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CENTRALES ELCTRICAS Y SUBESTACIONES
SEMESTRE 2 2014
BOGOTA
1. BIENVENIDA.
2. PROGRAMA DEL CURSO.
3. PRODUCCIN, TRANSPORTE Y ALMACENAMIENTO DE ENERGA ELCTRICA.
4. SISTEMA ELCTRICO DE POTENCIA.
5. COMPONENTES DEL SISTEMA ELCTRICO DE POTENCIA.
6. ZONAS FUNCIONALES DEL SISTEMA ELCTRICO DE POTENCIA.
7. VOLTAJES UTILIZADOS EN SISTEMAS DE POTENCIA.
8. GENERALIDADES EN SUBESTACIONES.
PRODUCCIN, TRANSPORTE Y ALMACENAMIENTO PRODUCCIN, TRANSPORTE Y ALMACENAMIENTO PRODUCCIN, TRANSPORTE Y ALMACENAMIENTO PRODUCCIN, TRANSPORTE Y ALMACENAMIENTO DE ENERGA ELCTRICADE ENERGA ELCTRICADE ENERGA ELCTRICADE ENERGA ELCTRICA
La energa elctricaLa energa elctricaLa energa elctricaLa energa elctrica
ESESESES LaLaLaLa msmsmsms demandadademandadademandadademandada deldeldeldel mundomundomundomundo industrializadoindustrializadoindustrializadoindustrializado....
DEPENDEMOS DE DEPENDEMOS DE DEPENDEMOS DE DEPENDEMOS DE ELLA PARAELLA PARAELLA PARAELLA PARA
ElElElEl transportetransportetransportetransporte,,,, laslaslaslas comunicacionescomunicacionescomunicacionescomunicaciones,,,, lalalala alimentacinalimentacinalimentacinalimentacin,,,, elelelel funcionamientofuncionamientofuncionamientofuncionamiento dededede laslaslaslasoficinasoficinasoficinasoficinas,,,, fbricasfbricasfbricasfbricas yyyy establecimientosestablecimientosestablecimientosestablecimientos dededede todotodotodotodo tipotipotipotipo....
ElElElEl bienestarbienestarbienestarbienestar yyyy lalalala calidadcalidadcalidadcalidad dededede vidavidavidavida enenenen nuestrasnuestrasnuestrasnuestras casascasascasascasas....
NO SE PUEDE NO SE PUEDE NO SE PUEDE NO SE PUEDE ALMACENARALMACENARALMACENARALMACENAR
AAAA diferenciadiferenciadiferenciadiferencia deldeldeldel carbncarbncarbncarbn oooo deldeldeldel petrleo,petrleo,petrleo,petrleo, nononono podemospodemospodemospodemos almacenarlaalmacenarlaalmacenarlaalmacenarla,,,, lolololo quequequeque nosnosnosnosobligaobligaobligaobliga aaaa tenertenertenertener unaunaunauna extensaextensaextensaextensa yyyy complejacomplejacomplejacompleja redredredred quequequeque unaunaunauna elelelel procesoprocesoprocesoproceso dededede generacingeneracingeneracingeneracindededede estaestaestaesta energaenergaenergaenerga conconconcon susususu consumo,consumo,consumo,consumo, yyyy quequequeque permitapermitapermitapermita elelelel abastecimientoabastecimientoabastecimientoabastecimiento dededede energaenergaenergaenergaelctricaelctricaelctricaelctrica enenenen situacionessituacionessituacionessituaciones dededede grangrangrangran demandademandademandademanda....
SE PRODUCE A SE PRODUCE A SE PRODUCE A SE PRODUCE A PARTIRPARTIRPARTIRPARTIR
DeDeDeDe laslaslaslas fuentesfuentesfuentesfuentes dededede energaenergaenergaenerga renovablesrenovablesrenovablesrenovables yyyy nononono renovables,renovables,renovables,renovables, enenenen diferentesdiferentesdiferentesdiferentes tipostipostipostipos dedededecentralescentralescentralescentrales....
