Actividad Evaluativa: Subestaciones Eléctricas y Componentes Clave

¿Qué es una subestación eléctrica?

Las subestaciones eléctricas son instalaciones encargadas de realizar transformaciones de tensión, frecuencia, número de fases o conexiones de dos o más circuitos. Se ubican cerca de las centrales generadoras, en la periferia de las zonas de consumo o en el exterior e interior de los edificios. Por lo general, las subestaciones de las ciudades están dentro de los edificios para así ahorrar espacio y reducir la contaminación. En cambio, las instalaciones al aire libre se sitúan a las afueras de los núcleos urbanos.Existen dos tipos de subestaciones:

• Subestaciones de transformación. Transforman la tensión de la energía eléctrica mediante uno o más transformadores. Puede ser elevadoras o reductoras de tensión.
• Subestaciones de maniobra. Conectan dos o más circuitos y realizan sus maniobras. En este tipo de subestaciones la tensión no se transforma.

[ El elemento principal de las subestaciones eléctricas es el transformador que se encarga de modificar la tensión de la energía eléctrica mediante el aumento de la intensidad y la potencia constante.

Subestaciones transformadoras elevadoras

Elevan la tensión generada de media a alta o muy alta para poder transportarla. Se sitúan al aire libre, al lado las centrales generadoras de electricidad. La tensión primaria de los transformadores suele estar entre 3 y 36kV. La tensión secundaria de los transformadores está condicionada por la tensión de la línea de transporte o de interconexión (66, 110, 220 o 389 kV).

Subestaciones transformadoras reductoras

Reducen la tensión de alta o muy alta a tensión media para su posterior distribución. La tensión primaria de los transformadores depende de la tensión de la línea de transporte (66, 110, 220 o 380 kV). Mientras que la tensión secundaria de los transformadores está condicionada por la tensión de las líneas de distribución (entre 6 y 30kV).

Tipos de Subestaciones según la función

Subestaciones de maniobra

De maniobra: destinada a la interconexión de dos o más circuitos

• Todas las líneas que concurren en la subestación a igual tensión
• Permite la formación de nudos en una red mallada
• Aumenta la fiabilidad del sistema

Subestaciones de transformación pura

De transformación pura: destinada a la transformación de tensión desde un nivel superior a otro inferior

• Necesario presencia de uno o varios transformadores I
• Niveles de transformación

De transformación/maniobra: destinada a 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

• Trifásica hexafásica
• Trifásica monofásica (subestación de tracción)

0 De rectificación: destinada a alimentar una red en corriente continua(subestación de tracción) De central: destinada a la transformación de tensión desde un nivel inferior a otro superior (centrales eléctricas)I

Características de una subestación

Seccionadores

Su misión consiste en aislar tramos de circuito de forma visible para que se pueda trabajar sobre los mismos sin peligro.

• Abren y cierran en vacío.
• Deben soportar la intensidad nominal de forma permanente y corrientes de corto circuito durante un tiempo determinado.

Interruptores

Su misión consiste en abrir y cerrar el circuito en carga.

• Deben soportar intensidades normales y de cortocircuitos, y ser capaces de interrumpir estas últimas.
• Disyuntores: Interruptores automáticos accionados mediante relés.

Equipos primarios de una subestación eléctrica

Transformador de Poder

El transformador de poder es el equipo eléctrico primario más importante y costoso en una subestación eléctrica. Básicamente, se encarga de transformador los niveles de tensión en un circuito de corriente alterna. Los niveles de tensión son elevados o reducidos, dependiendo si es una subestación de transmisión, generación y/o distribución.

Pararrayos

El segundo equipo eléctrico primario en nuestra lista es el "Pararrayos". El pararrayos es un elemento de protección de los equipos primarios de la subestación. Este los protege a los equipos primarios de altas tensiones transitorias producto de las descargas atmosféricas. Además, también limita la duración y la amplitud del flujo de corriente de la misma descarga eléctrica . El pararrayos se conecta en paralelo con el equipo que protege.

