Tecnología Eléctrica · 2017
Manual para la operación de subestaciones eléctricas con niveles de tensión 115 kV, 33 kV y 13,2 kV
En el presente trabajo se realiza una descripción de las configuraciones utilizadas para la construcción de subestaciones eléctricas sin importar los niveles de tensión, cuyo objetivo principal es la búsqueda de la seguridad y la confiabilidad, desde la generación hasta la distribución, de la energía eléctrica. Además, contiene definiciones y consignas operativas de tal forma que la realización de maniobras en algún caso dado, se hagan de manera oportuna y correcta, garantizando un óptimo desempeño del STR y SDL. Se realiza una descripción de los elementos auxiliares y la importancia que ellos tienen para el control, protección y medición en las subestaciones de energía. Se describen además los elementos activos de forma permanente que caracterizan de acuerdo a su disposición, una estructura determinada. De ahí parten algunas consignas rutinarias para la supervisión y el control de dichos elementos. Se detallan algunos eventos, considerados como cambios de estado, con sus respectivas alarmas y señalización, los cuales deben ser interpretados para la toma de decisiones o las acciones correctivas correspondientes. Y por último se establecen consignas operativas para llevar a cabo procedimientos lógicos en la maniobra de los equipos o instalaciones en general en una subestación eléctrica. Para estos procedimientos se realizaron diagramas de flujo con la ayuda de Inkscape, un editor gráfico gratuito para editar y crear diagramas, líneas, gráficos, logotipos e ilustraciones complejas.
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Contenido
- 1. CONCEPTOS GENERALESp. 31
- 2. CONFIGURACIONES DE SUBESTACIONES ELÉCTRICASp. 48
- 2.1. CONFIGURACIONES DE CONEXIÓN DE BARRAS – TENDENCIA EUROPEAp. 48
- 2.1.1. Barra sencillap. 48
- 2.1.2. Barra principal y barra de transferenciap. 49
- 2.1.3. Doble barrap. 51
- 2.1.4. Doble barra más seccionador de by-pass o paso directop. 53
- 2.1.5. Doble barra más seccionador de transferenciap. 55
- AMERICANAp. 56
- 2.2.1. Anillop. 56
- 2.2.2. Interruptor y mediop. 58
- 2.2.3. Doble barra con doble interruptorp. 60
- 2.2.4. Anillo cruzadop. 62
- 2.3. OTRAS CONFIGURACIONESp. 63
- 2.3.1. Interruptor y tres cuartosp. 63
- 2.3.2. Mallap. 64
- 2.3.3. Doble transferenciap. 65
- 3. MANUAL DE OPERACIÓN DE SUBESTACIÓN 115 kV/33 kV/13,2 kVp. 68
- 3.1. PRINCIPIOS RELACIONADOS CON LA OPERACIÓNp. 68
- 3.1.1. Orden de Prioridades en la Operaciónp. 68
- 3.1.2. Operación de equiposp. 69
- 3.2. PRINCIPIOS RELACIONADOS CON LAS EMERGENCIASp. 70
- 3.2.1. Serenidad ante emergenciasp. 70
- 3.2.2. Prever situaciones inesperadas o de emergenciap. 71
- 3.2.3. Principios relacionados con maniobrasp. 72
- 3.2.4. Principios relacionados con la comunicaciónp. 76
- 3.2.5. Principios relacionados con intervención de instalacionesp. 80
- 3.2.6. Principios relacionados con la elaboración de la Bitácora de la subestaciónp. 81
- 4. CONSIGNAS RUTINARIAS DE SUPERVISIÓN Y CONTROLp. 84
