INFORME SUBESTACION TOTORAS

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE COTOPAXI UNIDAD ACADÉMICA DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA Y APLICADAS CARRERA DE ELÉCTRICA

ASIGNATURA:

Sistemas Eléctricos de Potencia

CICLO:

Sexto

FECHA:

10 de Junio de 2014

ALUMNO:

----

TEMA: Gira

a

la

subestación

Totoras

mediante

la

observación para la recopilación de información y su aplicación

Latacunga - Ecuador

OBEJTIVOS:

General: 

Determinar cómo está constituida la subestación Totoras en el sector de la parroquia Totoras de la ciudad de Ambato mediante la gira compartida por el Ing. Vicente Quispe en dicha subestación para el comprendimiento y generalización de su funcionamiento y sus características.

Específicos: 

Identificar las entradas y salidas de voltaje que posee la subestación Totoras para determinar los sectores que reciben energía eléctrica de la red de Trasmisión.



Observar los componentes dentro de las subestación y relacionar su funcionamiento.



Comprender el sistema de control que tiene la subestación en las entradas y salidas de voltaje y a qué valor de transformación envía su voltaje.

Marco Teórico

Subestación Eléctrica

Es un conjunto de elementos, equipos e instalaciones que intervienen en el proceso de transformación de energía eléctrica, de tal manera que permiten el suministro de energía a las empresas de distribución o la evacuación de la energía producida por las centrales de generación.

Estas pueden ser de elevación, cuando mediante un transformador de potencia se incrementa el nivel de voltaje, por ejemplo de 13.8 kV a 69 kV o subestación de reducción cuando el nivel de voltaje disminuye como por ejemplo de 230 kV a 138 kV.

Sistema de protecciones Conjunto de dispositivos que permiten la detección de situaciones anómalas en el sistema eléctrico y que permiten la eliminación de fallas, evitando daños en las instalaciones del Sistema Nacional de Transmisión.

Sistema de supervisión Está constituido por un conjunto de dispositivos, que permiten supervisar o monitorear el comportamiento de un sistema, con el fin de garantizar su funcionamiento dentro de valores preestablecidos.

Tableros Se encuentran ubicados en las subestaciones, son equipos eléctricos que concentran dispositivos de protección, control y medición. Los tableros permiten realizar acciones de maniobras de interruptores (apertura / cierre) de transformadores de potencia, líneas de transmisión, etc

Barra Una barra es un elemento de una subestación, en la que se recibe o desde la cual se distribuye la energía eléctrica; pueden ser de varios nivles de voltaje: 230 kV, 138 kV, 69 kV, 46 kV ó 34.5 kV.

Bahías Una bahía es un elemento de una subestación, conformada por equipos de maniobra: (interruptores, seccionadores) y equipos de protección, control, y medición.

Banco de Capacitores Es un conjunto de dos o más capacitores interconectados entre sí, cuya función es mejorar la calidad de la energía eléctrica, incrementando los perfiles de voltaje en su punto de conexión.

Equipo de interrupción Dispositivos (interruptores, seccionadores, etc.) que sirven para cerrar o abrir los elementos del Sistema Nacional de Transmisión como líneas de transmisión, transformadores de potencia, etc.

Sistema de control Está constituido por un conjunto de dispositivos, que permiten controlar el comportamiento de un sistema con el fin de lograr un funcionamiento predeterminado, y minimizar la probabilidad de ocurrencia de fallas. Transformadores

Son equipos que permiten modificar las características de voltaje y corriente en un punto del sistema, a fin de adecuarlas a las necesidades de transmisión y distribución de la energía eléctrica, para reducir o incrementar los niveles de voltaje. Su capacidad depende de los requerimientos de demanda o generación del sistema.

(Ejemplo: transformador de elevación de 13.8/138 kV de 125 MVA de capacidad ó transformador de reducción de 138/69 kV de 150 MVA de capacidad).

Línea de Transmisión

Es un elemento que forma parte del Sistema Nacional de Transmisión, opera a un voltaje superior a 90 kV, permite transmitir o transportar energía eléctrica de un punto a otro. La línea de transmisión es un enlace físico entre dos subestaciones y está formado por un conjunto de estructuras metálicas, conductores, aisladores y accesorios.

Simple Circuito Es una línea de transmisión formada por tres conductores, los cuales se apoyan en las estructuras que forman parte de la línea de transmisión.

