1 Instalaciones Eléctricas Apunte Actualizado Unida I Ene-abr-2011

Instalaciones eléctricas • Objetivo de la Asignatura: El alumno evaluará sistemas de distribución de energía eléctrica de media y baja tensión, considerando aspectos de calidad y ahorro de energía eléctrica, para mantener la confiabilidad del suministro y la seguridad en la operación de los sistemas.

Unidades Temáticas • I.- Subestaciones. • II.- Sistemas de distribución eléctrica en baja tensión.

• III.- Calidad y uso eficiente de la energía. • IV.- Plantas de emergencia.

Clasificación, componentes y principios de operación de una subestación (REALIZAR UNA PRESENTACIÓN) • Identificar las características y los elementos de una subestación eléctrica.(1 Y 2) • Identificar la simbología eléctrica relacionada con las subestaciones electricas (3 Y 4) • Identificar los tipos de subestaciones eléctricas en: interiores, exteriores, aéreas, pedestal, etc.(5 Y 6)

Clasificación, componentes y principios de operación de una subestación. (REALIZAR UNA PRESENTACIÓN) • Diferenciar los elementos de una subestación eléctrica en diagramas unifilares. (1 Y 2).

Cálculo de la capacidad de la subestación y selección de una subestación. (REALIZAR UNA PRESENTACIÓN) • Identificar las características de la potencia aparente, real y reactiva de una subestación y su interrelación.(3 Y 4). • Definir los términos de carga instalada, carga conectada, carga plena para determinar la demanda.(5 Y 6) • Describir el uso subestaciones de acuerdo a su aplicación y ubicación. (1 Y 2)

Cálculo de la capacidad de la subestación y selección de una subestación. (REALIZAR UNA PRESENTACIÓN) • Calcular la capacidad de una subestación eléctrica. (3 Y 4) • Realizar el censo de carga de un área y calcular la demanda máxima en potencia aparente para una subestación. (5 Y 6)

• Seleccionar una subestación de acuerdo a su aplicación y ubicación. (1 Y 2)

Mantenimiento a subestaciones eléctricas. (REALIZAR UNA PRESENTACIÓN) • Identificar los requerimientos de mantenimiento de los elementos de la subestación . (3 Y 4)

Mantenimiento a subestaciones eléctricas. (REALIZAR UNA PRESENTACIÓN) • Realizar el programa de mantenimiento de una subestación.(5 Y 6).

EXAMEN DIAGNÓSTICO DEFINE LOS SIGUIENTES CONCEPTOS: 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8) 9) 10)

VOLTAJE. CORRIENTE. FLUJO MAGNETICO. RESISTENCIA. POTENCIA ELÉCTRIA. LA FORMULA DE LA LEY DE OHM. LA FORMULA DE LA LEY DE WATT INDUCTOR Ó BOBINA. DIAGRAMA ELÉCTRICO. CENTRAL ELÉCTRICA.

11) TENSIÓN ELÉCTRICA. 12) EJEMPLO DE UN CAMPO MAGNÉTICO. 13) TRANSFORMADOR. 14) C.A. 15) C.C. 16) SUBESTACIÓN ELECTRICA 17) DIFERENCIA DE POTENCIAL.

EXAMEN DIAGNÓSTICO 18) ¿QUÉ ES UN SISTEMA MONOFÁSICO? 19) ¿QUÉ ES UN SISTEMA TRIFÁSICO? 20) MENCIONA LAS PARTES PRICIPALES DE UN TRANSFORMADOR. 21) MENCIONA LAS PARTES PRINCIPALES DE UNA SUB ESTACIÓN ELÉCTRICA. 22) MENCIONA LAS DIFERENTES CENTRALES GENERADORAS DE ENERGÍA. 23) CUAL ES EL ELEMENTO PRINCIPAL DE UNA SUB ESTACIÓN ELÉCTRICA.

RESPUESTAS 1) VOLTAJE.-

LA TENSION, VOLTAJE O DIFERENCIA DE POTENCIAL ES UNA MAGNITUD QUE IMPULSA LOS ELECTRONES A LO LARGO DE UN CONDUCTOR EN UN CIRCUITO ELÉCTRICO CERRADO, PROVOCANDO EL FLUJO DE UNA CORRIENTE.

