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Snbestauiones de Afta_'y Extra Alta Tellsión Segunda Edición

SUSESTÁCIONES DE'ALTAY EXTRAAl.TA TENSIÓN S~unda ~t~i6n Prd>illda ia ~ toJal o ~1 • -.~·ollfa por ciuá'.quler medio, iJn .1UJotlzáClilfl Morita dtl ~. ,C>'l991, C"'°8• F~

R1mlrez.

ISBN 95á-9b-i412,9 (iJR'néra ~óti OEREC..OS R!!SERVAOOS C 2003.

IS8N 9Sf•Jl-121H • '~~~1 ,

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Contenido . ·•

PRÓLOGO CAPiruLO 1 . CONSl~RACIONES y ASPECTOS GENERALESDEL ofseao DE S.!;IBES'fACIONES......... . , ·.-. ,,,., ,.,

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INTROOUCC.IÓN .•.. , ..

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DEFINICIONES •........

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. a.~111ldas

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PLANOS Y DIAGRAMAS .......•..

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1.7.1

.Planos-y dla11t4mu·eJéctricos ...

1·:1.2

Plenos d&obrá$ civiles ..

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§pNFIGU~CIONES

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IN1'.AOOU©CléN . .. .. . .. .. , .. . ...

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C1'PiTUL02

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PLIEGO DE CONDICIONES.

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1.5

22

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TE~$1,0NE$ ·ASIGNADAS Y TE~lpt.i_,ES QE SER,.VJqJQ DE. LAS SUBESTA¡:;IONES,. . . . DJSE~O DE SUBESTACIONES

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1 •••

25

vi. ao~rENIOO

2.3

2.4

CONFIGURACIONES OE CONEXIÓN DE BARRAS ·TENDENCIA EUROPEA . . • . . . . . . . 2.3.1

Barra ••ncilla

~ . ,., .. .. .. .. .. .. • . • .. .. . .. .

23.2 2.3.3

Barra princlpi!!.í' bar~.~ ·imnsff~ .,~.. ,.., .... · . • • . • • • . ¿' Doble barra , .. . . . . .. .. .. .. . .. . .. .. .. .

2,3.4

Doblé barra m6.S MCCionador de

2.3.5

Doble barra más secoionador de 1ranSferencia . . . .

2.3:6

Doble barra ~-barra de transterenáll . . . . . . . . . . . . . . .

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27 27

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29 30

o paso directo .. .. ..

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CONFIGURACIONES DE CONEXIÓN. DE INTERRUPTORES.· TENDENCIA AMERJCANA . .. •. ..•.. ......•.... .. . . 2'4.1

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2.4.2

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FUNDAMENTA......, .•. , . . .

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CoO.Si9traciones ~ilérf~:-~ . "."'.r"":"'. ry l ..• T~Prtñói~fe&~-~~-t~;i.. -:??~"':>.·."'~: ."~·? ,'\! •.

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TRANSFQRpt1~DORESDE TENSIÓN .

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SecciOnatlól'es de J"ie~ta a tierra '

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so CQN.VENCIONALES

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TRANSFOaMADQRES O~ ~11.1.,

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80lllNAS DE BLOOUEO . . . • . . ..

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NOnnas léonle8s . . . : . ..... . .;, ... ·.. ~.. . .. . .. . éilllitlCación de laS bol)Ínaa de bÍóqveo . . . . .. . .. .. . .. , ."' . . ' . ,. . . . Cáracié((sticas.para .. ~ ' ' . ' .•.. ' .. '

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Pntet>as . .. . . .. . . . . .. . .. . . . .. .. . . . . .. .. .. . . .. . . . . . . . Relad6ri emre la lr'f1)edaucia -~ NS!stencia di bioqlieo~y ancl'IO·de banda bMaOo e,n la resilllel\cia de blOqueo

e.o.a

. 303

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303

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r.ÑIDl)CTORES, BARRAS, AISLADORES Y CONECTORES

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INTROOUCCIÓN . . . . . . . . . . .

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EFECTOCOAONA EN CONDUCTORES RfGIDOS

~.Jl.,

ESPACJAMIENTO ENTRE HACES DE CONOUCT~

9.10.