Interruptor de Poder

El interruptor de poder es un equipo eléctrico primario que interrumpe y/o cierra un circuito eléctrico bajo condiciones normales de trabajo o en falla. Estos equipos eléctricos primarios son los principales en conectar y desconectar los circuitos eléctricos bajo carga en una subestación.

Desconectador de Poder

Es un equipo eléctrico primario cuya función principal es conectar y/o desconectar un circuito eléctricos sin carga. Esto ultimo es vitalmente importante porque son equipos de maniobra, que, a diferencia del interruptor de poder, no trabajan bajo carga, por lo que los circuitos están abiertos al momento de operarlos y cuando decimos abiertos, decimos sin flujo de corriente, pero si pueden estar sometidos a la tensión del sistema.I

Transformador de Medida de Corriente

El transformador de medida de corriente, como su nombre lo indica, es un equipo eléctrico primario que se conecta en serie al sistema eléctrico, con el fin de convertir la medida de corriente primaria a un nivel más pequeño, en una razón específica, con el fin de entregar la medida de corriente reducida a los equipos secundarios, como protecciones, medidores de energía, controladores de bahía, etc. Los equipos secundarios por lo general usan rangos de 0 a 5 Amperios, o bien, de 0 a 1 Amperio. De esta manera los equipos secundarios interpretan la cantidad de corriente que esta circulando por el circuito primario.0

Transformador de Medida de Potencial

I El transformador de medida de tensión es un equipo eléctrico primario que está conectado en paralelo al sistema eléctrico y así como el transformador de corriente, reduce el nivel de tensión a un nivel más pequeño que sea soportable para los equipos secundarios como protecciones, medidores de energía, controladores de bahía, etc.

Transformador de Servicios Auxiliares

El transformador de servicios auxiliares es un equipo eléctrico primario de transformación, así como el transformador de poder, pero de menos potencia. Se conecta principalmente en el lado secundario de un transformador de poder principal en una subestación. Estos transformadores son encargados de alimentar los circuitos de servicios auxiliares de corriente alterna en la subestación eléctrica. Estos transformadores son los que suplen toda la potencia requerida para operar la subestación en sí misma. Aquí se alimentan el sistema de enchufes, luminarias, el sistemas de enfriado de un transformador de poder, el sistemas de aire acondicionado, etc. 30 KVA |12 kV RHONA

Transformadores desfasadores

Se usan principalmente en subestaciones de transmisión y permiten controlar el flujo real de potencias en las líneas. Hacen posible un mejor aprovechamiento de las redes existentes en lo que respecta a los aumentos de carga. En términos simples, optimiza las líneas, sean existentes o nuevas, permitiendo un mayor flujo de potencia activa por estas.

Equipos de compensación reactiva

Los equipos eléctricos primarios de compensación reactiva están diseñados para reducir el consumo de energía reactiva en una instalación. Reduciendo el consumo de energía reactiva, se mejora el factor de potencia de la instalación. *********0

Trampa de Onda

0 También llamada bobina de bloqueo. En un equipo eléctrico primario que permite las comunicaciones a través de las líneas de alta tensión. Se utilizan para la transmisión de señales de telecontrol, voz, medición remota y control entre subestaciones. Estás evitan que las señales de alta frecuencia vayan en direcciones no deseadas. Su conexión se hace en serie con el circuito eléctrico, en este caso, la línea. arteche

Referencias

Vargas, J. (2020). Equipos primarios de una subestación eléctrica. Recuperado de: https://ingenieriadesubestaciones.com/equipos-electricos-primarios-de-una-subestacion-ele ctrica/ 0 Villagrán, V. (2016). 5 TIPOS DE SUBESTACIONES ELÉCTRICAS. Recuperado de: https://jdelectricos.com.co/tipos-de-subestaciones-electricas/ Fundación Endesa. (2022) Subestación eléctrica. Recuperado de: https://www.fundacionendesa.org/es/educacion/endesa-educa/recursos/subestaciones-electr icas