2) CORRIENTE.-

ES EL DESPLAZAMIENTO DE CARGAS ELÉCTRICAS EN UN CONDUCTOR EN LA UNIDAD DE TIEMPO (AMPER).

3) FLUJO MAGNETICO.-

ES UNA MEDIDA DE LA CANTIDAD DE MAGNETISMO Y SE CALCULA A PARTIR DEL CAMPO MAGNÉTICO.

4) RESISTENCIA.-

ES LA DIFICULTAD AL PASO DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA EN UN CIRCUITO (OHM)

5) POTENCIA ELÉTRICA.-

ES LA CATIDAD DE ENERGÍA ELÉCTRICA O TRABAJO QUE SE TRANSPORTA O QUE SE CONSUME EN UNA DETERMINADA UNIDAD DE TIEMPO.

RESPUESTAS 6.- LEY DE OHM.- I=V/R, EL FLIJO DE CORRIENTE EN AMPERE QUE CIRCULA POR UN CIRCUITO ELÉCTRICO CERRADO, ES DIRECTAMENTE PROPORCIONAL A LA TENSIÓN O VOLTAJE APLICADO, E INVERSAMENTE PROPORCIONAL A LA RESISTENCIA EN OHM DE LA CARGA QUE TIENE CONECTADA.

7.- LEY DE WATT.- P=V*I,

ES LA POTENCIA ELÉCTRICA SUMINISTRADA POR UN RECEPTOR, ES DIRECTAMENTE PROPORCIONAL A LA TENSIÓN DE ALIMENTACIÓN DEL CIRCUITO Y A LA INTENSIDAD QUE CIRCULA POR EL.

8.- INDUCTOR Ó BOBINA.-

ES UN COMPONENTE PASIVO DE UN CIRCUITO ELÉCTRIO QUÉ DEBIDO AL FENÓMENO DE LA AUTOINDUCCIÓN ALMACENA ENERGÍA EN FORMA DE CAMPO MAGNÉTICO.

9.- DIAGRAMA ELECTRICO.-

ES UNA REPRESENTACIÓN GRÁFICA DE UNA INSTALACIÓN ELÉCTRICA O DE UNA PARTE DE ELLA. EN LA QUE QUEDA PERFECTAMENTE DEFINIDO CADA UNO DE LOS COMPONENTES DE LA INSTALACIÓN Y LA INTERCONEXIÓN ENTRE ELLOS.

RESPUESTAS. 10.-

CENTRAL

ELÉCTRICA.-

SON LAS INSTALACIONES PRODUCTORAS DE ENERGÍA ELÉCTRICA, SON INSTALACIONES DONDE HAY UN CONJUNTO DE MÁQUINAS, MOTORES Y APARATOS QUE SE UTILIZAN PARA GENERAR ENERGÍA ELÉCTRICA.

11.- TENSIÓN.-

TENSIÓN ELÉCTRICA, VOLTAJE Ó DIFERENCIA DE POTENCIAL, ES UNA MAGNITUD FÍSICA QUE CUANTIFICA LA DIFERENCIA DE POTENCIAL ENTRE DOS PUNTOS

12.- CAMPO MAGNÉTICO.- IMAN

EL CAMPO MAGNETICO ES UNA REGIÓN DEL ESPACIO EN EL CUAL SE PUEDEN ATRER O REPELER DOS CARGAS POSITIVAS O NEGATIVAS.

13.- TRANSFORMADOR.-

ES UNA MAQUINA ELECTROMAGNETICA QUE PERMITE AUMENTAR O DISMINUIR EL VOLTAJE O TENSION EN UN CIRCUITO ELÉCTRICO DE CORRIENTE ALTERNA-

14.- C.A.- CORRIENTE ALTERNA. 15.- C.C.- CORRIENTE CONTINUA.

RESPUESTAS 16.- SUBESTACIÓN ELECTRICA.-

ES UNA INSTALACIÓN EMPLEADA PARA LA TRANSFORMACION DEL VOLTAJE DE LA ENERGIA ELECTRICA.

