Subestaciones

Subestaciones

José Manuel Arroyo Sánchez
Área de Ingeniería Eléctrica Departamento de Ingeniería Eléctrica, Electrónica, Automática y Comunicaciones Universidad de Castilla – La Mancha
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Contenidos
• Introducción • Elementos de una subestación • Diseño de una subestación • Disposición física • Operación
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Introducción
• Instalación con tres objetivos: Transformación de tensiones(generación, transporte, reparto, distribución) Redistribución de energía (confluencia de líneas) Alojar aparamenta eléctrica

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Introducción

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Introducción Localización de las subestaciones
• Depende de su función Cercana a centros de consumo: o Primarias ⇒ Tensión de salida: 66, 110, 132 kV o Secundarias ⇒ Tensión de salida: 6.6, 15, 20 kV Cercana a centros de generación Dependiendodel nivel de tensión ⇒ Disponibilidad del terreno (urbano, rural)
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Introducción Clasificación según función
• Interconexión: Confluencia de transformación varias líneas sin

Seguridad del suministro y reducción de costes de generación Utilización frecuente
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Introducción Clasificación según función
• Transformación pura: Típicamente 2 líneas de entrada y 1 transformación a un nivelinferior de tensión Suministro de energía a niveles subtransporte, reparto y distribución de

Suministro a grandes consumidores conectados directamente a la red de transporte Utilización reducida
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Introducción Clasificación según función
• Interconexión con transformación a uno o varios niveles inferiores de tensión Utilización frecuente • De central Inyección en la red de la energíagenerada por las centrales Emplazamientos con características muy especiales
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Subestación de central

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Introducción Clasificación según emplazamiento
• Intemperie • Interior • Blindadas • Rurales
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Subestaciones de intemperie
• Soportan condiciones atmosféricas adversas, aunque no todo está en el exterior: V > VDISTRIBUCIÓN (20 kV) ⇒ Intemperie VDISTRIBUCIÓN ⇒ Edificio o ↓↓ V ⇒Distancias menores o ↑↑ protección y facilidad de reparación • Edificio de mando y control: cuadro de mando y protecciones
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Subestaciones de interior
• Mayor parte de la instalación dentro de edificio • Transformadores a la intemperie • Uso poco extendido (poco espacio, tensiones bajas, interior de industrias o comercios)

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Subestaciones de interior
• Ventajas: ↑↑ protección(contaminación, humedad, ambiente salino) Distancias menores • Inconvenientes: ↑↑ caras (compromiso con el precio del suelo en zona urbana) Problemas con incendios (saltan protecciones por ionización del aire)
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las

Subestaciones blindadas
• Nuevo dieléctrico: Hexafluoruro de azufre (SF6) ⇒ Gas de alta capacidad dieléctrica, muy estable, no inflamable • Permite distancias mucho menores ⇒ Usoen poblaciones o áreas de alta contaminación • Limitación de tamaño ⇒ Transformadores (proporcional a potencia) • Mantenimiento reducido (menos problemas que con el aceite de los transformadores)
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Comparación de tamaño
• Nivel de 220 kV: Intemperie: Separación de 4 m Interior: Separación de 2 m Blindada: Separación de 15 cm

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Subestaciones rurales
• Instalaciones pequeñas (300 mvs. 110 m )
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• Más simples • Menor calidad de servicio • No permiten demasiadas maniobras • Suelen ser de tensión de reparto/distribución (66/20 kV)
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Elementos de una subestación (I)
• Líneas • Barras o embarrado • Transformador de potencia • Aparamenta de maniobra y corte • Aparamenta de transformación • Relés de protección (de línea, de transformador, de batería de condensadores)17

Elementos de una subestación (II)
• Elementos de medida • Pararrayos • Celdas • Servicios auxiliares • Instalaciones de mando y control • Baterías (alimentación de protecciones) • Obra civil
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Elementos de una subestación Esquema

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Elementos de una subestación Barra o embarrado
• Elemento conductor que recoge todas las intensidades que llegan a la subestación por las líneas...