PRESENTA PRESENTA PRESENTA PRESENTA INCONVENIENTESINCONVENIENTESINCONVENIENTESINCONVENIENTES
AAAA pesarpesarpesarpesar dededede serserserser unaunaunauna energaenergaenergaenerga limpia,limpia,limpia,limpia, susususu procesoprocesoprocesoproceso dededede produccinproduccinproduccinproduccin tienetienetienetieneconsecuenciasconsecuenciasconsecuenciasconsecuencias negativasnegativasnegativasnegativas paraparaparapara elelelel mediomediomediomedio ambienteambienteambienteambiente....
Las fuentes de energa primaria, renovables y no renovables, se aprovechan para Las fuentes de energa primaria, renovables y no renovables, se aprovechan para Las fuentes de energa primaria, renovables y no renovables, se aprovechan para Las fuentes de energa primaria, renovables y no renovables, se aprovechan para producir energa elctricaproducir energa elctricaproducir energa elctricaproducir energa elctrica en centrales que suelen tener una estructura comn, en centrales que suelen tener una estructura comn, en centrales que suelen tener una estructura comn, en centrales que suelen tener una estructura comn, compuesta por:compuesta por:compuesta por:compuesta por:
CALDERACALDERACALDERACALDERAEnEnEnEn ellaellaellaella sesesese quemaquemaquemaquema elelelel combustiblecombustiblecombustiblecombustible;;;; as,as,as,as, susususu energaenergaenergaenerga qumicaqumicaqumicaqumica sesesese transformatransformatransformatransforma enenenen energaenergaenergaenergatrmicatrmicatrmicatrmica quequequeque calientacalientacalientacalienta agua,agua,agua,agua, haciendohaciendohaciendohaciendo quequequeque estaestaestaesta pasapasapasapasa aaaa estadoestadoestadoestado dededede vaporvaporvaporvapor....
TURBINATURBINATURBINATURBINAEsEsEsEs unununun conjuntoconjuntoconjuntoconjunto dededede aspasaspasaspasaspas situadassituadassituadassituadas sobresobresobresobre unununun ejeejeejeeje yyyy quequequeque girangirangirangiran enenenen lalalala mismamismamismamisma direccindireccindireccindireccin
cuandocuandocuandocuando pasapasapasapasa porporporpor ellasellasellasellas vaporvaporvaporvapor dededede aguaaguaaguaagua.... DeDeDeDe eseeseeseese modo,modo,modo,modo, lalalala energaenergaenergaenerga trmicatrmicatrmicatrmica deldeldeldel vaporvaporvaporvapor sesesesetransformatransformatransformatransforma enenenen energaenergaenergaenerga cinticacinticacinticacintica....
REFRIGERADORREFRIGERADORREFRIGERADORREFRIGERADORElElElEl vaporvaporvaporvapor dededede aguaaguaaguaagua quequequeque hahahaha movidomovidomovidomovido lalalala turbinaturbinaturbinaturbina tienetienetienetiene quequequeque enfriarseenfriarseenfriarseenfriarse paraparaparapara volvervolvervolvervolver aaaautilizarseutilizarseutilizarseutilizarse....
GENERADORGENERADORGENERADORGENERADOREsEsEsEs lalalala parteparteparteparte dededede todatodatodatoda centralcentralcentralcentral elctricaelctricaelctricaelctrica quequequeque transformatransformatransformatransforma lalalala energaenergaenergaenerga cinticacinticacinticacintica dededede laslaslaslas aspasaspasaspasaspasdededede lalalala turbinaturbinaturbinaturbina enenenen electricidadelectricidadelectricidadelectricidad....
