Diseño y montaje de subestaciones EHV/HV y EHV/HV

Tipos y configuraciones de subestaciones de AT/AT y AT/AT

El papel de las subestaciones de AT/AT y AT/AT en la comunidad de transporte

EHV/EHV e EHV/HV[1] subestaciones son un ingrediente vital de la comunidad de transmisión de energía eléctrica de un rústico o un espacio gigante de un rústico y sus características son:

  • Interconexión de los cultivos energéticos a nivel nacional o de la red eléctrica espacial.
  • Aumenta y disminuye la tensión de la comunidad de distribución a valores adecuados para las situaciones de trabajo en la red.
  • Despliega junto a la nación o junto a un espacio de un rústico EHV e HV cables aéreos, cables submarinos y cables subterráneos.
  • Suministro de electricidad de HV/MV[2] subestaciones de distribución.

La determinación 1 revela una diagrama esquemático de red eléctrica el lugar donde se representa cultivos energéticos, subestaciones, trazados de transmisión y trazados de distribución (MV y LV[3]).

diagrama esquemático de la red eléctrica

Determina 1 – Diagrama esquemático de la red {una eléctrica}

Diagrama esquemático de una red eléctrica

Algunos compradores (comercio, comprando centros comerciales, casinos, etc.) que requieren suministro de energía excesivo están conectados a Redes de MAT, AT o MT y que tu subestaciones personales (subestaciones personales – EHV/HV, HV/MV o MV/LV).

Equipos de EHV y HV

Los equipos más importantes de EHV y HV en las subestaciones, además de las barras y los aisladores, son:

– Transformadores de potencia EHV/EHV y EHV/HV: para reducir o aumentar las tensiones comunitarias.

– Interruptores automáticos – para el servicio de interrupción de la corriente y de la corriente de cortocircuito y para la extinción del arco eléctrico que está en boga cuando se interrumpe la {una eléctrica} presente como el Interruptor Automático de Aire, el Interruptor Automático en Miniatura, el ELCB, el RCD, etc.

– Aisladores: para aislar una parte de la instalación, asegurando que se vea el aislamiento, lo que es importante para la seguridad del personal.

– Transformadores de instrumentos (de tensión -VT- y de presente -TC-): para proporcionar una imagen de la tensión y el presente a las herramientas de medición, los elementos de seguridad y los programas de gestión y supervisión.

– Pararrayos: para la seguridad de los equipos frente a las sobretensiones (rayos y sobretensiones de conmutación).

– Reactores de puesta a tierra imparciales: para la puesta a tierra imparcial de transformadores y redes para restringir los cortocircuitos de fase a tierra presentes.

– Reactores limitadores presentes – para restringir las corrientes de cortocircuito trifásicas y entre fases, permitiendo reducir el cortocircuito a los valores de los equipos y barras.

– Reactores de derivación: para compensar las corrientes capacitivas que se originan en los cables subterráneos largos.

– Bancos de condensadores – para compensar las corrientes inductivas que tienen su origen en largas trazas de sobrecargas.

Variedades de subestaciones EHV/EHV y EHV/HV

Subestaciones EHV y HV a menudo se colocan en al aire libre con el equipo sentarse en edificios metálicos o de hormigón; las conexiones se realizan mediante cables desnudos o barras de piezas esféricas (aluminio o aleación de aluminio) y los alimentadores de entrada y salida son trazados aéreos, conectados a torres de hormigón o de celosía metálica, o cables subterráneos. Una de estas subestaciones se llama AISSubestación aislada por aire.

Están dispuestas por «bahías», siendo las siguientes las más comunes:

  • Lugar de la línea
  • Bahía de los Transformadores
  • Bahía de Acoplamiento de Autobuses
  • Bahías de reactores (reactores de neutro a tierra; reactores limitadores de corriente; reactores de derivación)
  • Bahía de la entidad financiera del condensador (a menudo sólo en HV)

La determinación 2 revela un caso de formato de kit en un Subestación AIS.Disposición de los equipos de una subestación AIS

Determina 2 – Formato de las herramientas en una subestación AIS

Cuando el casa que se puede obtener para la instalación de subestaciones es breve o cuando el las situaciones ambientales son extraordinariamente extremas la respuesta estándar es poner un GISSubestación aislada de gasolinacuyo diagrama esquemático se demuestra en el Determina 3. Este instrumento es un conjunto compacto de varios componentes, encerrado en una caja metálica en el suelo, que principal medio de aislamiento es un gasolina comprimidahexafluoruro de azufre (SF6) – y debe cumplir con Norma IEC 62271.Diagrama esquemático de la bahía GIS

Figura 3 – Diagrama esquemático de la bahía del SIG

Los beneficios más importantes de esta respuesta son

  • Mantenimiento sencillo
  • Disminuye el tiempo y el valor de la erección
  • No inflamable y no explosivo
  • Sin aceite y con menos contaminación atmosférica

GIS a menudo se colocan en en el interior (Determinación 4), aunque hay al aire libre instalaciones (Determina 5).SIG interior

