Estructuras de las subestaciones eléctricas y líneas de transmisión, Resúmenes de Eficiencia Energética

¡Descarga Estructuras de las subestaciones eléctricas y líneas de transmisión y más Resúmenes en PDF de Eficiencia Energética solo en Docsity! 2023 PABLO DAVID VAZQUEZ SANCHEZ NOMBRE DEL ALUMNO: VAZQUEZ SANCHEZ PABLO DAVID NOMBRE DEL DOCENTE: ING. CRESCENCIANO BAUTISTA REYES GRUPO: 8 “C” ACTIVIDAD: INVESTIGACIÓN: TEMA PRINCIPAL: ESTRUCTURAS, TIERRAS Y DIAGRAMAS UNIFILARES. FECHA: 17/05/2023 CLASIFICACION DE DIFERENTES TIPOS DE ESTRUCTURAS PARA: SUBESTACIONES ELECTRICAS, PARA LINEAS DE TRANSMISION. Las estructuras son los elementos de soporte de conductores y aisladores de las líneas de alta tensión, se pueden clasificar según su función en: Torres de suspensión, Torres de retención. TORRES DE SUSPENSIÓN: Para la transmisión de energía eléctrica, una torra de suspensión es una estructura donde los conductores están suspendidos de la torre, teniendo la misma tensión mecánica a cada lado. En este caso, se tiene por teoría que la torre tiene una fuerza vertical y una fuerza lateral. Sin embargo, estas no poseen fuerza longitudinal. Estas estructuras tienen por lo general una cadena de aisladores suspendidas desde la torre, o dos cadenas de aisladores en forma de “V”. En cualquiera de los casos, algunas veces se usan cadenas de aisladores en paralelo para mejorar la resistencia mecánica. Estas estructuras son usadas donde una línea de transmisión continua en línea recta, o gira con un pequeño ángulo. En otros casos, se usa una torre de retención que se hablará en el siguiente punto. 1.Torre de suspensión fabricadas en acero o en hormigón y las flexibles son postes metálicos que sufren de formación en caso de estos esfuerzos. MARCOS DE REMATE: Los marcos de remate son comúnmente usados como estructuras mayores en las subestaciones eléctricas, sin embargo, han resultado buena opción para su aplicación en líneas de transmisión; principalmente por debajo de otras líneas de transmisión, donde se requiere baja altura de las estructuras para lograr los libramientos de distancias dieléctricas. POSTES TRONCOCÓNICOS: Los postes troncocónicos son estructuras conformadas por secciones cónicas de acero, de apariencia esbelta. Son frecuentemente usados en zonas urbanas y suburbanas donde los anchos de derechos de vía son estrechos y solo es posible el uso de claros inter postales corto. Estos postes también son usados como estructuras compactas: incluyendo el empleo de crucetas aisladas. Son estructuras aplicadas para minimizar el impacto visual de las instalaciones. Es común que se usen para niveles de tensión eléctrica a partir de los 115Kv. Con estos tipos de estructuras es posible alcanzar alturas relativamente altas para el enganche de los cables. Es importante considerar que los proyectos de líneas de transmisión con postes troncocónicos son de alto costo de inversión. CLASIFICACION DE SISTEMAS DE TIERRA IMPORTANCIA DE LOS SISTEMAS DE TIERRA: Una gran parte de los accidentes personales en la industria y en cualquier otra parte donde se tenga un sistema eléctrico, debido a causas eléctricas, están relacionados con el contacto directo con partes metálicas, ha sido la falta de un sistema de tierra o sistemas de tierra adecuados. Estadísticamente el 10 por ciento de los incendios originados en las instalaciones eléctricas se deben a fallas en los sistemas de tierra. Por esta razón, se deduce que, desde el diseño de cualquier instalación eléctrica para plantas industriales, hospitales, oficinas edificios públicos, etc. Se le debe de dar gran importancia y atención al sistema de tierras. El disponer de una red de tierra adecuada es uno de los aspectos principales para la protección contra sobretensiones en las subestaciones, A esta red se conectan los neutros de los equipos eléctricos, pararrayos, cables de guarda y todas aquellas partes metálicas que deben estar a potencial de tierra. Las necesidades de contar con una red de tierra en las subestaciones es la de cumplir con las siguientes funciones: a) Proporcionar un circuito de muy baja impedancia para la circulación de las corrientes de tierra, ya sea que se deban a una falla de cortocircuito o a la operación de un pararrayos. b) Evitar que, durante la circulación de estas corrientes