- 4.1. SUPERVISIÓN DE SERVICIOS AUXILIARESp. 84
- 4.1.1. Banco de bateríasp. 84
- 4.1.2. Cargador de baterías y rectificadorp. 84
- 4.1.3. Tablero de distribuciónp. 85
- 4.1.4. Planta de emergenciap. 85
- 4.1.5. Transferencia automáticap. 86
- 4.1.6. Inversor con transferencia automáticap. 86
- 4.1.7. Transformador de servicios auxiliaresp. 86
- 4.2. REVISIÓN DEL TRANSFORMADOR DE POTENCIAp. 87
- 4.2.1. Condición del respiradero deshidratadorp. 87
- 4.2.2 Inspección del nivel de aceitep. 87
- 4.2.3. Ventiladoresp. 88
- 4.2.4. Inspección de fugas de aceitep. 88
- 4.2.5. Inspección del estado de la cubierta del transformadorp. 88
- 4.2.6. Válvula de alivio de presiónp. 88
- 4.2.7. Consideraciones para la revisión del transformador de potenciap. 88
- 4.3. INSPECCIÓN SECCIONDOR TRIPOLARp. 90
- 4.3.1 Conector tripolar de puesta de a tierra para seccionadoresp. 91
- 4.3.2. Conector de puesta a tierra en combinación con el seccionadorp. 91
- 5. EVENTOS, ALARMAS Y SEÑALIZACIÓNp. 93
- 5.1. CLASIFICACIÓN DE LAS ALARMASp. 93
- SUBESTACIÓN)p. 96
- ALARMAS EN LOS SCS SEGÚN SU CLASIFICACIÓN DE ALARMAp. 102
- 5.4. NOMENCLATURA OPERATIVAp. 113
- 5.4.1. Subestacionesp. 113
- 5.4.2. Líneasp. 77
- 5.4.3. Barrajesp. 117
- 5.4.4. Interruptoresp. 118
- 5.4.5. Seccionadoresp. 119
- 5.4.6. Equipo de patiop. 121
- 5.4.7. Nomenclatura utilizada en los diagramas unifilaresp. 123
- 5.4.8. Nomenclatura operativa de servicios auxiliaresp. 124
- 5.4.8.1. Subestacionesp. 113
- 5.4.8.2. Barras de servicios auxiliaresp. 125
- 5.4.8.3. Interruptores de servicios auxiliaresp. 126
- 5.4.8.4. Equipos de servicios auxiliaresp. 130
- EJECUCIÓN DE MANIOBRAS Y PROCEDIMIENTOSp. 131
- 6.1.1. Retirar o poner puestas a tierra en líneas y equiposp. 131
- 6.1.2. Preparar un campo o bahíap. 132
- 6.1.3. Energizar o desenergizar un circuito o instalaciónp. 132
- 6.1.4. Sincronización de un circuito o instalaciónp. 133
- 6.1.5. Transferir un circuito o transformador bajo carga, de barra 1 a barra 3p. 133
- 6.1.6. Transferir un interruptor por by-passp. 134
- 6.1.7. Cierre o apertura de interruptores en modo pruebap. 134
- 6.1.8. Deshabilitar recierrep. 136
- 6.1.9. Operación acople de barras 33 kVp. 136
- INSTALACIONES EN GENERALp. 137
- 6.2.1. Funciones de las entidades y personas que intervienenp. 138
- 6.2.2. Procedimientosp. 138
- 6.2.3. Ejecución de consignacionesp. 139
- 6.2.4. Iniciación de maniobrasp. 139
- 6.2.5. Finalización de consignaciónp. 140
- 6.2.6. Maniobras en líneas de transmisiónp. 140
- 6.2.7. Mantenimiento en calientep. 140
- ARMENIAp. 114
- 7.1. SUBESTACIÓN ARMENIA 115 kVp. 142
- 7.2. SUBESTACIÓN ARMENIA 33 kVp. 151
- 7.3. SUBESTACIÓN ARMENIA 13,2 kVp. 159
- CONSIGNAS OPERATIVASp. 161
- 8.1. CONSIGNAS 115 kVp. 161
- 8.1.1. Consignas de operación bahías de líneap. 161
- 8.1.2. Consignas de operación bahía de transformaciónp. 162
- 8.2. CONSIGNAS PARA BARRA 33 kV DE CHECp. 162
- 8.2.1. Consignas de operación bahía de circuitop. 162
- 8.2.2. Consignas de operación bahía de transformaciónp. 162