17.- DIFERENCIA DE POTENCIAL.-

ES LA DIFERENCIA DE NIVEL ELÉCTRICO ENTRE DOS PUNTOS DE UN CIRCUITO (VOLT)

18.- ¿QUÉ ES UN SISTEMA MONOFÁSICO?.-

UN SISTEMA DE CORRIENTE MONOFASICO ES AQUEL QUE CONSTA DE UNA ÚNICA CORRIENTE ALTERNA O FASE Y POR LO TANTO TODO EL VOLTAJE VARIA DE LA MISMA FORMA.

19.-

¿QUÉ ES UN SISTEMA TRIFÁSICO? ES UN SISTEMA DE

PRODUCCIÓN, DISTRIBUCIÓN Y CONSUMO DE ENERGÍA ELÉCTRICA FORMADO POR TRES CORRIENTES ALTERNAS MONOFÁSICAS DE IGUAL FRECUENCIA Y AMPLITUD.

20.-

MENCIONA LAS PARTES PRICIPALES DE UN TRANSFORMADOR.- NUCLEO MAGNÉTICO, BOBINADOS PRIMARIO, SECUNDARIO, TERCIARIO, PARTES AUXILIARES.

RESPUESTAS 21.- MENCIONA LAS PARTES PRINCIPALES DE UNA SUB ESTACIÓN ELÉCTRICA.- CUCHILLAS DESCONECTADORAS, INTERRUPTOR, TC, TP, CUCHILLAS DESCONECTADORAS DE LOS TRANSFORMADORES DE POTENCIA, TRANSFORMADOR DE POTENCIA, BARRAS DE CONEXIÓN, AISLADORES SOPORTE, CONEXIÓN A TIERRA, TABLERO DE CONTROL Y MEDICIÓN, BARRA DE TABLERO.

22.- MENCIONA LAS DIFERENTES CENTRALES GENERADORAS DE ENERGÍA.- TÉRMICAS, HIDROELÉCTRICAS NUCLEARES, EÓLICAS, SOLARES, FOTOVOLTAICAS, MAREMOTRICES.

TERMOELÉCTRICAS,

SOLARES

23.- CUAL ES EL ELEMENTO PRINCIPAL DE UNA SUB ESTACIÓN.- EL TRANSFORMADOR

I.- Subestaciones • Objetivo: El alumno formulará un plan de mantenimiento de una subestación que incluya las actividades de mantenimiento requeridas para garantizar la continuidad del suministro de energía eléctrica.

Identificar las características y los elementos de una subestación

Diagrama de una subestación eléctrica

Subestación Eléctrica. • Una Subestación Eléctrica es una instalación empleada para la transformación del voltaje de la energía eléctrica. • El componente principal de una Subestación Eléctrica es el transformador • Las subestaciones eléctricas elevadoras se ubican en las inmediaciones de las centrales eléctricas para elevar el voltaje de salida de sus generadores. En las cercanías de las poblaciones y los consumidores, se encuentran las subestaciones eléctricas reductoras para bajar el nivel de voltaje a niveles aptos para su utilización.

Subestación Eléctrica. • La razón técnica para realizar esta operación es la conveniencia de realizar el transporte de energía eléctrica a larga distancia a voltajes elevados para reducir las pérdidas resistivas (P = I2R), que dependen de la intensidad de corriente . Las líneas de la subestación eléctrica están protegidas por disyuntores (o magnetotérmicos). También poseen aparatos de maniobra como interruptores y de protección como seccionadores.

Transformador • Se denomina transformador a una máquina electromagnética que permite aumentar o disminuir el voltaje o tensión en un circuito eléctrico de corriente alterna, manteniendo la frecuencia. La potencia que ingresa al equipo, en el caso de un transformador ideal, esto es, sin pérdidas, es igual a la que se obtiene a la salida. Las máquinas reales presentan un pequeño porcentaje de pérdidas, dependiendo de su diseño, tamaño, etc. • Si suponemos un equipo ideal y consideramos, simplificando, la potencia como el producto del voltaje o tensión por la intensidad, ésta debe permanecer constante (ya que la potencia a la entrada tiene que ser igual a la potencia a la salida).