Determina 4 – GIS de interiorSIG en el exterior

Determina 5 – GIS de exteriores

Otra respuesta generalizada, cuando el hogar que se puede obtener es breve, es establecer el designado como «herramientas «híbridasdisyuntores, aisladores y transformadores de medida son pre-ensambladoen los servicios del productor, en un caja metálica Aislamiento en SF6como se representa en el Determina 6.Equipo híbrido

Determina 6 – Herramientas híbridas

Los beneficios más importantes de esta respuesta son:

  • Descontando el espacio necesario para la instalación (ver Determina 7).
  • Descuento en las obras de urbanización.
  • Descuento en el tiempo de montaje.del espacio necesario entre las subestaciones ISA e híbridas

Determina 7 – Comparabilidad de la casa requerida entre las subestaciones AIS e híbridas

  • También puedes aprender: El limitador de fallos actual y sus tipos

Configuración frecuente de subestaciones de AT/EAT y AT/HAT

Subestaciones EHV/EHV y EHV/HV podría tener una serie de ajustes (topologías), confiando en la necesita de la continuidad, la fiabilidad y el nivel de energía que proporcionan. Lo mismo subestación podría haber un par de chicos de ajustescontando con la rangos de tensión.

El extra ordinario ajustesprobada dentro de la diagramas de una línea de las figuras 8 a 11, son:

  • Barra de bus única.
  • Barra de bus doble, con o sin «bahía de acoplamiento del bus».
  • Un rompedor y medio.
  • Barra de bus triple.

Configuración de barra simpleDetermina 8 – Configuración de barra simpleConfiguración de doble barra

Determina 9 – Configuración de doble barraConfiguración de un disyuntor y un medio circuito

Determina 10 – Configuración de un disyuntor y medio circuitoConfiguración de triple barraDetermina 11 – Configuración de barras triples

Configuración de un solo bus

es el más fácil y se utiliza en pequeñas subestacionesno esencial, el lugar donde la continuidad del suministro de energía no prevalecerá como se demuestra en la figura 9.

Configuración de la barra doble

Se utiliza en la subestación donde el división de las bahías entre las 2 barras colectoras y el riesgo de cambiar las bahías a 1 barra de distribución a la opuesta son operaciones que permiten aumentar la continuidad y la fiabilidad del suministro de energía, minimizar el alcance de las bahías fuera de servicio cuando el seguridad en caso de fallo del disyuntor actúa como se muestra en la figura 10.

Con este configuraciónsi hay un bahía de acoplamiento de autobuses y el líneas y bahías de transformadores tener un aislante de derivación é potencial para mantener la continuidad del suministro de energía cuando hay un fallo dentro de la disyuntor o es disyuntor operaciones de mantenimiento son obligatorios.

Una configuración de interruptor y medio

esta configuración permite mayor fiabilidad de la comunidad e flexibilidad operativateniendo en cuenta que si el la seguridad por fallo del interruptor actúa o diferentes bahías no se ponen fuera de servicio(fig. 11)

Este configuración é querido que configuración de doble bus y requiere una sistema de seguridad extra complicadosin embargo, precios de mantenimiento son disminuido.

Configuración de la barra triple

Con configuración de triple bus es el potencial para realizar operaciones de mantenimiento sobre un nave completaque es completamente posicionado en modo bypass(fig. 12)

Un rompedor y medio e configuraciones de triple bus son sólo utilizado en Instalaciones EHV.

Instalaciones complementarias para subestaciones VHV/HV y EHV

Además de los equipos mencionados en el capítulo 2 y de las barras y aisladores, las subestaciones de AT/AT y AT/AT requieren la instalación de los equipos y programas que se mencionan a continuación:

– Sistema de puesta a tierra, lugar donde deben conectarse todos los componentes metálicos no vivos y el sistema de seguridad del alumbrado: cable de cobre desnudo enterrado, barras de puesta a tierra y conectores (ver Determina 12).Diagrama del sistema de puesta a tierraFigura 12 – Esquema del sistema de puesta a tierra

Para más detalles, puedes examinar el Plano del Sistema de Puesta a Tierra en una Red de Subestación

– Sistema de seguridad contra el rayo: pararrayos y/o cables de seguridad contra el rayo (ver Determinación 13) Protección contra el rayo en subestacionesDetermina 13 – Protección contra el rayo de la subestación

LV AC alimentación auxiliar (iluminación, pequeña potencia, etc.): auxiliar VM/LV transformador(es); generador(es) de emergencia; centralita(s).

DC fuentes de alimentación auxiliares (a menudo 110 V) para los sistemas y equipos de gestión, control y seguridad: batería; cargador; cuadro(s) de distribución.

– Sistema de gestión, seguimiento y seguridad

Este sistemaque características son realizadas por un conjunto de equipos y subsistemastiene un topología (estructura) a menudo con 4 rangos y se designa como DCS (Sistema de Gestión Distribuida), como se demuestra en la Determina 14:

  • Grado 1: dispositivos de área.
  • Grado 2: elementos de gestión nativos (IED – Sistema digital inteligente PCLModelos de gestión programables).
  • Grado 3: subestación de gestión nativa media (LCC).
  • Grado 4: medio de gestión a distancia (RCC), que a menudo se denomina SCADA (Gestión de la supervisión y adquisición de conocimientos).

