado
Curva caracterstica tiempo-corriente.y Standard
y Lenta
y Muy lenta
y Tipo "K" (normas ANSI)
Indicacin de operacin
y Con indicacin
y Sin indicacin
Tipo de instalacin
y En el interior
y A la intemperie
y Sumergido en aceite
PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIN ELCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIN ELCTRICA
SegnSegn
PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIN ELCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIN ELCTRICA
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Fusible Tipo SeccionadorFusible Tipo Seccionador
PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIN ELCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIN ELCTRICA
PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIN ELCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIN ELCTRICA
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Fusibles de Alta TensinFusibles de Alta Tensin
Especificacin de Ingeniera: PDVSA N N-201, OBRASELCTRICAS, Manual de Ingeniera de Diseo, Volumen 4-I,
capitulo 8. Gua de ingeniera: PDVSA N 90619.1.061, SELECCIN DE
RELES Y FUSIBLES DE PROTECCIN, Manual de Ingeniera yDiseo, Volumen 4-II.
IEEE Std 141-1993, IEEE Recommended Practice for ElectricPower Distribution forIndustrial Plants, capitulo 10.2.3.
Referencia prcticaReferencia prctica
PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIN ELCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIN ELCTRICA
PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIN ELCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIN ELCTRICA
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AisladoresAisladores
Estn destinados a servir como soportes o medios de sujecin (no
conductores) de las partes energizadas de los equipos y barras de
alta tensin
FuncinFuncin
PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIN ELCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIN ELCTRICA
PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIN ELCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIN ELCTRICA
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Tipos de AisladoresTipos de Aisladores
Forma de construccin y montaje
1) Suspensin tipo
y Clevis Type (tipo horquilla)y Ball and socket type (tipo rotula esfrica)
2) Post type (solid-core station post type) (columna)
3) Cap and Pin type (tipo casquete)
Material de fabricacin
y Porcelana
y Resinay Vidrio
Ambiente de utilizacin
y Standard
y Anticontaminante
PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIN ELCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIN ELCTRICA
SegnSegn
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Aisladores
IEEE Std 141-1993, IEEE Recommended Practice for ElectricPower Distribution forIndustrial Plants, capitulo 6.3.
Referencia prcticaReferencia prctica
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Terminales de PotenciaTerminales de Potencia
Sirven de medio de conexin entre el exterior y las partes internasy activas de equipos tales como interruptores tipo tanque muerto,transformadores de potencia, transformadores de corriente ypotencial, manteniendo las condiciones de aislamiento yhermetismo, que esos equipos generalmente requieren
Son usados en Subestaciones tipo interior como medio deconexin entre el exterior e interior de las edificaciones
FuncinFuncin
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Material deMaterial deconstruccinconstruccin
y Porcelana slida
y Porcelana y aceitey Resina sinttica
y Papel impregnado en aceite (tipocondensador)
y Papel y resina sinttica (tipocondensador)
Forma de controlarForma de controlargradiente de potencialgradiente de potencial
y Normal (sin control de gradiente)
y Tipo condensador
Terminales de Potencia: Tipos PrincipalesTerminales de Potencia: Tipos Principales
PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIN ELCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIN ELCTRICA
SegnSegn
Gua de ingeniera: PDVSA N 90619.1.058, TERMINALES DECABLES, Manual de Ingeniera y Diseo, Volumen 4-II.
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Alta tensinAlta tensiny Desnudo
y Cable trensado
y Concntrico
y Hueco
y Barra
- Rectangular
- Tubular
- Cuadradas
- Estructural
y Aislado
- Resina sinttica
- Goma (plsticos)
Baja tensinBaja tensiny Cable monoconductor
y TW (PVC, Resistente a laHumedad, 600 V, 60C)
y THW (PVC, Resistente a laHumedad y calor, 600 V, 75C)
y 105C (PVC, Resistente al calor,600 V, 105C)
y Cable multiconductor
y Aislamiento
- PVC (Cloruro de Polivinilo)
- PE (Polietileno)
Goma
y Chaqueta Protectora
- PVC- PE- Neopreno
Segn su utilizacinSegn su utilizacinTipos deTipos de ConductoresConductores
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Tipos deTipos de ConductoresConductores
CobreCobre Duro Suave (recocido)
AluminioAluminio Puro Reforzado con acero (ACSR)
Segn el material conductorSegn el material conductor
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Especificacin de Ingeniera: PDVSA N N-201, OBRAS ELCTRICAS,Manual de Ingeniera de Diseo, Volumen 4-I, capitulo 14 Y 15.