Transformador • Los transformadores son dispositivos basados en el fenómeno de la inducción electromagnética y están constituidos, en su forma más simple, por dos bobinas devanadas sobre un núcleo cerrado de hierro dulce o hierro silicio. Las bobinas o devanados se denominan primario y secundario según correspondan a la tensión alta o baja, respectivamente. También existen transformadores con más devanados, en este caso puede existir un devanado "terciario", de menor tensión que el secundario

TRANSFORMADOR MONOFÁSICO.

TRANSFORMADOR MONOFÁSICO.

TRANSFORMADOR TRIFÁSICO

TRANSFORMADOR DE POTENCIA.

TRANSFORMADOR DE POTENCIA.

TRANSFORMADOR DE POTENCIA.

TRANSFORMADOR DE POTENCIA.

Elementos de un transformador de potencia. • transformador de potencia consta de numerosas partes; las principales partes constructivas son las siguientes: • Núcleo magnético. • Bobinados: Primario, secundario, terciario, etc. • Partes Auxiliares : (Tanque, recipiente o cubierta, Boquillas terminales, Medio Refrigerante, Conmutadores y auxiliares, Indicadores, )

Elementos de un transformador de potencia. • Núcleo magnético: El núcleo constituye el circuito magnético que transfiere la energía de un circuito a otro y su función principal es la de conducir el flujo magnético. Esta construido por laminaciones de acero al silicio (4%) de un grueso del orden de 0.355 mm de espesor con un aislante de 0.0254 mm.

Bobinados: Primario, secundario, terciario, etc. • Los bobinados o devanados constituyen los circuitos de alimentación y carga. La función principal del devanado primario es crear un campo magnético con una pérdida de energía muy pequeña. El devanado secundario debe aprovechar el flujo magnético para producir una fuerza electromotriz. • Los bobinados pueden ser monofásicos o trifásicos. • Dependiendo de la corriente pueden ser desde alambre delgado, grueso o barra. los materiales comúnmente utilizados son cobre y aluminio.

BOBINADO TRIFÁSICO.

Elementos de un transformador de potencia. • Inductor: Un inductor o bobina es un componente pasivo de un circuito eléctrico que, debido al fenómeno de la autoinducción, almacena energía en forma de campo magnético. • Fuerza electromotriz: La fuerza electromotriz (FEM) (Representado con el símbolo griego ) es toda causa capaz de mantener una diferencia de potencial entre dos puntos de un circuito abierto o de producir una corriente eléctrica en un circuito cerrado. Es una característica de cada generador eléctrico.

Tensión (electricidad) • La tensión, voltaje o diferencia de potencial es una magnitud física que impulsa a los electrones a lo largo de un conductor en un circuito eléctrico cerrado, provocando el flujo de una corriente eléctrica. La diferencia de potencial también se define como el trabajo por unidad de carga ejercido por el campo eléctrico, sobre una partícula cargada, para moverla de un lugar a otro. Se puede medir con un voltímetro.

INDUCTOR

SISTEMA MONOFÁSICO. • Sistema monofásico: Un sistema de corriente monofásico es aquel que consta de una única corriente alterna o fase y por lo tanto todo el voltaje varia de la misma forma. El voltaje y la frecuencia de esta corriente dependen del país o región, siendo 230 y 115 Voltios los valores más extendidos para el voltaje y 50 o 60 Hercios para la frecuencia.

SISTEMA TRIFÁSICO. • Sistema trifásico: es un sistema de producción, distribución y consumo de energía eléctrica formado por tres corrientes alternas monofásicas de igual frecuencia y amplitud (y por consiguiente, valor eficaz) que presentan una cierta diferencia de fase entre ellas, en torno a 120°, y están dadas en un orden determinado. Cada una de las corrientes monofásicas que forman el sistema se designa con el nombre de fase. • Un sistema trifásico de tensiones se dice que es equilibrado cuando sus corrientes son iguales y están desfasados simétricamente. • Cuando alguna de las condiciones anteriores no se cumple (tensiones diferentes o distintos desfases entre ellas), el sistema de tensiones es un desequilibrado o más comúnmente llamado un sistema desbalanceado.