Arquitectura esquemática típica del sistema de control, supervisión y protección de la subestación

Arquitectura esquemática típica del sistema de control, supervisión y protección de la subestación

Determina 14 – Estructura esquemática típica del sistema de gestión, supervisión y seguridad de la subestación

Abajo situaciones regulares gestión autóctona es sólo potencial con autorización de la persona responsable de la operación de subestación que debería publicando esto funciona para operador nativo asignado.

La gestión de los disyuntores y seccionadores se realiza de acuerdo con el programa de enclavamiento descrito.

El sistema realiza con frecuencia las siguientes acciones de gestión y supervisión:

  • Gestión de interruptores y seccionadores (apertura/cierre).
  • Disyuntores y Aisladores abierto/cerrado de pie
  • Sincronización de los interruptores.
  • Gestión del sistema de refrigeración de los transformadores de toma y potencia.
  • Volver a cerrar
  • Registro de los disturbios.
  • Gestión y seguimiento de LV AC e DC fuentes de alimentación auxiliares.
  • Medición (potencia; voltaje; presente; energía; frecuencia; problema de potencia).
  • Desplazamiento de la carga.

O gestión de interruptores y seccionadores se hace según el diagrama programa de enclavamiento.

Protecciones frecuentes utilizadas en Subestaciones EHV/EHV y EHV/HV se indican a continuación (entre paréntesis se demuestra que su código cumple con IEEE/ANSI/IEC[4] requisitos):

  • Sobretensión (59)
  • Baja tensión (27)
  • Sobrecorriente de la sección direccional (67)
  • Sobrecorriente direccional de tierra (67N/67G)
  • El exceso de corriente en la sección instantánea (50)
  • Sobrecorriente a tierra instantánea (50N/50G)
  • Sobrecorriente de falta a tierra restringida (64G)
  • Sobrecorriente de la sección de retardo (51)
  • Retraso en el tiempo de sobreintensidad de tierra (51N/51G)
  • Seguridad de sobrecarga (49)
  • Seguridad de las aerolíneas a distancia (21)
  • Línea aérea/cable subterráneo para la seguridad diferencial (87L)
  • Seguridad diferencial del transformador (87P)
  • Seguridad diferencial de la barra colectora (87B)
  • Fallo del interruptor (50 BF)
  • Fin de la Semana de la Alimentación (21WI)

También puedes aprender: Comparación del sistema de transmisión AC/DC

Por razones de seguridad, la actuación de los elementos de seguridad se realiza en las bobinas de disparo de los interruptores y no debe ser realizada por el PLC.

[1]EHV: Tensión adicional excesiva (V ≥ 170 kV) HV: Sobretensión (72,5 ≤ V ≤ 123 kV).

Dichos valores de V son los más alto tensión de los equiposde acuerdo con Norma IEC 60038- Tensiones estándar IEC.

[2] MV: Media Tensión (3,6 kV ≤ V ≤ 52 kV).

[3]LV: Baja Tensión (V ≤ 1 kV CA).

[4]IEEEinstituto de Ingenieros Eléctricos y Digitales (EEUU) ANSI: Instituto Nacional de Requisitos Americanos (EE.UU.) IEC: Tarifa Electrotécnica Mundial.

____________ Comunidad de transmisión

– – – – – – – Comunidad de distribución

PSCentral eléctrica

AGenerador

B MV/EHV o MV/HV Subestación (central eléctrica)

CEHV o HV línea aérea/cable subterráneo (comunidad de transmisión)

DEHV/EHV, EHV/HV, HV/HV o EHV/EHV/HV Subestación de transmisión

EEHV/HV/MV o HV/MV subestación personal

FHV/MV (EDP) Subestación de distribución

G MV línea aérea/cable subterráneo (comunidad de distribución)

HVM/LV Subestación de distribución

I VM/LV subestación personal

J LV línea aérea/cable subterráneo (comunidad de distribución)

_______________________________________________________

______ Cable multipolar

__ . . cable UTP Cat. 6

__ . __ Cable de fibra óptica

ESIntercambio Ethernet

A – registradores de perturbaciones; elementos de reconexión;

armarios de alarma

RTUUnidad terminal remota

Ejemplos de equipos con IED: GIS; media tensión

interruptores

Ejemplos de dispositivos de salida IED: Baterías de CC; de emergencia

unidades generadoras

Sobre el Creador: Manuel Bolotinha

-Licenciado en Ingeniería Eléctrica – Técnicas de Energía y Potencia (1974 – Instituto Superior Técnico/Colegio de Lisboa)
– Diploma de Grado en Ingeniería de Sistemas Eléctricos e Informáticos (2022 – Facultad de Ciencia y Tecnología/Nueva Facultad de Lisboa)
– Consultor senior de marketing en subestaciones y técnicas energéticas; profesor competente

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