- 8.3. CONSIGNAS PARA BARRA 33 kV DE EDEQp. 163
- 8.3.1. Consignas de operación bahía de circuitop. 162
- 8.3.2. Consignas de operación banco de transformadoresp. 163
- 8.4. CONSIGNAS 13,2 kVp. 164
- 8.4.1. Consignas de operación bahía de circuitop. 162
- 8.4.2. Consignas de operación banco de transformadoresp. 163
- 8.5. CONSIGNAS ACOPLE DE BARRAS 33 kV CHEC CON EDEQp. 164
- 8.6. OTRAS CONSIGNAS 115 kV/33 kV/13,2 kVp. 165
- EJECUCIÓN CONSIGNAS OPERATIVASp. 166
- 9.1. CONSIGNAS DE OPERACIÓN PARA BAHÍAS DE 115 kVp. 166
- 9.3. CONSIGNAS DE OPERACIÓN PARA BAHÍAS DE LÍNEA 33 kVp. 213
- 9.4. CONSIGNAS DE OPERACIÓN PARA BAHÍA DE TRANSFORMACIÓN 33 kVp. 230
- 9.5. CONSIGNAS DE OPERACIÓN PARA BAHÍAS DE LÍNEA 13,2 kVp. 242
- 9.7. CONSIGNAS ACOPLE DE BARRAS 33 KV CHEC CON EDEQp. 164
- 9.8. OTRAS CONSIGNAS 115 kV/33 kV/13,2 kVp. 165
- 10. CONSIGNAS OPERATIVAS BAJO FALLAp. 271
- 10.1. CONSIGNAS BAJO FALLA DE TRANSFORMADORESp. 271
- 10.1.1. Consignas del transformador TF1 115 kV/33 kVp. 271
- 10.1.2. Consignas de transformador TF3 115 kV/33 kVp. 273
- 10.1.3. Consignas transformador TF2 33 kV/13,2 kVp. 276
- 10.2. CONSIGNAS BAJO FALLAS BAHÍAS DE LÍNEA 115 kVp. 277
- 10.2.1. Consignas bajo falla bahía Regivit 40L18p. 277
- 10.2.2. Consignas bajo falla bahía La Rosa 40L19p. 278
- 10.2.3. Consignas fajo falla bahía La Tebaida 40L22p. 279
- 10.3. CONSIGNAS BAJO FALLA BAHÍAS DE LÍNEA 33 kVp. 280
- 10.3.1. Consignas bajo falla bahía La Cabaña 30L13p. 280
- 10.3.2. Consignas bajo falla bahía Montenegro 30L15p. 282
- 10.3.3. Consignas bajo falla bahía La Patria 30L21p. 283
- 10.4. CONSIGNAS BAJO FALLA BAHÍAS DE LÍNEA 13,2 kVp. 284
- 10.4.1. Consignas bajo falla circuito Américas 23L12p. 284
- 10.4.2. Consignas bajo falla circuito Yulima 23L13p. 285
- 10.4.3. Consignas bajo falla circuito Niágara 23L14p. 285
- 10.4.4. Consignas bajo falla circuito La Nubia 23L15p. 286
- 10.5. CONSIGNAS BAJO FALLA BAHÍAS DE TRANSFORMACIÓN 115 kVp. 287
- 10.5.1. Consignas bajo falla bahía transformador TF1 40T21p. 287
- 10.5.2. Consignas bajo falla bahía transformador TF3 40T23p. 288
- 10.6. CONSIGNAS BAJO FALLA BAHÍAS DE TRANSFORMACIÓN 33 kVp. 289
- 10.6.1. Consignas bajo falla bahía de transformación TF2 30T11p. 289
- 10.6.2. Consignas bajo falla bahía de transformación 30T16p. 290
- 10.7. CONSIGNAS BAJO FALLA BAHÍAS DE TRANSFORMACIÓN 13,2 kVp. 290
- (TRANSFORMADOR) 115 kV/33 kV Y 33/13,2 kVp. 292
- 11.1.1. Alarma y disparo Buchholzp. 292
- 11.1.2. Alarma y disparo de temperatura en devanadosp. 294
- 11.1.3. Alarma y disparo de temperatura en aceitep. 295
- 11.1.4. Arranque ventilación etapas 1, 2 y disparop. 296
- 11.1.5. Alarma falla ventilaciónp. 297
- transformadorp. 102
- 11.1.7. Disparo sobrepresión en aceite en la cuba del transformadorp. 299
- 11.1.8. Alarma auxiliar del transformadorp. 300
- 11.1.9. Alarma de nivel máximo y mínimo de aceite en el cambiador de tomasp. 300
- 11.1.10. Falla motor del cambiador de tomasp. 301
- 11.2.1. Breaker TP abiertop. 277
- 11.2.2. Disparo discrepancia de polos (discrepancia de fases)p. 303