Elementos de un transformador de potencia. Partes Auxiliares • Tanque, recipiente o cubierta: El material utilizado en la fabricación de los tanques es placa de acero estructural código ASTM-A-36 de primera calidad, el cual es preparado en máquina de corte, punzonadoras, troqueladoras y dobladoras, las cuales son unidas posteriormente en un proceso de soldadura MIG.

Elementos de un transformador de potencia. Partes Auxiliares • Boquillas terminales: La boquilla permite el paso de la corriente a través del transformador y evita que haya un escape indebido de corriente. • Medio Refrigerante: La eficiencia de la refrigeración es un factor fundamental que determina la seguridad operacional y el tiempo de vida útil de un transformador de potencia. • El sistema utilizado con mayor frecuencia en transformadores menores es la refrigeración natural, donde el calor es absorbido por el aceite y disipado en el aire a través de radiadores. En otros sistemas los radiadores son adicionalmente refrigerados por medio de ventiladores.

Elementos de un transformador de potencia. Partes Auxiliares • Conmutadores y auxiliares: Para adecuar la relación de tensión a las condiciones del sistema, los transformadores están provistos de una bobina especial con derivaciones. La relación de tensión puede ser alterada a través de un conmutador en vacío estando el transformador des energizado, o por un conmutador de derivaciones en carga con el transformador energizado.

Elementos de un transformador de potencia. Partes Auxiliares • Indicadores: Los indicadores son aparatos que nos señalan el estado del transformador. Por ejemplo, marcan el nivel del liquido, la temperatura, la presión, etc.

Generación de energía eléctrica. • La generación de energía eléctrica, en términos generales, consiste en transformar alguna clase de energía no eléctrica, sea esta química, mecánica, térmica, luminosa, etcétera, en energía eléctrica. • Para la generación industrial de energía eléctrica se recurre a instalaciones denominadas centrales eléctricas, las que ejecutan alguna de las transformaciones citadas y constituyen el primer escalón del sistema de suministro eléctrico.

Tipos de centrales generadoras. • Dependiendo de la fuente primaria de energía utilizada, las centrales generadoras se clasifican en: • Térmicas • Hidroeléctricas • Nucleares • Eólicas • Solares termoeléctricas • Solares fotovoltaicas • Mareomotrices

Tipos de centrales generadoras. • No obstante todos los tipos indicados, la mayor parte de la energía eléctrica generada proviene de los tres primeros tipos de centrales reseñados. • Todas estas centrales, excepto las fotovoltaicas, tienen en común el elemento generador, constituido por un alternador, movido mediante una turbina que será distinta dependiendo del tipo de energía primaria utilizada. • En las centrales fotovoltaicas la corriente obtenida es continua y para su utilización es necesaria su conversión en alterna, mediante el empleo de dispositivos denominados inversores u onduladores.

SUBESTACIONES ELÉCTRICAS. • En toda instalación industrial o comercial es indispensable el uso de la energía, la continuidad de servicio y calidad de la energía consumida por los diferentes equipos, así como la requerida para la iluminación, es por esto que las subestaciones eléctricas son necesarias para lograr una mayor productividad.

En la figura siguiente, se pueden observar en un diagrama esquematizado las distintas partes componentes del sistema de suministro eléctrico:

Generación • La energía eléctrica se genera en las Centrales Eléctricas. Una central eléctrica es una instalación que utiliza una fuente de energía primaria para hacer girar una turbina que, a su vez, hace girar un alternador, generando así electricidad. • El hecho de que la electricidad, a nivel industrial, no pueda ser almacenada y deba consumirse en el momento en que se produce, obliga a disponer de capacidades de producción con potencias elevadas para hacer frente a las puntas de consumo con flexibilidad de funcionamiento para adaptarse a la demanda

Transporte • La red de transporte es la encargada de enlazar las centrales con los puntos de utilización de energía eléctrica. Para un uso racional de la electricidad es necesario que las líneas de transporte estén interconectadas entre sí con estructura de forma mallada, de manera que puedan transportar electricidad entre puntos muy alejados, en cualquier sentido y con las menores pérdidas posibles.