Cmo son las centrales de produccin de energa elctricaCmo son las centrales de produccin de energa elctricaCmo son las centrales de produccin de energa elctricaCmo son las centrales de produccin de energa elctrica
TRMICATRMICATRMICATRMICA
NUCLEARNUCLEARNUCLEARNUCLEAR
HIDROELCTRICAHIDROELCTRICAHIDROELCTRICAHIDROELCTRICA
GEOTRMICAGEOTRMICAGEOTRMICAGEOTRMICA
SOLAR TRMICASOLAR TRMICASOLAR TRMICASOLAR TRMICA
SOLAR SOLAR SOLAR SOLAR FOTOVOLTAICAFOTOVOLTAICAFOTOVOLTAICAFOTOVOLTAICA
ELICAELICAELICAELICA
MAREMOTRIZMAREMOTRIZMAREMOTRIZMAREMOTRIZ
El El El El transporte de energa elctricatransporte de energa elctricatransporte de energa elctricatransporte de energa elctrica::::
LaLaLaLa redredredred dededede transportetransportetransportetransporte dededede energaenergaenergaenerga elctricaelctricaelctricaelctrica eseseses lalalala parteparteparteparte deldeldeldel sistemasistemasistemasistema dededede suministrosuministrosuministrosuministro elctricoelctricoelctricoelctrico constituidaconstituidaconstituidaconstituida porporporpor loslosloslos elementoselementoselementoselementosnecesariosnecesariosnecesariosnecesarios paraparaparapara llevar,llevar,llevar,llevar, aaaa travstravstravstravs dededede largaslargaslargaslargas distancias,distancias,distancias,distancias, lalalala energaenergaenergaenerga elctricaelctricaelctricaelctrica generadageneradageneradagenerada enenenen laslaslaslas distintasdistintasdistintasdistintas centralescentralescentralescentrales haciahaciahaciahacia loslosloslospuntospuntospuntospuntos dededede consumoconsumoconsumoconsumo....
EstaEstaEstaEsta redredredred estestestest formadaformadaformadaformada porporporpor unaunaunauna extensaextensaextensaextensa yyyy entramadaentramadaentramadaentramada redredredred dededede 34343434 700700700700 kmkmkmkm dededede cablescablescablescables yyyy torrestorrestorrestorres dededede altaaltaaltaalta tensintensintensintensin yyyy 3333 400400400400subestacionessubestacionessubestacionessubestaciones quequequeque permitenpermitenpermitenpermiten quequequeque sesesese transformetransformetransformetransforme elelelel voltajevoltajevoltajevoltaje dededede salidasalidasalidasalida enenenen elelelel adecuadoadecuadoadecuadoadecuado paraparaparapara laslaslaslas industriasindustriasindustriasindustrias oooo loslosloslosconsumidoresconsumidoresconsumidoresconsumidores....
Esquema de la red de transporte de energa elctrica
Planta de generacin
Red de transporte (200 kV-400 kV)
Parquede generacin
Consumo industrial (132 kV-12,5 kV)
Consumo domstico (220 V-380 V)
Subestacinde distribucin
Centro de control elctrico
UnaUnaUnaUna lnealnealnealnea dededede transportetransportetransportetransporte dededede energaenergaenergaenerga elctricaelctricaelctricaelctrica oooo lnealnealnealnea dededede altaaltaaltaalta tensintensintensintensin eseseses elelelel mediomediomediomedio fsicofsicofsicofsico mediantemediantemediantemediante elelelel cualcualcualcual sesesese realizarealizarealizarealiza lalalalatransmisintransmisintransmisintransmisin dededede lalalala energaenergaenergaenerga elctricaelctricaelctricaelctrica aaaa grandesgrandesgrandesgrandes distanciasdistanciasdistanciasdistancias....EstEstEstEst constituidaconstituidaconstituidaconstituida porporporpor unununun elementoelementoelementoelemento conductor,conductor,conductor,conductor, usualmenteusualmenteusualmenteusualmente cablescablescablescables dededede cobrecobrecobrecobre oooo aluminio,aluminio,aluminio,aluminio, yyyy porporporpor elementoselementoselementoselementos dededede soporte,soporte,soporte,soporte, quequequequesonsonsonson laslaslaslas torrestorrestorrestorres dededede altaaltaaltaalta tensintensintensintensin....
