diseño de subestacion

DISEÑO DE SUBESTACIONES DE MEDIA TENSIÓN

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...