Subestaciones. • Las instalaciones llamadas subestaciones son plantas transformadoras que se encuentran junto a las centrales generadoras y en la periferia de las diversas zonas de consumo, enlazadas entre ellas por la Red de Transporte. En estas últimas se reduce la tensión de la electricidad de la tensión de transporte a la de distribución.

Distribución • Desde las subestaciones ubicadas cerca de las áreas de consumo, el servicio eléctrico es responsabilidad de la compañía suministradora (distribuidora) que ha de construir y mantener las líneas necesarias para llegar a los clientes. Estas líneas, realizadas a distintas tensiones, y las instalaciones en que se reduce la tensión hasta los valores utilizables por los usuarios, constituyen la red de distribución. Las líneas de la Red de Distribución pueden ser aéreas o subterráneas.

Centros de Transformación • Los Centros de Transformación, dotados de transformadores o autotransformadores alimentados por las líneas de distribución en Media Tensión, son los encargados de realizar la última transformación, efectuando el paso de las tensiones de distribución a la Tensión de utilización.

Instalación de Enlace. • El punto que une las redes de distribución con las instalaciones interiores de los clientes se denomina Instalación de Enlace y está compuesta por: Acometida, Caja general de protección, Líneas repartidoras y Derivaciones individuales.

SUBESTACIONES ELÉCTRICAS. • 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.

SUBESTACIONES ELÉCTRICAS. 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 primarias.

Subestaciones receptoras primarias.

Subestaciones receptoras primarias.

Subestaciones receptoras primarias.

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.

Subestaciones receptoras secundarias.

Las subestaciones, también se pueden clasificar por el tipo de instalación, por ejemplo • Subestaciones tipo intemperie. • Subestaciones de tipo interior. • Subestaciones tipo blindado.

Subestaciones 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.

Subestaciones tipo intemperie.

Subestaciones tipo intemperie.

Subestaciones tipo intemperie.

Subestaciones tipo interior. • En este tipo de subestaciones los aparatos y máquinas están diseñados para operar en interiores, son pocos los tipos de subestaciones tipo interior y generalmente son usados en las industrias.

Subestaciones tipo interior.

Subestaciones tipo interior.

Subestaciones tipo interior.

Subestaciones tipo blindado. • En estas subestaciones 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, generalmente se utilizan en tensiones de distribución y utilización.

Subestaciones tipo blindado.

Subestaciones tipo blindado.

Subestaciones tipo blindado.

Subestaciones tipo blindado.

Subestaciones tipo blindado.

Principales partes de una subestación eléctrica:

Principales partes de una subestación eléctrica: • • • • • • • • • • • • •

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13.

Cuchillas desconectadoras. Interruptor. TC. TP. Cuchillas desconectadoras para sistema de medición. Cuchillas desconectadoras de los transformadores de potencia. Transformadores de potencia. Barras de conexión. Aisladores soporte. Conexión a tierra. Tablero de control y medición. Barras del tablero Sujeción del tablero.

Cuchillas desconectadoras • Las cuchillas desconectadoras (llamados también Seccionadores) son interruptores de una subestación o circuitos eléctricos que protegen a una subestación de cargas eléctricas demasiado elevadas. Son muy utilizadas en las centrales de transformación de energía eléctrica de cada ciudad.

Cuchillas desconectadoras

Cuchillas desconectadoras

Cuchillas desconectadoras

Cuchillas desconectadoras

Cuchillas desconectadoras

Interruptor. • Un interruptor es un dispositivo para cambiar el curso de un circuito. El modelo prototípico es un dispositivo mecánico (por ejemplo un interruptor de ferrocarril) que puede ser desconectado de un curso y unido (conectado) al otro. El término "el interruptor" se refiere típicamente a la electricidad o a circuitos electrónicos.

Interruptor de potencia • Interrumpe y restablece la continuidad de un circuito eléctrico. La interrupción se debe efectuar con carga o corriente de corto circuito.