Elemento Elemento Elemento Elemento conductorconductorconductorconductor
Elemento Elemento Elemento Elemento de soportede soportede soportede soporte
LaLaLaLa energaenergaenergaenerga quequequeque llegallegallegallega dededede lalalala redredredred dededede transportetransportetransportetransporte tienetienetienetiene unununun voltajevoltajevoltajevoltaje altoaltoaltoalto paraparaparapara poderpoderpoderpoder recorrerrecorrerrecorrerrecorrer largaslargaslargaslargas distanciasdistanciasdistanciasdistancias;;;; enenenen lalalalasubestacin,subestacin,subestacin,subestacin, mediantemediantemediantemediante unununun transformadortransformadortransformadortransformador,,,, sesesese reducereducereducereduce estaestaestaesta tensintensintensintensin paraparaparapara iniciariniciariniciariniciar susususu distribucindistribucindistribucindistribucin....
Salida de la energa Salida de la energa Salida de la energa Salida de la energa elctrica al voltaje elctrica al voltaje elctrica al voltaje elctrica al voltaje adecuado (132 kVadecuado (132 kVadecuado (132 kVadecuado (132 kVo menor)o menor)o menor)o menor)Entrada de la energa Entrada de la energa Entrada de la energa Entrada de la energa
elctrica procedente de elctrica procedente de elctrica procedente de elctrica procedente de la planta de generacion la planta de generacion la planta de generacion la planta de generacion (220 kV(220 kV(220 kV(220 kV----400 kV)400 kV)400 kV)400 kV)
ElElElEl centrocentrocentrocentro dededede controlcontrolcontrolcontrol elctricoelctricoelctricoelctrico eseseses elelelel responsableresponsableresponsableresponsable dededede lalalala operacinoperacinoperacinoperacin yyyy supervisinsupervisinsupervisinsupervisin coordinadacoordinadacoordinadacoordinada enenenen tiempotiempotiempotiempo realrealrealreal dededede laslaslaslasinstalacionesinstalacionesinstalacionesinstalaciones dededede generacingeneracingeneracingeneracin yyyy dededede transportetransportetransportetransporte deldeldeldel sistemasistemasistemasistema elctricoelctricoelctricoelctrico espaolespaolespaolespaol....ConConConCon todatodatodatoda lalalala informacininformacininformacininformacin recibidarecibidarecibidarecibida dededede laslaslaslas subestacionessubestacionessubestacionessubestaciones sesesese compruebacompruebacompruebacomprueba elelelel funcionamientofuncionamientofuncionamientofuncionamiento deldeldeldel sistemasistemasistemasistema elctricoelctricoelctricoelctrico enenenen susususuconjunto,conjunto,conjunto,conjunto, yyyy sesesese tomantomantomantoman decisionesdecisionesdecisionesdecisiones paraparaparapara modificarlomodificarlomodificarlomodificarlo oooo corregirlocorregirlocorregirlocorregirlo sisisisi procedeprocedeprocedeprocede....