CÁLCULO DE·ESFUERZOS ELECTROMEOÁlflCOS. EN·BAAAAJES

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344

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345

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9.10.1

Introducción

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.9.10.2

Evaluación ·de cargas . . . . .

, ...•.. ,

9.10.3

Cálculo de tsnstcnes mecániceis y ll~ha.en 0Qnd11~Q.rl!s·IJ9xiblea . . . • • • . . • . . • 356

9.10.4

Tlll!las.de.tendido

9.10.5

Cálcuto de esfuerzos en l)arra;enlgldos . . . .

·~l.·

,

.

9.11.1

SJstemasde,~misflexlbles ...

9. 11.2

Sistemasde barras rlgldas

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c'.·ABLEoe''"o"'u' A;J.J... · S.ELECCIÓN J...< t:L MU""

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Sélaéción de caraélllr'h;llcas • . ..•.. , ... , , ., •. , •.. , •..............

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c.oi•f. .Qurleiories

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12. to. 7

APemllllamlentoel~aijlétkx>

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593

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OTAAS CONSIDERACIONES

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12.11.1

Clljaada pruebe

12; 11.2'·

eon.xión de. los cables-de guarda de la mellli .•.••..

12, 11.3

Cab*"de-.gu.ard4

12.11.4

Conexión·de-.tlenMn!QS~lleos a llerra

, .• ,. ,,

1.2.11 .,!5

Reoubrimiel'ltode trtuado

'·,,, ....• ..,

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693

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PRUEBAS·PARA PllESTA EN SERVICIO .. . . .

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.PRUEBAS SisTEMA OE'REG'ISTRO.DE

~

FALLAS

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718 16.10.2 · Pro¡framaclói1 , . . . . . • . • . • .. . . . . • . .. . . . . . . . • . . . . . . .. . . . . . 719 t1 ~ !'"e: ,pt ~t!· . l: -, ,..~ ' • . .'i . ¡ '16.10,3" PruebllB ~ .. .. .. . . . . • . . . .. .. . . ...... 719 • •• ·to .,t~ tf ,M.¡-·f}:"" · ")-:r ·t~ ""· ,I_ 71·9 ~a!JE~,$~.O,E,!;,ONTROL . • 1 ' . "16:10 .. 1 'Verificaciones·iniciai!IS· ...

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695

PRUEBAS INDIVIDUALES DEL. SISTEMA DE PFIOTECé.lÓN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • . • . . . 714

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695

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PRUEBAS INDIVIDUALES DE EQUIPOS DE ALTA'TENSIÓN . . . . 1~.7.1 ·1e.i.lZ

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PRUEBAS. PREOPERATIVAS EQUfPOS DE''Al T-JI! TEHSléN '

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P~UESAS SISTEMA DESEflVICIOS AU~ll ..lARES ..•.

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~Mdades pr•llmlnarN

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~99~an~i!'-,.d.~;ffnar~);"e!6n da. re_ae1onrifásíco, t1p() n.ooleó c6'fectal:!o en e&trella c::iri ñtlu.tr¡jllílje iilll:Cklnado y dó8' '*f¡adal9s SimP..-·

Flgl.!ra 13. f2..CSl8iM'll e.a.,~; é!Qlíl&-lmienKJJ

•llmen1811or de

Con alimentador da

ilQ'o.c, url cergaélor y tianeo de baterfli$ 001rnna baira

.Figura l.3.11 -Sla1Mll-.:1a. reg11illl0;1~

11n

~.almentadorea de m,e.dia

f'lílOra 13.8'- Slslema de baja lenlli6n e.a, modificado, be.naja secc:iofiada . meda wntlón ~ doe Qr\lPOS eleWóQenos -~ '

~

media tensión

con dos allmeniaRilif~s~~ierrt611® ffü 36 IN - · ifabi-.~12 ::,f~M

~~s. ~ ~" !llM·º~•~§~"' ~¡st~.rn.