Engineering specification: PDVSA NN-252, GENERAL SPECIFICATIONFOR ELECTRICAL ENGINEERING DESIGN, Manual de Ingeniera de
Diseo, Volumen4-I
, capitulo3.4.
Gua de ingeniera: PDVSA N 90619.1.057, SELECCIN DE CABLES,Manual de Ingeniera y Diseo, Volumen 4-II.
Gua de ingeniera: PDVSA N 90619.1.082, CALIBRE DE LOSCONDUCTORESPARA POTENCIA E ILUMINACIN, Manual de Ingenieray Diseo, Volumen 4-II.
Procedimiento de inspeccin: PDVSA NPI-13-02-01, CONDUCTORESELCTRICOS, Manual de Inspeccin, Volumen 7.
IEEE Std 141-1993, IEEE Recommended Practice for Electric PowerDistribution forIndustrial Plants, capitulo 12.
Referencia prcticaReferencia prctica
ConductoresConductores
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Material deMaterial deconstruccinconstruccin
Cobre
Aluminio Bimetlico
Su aplicacinSu aplicacin Baja tensin Media y alta tensin
Muy alta tensin
Tipos de ConectoresTipos de Conectores
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SegnSegn
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Tipos deTipos de ConectoresConectores
Conector en "T"y Para barras tubulares
y Atornillados
y Soldados
y Para barras planas
y Para cables
Acopladores Para barras tubulares Fijo Expansin Para cables
Compresin Atornillado
Soporte de barrasy Para Barras tubulares
y Fijo
y Expansin
y Para barras planas
yP
ara cables
Segn su forma o clase de conexinSegn su forma o clase de conexin
Codos (para barras tubulares)
Terminalesy Barras tubulares
FijoRectoEn ngulo
Expansin
y Cablesy Presiny Atornillado
En nguloRectoUn cableVarios cables
Conectores para puesta a tierra
(Apernados / Exotrmicos)
y Equipos
y Estructuras
y Cercas
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ConectoresConectores
IEEE Std 141-1993, IEEE Recommended Practice for Electric PowerDistribution forIndustrial Plants, capitulo 12.
Referencia prcticaReferencia prctica
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Descargadores de Sobretensiones (pararrayos)Descargadores de Sobretensiones (pararrayos)
FuncinFuncin
Proteger los equipos (transformadores, interruptores, etc.) contra
sobretensiones, bien sea internas del sistema o de origen
atmosfrico, limitando a valores admisibles, las magnitudes dedichas sobretensiones
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Tipos de Descargadores de SobretensionesTipos de Descargadores de Sobretensiones(pararrayos)(pararrayos)
De acuerdo alDe acuerdo alprincipio deprincipio defuncionamientofuncionamiento
Current limiting gap
Gapless (cerrados)(Oxido de Zinc)
De acuerdo a su utilizacinDe acuerdo a su utilizacin Subestacin
Intermedio
Distribucin
Secundario
Especificacin de Ingeniera: PDVSA N N-201, OBRAS ELCTRICAS,Manual de Ingeniera de Diseo, Volumen 4-I, capitulo 17.
Engineering specification: PDVSA NN-252, GENERAL SPECIFICATIONFOR ELECTRICAL ENGINEERING DESIGN, Manual de Ingeniera deDiseo, Volumen 4-I, capitulo 3.8.
IEEE Std 141-1993, IEEE Recommended Practice for Electric PowerDistribution forIndustrial Plants, capitulo 6.
Referencia prcticaReferencia prctica
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Descargadores de Cargas (pararrayos)Descargadores de Cargas (pararrayos)
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FuncinFuncin
Limitar las sobretensiones producto de: descargas atmosfricas,
suicheos (maniobras), esttica, fallas a tierra, fallas a tierra a travs
de arcos, o resonancia del sistema, que podran causar severosdaos a los equipos e instalaciones
Resistencia y Reactores de Puesta a TierraResistencia y Reactores de Puesta a Tierra
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Tipos de Puesta a Tierra del NeutroTipos de Puesta a Tierra del Neutro Neutro aislado Slidamente puesto a tierra A travs de resistencia A travs de reactancia
A travs de transformador A travs de neutralizador de fallas a tierra (bobina Petersen)
Resistencia y Reactores de Puesta a TierraResistencia y Reactores de Puesta a Tierra
Especificacin de Ingeniera: PDVSA N N-201, OBRAS ELCTRICAS,Manual de
Ingeniera de Diseo, Volumen
4-I, capitulo
17y
18. Engineering specification: PDVSA NN-252, GENERAL SPECIFICATION
FOR ELECTRICAL ENGINEERING DESIGN, Manual de Ingeniera deDiseo, Volumen 4-I, capitulo 3.8.