Los Los Los Los problemas asociados al transporte y produccin de energa elctricaproblemas asociados al transporte y produccin de energa elctricaproblemas asociados al transporte y produccin de energa elctricaproblemas asociados al transporte y produccin de energa elctrica::::
LaLaLaLa energaenergaenergaenerga elctricaelctricaelctricaelctrica eseseses unaunaunauna energaenergaenergaenerga limpia,limpia,limpia,limpia, yayayaya quequequeque unaunaunauna vezvezvezvez obtenidaobtenidaobtenidaobtenida apenasapenasapenasapenas produceproduceproduceproduce impactoimpactoimpactoimpacto ambiental,ambiental,ambiental,ambiental, peroperoperopero susususuprocesoprocesoprocesoproceso dededede produccinproduccinproduccinproduccin yyyy transportetransportetransportetransporte tienetienetienetiene consecuenciasconsecuenciasconsecuenciasconsecuencias muymuymuymuy negativasnegativasnegativasnegativas paraparaparapara elelelel mediomediomediomedio ambiente,ambiente,ambiente,ambiente, talestalestalestales comocomocomocomo::::
IngresoIngresoIngresoIngreso enenenen lalalala atmsferaatmsferaatmsferaatmsfera dededede gasesgasesgasesgases yyyy vaporvaporvaporvapor dededede aguaaguaaguaagua,,,, responsablesresponsablesresponsablesresponsables deldeldeldel efectoefectoefectoefecto invernaderoinvernaderoinvernaderoinvernadero,,,, lalalala lluvialluvialluvialluvia cida,cida,cida,cida,lalalala contaminacincontaminacincontaminacincontaminacin dededede aguasaguasaguasaguas yyyy rosrosrosros yyyy lalalala destruccindestruccindestruccindestruccin deldeldeldel mantomantomantomanto frtilfrtilfrtilfrtil deldeldeldel suelosuelosuelosuelo....
ImpactoImpactoImpactoImpacto visualvisualvisualvisual enenenen elelelel paisajepaisajepaisajepaisaje dededede laslaslaslas torrestorrestorrestorres dededede altaaltaaltaalta tensintensintensintensin yyyy dededede loslosloslos parquesparquesparquesparques elicoselicoselicoselicos....
AlteracinAlteracinAlteracinAlteracin dededede floraflorafloraflora yyyy faunafaunafaunafauna fluvialfluvialfluvialfluvial porporporpor loslosloslos embalsesembalsesembalsesembalses....
EscapesEscapesEscapesEscapes radiactivosradiactivosradiactivosradiactivos yyyy contaminacincontaminacincontaminacincontaminacin trmicatrmicatrmicatrmica dededede loslosloslos rosrosrosros....
13
SISTEMA ELCTRICO DE POTENCIA
Conjunto de instalaciones y equipos para producir, transportar y distribuir energa elctrica a los usuarios de una zona, ciudad, regin o pas.
La funcin del sistema elctrico de potencia es abastecer a todos los usuarios con energa elctrica tan econmicamente como sea posible, en la cantidad deseada y con un nivel aceptable de calidad, seguridad y confiabilidad
Diagrama de Sistema Elctrico
15
G
FUNCINFUNCINFUNCINFUNCIN O O O O ELEMENTOELEMENTOELEMENTOELEMENTO NORMA AMERICANA (ANSI)NORMA AMERICANA (ANSI)NORMA AMERICANA (ANSI)NORMA AMERICANA (ANSI) NORMAS EUROPEAS (IEC)NORMAS EUROPEAS (IEC)NORMAS EUROPEAS (IEC)NORMAS EUROPEAS (IEC)
Transformador de potencia o potencial, dos devanados
Transformador de potencia o de potencial tridevanado
Autotransformador
Autotransformador tridevanado
Generador
Lnea de transmisin
Seccionador
Interruptor de potencia 52
Contacto normalmente abierto
Contacto normalmente cerrado
Transformador de corriente
Fallo
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COMPONENTES DEL SISTEMA ELCTRICO DE POTENCIA
ComponenteComponenteComponenteComponente DescripcinDescripcinDescripcinDescripcin EjemplosEjemplosEjemplosEjemplos
Plantas de generacin
Instalaciones y equipos para producir energa elctrica mediante la transformacin de otras formas de energa.
Plantas hidrulicas con o sin embalsePlantas trmicas: gas, carbn, nuclear, etc. Plantas elicasPlantas solares
Transformadores Equipos para elevar y reducir los niveles de tensin de operacin del sistema elctrico
Transformadores de potenciaTransformadores de distribucin
Equipo de compensacin reactiva
Equipos que producen o consumen energa reactiva para control de voltaje, control de factor de potencia o estabilidad
Bancos de condensadoresReactoresStatic Var Compensation (SVC)Condensador sincrnico
Lneas de transmisin
Equipos para transportar energa elctrica entre dos puntos
Lneas de transmisin, sub-transmisin, distribucin.