Doble Circuito Es una línea de transmisión conformada por tres conductores, en cada lado, es decir, cuenta con seis conductores en total, los cuales se apoyan en las estructuras que forman parte de la línea de transmisión.

Línea de subtransmisión Son líneas que no pertenece al Sistema Nacional de Transmisión (SNT), generalmente son de propiedad de las empresas de distribución, operan a un voltaje comprendido entre 46 kV y 69 kV, permite transportar energía desde una subestación del SNT a una subestación de distribución.

Torres eléctricas

Forman parte de las líneas de transmisión, están conformadas por estructuras metálicas auto-que resisten el peso y los esfuerzos mecánicos de todos sus elementos como conductores y aisladores.

DESARROLLO La subestación santa rosa se encuentra ubicada al sur de la ciudad de quito. La disposición de la subestación santa rosa a nivel de 230kV presentan un esquema de doble barra energizadas por un acoplador del mismo voltaje, constan de: - Bahías de línea.

- Bahías de transformador. - Bahía de acoplamiento. Las subestaciones a nivel de 138kV presentan un esquema de barra principal y barra de transferencia la cual es simple y constan de: - Bahías de línea.

- Bahía de transferencia. - Bahía de transformador. Las subestaciones configuradas en doble barra se conforman de las siguientes bahías.

Bahía de línea Esta bahía corresponde a los equipos asociados a las líneas de transmisión que realizan las labores de corte y seccionamiento, protección, medida y control, como por ejemplo: seccionadores de barra, seccionadores de línea, seccionador puesta a tierra, seccionador by-pass, el disyuntor, transformadores de potencia (TP’s), divisores de potencial capacitivo (DCP’s), pararrayos, trampas de onda, entre otros

Fig. 1. Bahía de líneas a nivel de 230KV entrantes a la subestación Santa Rosa

Bahía de transformador Esta bahía transforma el voltaje de 230kV a un voltaje de 138kV, es el punto de enlace entre el lado de alta del banco de autotransformadores y el

nivel

de

230kV

y

entre

el

lado

de

baja

del

banco

de

autotransformadores y el nivel de 138kV. Entre los equipos principales de alto voltaje de esta posición se pueden mencionar: - Corte y seccionamiento.

- Transformadores de corriente. - TP’s o DCP’s - Pararrayos.

TRANSELECTRIC es el ente encargado de la transmisión de energía eléctrica, para lo cual se tiene el Sistema Nacional de Transmisión (SNT) que está facultada para el manejo, ampliación y mantenimiento tanto de las líneas de transmisión como de las subestaciones a su cargo. - El SNT está conformado por líneas de transmisión a 230kV, 138kV y 69kV. Adicionalmente se tiene dos enlaces de interconexión con Colombia y con Perú.

- Hacia Colombia con la línea de transmisión 230kV desde la subestación Pomasqui y para 138kV desde la subestación Tulcán hasta Rumichaca. Hacia Perú con la línea de transmisión 230kV desde la subestación Machala.

A nivel de 230kV se tiene el anillo trocal conformado por las siguientes subestaciones: - Santa Rosa. - Totoras. - Riobamba. - Molino. - Milagro. - Dos Cerritos.

EQUIPOS DE LA SUBESTACIÓN Seccionador de columnas La operación de este equipo se lo debe realizar sin carga son para cierre y apertura se ha dispuesto un seccionador para cada uno de los interruptores.

Transformador de corriente TC (1). Este elemento permite la medición de corriente en el lado secundario del transformador tomando una señal de corriente y lo refleja al lado secundario para brindar la señal adecuada para los equipos de medición de 5 Amperios. - Transformador de voltaje TP (2). Toma una señal de alto voltaje y la reduce a una de bajo el voltaje de 115 voltios.

- Pararrayos (3). Conduce las descargas atmosféricas que se producen en el recorrido del tiempo en la parte inferior se encuentra ubicado un contador de descargas atmosféricas.

Atrapa ondas Este equipo atrapa las ondas que son no sinusoidales presentes en el sistema.

Disyuntor en SF6 de tanque muerto . Está compuesto por un compresor pequeño el cual llena un pequeño tanque con exa-floruro de azufre para la extinción del arco cuando se realiza la apertura del circuito.