IEEE Std 141-1993, IEEE Recommended Practice for Electric PowerDistribution forIndustrial Plants, capitulo 7.
Referencia prcticaReferencia prctica
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FuncinFuncin
MantenerMantener todastodas laslas partespartes metlicasmetlicas aa potencialpotencial cero,cero, aa finfin dedeproveerproveer proteccinproteccin aa laslas personaspersonas yy equipos,equipos, bajobajo unauna condicincondicin
dede fallafalla
ProporcionaProporciona unun mediomedio seguroseguro dede disipacindisipacin dede laslas corrientescorrientes dedefallafalla aa tierratierra
Malla y Sistema de Puesta a TierraMalla y Sistema de Puesta a Tierra
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Para el diseo de una malla de tierra se debenPara el diseo de una malla de tierra se debenconsiderar los siguientes aspectos:considerar los siguientes aspectos:
Funcin de la puesta a tierra:
y Para protecciny Para funcionamiento
y Para trabajo
Mediciones de resistencia y resistividad del suelo
Anlisis del comportamiento de las corrientes de falla Seleccin de los elementos de la malla de tierra Calculo de voltajes de paso y toque Diseo de la malla de tierra de una subestacin elctrica
Malla y Sistema de Puesta a TierraMalla y Sistema de Puesta a Tierra
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VoltajeVoltaje dede pasopaso
Rpies =V/(4b)
RMpies =V/(2Tdpies)
donde:
Rpies = autoresistencia de cada pie a laresistencia remota en;
RMpies = resistencia mutua entre los pies en;
b = Radio equivalente de un pie en m
dpies = distancia de separacin entre los
pies en m
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VoltajeVoltaje dede toquetoque
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Resistencia Tpica del Cuerpo Humano
0
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IEEE Std 80-1986, Practical Applications of ANSI/IEEE Guide forSafety.
Referencia prcticaReferencia prctica
Malla y Sistema de Puesta a TierraMalla y Sistema de Puesta a Tierra
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ConstruccinConstrucciny Toroidaly Barray Soportey Tanque vivo
y Tanque muertoy Terminaly Ncleo partido
Clase de precisin (normas ANSI)Clase de precisin (normas ANSI)y Medicin (0.6F.P1.0)
0.3%0.6%1.2%
y Proteccin10%2.5%
Carga mxima admisible (manteniendo precisin)Carga mxima admisible (manteniendo precisin)y Medicin (F.P: 0.9)
B-0.1
B-0.2B-0.5
y Proteccin (F.P: 0.5) Clase "C" (precisin de 5 a 20In)Clase "T" (precisin de 5 a 20In)
B-1B-2B-4
B-8
Tipos de Transformadores de CorrienteTipos de Transformadores de Corriente
SegnSegn
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Tipos de Transformadores de CorrienteTipos de Transformadores de Corriente
Tipo de instalacinTipo de instalacin
y Interior
y Intemperie
MaterialMaterial aislanteaislante
y Resina sinttica
y Envoltura de porcelana y partes activassumergidas en aceite
y Envoltura de porcelana y partes activas
cubiertas con papel impregnado en aceitey Combinacin de los anteriores
y Sin aislamiento (con aislamiento de bajatensin)
Tipo de relacin deTipo de relacin detransformacintransformacin
y Relacin nica
y Multirelacin
Aplicacin (factor deAplicacin (factor desaturacin)saturacin)
Medicin Proteccin
SegnSegn
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Tipos de Transformadores de Corriente
ToroidalToroidal
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Tipos de Transformadores de CorrienteTipo BarraTipo Barra
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Transformadores de Corriente
IEEE Std 141-1993, IEEE Recommended Practice for Electric PowerDistribution forIndustrial Plants, capitulo 11.8.