Componentes principales: Equipos directamente relacionados con la produccin, transporte y distribucin de energa elctrica
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Equipo de corte y maniobra
COMPONENTES DEL SISTEMA ELCTRICO DE POTENCIA
ComponenteComponenteComponenteComponente DescripcinDescripcinDescripcinDescripcin EjemplosEjemplosEjemplosEjemplos
Equipo de corte y maniobra
Realizan las maniobras de conexin y desconexin de los equipos elctricos principales en condiciones normales de operacin o bajo falla.Pueden manejar los sobrevoltajes asociados a las maniobras (switcheo) y el fenmeno del arco elctrico.
Interruptor de potencia (circuit breaker)Seccionador (disconnector)Reconectadotes (Recloser)Cortacircuitos (Cut-outs)
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Equipo de proteccin: No previene las fallas, su operacin tiene gran efecto sobre la seguridad y estabilidad del sistema
COMPONENTES DEL SISTEMA ELCTRICO DE POTENCIA
ComponenteComponenteComponenteComponente DescripcinDescripcinDescripcinDescripcin EjemplosEjemplosEjemplosEjemplos
Equipo de proteccin
Equipos que detectan las fallas o condiciones anormales de operacin y realizan una accin.
1.Rels de proteccin (Relays): Poseen alguna forma de inteligencia para ejecutar su funcin. Comparan los valores de una o varias seales de entrada con respecto a una referencia. Si se cumple el criterio de comparacin se produce una orden de disparo o alarma.1.Pararrayos (Surge Arrester)
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Equipo de medida:
COMPONENTES DEL SISTEMA ELCTRICO DE POTENCIA
ComponenteComponenteComponenteComponente DescripcinDescripcinDescripcinDescripcin EjemplosEjemplosEjemplosEjemplos
Equipo de medida Toman muestras de las seales de inters, y las convierten a seales analgicas o digitales de bajo rango. Por ejemplo, baja tensin y baja corriente (1A, 5A).
Transformadores de instrumentacinMedidoresRemote Terminal Unit (RTU)Analizadores de seales
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Equipo de control
COMPONENTES DEL SISTEMA ELCTRICO DE POTENCIA
ComponenteComponenteComponenteComponente DescripcinDescripcinDescripcinDescripcin EjemplosEjemplosEjemplosEjemplos
Equipo de control
Permiten controlar la operacin de los equipos principales del sistema de potencia.
Regulador de velocidad (Governor)Regulador de voltaje (Excitation control, AVR)Power System Stabilizer (PSS)Control convencional (humano)Programmable Logic Controlers (PLC)Scada, control coordinado, centro de control
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Equipo de comunicaciones
COMPONENTES DEL SISTEMA ELCTRICO DE POTENCIA
Equipo de comunicaciones
Transmisin y recepcin de seales de medida, control, proteccin
PLC (Power Line Carrier)Telfono, microondas, radio
Torre de microondas
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Equipo de servicios auxiliares
COMPONENTES DEL SISTEMA ELCTRICO DE POTENCIA
Equipo de servicios auxiliares
Fuentes de alimentacin de los equipos principales.