de falla, puedan producirse diferencia de potencial entre distintos puntos de la subestación (ya sea sobre el piso o con respecto a partes metálicas puestas a tierra), significando un peligro para el personal, considerando que las tensiones tolerables por el cuerpo humano deben ser mayores que las tensiones resultantes en la malla. c) Facilitar la operación de los dispositivos de protección adecuados, para la eliminación de las fallas a tierra en los sistemas eléctricos. d) Dar mayor confiabilidad y continuidad al servicio eléctrico. e) Evitar la aparición de potencial en el neutro en un sistema en estrella aterrizado. f) Proveer una conexión a tierra para el punto neutro de los equipos que así lo requieran (transformadores, reactores, etc.). g) Proporcionar un medio de descarga en los equipos, ya que estos almacenan energía por inducción magnética o capacitancia, antes de proceder a tareas de mantenimiento. La conducción de altas corrientes a tierra en instalaciones eléctricas, debidas a descargas atmosféricas o a fallas del equipo, obliga a tomar precauciones para que los gradientes eléctricos o las tensiones resultantes no ofrezcan peligro a los operadores. Intensidades del orden de miles de amperes, producen gradientes de potencial elevados en la vecindad del punto o puntos de contacto a tierra y si, además, se da la circunstancia de que algún ser viviente se apoye en dos puntos, entre los cuales existe una diferencia de potencial debida al gradiente arriba indicado, puede sufrir una descarga de tal magnitud que sobrepase el límite de su contractibilidad muscular y provoque su caída. Proporcionando valores máximos a tierra, la distribución secundaria o de baja tensión, se realiza con transformadores de distribución monofásicos 2 o 3 hilos y trifásicos 4 hilos. La distribución primaria o de mediana tensión, se realiza en conexión estrella aterrizada en la subestación. Si a partir de esta se lleva 3 conductores de fases, se tiene un sistema de 3 fases-3 hilos. Si a partir de esta se lleva 3 conductores de fase y el neutro, se tiene un sistema de 3 fases-4 hilos, denominado también sistema multi aterrizado. La subtransmisión y transmisión se realiza en conexión estrella aterrizada en la subestación, teniéndose un sistema de 3 fases- 3 hilos. Se puede decir que es un aspecto de diseño en el que intervienen factores tales como tipo de carga, protección del transformador, economía de la instalación, etc. La segunda división, relativa al sistema de tierras de equipo eléctrico tiene por el contrario un fin de protección “en falla” a diferencia de la anterior que opera constantemente para dar la tensión que requieren los elementos del sistema de alimentación y/o distribución de la energía. Este sistema proporciona protección únicamente al ocurrir una falla tal como de fase a tierra, de otra manera, no tiene intervención alguna en la instalación. Tan necesaria es una división como la otra, una para fijar tensiones de operación de equipo, como lámparas que operan a 220 V conectándose entre fases o a 127 V conectándose entre una fase y el neutro. La segunda división proporciona una trayectoria predeterminada de baja impedancia a corrientes de falla que conduzcan rápida y eficazmente la falla a los dispositivos operadores de protección y coloquen el equipo metálico a potencial de tierra, evitando riesgos de descargas al personal que opera las máquinas y del que circula cerca de ellas. SISTEMAS DE TIERRA PARA TRABAJO: Con frecuencia durante las actividades de trabajo como son mantenimiento, reparaciones, etc. Es necesario realizar conexiones sólidamente aterrizadas con el fin de que sean accesibles y sin peligro para los trabajos a realizar. DIAGRAMAS UNIFILARES DE ARREGLOS PARA SUBESTACIONES DE TRANSMISION: Figura 4: Arreglo de barra principal para subestaciones de transmisión. Figura 5: Arreglo de barra principal y barra de transferencia con interruptor de transferencia y/o amarre, para subestaciones de transmisión. Figura 6: Arreglo de barra principal y barra auxiliar con interruptor de transferencia o amarre, para subestaciones de transmisión. Figura 7: Arreglo en U de interruptor y medio para subestaciones de transmisión. Figura 8: Arreglo de barra principal y barra auxiliar con interruptor de transferencia o amarre para