l~~-"-'·ª- Ei;tu\is. Tab!a'·B.•f- Niveles de·ai~l$tó i'á\il'iiidói'f,át8'"91én~8$1gr1adii9 de la gama í ! S'étle 1

ii

TaPfil.9\3 - Nlv11le~ de ~islamier\W,ls1g11ta&óipaltiJi$·~ llli{gn~"aeIJ ~am'!I r - ~~le &l ·ut]Jtza.~Am(ricaidel·N.octá)"t' .. !':" :~;v ·1 ft~..:-,.. .;'•'':.f""Mt tt'· ¿,., ;.'1~11·J·~11.:..u:'\""i 1 Tabia !U- Nlvel•s

de aisU!mlentQ'.aslgr¡adoS

para las tensiones aslgMdas de la galW~'n

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l(JQ!:!ll • USTA DE TABLAS

T:¡ibla B·~ - Nlvtil~ge aislamiento suplamarlhuios utilizados en Norte Amé(ica para la& tensiones ~-~·d•i. q~ma 11 Tabla 8,6 - LJ11111eS:Oatilmperarura y elav.adóaide la lemp,;,.atúra para dfferentes parles, materiales · - ·' l y-dlel~~·de 91¡Ul¡¡¡o5·decor.tede-a1ta tensión ~ ., . ' ' ' Tabla 8•.'i! - PN .. tipo .

.

T-abl&ir.'8'- 'Fuerñs'mdnfcas aslgi\aé:!as recam>n.dadas sobre lermlne.l&s de saocionadores Tabla 8.9:.!: J11nsión asi9r1Qda de transfetel1Cla de bar:q¡s para los seccionadores

Tál>láe.10--1/aloias notmafi:zados da cortlantes y·1e11siones asi!lnadas de inducción para los .' '$111:Cl9r\8~pu•¡¡. lie¡q¡_ Tab.la-8•. \ 1- llrolles.d• i~ d.e temperal!Jra en transformadores de tensión

en

" l;ablf,'lf~l2.Yalorfl!l !'IO~iiZl\dOS da fá,OIQl'l!S de tensión a~lgna!!Qs • T.ablitftHl - Nivel de alslamlento asif118do para ~dos tensión mái(ima u. .~DO kV Tabla 8. ;·&- i:enslón de prueba de (l¡iecargas pal'Clales y niveles admlslblos

Tabia;I!>17~ lllj'j~~ ~9.9.fn),f, p~ra !~res ~

i11t1sión para IJll!dición

Teblá!JB- lfmltes de error para transformadores de tensión para p.-o\eoción Tabla 8.1'9' -·poi'ñente atlgnatlll'~t~ transfOll'lla'doreM&'Oorriénleoon una· o dos relaelono9'

Tabla s-;20'.-Corrielllllasignada para.transfonTladores d• oorrien.te múltirrelación

T.iilá&~~~6nde$~~,.~eic~.~¡tjá¡,J ~ l,r.ie~~ admisibles T!itlla,1JR'2- lfmltes de Cl'l'.OI' para transformedOies de'oorriehte pahi·médléla·

r•'8.i~-Lritíifes~dií11i1b1'¡rarli tfilíiiíkitlti~resw·corrient•~nvem:ldr\ál&f'Paia Plti~lón • . . ~;:v •·'T8*·.8,2~"' C1mJtet de etrcx para transformadores de c,Qnien\e ·~ª l)roi~n dpo P.¡;\. c:;,t':

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Table.if:25-MétQdos de agpecificación para transformadores de comente T/iblá;a.~ -,Urµ\t1!¡i¿ia!).mir l\llf!J,tr.)ln~rr,oaU~~.nesy ,Cl\.lP ~e el}r,ontr,~án,en ~º!:~íf~ni~~tpl-0s fi.br?· , v ,•pipie; o,Pet.~i~ ~lame· la '~·, ·S?· ~an; ll.l!ll 1 tw.l'lli~ ,Canstimrlv0.~-de una

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subeSll[ción. Nomhre•que se asigna al.campo@¡c;o¡iMi,gQ.de..~Je.,i . "' . • ~.lliJil!;fe: p.tW;JP, cqip9.~· ¡}~.. co~ií'>n· .~ 'loo· díferelÍtes· ~uiWS :asacíado.s •. a: una 9'Jb,e~ii¡;:iA:cl".(n~d,e.i-&i~a)-.