El Interruptor puede ser: • • • • • • • • •

Interruptor automático o Interruptor magnetotérmico Interruptor centrífugo Interruptor chopper Interruptor DIP Interruptor eléctrico Interruptor de ferrocarril Reed switch Sensor de flujo Interruptor de mercurio

• Interruptor diferencial o disyunto

TC Y TP • Existen dos tipos: transformadores de corriente (TC), cuya función principal es cambiar el valor de la corriente en su primario a otro en el secundario; y transformadores de potencial (TP), cuya función principal es transformar los valores de voltaje sin tomar en cuenta la corriente. Estos valores sirven como lecturas en tiempo real para instrumentos de medición, control o protección que requieran señales de corriente o voltaje.

Transformador de corriente • Un transformador de corriente o simplemente TC es un dispositivo que reproduce en su circuito secundario, la corriente que circula en un enrollamiento primario con su posición vectorial substancialmente mantenida, en una proporción definida, conocida y adecuada. Los transformadores de corriente, también llamados de transformadores de instrumentos, utilizados en aplicaciones de alta tensión, suministran corrientes suficientemente reducidas y aisladas del circuito primario de forma a posibilitar su uso por equipamientos de medicion, control y protección.

Transformador de corriente

TC

T.C. Simbología y Convenciones • La simbología normalizada de los transformadores de corriente(TCs) muestra las terminales primarias de alta tensión H1 y H2 y las terminales secundarias X1 y X2. El punto, para transformadores con polaridade aditiva, indica donde entra la corriente en el primario y donde sale la corriente en el secundario (defasamento de 180°). •

T.C. Simbología y Convenciones.

T.C. Simbología y Convenciones. • Plantillas industriales de TCs tienen las terminales de alta tensión marcados como P1 y P2 (Primario 1 y Primario 2), siendo que en muchos casos puede haber diferentes conexiones del circuito primario que permitan alterar la relación de transformación. Las terminales secundarias son marcados como 1s1, 1s2, 2s2... (número, algarismo, número), indicando respectivamente el número del enrolamento, el símbolo de terminal secundaria (s) y el número de la derivación de la terminal secundaria.

TRANSFORMADOR.

TP. TRANSFORMADOR DE POTENCIA. • Un transformador de potencia es aquel que maneja grandes magnitudes de voltio amperios VA, los cuales se expresan en KVA [kilo voltio amperios] o en MVA [mega voltio amperios]. Usualmente se considera un transformador de potencia cuando su capacidad es de un valor a partir de: 500 KVA, 750 KVA, 1000 KVA, 1250 KVA o 1.25 MVA, hasta potencias del orden de 500 MVA monofásicos y de 650 MVA trifásicos, 900 MVA. Estos últimos operan en niveles de voltaje de 500 KV, 525 KV y superiores. Generalmente estos transformadores están instalados en subestaciones para la distribución de la energía eléctrica.

Cuchillas desconectadoras para sistema de medición. • Cuchillas fusibles Son elementos de conexión y desconexión de circuitos eléctricos. Tienen dos funciones: una como cuchilla desconectadora, para lo cual se conecta y desconecta, y otra como elemento de protección. El elemento de protección lo constituye el dispositivo fusible que se encuentra dentro del cartucho de conexión y desconexión.

Cuchillas desconectadoras de los transformadores de potencia. Cuchillas desconectadoras y cuchillas de prueba Sirven para desconectar físicamente un circuito eléctrico. Por lo general se operan sin carga, pero con algunos aditamentos se puede operar con carga hasta ciertos límites.

Barras de conexión.

Aisladores soporte. Aislar conductores eléctricos en líneas aéreas de redes de distribución .

Conexión a tierra. • La conexión a tierra de subestaciones es sumamente importante. Las funciones de conectar a tierra un sistema se enumeran a continuación: • Proporcionar la conexión a tierra para el neutro a tierra para transformadores, reactores y capacitores. • Constituyen la trayectoria de descarga a pararrayos de barra, protectores, espinterómetros y equipos similares. • Garantizan la seguridad del personal de operación al limitar las diferencias de potencial que puedan existir en una subestación.

Conexión a tierra. • Proporcionan un medio de descargar y desenergizar equipo para efectuar trabajos de conservación en el mismo. • Proveen una trayectoria de resistencia suficientemente baja a tierra, para reducir al mínimo una elevación del potencial a tierra con respecto a tierra remota.

Conexión a tierra.