Bancos de bateras, plantas de emergenciaCargadores de bateras, tablerosde distribucin AC y DC, transformadores de serviciosauxiliares
Planta de emergencia Banco de bateras 125 V DC
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Subestaciones
COMPONENTES DEL SISTEMA ELCTRICO DE POTENCIA
Barraje
Seccionador
Interruptor
Trafo de corriente
Trafo de potencial
Pararrayos
Control, medida y proteccin
Salida, campo o baha de una subestacin
Barraje
24
Plantas de generacin
COMPONENTES DEL SISTEMA ELCTRICO DE POTENCIA
Estn constituidas por la central de generacin y la subestacin elctrica
25
Sistemas de Control
COMPONENTES DEL SISTEMA ELCTRICO DE POTENCIA
Nivel de Nivel de Nivel de Nivel de controlcontrolcontrolcontrol
EquiposEquiposEquiposEquipos UbicacinUbicacinUbicacinUbicacin
3 Computador sistema de control remoto
Centro de control remoto
2 Computador central de sistema de control local
Casa de control
1 Rels de proteccin y equipo de control
Tablero de control y proteccin ubicado en caseta de rels o casa de control
0 Equipo de corte y maniobra y controles locales de equipo asociado al proceso.
Patio de subestacin, tablero de control local de equipo, zona de proceso
26
Centro de Control
COMPONENTES DEL SISTEMA ELCTRICO DE POTENCIA
Centro de Control SDL1
Centro de ControlSTR1
Centro de ControlSTR2
Centro de Control SDL2
Centro de Control SDLn
Centro de ControlSTRn
Centro de ControlSTN
Sitio donde se realiza la operacin integrada de un sistema de potencia. Puede ser local, regional o nacional.
Se requiere que en las subestaciones y plantas de generacin exista algn grado de automatizacin y un sistema de comunicaciones entre las instalaciones involucradas.
27
ZONAS FUNCIONALES DEL SISTEMA ELCTRICO DE POTENCIA
ZONAS FUNCIONALES DEL SISTEMA ELCTRICO DE POTENCIA
GENERACIN
TRANSMISIN
DISTRIBUCIN
P, Q
P, Q
P, Q
USUARIOS
GRANDESUSUARIOS
equipos e instalaciones cuya funcin es producir energa elctrica en grandes cantidades a partir de fuentes primarias de energa.
equipos e instalaciones cuya funcin es transportar energa de los centros de produccin a los principales nodos de consumo (subestaciones de distribucin o grandes usuarios). Por lo general, su topologa es enmallada.
equipos e instalaciones cuya funcin es llevar la energa elctrica a los usuarios finales en sus puntos de conexin. Consiste en circuitos de distribucin (feeders) con topologa radial. Cuando existe topologa enmallada, es comn operar en forma radial.
28
VOLTAJES UTILIZADOS EN SISTEMAS DE POTENCIA
Voltaje de operacin
Es el voltaje al cual opera el sistema de potencia y sobre el cual se define la regulacin de voltaje. Se expresa en kV rms lnea-lnea
Voltaje nominal
Es el voltaje mximo al cual puede operar en forma continua un equipoelctrico. Se expresa en kV rms lnea-lnea
Para algunos equipos del sistema elctrico, no aplica el concepto de voltaje nominal:
1 Lneas de transmisin El voltaje nominal es su voltaje de operacin.
2 Transformadores de distribucin y potencia
Los voltajes nominales corresponden a los voltajes de la relacin de transformacin, es decir, voltajes de operacin. Ejemplo: 115/13.8 kV. Sin embargo, algunos de sus componentes pueden designarse con el voltaje mximo nominal.