TIPOS DE RELÉS UTILIZADOS EN LA SUBESTACIÓN SANTA ROSA

Protección de distancia 21 Esta protección actúa por zonas de operación

Protección diferencial 87

Protección de sobre corriente temporizada 50, Protección contra voltaje de secuencia cero (59N),

RELÉ 25 – SINCRONISMO.- El relé de verificación de sincronismo se utiliza para comprobar las condiciones de cierre del interruptor o dos interruptores separados.

Proteccion de corriente temporizada 51 - Protege contra cortocircuitos con una respuesta diferida en el tiempo, ajustada a una curva de tiempo inverso, muy inverso o extremadamente inverso.

El 52 es un contacto auxiliar de interruptor que conserva la misma posición que los contactos principales (de alta tensión) del interruptor, mientras que el 52B mantiene la posición opuesta a los contactos principales.

Controlador de bahia

Relé de recierre 79.( Relevador de recierre 79)

- Estrictamente hablando este relevador no es de protección ya que no dispara ni protege equipo alguno, sino que más bien cuida la continuidad del servicio al conectar automáticamente carga que se encuentra afectada.

- Se usa para normalizar (cerrar) alimentadores de distribución que han salido por falla transitoria de línea y se basa en estudios estadísticos que muestran que el 90% de las fallas son de naturaleza transitoria y solo el 10% son permanentes, así que se ha adoptado como política por parte de la División de Distribución Noroeste implementar 2 recierres tripolares en los alimentadores de distribución ya que estadísticamente se ha encontrado que de las fallas transitorias el 90% entra al primer intento y al segundo intento entra el 6% siendo despreciable la cantidad de líneas que entran al tercer o cuarto intento.

Por política interna, en la DDNO, dichos recierres son espaciados 15 segundos tiempo suficiente para la extinción del arco. - Cuando se dispara una línea, operando la protección de sobrecorriente instantáneo (50), en este caso el relevador 79 ofrece la opción de

bloquear el contacto instantáneo del 50 para que el siguiente disparo (en caso de presentarse) se libre en tiempo (51) y así dar posibilidad de que operen antes otros dispositivos de protección instalados en la línea como restauradores o fusibles, el segundo recierre es normal, no bloquea el 50. Esta opción se decide por política interna de la compañía eléctrica.

- Actúa para descargas

Medidor multifuncional

En este equipo se puede apreciar los fasores de alto y bajo voltaje según muestra la imagen

Tablero de telecomunicaciones.

Banco de auto transformadores

En esta subestación se dispone también de bancos de capacitores para solventar el nivel de voltaje que se requiere en horas pico los cuales entran a funcionar automáticamente cuando el nivel de voltaje desciende. Los bancos de reactores ayudan a mantener el nivel de corriente necesarios presentes en el sistema.

Conclusiones



Cuando se dispara una línea, operando la protección de sobrecorriente instantáneo (50), en este caso el relevador 79 ofrece la opción de bloquear el contacto instantáneo del 50 para que el siguiente disparo (en caso de presentarse) se libre en tiempo (51) y así dar posibilidad de que operen antes otros dispositivos de protección instalados en la línea como restauradores o fusibles, el segundo recierre es normal, no bloquea el 50. Esta opción se decide por política interna de la compañía eléctrica.



La subestación Totoras es una subestación con tecnología moderna siendo una de las subestaciones de transmision del país.



La subestación Totoras cuenta con tres alimentadores a nivel de 69000(V), 138KV y 230KV.

Recomendaciones



Se recomienda visitar la subestación con medidas de seguridad en el caso que su funcionamiento este sobrecargado.



No tocar las estructuras de la subestación y poner atención si esta tiene su funcionamiento total o esta energizada toda la red.



Al momento de operar en una subestación primero determinar si los seccionadores de entrada y de salida estén abiertos, caso contrario no manipular ningún elemento.



No intervenir en el transformador cuando este se encuentre funcionando en horas pico, su demanda de carga satura al transformador por lo que se sobrecarga.

Bibliografía 

CARRILLO Vinicio, Subestaciones (GIS), Argentina 2010, Universidad de la Plata, PDF, disponible en:



NIETO Mario, “Estructuras de Alto Voltaje”, Universidad

Nacional de Puebla, México DF 2007, PDF, Disponible en: http://www.ing.unlp.edu.ar/sispot/Libros%202007/libros/sos aesca/GIS%20DE%20ALTA%20TENSION_AAR.pdf

Anexos