Referencia prcticaReferencia prctica
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Tipos de Transformadores de PotencialTipos de Transformadores de Potencial
Principio de funcionamiento
y Electromagnticoy Capacitivo
Nmero de fases
y Monofsico
- Conexin fase a fase
- Conexin fase a tierra
Trifsico
Su aplicaciny Protecciny Medicin
Tipo de instalacin
y Interiory Exterior
Clase de precisin (Normas ANSI).
(0.6FP. 1.0)y 0.3%y 0.6%y 1.2%
Carga mxima admisible(manteniendo precisin, normas ANSI)
Tipo Cap. F.P.W 12.5 VA 0.1X 25 VA 0.7
Y 75 VA 0.85Z 200 VA 0.85ZZ 400 VA 0.85
SegnSegn
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Tipo de relacin deTipo de relacin detransformacintransformacin
y Relacin nica
y Multirelacin
Nmero de devanadosNmero de devanadossecundarios.secundarios.
y Secundario nico
y Varios secundarios(generalmente dos)
Tipos de Transformadores de PotencialTipos de Transformadores de Potencial
SegnSegn
IEEE Std 141-1993, IEEE Recommended Practice for Electric PowerDistribution forIndustrial Plants, capitulo 11.8.
Referencia prcticaReferencia prctica
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Esquema tipico de MedicinEsquema tipico de Medicin
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Reles de ProteccinReles de Proteccin
Parmetro de entrada
y Voltajey Corrientey Voltaje y corriente (potencia, distancia)y Temperaturay Presin (En transformadores)y Flujo
Tipo de conexin
y Polarizabley No polarizable
Grado de prioridad asignado
Principal Respaldo
Forma de operaciny Sobrecorriente de tiempo inversoy Sobrecorriente de tiempo definidoy Direccional de sobrecorrientey Distanciay Potencia inversay Bajo o alto voltajey Diferencialy Frecuenciay Comparacin de fasey Hilo pilotoy Falla de interruptor
Construcciny Electromecnicosy Electrnicos (analgicos)y Electrnicos (digitales)Forma de montaje
y Panely Bastidor (rack)
De acuerdo alDe acuerdo alFuncin ProteccinFuncin Proteccin
Ejemplo Esquema ProteccinEjemplo Esquema ProteccinPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIN ELCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIN ELCTRICA
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Ejemplo Esquema ProteccinEjemplo Esquema ProteccinSobrecorrienteSobrecorriente
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Ejemplo Esquema de Proteccin DiferencialEjemplo Esquema de Proteccin Diferencial
Ti d R l d P t iTi d R l d P t iPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIN ELCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIN ELCTRICA
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Tipos de Reles de ProteccinTipos de Reles de Proteccin
SupervisinSupervisin
Verificacin desincronismo
Deteccin de avera derels o de los elementosasociados AuxiliarAuxiliar
ProgramacinProgramacin
y Recierre
y Sincronizacin automtica
GuaGua dede ingenieraingeniera:: PDVSAPDVSA NN 9061990619..11..061061,, SELECCINSELECCIN DEDERELESRELES YY FUSIBLESFUSIBLES DEDE PROTECCIN,PROTECCIN, ManualManual dede IngenieraIngeniera yyDiseo,Diseo, VolumenVolumen 44--IIII..
IEEEIEEE StdStd 141141--19931993,, IEEEIEEE RecommendedRecommended PracticePractice forfor ElectricElectricPowerPower DistributionDistribution forforIndustrialIndustrial Plants,Plants, capitulocapitulo 55..33..
