Subestaciones encapsuladas

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Introducción a las subestaciones aisladas en gas

Las Subestaciones Eléctricas aisladas en gas usan este fluido para el aislamiento eléctrico de sus distintos componentes -maniobra, medición, barras, etc.- de alta tensión.

Cuando se trata de alta tensión su denominación común es GIS (Gas Insulated Switchgear). En media tensión se denominan MV-GIS (Medium Voltage-Gas-Insulated Switchgear).Por sus propiedades óptimas, el gas utilizado es el hexafloruro de azufre (SF6). Es un gas no tóxico, muy estable y no inflamable, además de inodoro e incoloro a condiciones normales de presión y temperatura (1.013 hPa y 20°C).

Existen diferencias fundamentales con las Subestaciones clásicas aisladas en aire (AIS: Air Insulated Switchgear). La más importante a favor de las GIS es que en éstaslas dimensiones son muy reducidas. El volumen ocupado por una GIS está entre el 3 al 8% del que le corresponde a una AIS de la misma tensión nominal y para las mismas funciones. Del mismo modo, el área ocupada por una GIS está entre el 3 al 12% de la que le corresponde a una AIS de la misma tensión nominal y para las mismas funciones.

En las grandes ciudades densamente pobladas, cada día esmás notoria la necesidad de abastecer demandas de energía eléctrica que por sus características es imperioso satisfacerlas utilizando sistemas de alta tensión (132 kV en adelante), lo que hace imprescindible la instalación de Subestaciones para esas tensiones. Por otra parte, el precio muy elevado de los terrenos en estas ciudades, sumado a la imposibilidad de conseguirlos de las dimensionesnecesarias para instalar una AIS, prácticamente desaconseja el uso de éstas.

En cambio, las dimensiones (área y volumen) reducidas de las GIS, las convierten en la mejor solución para utilizarlas en ciudades importantes y/o industriales.

También, en centrales hidráulicas o terrenos escarpados donde el espacio disponible para la instalación de las subestaciones es sumamente reducido, las GISencuentran una extendida aplicación. Lo mismo ocurre en instalaciones cercanas a industrias de alta polución.

Evolución histórica

Entre 1960 y 1970, aparecen las primeras GIS de alta tensión. En 1966 se instala en Plessis-Gassot, Francia, un prototipo experimental de 245 kV.

La evolución de las GIS reconoce diferentes períodos caracterizados por:
* El auge de la técnica empleada para el cortedel arco en los interruptores de alta tensión que utilizan el gas SF6.
* El intenso desarrollo informático alcanzado para los medios de cálculo y la utilización de modelos de diseño y por la técnica de corte basada en la expansión térmica y ayuda a la apertura. Se consiguen así comandos reducidos que utilizan la energía de resortes, de forma similar a los comandos de los interruptores demedia tensión.
En efecto, el conocimiento de los fenómenos involucrados en el corte que ocurre en las cámaras de los interruptores de SF6 han llevado a conseguir dimensiones dieléctricas más pequeñas, a la par de alcanzar un aumento de la confiabilidad de estos equipos.

Así, se llega a las GIS modernas, de muy reducidas dimensiones, de alta confiabilidad, con materiales de alto rendimiento ydurabilidad y de muy bajo mantenimiento.

Los costos cada vez más reducidos de las GIS y su adaptabilidad a las normas de cuidado del medio ambiente, hacen pronosticar que su uso se intensificará cada vez más en los próximos años.

Puede afirmarse que: “Si el problema es el espacio, la solución siempre es GIS”

Pero no sólo en la reducción del espacio presenta ventajas la instalación de una GISen lugar de una AIS. Deben considerarse siempre dos aspectos importantes donde existen claras diferencias a favor de las GIS:
* Rápido montaje. Las GIS , hasta tensiones nominales de 300 kV, se envían de fábrica totalmente armadas y ensayadas por campos (celdas) completos. Luego, se montan en obra como se lo hace con las celdas de media tensión: se sujetan al piso y se interconectan unas con...
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