CAPÍTULO I SUBESTACIONES ELECTRICAS





CAPÍTULO

I

SUBESTACIONES ELÉCTRICAS










1.1.- SUBESTACIONES ELÉCTRICAS

Introducción.

En el empleo de la energía eléctrica ya sea para fines industriales, comerciales o de uso residencial, interviene una gran cantidad de máquinas y equipos eléctricos. Un conjunto de equipo eléctrico utilizado para un fin determinado se le conoce con el nombre de subestación eléctrica.

Definicióny clasificación de subestación

Como se ha visto con anterioridad, una subestación eléctrica no es más que una de las partes que intervienen en el proceso de generación-consumo de energía eléctrica, por lo cual podemos dar la siguiente definición.

Definición

Una subestación eléctrica es un conjunto de elementos o dispositivos que nos permiten cambiar las características de energía eléctrica(voltaje, corriente, frecuencia, etc.) tipo C.A. a C.C., o bien, conservarle dentro de ciertas características.

Relación entre la subestaciones eléctricas, líneas de transmisión y centrales generadoras

Por razón técnica (aislamiento, enfriamiento, etc.) los voltajes de generación en las centrales generadoras son relativamente bajos en relación con los voltajes de transmisión, por lo que si laenergía eléctrica se va a transportar a grandes distancias estos voltajes de generación resultarían antieconómicos, debido a que se tendría gran caída de voltaje.
De aquí se presenta la necesidad de transmitir la Energía eléctrica a voltajes más elevados que resulten más económicos por ejemplo que se muestra en la fig. 1, si se va a transmitir energía eléctrica de una central generadora a un centrode consumo que está situada a mil kilómetros de distancia, serán necesario elevar el voltaje de generación que supondremos de 13.8 KV a otro de transmisión más conveniente que asumimos sea de 115Kv, como se ilustra.










Figura 1. Central generadora de 13.8KV

Para poder elevar el voltaje de generación de 13.8 KV al de transmisión de 11 5kV es necesario emplear una subestacióneléctrica “A” como se muestra en la siguiente figura 2.


Figura 2. Subestación eléctrica “A”

Suponiendo que la caída de voltaje en la línea de transmisión fuera cero volts, tendríamos en el centro de consumo 115 KV. Es claro que este voltaje no es posible emplearlo en instalaciones industriales y aún menos en comerciales y residenciales, de donde se desprende la necesidad dereducir el voltaje de transmisión de 115 KV a otro u otros más convenientes de distribución en centros urbanos de consumo. Por tal razón, será necesario emplear otra subestación eléctrica “B”, como se ilustra:


Figura 3. Subestación eléctrica “B”

De lo anteriormente expuesto, se puede inferir que existe una estrecha relación entre las subestaciones eléctricas, líneas de transmisión y centralesgeneradoras.
















1.2.- CLASIFICACIÓN DE LAS SUBESTACIONES ELÉCTRICAS

Es difícil hacer una clasificación precisa de las subestaciones eléctricas, pero de acuerdo con lo que ya hemos estudiado, podemos hacer la siguiente


Figura 4. Clasificación de las subestaciones eléctricas












Las subestaciones se clasifican de acuerdo a su nivel de tensión, de acuerdo a su configuracióny de acuerdo a su función.
De acuerdo a la configuración:
Barra sencilla.


Figura 5. Barra sencilla.

Ventajas: Económica, fácil de proteger, ocupa poco espacio y no presenta muchas posibilidades de operación incorrecta.

Desventaja: Falta de confiabilidad, seguridad y flexibilidad teniendo así que suspender el servicio en forma total cuando se requiera hacer una revisión o reparación en la barracolectora, o del. Circuito cuando la revisión o reparación es en el interruptor.
Se gana alguna confiabilidad y flexibilidad agregando un seccionamiento longitudinal.

De doble barra:

Esta configuración es flexible y confiable pues permite separar circuitos en cada una de las barras. No es segura cuando se presentan fallas en barras e interruptores. Es posible hacer mantenimiento en barras...