SUBESTACIONES_ELECTRICAS_PARTES_COMPONENTES CLASE

Subestaciones

José Manuel Arroyo Sánchez
Área de Ingeniería Eléctrica
Departamento de Ingeniería Eléctrica, Electrónica, Automática y Comunicaciones
Universidad de Castilla – La Mancha
1

Contenidos
• Introducción
• Elementos de una subestación
• Diseño de una subestación
• Disposición física
• Operación
2

Introducción
• Instalación con tres objetivos:
‰

‰

‰

Transformación de tensiones(generación,
transporte, reparto, distribución)
Redistribución
de
energía
(confluencia de líneas)
Alojar aparamenta

3

eléctrica

Introducción

4

Introducción
Localización de las subestaciones
• Depende de su función
‰

Cercana a centros de consumo:
o Primarias ⇒ Tensión de salida: 66, 110,
132 kV
o Secundarias ⇒ Tensión de salida: 6.6,
15, 20 kV

‰

‰

Cercana a centros de generación
Dependiendodel nivel de tensión ⇒
Disponibilidad del terreno (urbano, rural)
5

Introducción
Clasificación según función
• Interconexión:
‰

‰

‰

Confluencia
de
transformación

varias

líneas

sin

Seguridad del suministro y reducción de
costes de generación
Utilización frecuente
6

Introducción
Clasificación según función
• Transformación pura:
‰

‰

‰

‰

Típicamente 2 líneas de entrada y 1transformación a un nivel inferior de tensión
Suministro de energía a niveles
subtransporte, reparto y distribución

de

Suministro
a
grandes
consumidores
conectados directamente a la red de
transporte
Utilización reducida
7

Introducción
Clasificación según función
• Interconexión con transformación a uno o
varios niveles inferiores de tensión
‰

Utilización frecuente

• De central
‰

‰

Inyección en lared de la energía generada
por las centrales
Emplazamientos con características muy
especiales
8

Subestación de central

9

Introducción
Clasificación según emplazamiento
• Intemperie
• Interior
• Blindadas
• Rurales
10

Subestaciones de intemperie
• Soportan condiciones atmosféricas adversas,
aunque no todo está en el exterior:
‰

V > VDISTRIBUCIÓN (20 kV) ⇒ Intemperie

‰

VDISTRIBUCIÓN ⇒Edificio
o ↓↓ V ⇒ Distancias menores
o ↑↑ protección y facilidad de reparación

• Edificio de mando y control: cuadro de mando
y protecciones
11

Subestaciones de interior
• Mayor parte de la instalación dentro de edificio
• Transformadores a la intemperie
• Uso poco extendido (poco espacio, tensiones
bajas, interior de industrias o comercios)

12

Subestaciones de interior
• Ventajas:
‰

‰

↑↑protección (contaminación, humedad,
ambiente salino)
Distancias menores

• Inconvenientes:
‰

‰

↑↑ caras (compromiso con el precio del
suelo en zona urbana)
Problemas con incendios (saltan
protecciones por ionización del aire)
13

las

Subestaciones blindadas
• Nuevo dieléctrico: Hexafluoruro de azufre
(SF6) ⇒ Gas de alta capacidad dieléctrica,
muy estable, no inflamable
• Permite distancias muchomenores ⇒ Uso en
poblaciones o áreas de alta contaminación
• Limitación de tamaño ⇒ Transformadores
(proporcional a potencia)
• Mantenimiento reducido (menos problemas
que con el aceite de los transformadores)
14

Comparación de tamaño
• Nivel de 220 kV:
‰

Intemperie: Separación de 4 m

‰

Interior: Separación de 2 m

‰

Blindada: Separación de 15 cm

15

Subestaciones rurales
• Instalacionespequeñas (300 m vs. 110 m )
2

2

• Más simples
• Menor calidad de servicio
• No permiten demasiadas maniobras
• Suelen ser de tensión de reparto/distribución
(66/20 kV)
16

Elementos de una subestación (I)
• Líneas
• Barras o embarrado
• Transformador de potencia
• Aparamenta de maniobra y corte
• Aparamenta de transformación
• Relés de protección (de línea, de
transformador, de batería decondensadores)
17

Elementos de una subestación (II)
• Elementos de medida
• Pararrayos
• Celdas
• Servicios auxiliares
• Instalaciones de mando y control
• Baterías (alimentación de protecciones)
• Obra civil
18

Elementos de una subestación
Esquema

19

Elementos de una subestación
Barra o embarrado
• Elemento conductor que recoge todas las
intensidades que llegan a la subestación por
las líneas
‰...