Referencia prcticaReferencia prctica
Otras FuncionesOtras Funciones
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FuncinFuncin
IndependizarIndependizar dede lala redred aa todostodos loslos circuitoscircuitos dede control,control, proteccin,proteccin,sealizacin,sealizacin, dede lala Subestacin,Subestacin, aa finfin dede garantizargarantizar lala operacinoperacin dede
loslos mismos,mismos, alal ocurrirocurrir unauna eventualidadeventualidad queque afecteafecte elel suministrosuministronormalnormal dede dichadicha redred
Bateras y cargadorBateras y cargador
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PlomoPlomo--cidocido(Plomo antimonio)/(+: Perxido de plomo) / ((Plomo antimonio)/(+: Perxido de plomo) / (--: Plomo) /Elect.:: Plomo) /Elect.:
cido Sulfricocido Sulfrico
y Problemas de sulfatacin
y Poca resistencia mecnica
y Voltaje nominal por elemento: 2.0 V
y Voltaje mximo de carga: 2.25 V. (flotante)
y Voltaje final de descarga: 1.75 V
y Recarga debe ser110% de descarga
y Fuga: 1% diario de la capacidad a 10 horas
y Puede entregar altas corrientes
y Bajo costo
y Vida limitada
y Requiere ecualizacin
Tipos deTipos de Bateras y CargadorBateras y Cargador
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PlomoPlomo--cidocido
(Perxido de Plomo) / (Aleacin Plomo(Perxido de Plomo) / (Aleacin Plomo--Calcio) / Elt: cidoCalcio) / Elt: cido
SulfricoSulfrico Caractersticas generales similares a las de plomo cido, excepto
eliminado el problema de sulfatacin
Incrementada la vida til Mayor resistencia mecnica
Mayor costo No requiere ecualizacin a carga flotante
Tipos deTipos de Bateras y CargadorBateras y Cargador
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RgimenRgimen dede DescargaDescarga
CargasCargas TransitoriasTransitorias::Operacin de apertura y cierre de la combinacin de disyuntores que ocasionen lacondicin mas desfavorable para el clculo. Esta carga deber registrarse alprincipio del ciclo por un tiempo de un minuto.
Operacin de cierre de los disyuntores para restablecer el servicio al final del ciclopor un tiempo de un minuto.
Cargas Fijas:Cargas Fijas:Sistema de comunicacionesSistema de proteccinSistema de alarmas y sealizacinOperacin de disyuntores bajo condiciones normales. Se tomar el que tenga lacarga mayor.Sistemas de control.Otras cargas no mencionadasCarga de iluminacin de emergenciaLa suma de todas las cargas fijas se registrar por un tiempo de cuatro horas.
Clculo de Bancos de BaterasClculo de Bancos de BaterasPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIN ELCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIN ELCTRICA
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Clculo de Bancos de BaterasClculo de Bancos de BaterasRgimen de DescargaRgimen de Descarga
PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIN ELCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIN ELCTRICA
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Gua de Ingeniera: PDVSA N 90619.1.056, BATERAS DE LAESTACIN Y EQUIPOS ASOCIADOS, Manual de Ingeniera deDiseo, Volumen 4-II.
Procedimiento de inspeccin: PDVSA NPI-13-10-01,ACUMULADORES ELCTRICOS (GENERAL), Manual deInspeccin, Volumen 7.
Referencia prcticaReferencia prctica
Bateras y CargadorBateras y Cargador
E iE i UPSUPS
PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIN ELCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIN ELCTRICA
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EquiposEquipos UPSUPS
FuncinFuncin
Proveer un suministro ininterrumpido de energa elctrica, paracargas de baja tensin y control que as lo requieran, debido alimpacto que ocasionara una salida de servicio inesperada de la
misma
PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIN ELCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIN ELCTRICA
E iE i UPSUPS
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ConfiguracionesConfiguracionesPrincipalesPrincipales
Sencillo
Redundante en paralelo Redundante en cascada Dinmico
TiposTipos
Corriente continua Monofsicos
T
rifsicos
EquiposEquipos UPSUPS
PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIN ELCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIN ELCTRICA
E iE i UPSUPS
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Principales Componentes de un UPS ConvencionalPrincipales Componentes de un UPS Convencional Rectificador / Cargador de Batera Batera Inversor Esttico Suiche Esttico Suiche Manual de transferencia Tablero de distribucin Transformadores de Aislamiento, cuando se requieran
Gua de Ingeniera: PDVSA N 90619.1.055, EQUIPOS UPS,Manual de Ingeniera de Diseo, Volumen 4-II.
Referencia prcticaReferencia prctica
EquiposEquipos UPSUPS
PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIN ELCTRICAPRINCIPALES COMPONENTES DE UNA SUBESTACIN ELCTRICA
E iE i UPSUPS
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EquiposEquipos UPSUPS
G d d E iG d d E i
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FuncinFuncin Proveer suministro elctrico a equipos que se requieren mantener
en servicio durante una parada imprevista de una planta oproceso, por falla del suministro elctrico normal
Generador de EmergenciaGenerador de Emergencia
Gua de Ingeniera: PDVSA N 90619.1.052, GENERADORES DEEMERGENCIA, Manual de Ingeniera de Diseo, Volumen 4-II.