- 11.2.3. Disparo falla interruptor (Breaker failure)p. 304
- 11.2.4. Baja SF6p. 108
- 11.2.5. Disparo protección de distanciap. 306
- 11.2.6. Falla de circuito de disparo 1 y 2p. 307
- 11.2.7. Alarma falla protección de distanciap. 307
- 11.2.8. Falla de relés de protecciónp. 308
- 11.2.9. Falla relés repetidoresp. 278
- 11.2.10. Falta AC en el tablero de protecciónp. 309
- 11.2.11. Falta DC en el tablero de protecciónp. 310
- CONCLUSIONESp. 312
- RECOMENDACIONESp. 313
- BIBLIOGRAFÍAp. 314
- Cuadro 1. Marcación contenido de la bitácorap. 83
- Cuadro 2. Mantenimiento del transformador de potencia durante la operaciónp. 89
- Cuadro 3. Clases de Alarmasp. 93
- Cuadro 4. Numeración de relés reportados en SCADAp. 97
- Cuadro 5. Abreviaturas usadas en los reportes de eventosp. 100
- Cuadro 6. Alarmas clase 0 (eventos)p. 102
- Cuadro 7. Alarmas clase 1 (Hardware y Software)p. 104
- Cuadro 8. Alarmas clase 2 (intervención inmediata)p. 104
- Cuadro 9. Alarmas clase 3 (Sobrepasan los valores nominales de medida)p. 107
- Cuadro 10. Alarmas clase 4 (Fallas físicas en los equipos)p. 108
- Cuadro 11. Alarmas clase 5 (Servicios auxiliares)p. 108
- Cuadro 12. Alarma clase 6 (Acceso al sistema)p. 109
- Cuadro 13. Alarma clase 7 (Comportamiento de las protecciones)p. 110
- Cuadro 14. Nomenclatura operativa de subestaciones, equipos y líneasp. 113
- Cuadro 15. Códigos de subestacionesp. 114
- Cuadro 16. Códigos para niveles de tensiónp. 116
- Cuadro 17. Códigos de identificación por empresap. 116
- Cuadro 18. Códigos para los grupos operativos (bahías)p. 117
- Cuadro 19. Códigos para los equiposp. 121
- Cuadro 20. Códigos para barrasp. 123
- Cuadro 21. Códigos para elementos de cortep. 123
- Cuadro 22. Nomenclatura utilizada en los diagramas unifilaresp. 123
- Cuadro 23. Códigos para niveles de tensiónp. 124
- Cuadro 24. Código de las barras de servicios auxiliaresp. 126
- Cuadro 25. Códigos de las funciones de los interruptores de servicios auxiliaresp. 127
- Cuadro 26. Numeración de los interruptoresp. 127
- Cuadro 27. Seccionadores de barra, línea y transferencia 40L18p. 144
- Cuadro 28. Interruptor 40L18p. 145
- Cuadro 29. Transformador de corriente 40L18p. 145
- Cuadro 30. Descargadores (pararrayos) 40L18p. 146
- Cuadro 31. Seccionadores de barra, línea y transferencia 40L22p. 146
- Cuadro 32. Interruptor 40L22p. 146
- Cuadro 33. Transformador de corriente 40L22p. 147
- Cuadro 34. Descargadores (pararrayos) 40L22p. 147
- Cuadro 35. Seccionadores de barra, línea y transferencia 40T21p. 147
- Cuadro 36. Interruptor 40T21p. 148
- Cuadro 37. Transformador de potencia 40T21p. 148
- Cuadro 38. Transformador de corriente 40T21p. 148
- Cuadro 39. Seccionadores de barra, línea y transferencia 40T23p. 149
- Cuadro 40. Interruptor 40T23p. 149
- Cuadro 41. Transformador de potencia 40T23p. 149
- Cuadro 42. Seccionadores de barra 1 y barra 3 40B20p. 150
- Cuadro 43. Interruptor 40B20p. 150
- Cuadro 44. Seccionadores de barra, línea y by-pass 30L13p. 152
- Cuadro 45. Interuptor 30L13p. 152