Subestacion

Subestación Eléctrica.

Una subestación es un conjunto de máquinas, aparatos y circuitos, que tienen la función de modificar los parámetros de la potencia eléctrica, permitiendo el control del flujo de energía, brindando seguridad para el sistema eléctrico, para los mismos equipos y para el personal de operación y mantenimiento. Las subestaciones se pueden clasificar como sigue:

Subestaciones en las plantas generadoras o centrales eléctricas.

Subestaciones receptoras primarias.

Subestaciones receptoras secundarias.

Subestaciones en las plantas generadoras o centrales eléctricas.- Estas se encuentran en las centrales eléctricas o plantas generadoras de electricidad, para modificar los parámetros de la potencia suministrada por los generadores, permitiendo así la transmisión en alta tensión en las líneas de transmisión. Los generadores pueden suministrar la potencia entre 5 y 25 kV y la transmisión depende del volumen, la energía y la distancia.

Subestaciones receptoras primarias.- Se alimentan directamente de las líneas de transmisión, y reducen la tensión a valores menores para la alimentación de los sistemas de subtransmisión o redes de distribución, de manera que, dependiendo de la tensión de transmisión pueden tener en su secundario tensiones de 115, 69 y eventualmente 34.5, 13.2, 6.9 o 4.16 kV.

Subestaciones receptoras secundarias.- Generalmente estas están alimentadas por las redes de subtransmisión, y suministran

la energía eléctrica a las redes de distribución a tensiones entre 34.5 y 6.9 kV.

Fallas Comunes en Sistemas Eléctricos de Potencia.

Los elementos principales en una S.E de potencia son los siguientes:

Transformadores de potencia

Interruptores de potencia

Transformadores de instrumento

Cuchillas seccionadoras

Apartarrayos

Transformadores de potencia.

Las fallas más comunes de los transformadores de potencia son:

Boquillas:

Las boquillas en un transformador de potencia tienen la función de conectar las guías de los devanados hacia el exterior manteniendo la hermeticidad y aislamiento eléctrico.

Por sus características intrínsecas las boquillas están expuestas a grandes esfuerzos dieléctricos al tener que soportar grandes diferencias de potencial en espacios físicos reducidos, estas condiciones las hace ser la parte más susceptible del transformador.

Cambiadores de derivación con carga:

Fallas en los circuitos de control. El mecanismo al ser accionado no se detiene en los finales de carrera y sufre fallas en el conmutador.

Puntos calientes por malos contactos

Corto circuito entre espiras:

Se produce por un mal aislamiento entre las espiras, al estar una sobre otra generalmente el material que las aísla es el papel pero puede perder sus propiedades dieléctricas al ser afectado por la humedad o por una descarga sufrida.

Interruptores de potencia

Las fallas más comunes en los interruptores de

potencia son:

Atascamiento de barras de accionamiento

Explosiones de cámaras de arqueo debido a que el interruptor no abre completamente por desprendimiento de casquillos de unión entre barra de accionamiento y contactos móviles.

Fallas en los circuitos de control

Perdida de presión en gas SF6

Las principales causas que causan estas fallas son por falta de criterio a la hora de realizar el mantenimiento preventivo y predictivo lo que nos lleva a un mantenimiento correctivo y estas causas son las siguientes:

El numero de operaciones: debido al numero de operaciones del interruptor se tiene un desgaste en contactos y mecanismos de operación.

Condiciones ambientales: se debe considerar el medio en el cual están , ya que pueden ser afectados por la contaminación como puede ser el ejemplo que nos ha mencionado el profesor, los interruptores que se encuentran en las costas son afectados por la sal que ay en el medio debido al mar.

Transformadores de instrumento

Las principales fallas en los transformadores de instrumento, Tc y Tp son las siguientes:

Fuga de aceite en el compresor

Fisuras o rotura de membranas en el caucho

Fuga de aceite de la palanca de potencial

Explosiones debido a perdida de aceite

Fallas a tierra por flameo del aislamiento

Cabezal roto por la presión

Cuchillas seccionadoras

Las principales fallas en las cuchillas seccionadoras son las siguientes:

Puntos calientes

Flameo del

aislamiento

Estas fallas generalmente se presentan por mal cierre, por lo tanto ay falsos contactos. Esto se produce por el mal accionamiento de los mecanismos de cierra o por falla del personal

Apartarrayos

Las fallas más comunes son las siguientes:

Explosiones debido a fallas transitorias severas cuando el aislamiento ya esta deteriorado o cuando el blindaje de las subestaciones no lo protege de manera adecuada.

Dimensionamiento de las S.E de potencia

El dimensionamiento de las distancias entre partes vivas y de partes vivas a tierra se efectúa a partir de un diagrama unifilar, seleccionando la capacidad de la instalación y su tensión nominal. Estos factores no solo afectan el tamaño de los componentes, sino también las distancias a tierra y entre fases. La determinación de estas dimensiones se efectúa por medio del cálculo de las distancias eléctricas entre las partes vivas del equipo y las estructuras, muros, rejas y el suelo.

Distancias eléctricas de diseño

Se entiende como distancia eléctrica de diseño a las distancias entre centros de fases de las subestaciones, a las distancias mínimas de no flameo de fase a tierra y las distancias de seguridad para circulación del personal, vehículos y equipo dentro de las subestaciones.

Para las distancias mínimas de fase a tierra y de las fases a fases hasta 1000 m.s.n.m, se considera, para rápida referencia, 1.25 % cada

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