Tablero de control y medición. • La medición de la S.E. está compuesta por un conjunto de diferentes instrumentos conectados a los secundarios de los transformadores para instrumento (T.C., T.P.) cuya función es medir las magnitudes de los diferentes parámetros eléctricos de la instalación del lado de A.T., así como del lado de B.T.. • Los instrumentos de medición se colocan sobre tableros ya sea en forma sobre puesta o embutidos en los tableros. • En S.E. es importante conocer; la corriente, la tensión, frecuencia, F.P., potencia activa y reactiva, energía temperatura, etc.

• Barras del tablero • Sujeción del tablero.

SIMBOLOGIA.

Diferenciar los elementos de una subestación eléctrica en diagramas unifilares. • Un esquema o diagrama unifilar es una representación gráfica de una instalación eléctrica o de parte de ella. El esquema unifilar se distingue de otros tipos de esquemas eléctricos en que el conjunto de conductores de un circuito se representa mediante una única línea, independientemente de la cantidad de dichos conductores. Típicamente el esquema unifilar tiene una estructura de árbol.

Elementos típicos en un esquema unifilar. • La siguiente es una relación no exhaustiva de elementos gráficos que se suelen encontrar en un esquema unifilar. • Cuadros eléctricos • Circuito • Número y características de los conductores • Protección o maniobra • Receptores

Cuadros eléctricos • Todos los componentes que se encuentran en el interior de un mismo cuadro eléctrico se representan en el interior de un polígono . Este polígono representa al cuadro eléctrico y se suele dibujar con una línea discontínua. Además, es conveniente que una etiqueta identifique a qué cuadro hace referencia cada polígono.

Cuadros eléctricos. • Un cuadro de distribución, cuadro eléctrico o tablero de distribución es uno de los componentes principales de una instalación eléctrica, en el se protegen cada uno de los distintos circuitos en los que se divide la instalación a través fusibles, protecciones magnetotérmicas y diferenciales. Al menos existe un cuadro principal por instalación, como ocurre en la mayoría de las viviendas, y desde este pueden alimantarse uno o más cuadros secundarios, como ocurre normalmente en instalaciones industriales y grandes comercios.

Circuito • Un circuito es una rama del esquema unifilar con dos extremos. El extremo superior puede ser el inicio del esquema unifilar o estar conectado a otro circuito. El extremo inferior puede estar conectado a uno o más circuitos, o a un receptor.

Número y características de los conductores • El número de conductores de un circuito se representa mediante unos trazos oblicuos, y paralelos entre sí, que se dibujan sobre la línea. Sólamente se representan los conductores activos (no el de tierra), por lo que es habitual encontrar dos, tres o cuatro trazos, para circuitos monofásicos, trifásicos sin neutro y trifásicos con neutro, respectivamente. • Junto a cada rama se indican las características del conductor, como número de conductores, sección, material, aislamiento, canalización, etc

Protección o maniobra • En algunas ramas del esquema unifilar es posible encontrar la protección o de maniobra como, por ejemplo, interruptores diferenciales, magnetotérmicos o relés.

Receptores • Las ramas inferiores del esquema unifilar alimentan a receptores eléctricos, tales como lámparas, tomas de corriente, motores, etc. • Un receptor eléctrico es todo aquel dispositivo que recibe energía eléctrica siendo capaz de transformárla en cualquier otro tipo de energía (energía mecánica, energía química, etc.). Son receptores, por ejemplo, las bombillas, que transforman energía eléctrica en lumínica; las resistencias, que transforman la electricidad en calor; los motores, que transforman la electricidad en energía mecánica,...

DIAGRAMAS UNIFILARES • 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.

DIAGRAMAS UNIFILARES. • . A este diagrama simplificado de un sistema eléctrico se te llama diagrama unifilar o de una línea. Éste indica, por una sola línea y por símbolos estándar, cómo se conectan las líneas de transmisión con los aparatos asociados de un sistema eléctrico. • El propósito de un diagrama unifilar es el de suministrar en forma concisa información significativa acerca del sistema.

Símbolos estándar para los diagramas eléctricos

Diagrama unifilar subestacion 500kva.

DIAGRAMA UNIFILAR.

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.

DIAGRAMA UNIFILAR.