Subestaciones
JAVIER ANDRÉS LINARES ESCOBAR
UNIVERSIDAD AUTONOMA DE OCCIDENTE
FACULTAD DE INGENIERÍA
DEPARTAMENTO DE ENERGÉTICA Y MECÁNICA
PROGRAMA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA
SANTIAGO DE CALI
2009
1
DISEÑO DE SUBESTACIONES DE MEDIA TENSIÓN
JAVIER ANDRÉS LINARES ESCOBAR
Proyecto de Grado Para optar el título de
Ingeniero Electricista
“ModalidadPasantía Institucional”
DIRECTOR:
LUIS EDUARDO ARAGÓN RANGEL
Ingeniero Electricista – Magister en Sistemas de Generación Eléctrica.
Profesor Hora Cátedra Programa de Ingeniería Eléctrica
Asesor
HEYDER PAREDES PIEDRAHITA
Ingeniero Electricista
UNIVERSIDAD AUTONOMA DE OCCIDENTE
FACULTAD DE INGENIERÍA
DEPARTAMENTO DE ENERGÉTICA Y MECÁNICA
PROGRAMA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA
SANTIAGO DE CALI2009
2
Nota de aceptación:
Aprobado por el comité de Grado
en cumplimiento de los requisitos
exigidos
por
la
Universidad
Autónoma de Occidente para optar al
título ingeniero electricista.
ENRIQUE CIRO QUISPE OQUEÑA
Firma del jurado
GABRIEL GONZÁLEZ P.
Firma del jurado
Santiago de Cali, 03 de Agosto de 2009
3
CONTENIDO
Pág.
RESUMEN
14
INTRODUCCIÓN
15
1.DIMENSIONAMIENTO DE SUBESTACIONES ELÉCTRICAS
17
1.1DEFINICONES Y TERMINOS UTILIZADOS.
17
1.1.1 Diseño
17
1.1.2 Subestación eléctrica
17
1.1.3 Ingeniería Preliminar
17
1.1.4 Ingeniería Básica
17
1.1.5 Ingeniería de Detalle
17
1.2 NIVELES DE TENSIÓN
18
1.3 EQUIPOS DE MANIOBRA
18
1.3.1 Interruptor
18
1.3.2 Seccionador
19
1.3.3 Cuchillade Puesta a Tierra
19
1.4 DISPOSICIÓN FISICA
19
2. CONSIDERACIONES DE DISEÑO
20
2.1 CONFIGURACIÓN DE SUBESTACIONES ELÉCTRICAS
20
2.1.1 Confiabilidad
20
2.1.2 Flexibilidad
20
2.1.3 Seguridad
21
4
2.2 CONFIGURACIÓN DE BARRAS
21
2.2.1 Conexiones de la barra principal
21
2.2.2 Barraje sencillo
21
2.2.3 Barraje sencillo seccionado
212.2.4 Barraje principal mas barraje de transferencia
21
2.2.5 Barraje doble
22
2.2.6 Barraje doble con seccionador de "By-pass
22
2.2.7 Barraje doble con seccionador de transferencia
22
2.2.8 Barraje doble mas barraje de transferencia
22
2.3 CONFIGURACIONES DE INTERRUPTOR
23
2.3.1 Anillo
23
2.3.2 Interruptor y medio
23
2.5 CLASIFICACIÓN DESUBESTACIONES ELÉCTRICAS
23
2.5.1. Por su operación
24
2.5.2. Por la función que desempeñan
24
2.5.3. Por su composición
24
3. METODOLOGÍA DE CÁLCULO
25
3.1 DIAGRAMA UNIFILAR
25
3.2 SELECCIÓN DE CONDUCTORES
25
3.2.1 Corriente nominal
25
3.2.2 Conductores para acometidas
25
3.2.3 Conductores para barrajes
25
5
3.3 SELECCIÓN DE DISPOSITIVOS DEPROTECCIÓN CONTRA
SOBRETENSIONES - DPS´s
26
3.3.1 Consideraciones
26
3.3.2 Nivel de protección para impulso tipo rayo (NPR o LIPL)
27
3.3.3 Nivel de protección para impulso de maniobra (NPM o SIPL)
27
3.4 SOBRETENSIONES
28
3.4.1 Sobretensiones temporales
28
3.4.2 Sobretensión de maniobra
28
3.4.3 Sobretensiones atmosféricas
28
3.5 COORDINACIÓN DEAISLAMIENTO
29
3.5.1 Tensión soportada al impulso tipo atmosférico (BIL o LIWL).
30
3.5.2 Tensión soportada al impulso tipo maniobra (BSL o SIWL
30
3.5.3 Factor de seguridad
30
3.5.4 Tensión máxima.
30
3.6 CÁLCULOS DE NIVELES DE AISLAMIENTO
30
3.7 DIMENSIONAMIENTO DE LA SUBESTACIÓN
33
3.7.1 Distancias de diseño.
33
3.7.1.1 Determinación de distanciasdieléctricas en la subestación.
33
3.7.1.2 Distancias de seguridad.
34
3.7.1.3 Altura de los equipos sobre el nivel del suelo
35
3.7.1.4 Altura de las barras colectoras sobre el nivel del suelo
36
3.7.1.5 Altura de remate de las líneas de transmisión.
36
3.8 APANTALLAMIENTO
36
6
3.8.1 Definiciones NTC- 4552
37
3.8.1.1 Sistema de protección externo...
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