Referencia prcticaReferencia prctica
Especificacin de Ingeniera: PDVSA N201, OBRAS ELCTRICAS,Manual de Ingeniera de Diseo, Volumen 4-I.
Especificacin de Ingeniera: PDVSA NGE-211, CONJUNTOGENERADOR ELCTRICO DE RESPALDO CON MOTOR DISIEL,Manual de Ingeniera de Diseo, Volumen 14.
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Otros Elementos de unaOtros Elementos de unaSubestacin ElctricaSubestacin Elctrica
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Planos de unaPlanos de unaSubestacin ElctricaSubestacin Elctrica
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Diagrama unifilar Diagramas trifilares y de C.A. Esquemas funcionales de mando, control, medicin, indicacin,
proteccin, sealizacin, enclavamientos, comunicacin, disparos
transferidos, etc.
Telemando, telemetra, telesealizacin, esquemas funcionales deservicios auxiliares
Cableado interno de equipos y tableros
Cableado de interconexin entre equipos y/o tableros Lista de cables, equipos, materiales y planos
Planos de una Subestacin ElctricaPlanos de una Subestacin Elctrica
Pl d S b i El iPl d S b i El i Esquemas de Enclavamiento
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Planos de una Subestacin ElctricaPlanos de una Subestacin Elctrica Esquemas de EnclavamientoLeyenda
Enclavamiento con contactos auxiliares
Enclavamiento mecnico con perno
Enclavamiento mecnico a travs de mecanismos
Llave trabada con el equipo en posicin cerrado y libre con el equipo
en posicin abierto.
Llave trabada con el equipo en posicin abierto y libre con el equipo
en posicin cerrado.
Llave libre con el equipo en cualquier posicin.
A1, A2,...
B1, B2,...
Identificacin de la llave
C1, C2,...
T1, T2,...
Planos de una Subestacin ElctricaPlanos de una Subestacin Elctrica Esquemas de Enclavamiento
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Planos de una Subestacin ElctricaPlanos de una Subestacin Elctrica Esquemas de EnclavamientoSalida de Lnea Simple
Planos de una Subestacin ElctricaPlanos de una Subestacin Elctrica Esquemas de Enclavamiento
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Planos de una Subestacin ElctricaPlanos de una Subestacin Elctrica Esquemas de EnclavamientoSalida de Lnea con Transferencia
89BT
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Aspectos Generales deAspectos Generales de
Construccin de unaConstruccin de unaSubestacin ElctricaSubestacin Elctrica
Aspectos Generales de Construccin de unaAspectos Generales de Construccin de una
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Distancias mnimas Paredes Puertas
Sistemas de recoleccin y contencinde derrames de aceite Tanquillas Ventanas Ductos de aire acondicionado Calefaccin y control de humedad Ventilacin y presurizacin
Aspectos Generales de Construccin de unaAspectos Generales de Construccin de unaSubestacin ElctricaSubestacin Elctrica
Canales y trincheras Fundaciones de tableros Vas de escape
Cuartos de bateras Stano de cables Alumbrado Piedras para el suelo
Cercas reas clasificadas Entrada de cables
Distancia Mnimas de Seguridad para Labores de Mantenimiento
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g p
Dimensiones medias del operador
Distancias de seguridaden reas de trabajo
rea destinada a lacirculacin de vehculos
Distancia Mnimas de Seguridad para Labores de Mantenimiento
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g p
Tensin de fase afase KV.
Altura mnima de laspartes vivasdescubiertas en M.
Distancia horizontalmnima a las partesvivas descubiertas enM.
6.6 2.40 1.00
11 2.70 1.05
22 2.80 1.15
33 2.90 1.20
44 3.00 1.30
66 3.20 1.50
88 3.35 1.70
110 3.50 1.85
132 3.70 2.00
230 4.70 3.00
d l i d d d i f d
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Esquema de recoleccin de derrames de aceite en transformadores
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Gua General deGua General de
Especificacin para elEspecificacin para elDiseo de una SubestacinDiseo de una Subestacin
ElctricaElctrica Elementos de Diseo de Subestaciones Elctricas,
Autor: Gilberto Enrique Harper
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