Resumen unidad 3: Estructuras, tierras y diagramas unifilares

TECNOLOGICO NACIONAL DE MEXICO

INSTITUTO TECNOLOGICO DE CANCUN

INGENIERIA ELECTROMECANICA

SUBESTACIONES ELECTRICAS

DOCENTE: ING. JAVIER PACHECO HIPOLITO

ALUMNO: SIERRA RUIZ RICARDO DANIEL

UNIDAD 3: ESTRUCTURAS, TIERRAS Y DIAGRAMAS UNIFILARES

FECHA DE ENTREGA: 28 DE MAYO DEL 2021

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INDICE

Introducción ………………………………………………………………. 3

3.1.  Clasificación de los diferentes tipos de estructuras: para subestaciones y líneas de transmisión……………………………………………………………... 4

3.2.  Sistemas de tierras………………………………………………….. 8

3.2.1.        Clasificación de sistemas de tierra………………………………  10

3.2.2.        Cálculo de tensiones de paso y de contacto……………………  11

3.2.3.        Cálculo de la red de tierras……………………………………….. 14

3.3.  Diagramas unifilares, simbología y tipos de subestaciones…….. 18

3.4.  Norma oficial mexicana nom-022-stps-2015, electricidad estática en los centros de trabajo-condiciones de seguridad…………………………………….. 24

Conclusión…………………………………………………………………..  26

Referencias Bibliográficas ………………………………………………..  28

INTRODUCCIÓN

Las líneas de transmisión son un medio de transporte eléctrico que brinda la oportunidad de transportar potencia eléctrica a grandes distancias desde su punto de generación. En este caso es donde se usan los diferentes tipos de estructuras, para la sujeción de los hilos de guarda, conductores, aisladores, herrajes, etc. En Ingeniería es importante contar con los conocimientos para diseñar este tipo de rutas eléctricas que permitan satisfacer diferentes necesidades, pero también es importante contar con las bases para poder proteger un sistema de este tipo.

Todo sistema de puesta a tierra debe asegurar, hasta donde la ingeniería lo permita, limitar las elevaciones de potencial en el momento de falla, en la zona de influencia de la puesta a tierra. Si se logra despejar la falla en muy corto tiempo, se reducen las probabilidades de lesiones o daños.

Actualmente una de las principales causas de salidas de operación en líneas de transmisión o distribución es la incidencia de descargas atmosféricas sobre el hilo de guarda o estructuras. El sistema de puesta a tierra es el conjunto de elementos que sirven para drenar la corriente de descarga atmosférica o de falla de corto circuito de las líneas de transmisión aéreas.

Los diagramas unifilares representan todas las partes que componen a un sistema de potencia de modo gráfico, completo, tomando en cuenta las conexiones que hay entre ellos, para lograr así la forma una visualización completa del sistema de la forma más sencilla.

3.1. CLASIFICACIÓN DE LOS DIFERENTES TIPOS DE ESTRUCTURAS: PARA SUBESTACIONES Y LÍNEAS DE TRANSMISIÓN

“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 y torres de retención”. ^[1]

Torres de suspensión: Los conductores se encuentran suspendidos de las ménsulas mediante cadenas de aisladores, están diseñadas para soportar el peso de los conductores y la acción del viento sobre ellos y sobre la misma torre. ^[2]

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“Torre de suspensión” ^[3]

Torres de retención se dividen en tres tipos:

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“Torre de retención” ^[4]

Terminal: están hechas para soportar la tensión ejercida por los conductores ubicados de manera perpendicular a las ménsulas.

Angular: son utilizadas cuando hay cambio de dirección en la línea y soporta la tensión de los conductores producida por el cambio de dirección.

Rompetramos: es utilizada en las líneas de transmisión para evitar la caída en domino de las torres de suspensión y para facilitar el tendido de líneas rectas extensas.

[pic 4]

“Torre Rompetramos” ^[5]

Autoportantes: Son vigas incrustadas en el suelo, las cuales transmiten la tensión de los conductores a las cimentaciones; estas estructuras pueden ser rígidas o flexibles, las primeras no sufren deformaciones en presencia de esfuerzos irregulares.

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“Torre Autoportantes” ^[6]

Arriendadas: Son estructuras flexibles que transmiten la tensión de los conductores a las cimentaciones

[pic 6]

“Torre Arriendadas” ^[7]

Clasificación de los diferentes tipos de estructuras

Se clasifican según si la subestación es de tipo intemperie, interior o blindado:

1. Tipo intemperie: Generalmente se construyen en terrenos expuestos a la

intemperie, y requiere de un diseño, aparatos y máquinas capaces de soportar el funcionamiento bajo condiciones atmosféricas adversas (lluvia, viento, nieve, etc.) por lo general se utilizan en los sistemas de alta tensión.

1. Tipo interior: En este tipo, los aparatos y máquinas están diseñados para

operar en interiores. Operan con potencias relativamente bajas y generalmente son usados en las industrias o comercios.

      3.  Tipo blindado: Aquí los aparatos y las máquinas están bien protegidos, y el espacio necesario es muy reducido, generalmente se utilizan en fábricas, hospitales, auditorios, edificios y centros comerciales que requieran poco espacio para su instalación. Normalmente están aisladas con SF6. ^[8]

3.2. SISTEMAS DE TIERRAS

“Los sistemas de tierras como elementos de una subestación, deben inspeccionarse y recibir mantenimiento. El objetivo de una conexión a tierra es crear un nivel equipotencial para todos los equipos y estructuras en la subestación, proveer un medio para llevar la corriente a tierra en condiciones normales y condiciones de falla, así como, asegurar que el personal en la vecindad de la red de tierra y equipos en operación, no esté expuesto a una descarga eléctrica peligrosa o una sobretensión. La construcción de redes de tierra tiene por objeto reducir la resistencia de tierra del terreno de la instalación; la cual está formada por un conjunto de conductores y electrodos enterrados a una profundidad que varía de 30 a 50 centímetros, formando una configuración cuadriculada y conectados (mediante soldadura exotérmica) entre si y a varillas (electrodos) de 3 metros de longitud. Todo el equipo eléctrico y estructuras metálicas instalados en la subestación deben estar sólidamente conectados a esta malla de tierras.

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