subestaciones de transmisión en 115kV. Figura 9: Arreglos de tripe juego de barras con interruptor de transferencia e interruptor de amarre, (en desuso únicamente para mantenimiento y ampliación) Figura 10: Arreglo en anillo para subestaciones en transmisión. TPG Adler | En caso de requerirse comunicación por onda portadora 0 sincronización, deben agregarse estos equipos. (BP) aTc 1TG Figura 1: Arreglo de barra principal  Figura 7: Arreglo en U de interruptor y medio para subestaciones de transmisión. Figura 8: Arreglo de barra principal y barra auxiliar con interruptor de transferencia o amarre para subestaciones de transmisión en 115kV. Figura 9: Arreglos de tripe juego de barras con interruptor de transferencia e interruptor de amarre, (en desuso únicamente para mantenimiento y ampliación) 3TOC 3TC 3Tc 3Te 3Tc 3TC 3TC 3TC “ SL Figura 10: Arreglo en anillo para subestaciones en transmisión. Símbolos de subestaciones eléctricas 4 A Subestación eléctrica en proyecto Subestación eléctrica en servicio) Subestación compacta bóveda en proyecto Subestación compacta bóveda en servicio Subestación compacta pedestal en proyecto Subestación compacta pedestal en servicio Subestación aérea monoposte en proyecto Subestación aérea monoposte en servicio Subestación aérea biposte en proyecto Subestación aérea biposte en servicio O >>e Subestación en proyecto Sypyrasa Subestación en servicio =/v Subestación convertidora, en proyecto Ej: de corriente continua en alterna =/m Subestación convertidora, en servicio Ej: de corriente continua en alterna Figura 13. Simbología de subestación eléctrica (3) TIPOS DE SUBESTACIONES ELÉCTRICAS La energía es necesaria en todas nuestras vidas; esta recorre un largo camino desde los centrales generadores. Las subestaciones eléctricas, son parte del sistema eléctrico, tienen como función modificar los parámetros de la energía, para que se pueda transmitir y distribuir. Las subestaciones eléctricas intervienen en la generación, transformación, transmisión y distribución de la energía eléctrica. Son capaces de modificar la tensión, corriente y frecuencia. La electricidad que viaja a larga distancia se incrementa a un voltaje más alto para minimizar las pérdidas de energía en el camino. Cuando llega el momento de “salir de la autopista”, por así decirlo, ingresa a una subestación donde el voltaje se reduce para distribuirse al usuario final: el consumidor. Asimismo, podría incrementarse si viaja en la dirección opuesta. De maniobra: destinada a la interconexión de dos o más circuitos, las líneas concurren en la subestación a una misma tensión. Permite a la creación de nudos en una red mallada y hace que el sistema sea más fiable. De transformación pura: está destinada a transformar el nivel de tensión de uno elevado a uno menos elevado. De transformación/maniobra: tiene como objetivo la transformación de tensión desde un nivel superior a otro inferior, así como a la conexión entre circuitos del mismo nivel. De transformación/cambio del número de fases: destinada a la alimentación de redes con distinto número de fases. De rectificación: tiene el propósito de alimentar una red en corriente continua De central: tiene como objetivo la transformación de tensión desde un nivel inferior a otro superior. TIPOS DE SUBESTACIONES ELECTRICAS 1.- Subestaciones Eléctricas Elevadoras: Permiten subir la tensión eléctrica que entregan los generadores de electricidad, para hacer más fácil la transmisión. 2.- Subestaciones Eléctricas Reductoras: Son las que reciben la tensión de la transmisión, que ha sido elevada por una subestación elevadora (1.), y la reducen a un nivel más bajo, esto permite entregar el servicio al sistema de distribución. 3.- Subestaciones Eléctricas De Enlace: El mismo sistema de interconexión las hace necesarias para tener flexibilidad y confiabilidad en el servicio, permite ejecutar maniobras de conexión y de apertura de circuitos según las necesidades que requiera el servicio. 4.- Subestaciones Eléctricas En Anillo / Radiales: Se utilizan para conectar con otras subestaciones, las subestaciones radiales son las que tienen un punto de alimentación y no están interconectadas. 5.- Subestaciones Eléctricas De Suicheo: Se utilizan para realizar apertura y cierra a circuitos eléctricos, en redes de distribución.