3 Generadores Se designan por su voltaje operativo. En general, valores de baja y media tensin.
29
Clasificacin:
VOLTAJES UTILIZADOS EN SISTEMAS DE POTENCIA
Actividades segn la CREG (Voperacin):
Niveles de tensin establecidos por la CREG (Vnominal):
Transmisin kVoperacin 220Se denomina Sistema de Transmisin Nacional (STN)
Distribucin kVoperacin < 220Puede ser Sistema de Transmisin Regional (STR) Sistema de Distribucin Local
(SDL)
Nivel 1 kVnom < 1
Nivel 2 1 kVnom < 30
Nivel 3 30 kVnom < 62
Nivel 4 kVnom 62
30
Clasificacin:
VOLTAJES UTILIZADOS EN SISTEMAS DE POTENCIA
Niveles de tensin establecidos por el RETIE Norma NTC 1340:
Extra alta tensin (EAT) > 230 kV
Alta tensin (AT) 57,5 kV < V 230 kV
Media tensin (MT) 1 kV < V 57,5 kV
Baja tensin (BT) 25 V < V 1 kV
Muy baja tensin (MBT) V < 25 V
http://www.portalelectricos.com/retie/index.php
http://www.cidet.com.co
31
Clasificacin:
VOLTAJES UTILIZADOS EN SISTEMAS DE POTENCIA
ANSI segn voltaje nominal:
Bajo voltaje kVmax 1
Medio voltaje 1 < kVmax 72,5
Alto voltaje 72,5 < kVmax 242
Extra alto voltaje
242 < kVmax < 1000
Ultra alto voltaje
kVmax 1000
ANSI segn voltaje de operacin:
Distribucin kVoperacin 34,5
Subtransmisin 34,5 < kVoperacin 138
Transmisin kVoperacin > 115
GENERALIDADES EN SUBESTACIONES
SUBESTACIONES ELECTRICAS
Las S.E. son componentes de los S.E.P. en donde se modifican los parmetros de la potencia (V y I), sirven de punto de interconexin para facilitar la transmisin y distribucin de la energa elctrica.
El elemento principal de una subestacin elctrica es el transformador, que funciona con el principio de induccin, a travs de una serie de bobinados, que permiten controlar el voltaje de salida.
Puntos Importantesen el diseo de Subestaciones
Las tensiones a las que trabajara la instalacin (S.E.) Nivel de aislamiento admisible en los aparatospor instalar.
Corriente mxima que se prev en servicio continuo.(mxima potencia en condiciones normales de
operacin). Corriente mxima de falla (corriente de corto circuito)
SUBESTACION DE INTERPERIE Y BLINDADA
PARTES PRINCIPALES DE UNA SUBESTACIN
1. Cuchillas des conectadoras.2. Interruptor.3. TC.4. TP.5. Cuchillas des conectadoras para sistema de medicin.6. Cuchillas des conectadoras de los transformadores de potencia7. Transformadores de potencia.8. Barras de conexin.9. Aisladores soporte.10.Conexin a tierra.11. Tablero de control y medicin.12. Barras del tablero13. Sujecin del tablero.
PARTES PRINCIPALES DE UNA SUBESTACION
PARTES ELEMENTALES DE UNA SUBESTACIONCON DIAGRAMA UNIFILAR
39
Subestaciones
2. COMPONENTES DEL SISTEMA ELCTRICO DE POTENCIA
Barraje
Seccionador
Interruptor
Trafo de corriente
Trafo de potencial
Pararrayos
Control, medida y proteccin
Salida, campo o baha de una subestacin
Barraje
Subestacin tipo interior.Subestacin tipo blindado.Subastacin tipo intemperie
TIPO DE SUBESTACION POR SU CONSTRUCCION
TIPOS DE SUBESTACIONES
Subestaciones de Potencia Subestaciones Areas Subestaciones Superficiales Subestaciones Compactas Subestaciones Encapsuladas
Tipos de Subestaciones por nivel de tensin, potencia y servicio
Subestaciones elevadoras
Subestaciones reductoras
Subestaciones de enlace
Subestaciones en anillo
Subestaciones Radiales
Subestaciones de Switcheo
Ventajas:
Tamao reducido: 5 al 15 % del rea de la convencional
Menor tiempo de montaje
A prueba de contaminacin ambiental
Menor mantenimiento
Mayor seguridad a los operadores
No produce radio interferencia
5 Subestaciones aisladas en gas
BIBLIOGRAFA
Escuela de Ingeniera Especializada ITCA. Curso Subestaciones Elctricas.
La Energa. Grupo Anaya.
SUBESTACIONES ELCTRICAS DE ALTA TENSIN AISLADAS EN GAS. Ing. Julio SOSA ESCALADA
GRACIAS POR SUATENCION