Subestaciones

Subestación eléctrica
Una subestación eléctrica es una instalación destinada a modificar y establecer los niveles de tensión de una infraestructura eléctrica, para facilitar el transporte y distribución de la energía eléctrica. Su equipo principal es el transformador. Normalmente está dividida en secciones, por lo general 3 principales, y las demás son derivadas.
Las secciones principales sonlas siguientes:
1.- Sección de medición.
2.- Sección para las cuchillas de paso.
3.- Sección para el interruptor.
Las secciones derivadas normalmente llevan interruptores, depende de qué tipo, hacia los transformadores.
Como norma general, se puede hablar de subestaciones eléctricas elevadoras, situadas en las inmediaciones de las centrales generadoras de energía eléctrica, cuya función eselevar el nivel de tensión, hasta 132, 220 o incluso 400 kV, antes de entregar la energía a la red de transporte. Las subestaciones eléctricas reductoras, reducen el nivel de tensión hasta valores que oscilan, habitualmente entre 13,2, 15, 20, 45 ó 66 kV y entregan la energía a la red de distribución. Posteriormente, los centros de transformación reducen los niveles de tensión hasta valorescomerciales (baja tensión) aptos para el consumo doméstico e industrial, típicamente 400 V.
COMPONENTES DEL SISTEMA.
En sistemas de energía eléctrica de CA grandes y modernos, el sistema de transmisión y distribución funciona para entregar a usuarios en los centros de carga, la energía eléctrica en masa proveniente de fuentes de generación. Las plantas de generación incluyen por lo general:
Estacionesgeneradoras
Transformadores elevadores
Líneas de transmisión interconectadas
Estaciones de conmutación
Transformadores reductores
El sistema de distribución abarca líneas primarias de distribución bancos de transformadores de servicio líneas secundarias o redes, todas ellas dan servicio a las áreas de carga.
OBJETIVO DEL DISEÑO
Como parte integrante del sistema de transmisión, lasubestación o estación de conmutación funciona como:
Punto de conexión para líneas de transmisión,
Alimentadoras de subtransmisión
Circuitos de generación y transformadores elevadores y reductores.
El objetivo del diseño de la subestación
Es proporcionar:
Máxima confiabilidad.
Flexibilidad.
Continuidad de servicio.
Satisfacer estos objetivos a los costos de inversión más bajos que satisfagan lasnecesidades del sistema.
NIVELES DE VOLTAJE.
Las necesidades del sistema comprenden la selección de niveles óptimos de voltaje, que dependen de las necesidades de carga y distancia de línea de transmisión implicada. Muchas grandes plantas termoeléctricas y nucleares están ubicadas a grandes distancias de los centros de carga para aprovechar menor costo de los terrenos, abundancia de agua paraenfriamiento, abastecimiento económico de combustible y consideraciones ambientales menos estrictas. Por estas razones, el uso de voltajes de transmisión de hasta 765kV se vuelve más común.
Las subestaciones utilizadas en los sistemas de distribución operan en clases de voltaje de 13.8 a 69 Kva. Las subestaciones de transmisión, que dan servicio a fuentes de energía eléctrica en masa, operan de 69 a765kV. Las clases de voltaje utilizados en Estados Unidos para subestaciones grandes incluyen las de 69, 115, 138, 161, 230 y 287 Kva. (Considerando alto voltaje o clase HV), y 345, 500 y 765kV (consideradas “extra alto voltaje” o clase EHV.) En la actualidad se encuentran en etapa de planeación o construcción voltajes aun más altos, como son las de 1100 y 1500 Kva. Consideradas como “ultra altovoltaje” o clase UHV.
SISTEMAS CONVENCIONALES DE SEGURIDAD
Conexión a tierra de subestaciones.
La conexión a tierra de subestaciones es sumamente importante. Las funciones de conectar a tierra un sistema se enumeran a continuación:
Proporcionar la conexión a tierra para el neutro a tierra para transformadores, reactores y capacitores.
Constituyen la trayectoria de descarga a pararrayos de...