1 Subestaciones Eléctricas Definiciones y tipos

Definición 3 Una subestación es el desarrollo e implementación de un nodo del sistema. 3 Conjunto de equipos utilizados para dirigir el flujo de energía en un sistema de potencia y garantizar la seguridad del sistema por medio de dispositivos automáticos de control y protección y para redistribuir el flujo de energía a través de rutas alternas.

3 Equipos en una subestación Interruptor: 3 Maniobra: – Control de flujo – Aisla para mantenimiento o trabajos 3 Protección: – Aisla elementos con falla (capaz de operar con Icc) Transformadores de instrumentación: interfaz entre la alta tensión y los equipos de medida, control y protección. 3 Transformadores de corriente 3 Transformadores de tensión Seccionadores: 3 Aíslan para mantenimiento 3 Operan sin carga Pararrayos (DPS): Protección contra sobretensiones Sistema de medida, protección y control Sistemas auxiliares

4 Equipos en una subestación

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6 Elementos constitutivos de una subestación Elementos principales  Transformador.  Interruptor de potencia.  Restaurador.  Cuchillas fusibles.  Cuchillas desconectadoras y cuchillas de prueba.  Pararrayos (DPS).  Tableros dúplex de control.  Condensadores.  Transformadores de instrumento.

7  Cables de potencia.  Cables de control.  Alumbrado.  Estructura.  Herrajes.  Equipo contra incendio.  Equipo de filtrado de aceite.  Sistema de tierras.  Carrier.  Intercomunicación.  Trincheras, conducto, drenajes.  Cercas. Elementos secundarios

8 Patio de conexiones Conjunto de equipos y barrajes de una subestación que tienen el mismo nivel de tensión y que están eléctricamente asociados. Generalmente ubicados en la misma área de la subestación.

9 Patio de transformadores Área de la subestación en donde se ubican los transformadores de potencia. Generalmente entre patios de conexión de diferente niveles de tensión.

10 Lote de una subestación El lote de la subestación es el conformado por las áreas de los patios de conexión y transformación, vías de circulación y mantenimiento, edificaciones, etc. El lote se debe “urbanizar” en forma óptima para obtener el mejor aprovechamiento de las áreas constitutivas sin que existan interferencias entre los patios, accesos de líneas, vías de circulación, así como durante el montaje, la operación y mantenimiento de la subestación, ampliaciones, etc.

11 Otras definiciones 3 Campo (bahía o módulo) de conexión – Es el conjunto de equipos necesarios para conectar un circuito (generación, transformación, interconexión o distribución, equipo de compensación, etc) al sistema de barrajes colectores de un patio de conexiones. 3 Barrajes colectores – Elemento físico de un patio de conexiones que representa el nodo del sistema, es decir, el punto de conexión en donde se unen eléctricamente todos los circuitos que hacen parte de un determinado patio de conexiones. 3 Disposición física – Es el ordenamiento físico de los diferentes equipos constitutivos de un patio de conexiones para una configuración determinada.

CLASIFICACIÓN DE LAS SUBESTACIONES 3 Por su función dentro del sistema de potencia. 3 Por su tipo de operación. 3 Por su forma constructiva. 12

1.4.1 Clasificación de las Subestaciones por su función dentro del sistema 3 Subestación de Generación: Es la estación primaria de la energía producida por las plantas generadoras, su objetivo esencial es transformar el voltaje a niveles altos. 3 3 Subestación de transmisión: Su función es interconectar las diferentes líneas de transmisión de 115 kV o 220 kV. Estas generalmente alimentan también barrajes de 34.5 kV y/o 13.2 kV. 13

1.4.1 Clasificación de las Subestaciones por su función dentro del sistema 3 Subestación de subtransmisión: Alimentan o interconectan líneas de tensión, 44 kV o 34.5 kV, para distancias moderadas y de cargas no muy altas. 3 3 Subestación de distribución: Su función es reducir la tensión a niveles de distribución 13.2 kV para enviarla a los centros de consumo industrial o residencial, con transformadores de distribución que se encargan de reducir los niveles a baja tensión (440, 220, 108 V), para alimentar a los usuarios. 14

Clasificación de las Subestaciones por su tipo de operación 3 Subestación de transformación: Son las que permiten elevar o reducir los niveles de tensión desde los puntos de generación, pasando por lo niveles más altos de transmisión, hasta lo niveles más bajos de subtransmisión o distribución. 3 Subestación de maniobra: Su función es unir algunas líneas de transporte con otras de distribución, con el propósito de dar mayor confiabilidad y continuidad al servicio; el nivel de tensión es uno solo, por lo tanto no se utilizan transformadores de potencia que eleven o reduzcan el voltaje. 15

16 Tipos de subestación GENERACIÓNGENERACIÓNGENERACIÓNGENERACIÓN Interruptores automáticos Usuarios comerciales Subestación de de generación Usuarios residenciales Subestación de de maniobra Subestación de de transformación Subestación industrial Tomada de la revista ABB

Clasificación de las Subestaciones por su forma constructiva 17 3 Por su montaje. 3 Por su tipo de equipo.

Por su montaje 18 Subestaciones Interiores: Donde sus elementos constitutivos se instalan en el interior de edificios apropiados.

Por su montaje 19 3 Subestaciones Exteriores o a la Intemperie: Sus elementos constitutivos se instalan a las condiciones ambientales.

Por su tipo de equipo 20 3 Subestación Convencional (Exterior). 3 Subestación Encapsulada. 3 Subestación Móvil.

Subestación Convencional (Exterior) Es del tipo exterior pero la instalación de su equipo es abierta, sin que nada los proteja.

Subestación Encapsulada 22 3 Es una subestación cuyas partes vivas y equipos que soportan tensión están contenidos dentro de envolventes metálicos.

Subestación Convencional (Exterior) Subestación Móvil: Se caracteriza porque todo el conjunto de equipos esta instalado sobre un remolque. Su objetivo básico es el de ser utilizado bajo circunstancias de emergencia, en cualquier punto del sistema.