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Cantpo !Je .conutón (bahía:, !llód~}; i;onJu¡;rto de los equi()OS cte una sube~!Off"paia

1,14 .~~ gi;ple,c~4)11l ·r·JPewd¡uJ,e:J.l!l'Ciwui·~.truLO l

Di!.PP-dón física: ordenamiento tísico de los diferentes equipos y barrajes oonstltpti;t°'sdel pa_tiaj:]e·ccnexíones enlazados de acuerdo con el tipo de configuracién de 1 a subesti\c~óo (layaÚt~. -··--·- - .Si-.--- -·-' . ' - ... ... - ·--. .. . E~~~~4p,hpues .. ¡n servicio: -p~o.cedimiCj:toque se realiza ,¡>afa la torna de tensión y la tom~ ~~f~eloS~fu~§'.,f'~ffi~~ela stlies4Ci6if'y de los circuitos asociados, para d.isppoer-en'J'peraBóncó6íerefaAa·foStálac'i6n (commísioning). ' de patio: elementos electromecánicos de alta tensión utilizados para realizar la Equipe$ maniobra, protección y medida de los circuitos y barrajes de una subestación (swltchgear). GPS: instrumento que permite establecer las coordenadas geográficas de un sitio a partir de un sistema satelital, Interruptor: dispositivo de maniobra capaz de interrumpir,,,es{a~feccflr .Y.,P,evar ,las corrientes normales o asignadas del circuito y las anormales o de 'cori.ociñillffo, mediant.e t~ conexión o descone.xi~n de circuitos. '; ( ·~· f'¡t-

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"'~W~,,;..._,,n . final. L-Os logros en cuanto a la relación beneficio/costo y el dcsacroÜo técnico han oñginadd

una rlip'idá-folfuducción denueves productos y'Silltemits-.,. · ·' • ' J -., ,, ., • Hoy en din, la aplicacién de tecnologías de punta y del estado del arte permite lncremeñtar iá' '&>nfiábilidád''. y di~ponÍbilidad ·de las 'subestaciones, tanto para la actuálizáélóri o extensión ·de -~'b'e'staciones''1cxisteotes' como" J!Ara 1a tonstrutción de sübest'atiooes nüevas'. 'basáñdÓ~~· en ll utilíta:~i6o cie 'inodtrllb\ · sistéttíás ·de' c6n1:rol, inunitoreÚ' y pro.tecciún. así como' eri el efnple0. de'foIUcibnes ilinovadoras' f;iativas a Ios · ......

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En los. equipos dt. alta tensión Ja innovación ha estado relativamente limitada en las (iltimas décadas.. Algunos elementos corno Jos íqterruptores (aire, aceite hacia SF6), pararrayos (SiC hacia ZnO). transformadores de cOrrieote y tensión (aceité hacia SF6 y medidores. ópticos) han experimentado ~o.s .. cambios tecnológicos sin cambios sustanc_iales en sus dimensiones externas. Consecuectemente, no. h¡1 sido posible .realizar grandes modtñcacíones en las disposicienes de las 'subestaciones, con excepción de las modificaciones introducidasen la década del sesenta del siglo anterior con la tecnología GIS (vai'I11sulated Sub1ta1icn), la cual.permitió un~>ª'!'~ ~J~~nclic!oo~1~ op,eraci~ y en los requerimíentos de espacio para la subestacíén en zonas altamente pobladas o en re&!unes de intensa contaminacién. En ,:ambio, con respecto a los· sistemas de control. monitoreo '.! proteceíén, se ba tenido un fuérte r noveik)so.desarrollo en las ültímas tres décadas con el acelerado avance de las t'éc"ñi'cas:iijgitaíh )i de lói 'disposfüvo&'cteéti'óilicos,lo qué' ha aplicado con 6tÍto~n los ¡).rd)!ettos de'Sii'.bCstac.foo,es.· ' " • ' _·'. · · ·· • '· ' 1:Jkf I>!~~ ,t,¡ ~-mostrandl).las difcren~&actividades que lo conforman

y .él>flújode ilifolllla(.ión entre ellas, ·~ l

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Planos generaleedel área, con indicaeión de ''ías de

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Condiciones de suelos del terreno ·

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· Datos del sistema Tensión y frecuencía'asignadas de la instalación

'Bstudio de flujos de Í:argas·Pflra diferentes m1os Corriente de corté> circuito máxima .. . ;

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· Requbimi~ntoscde-estabilid11-&del-sisrema - :--~ ·- ...... ,. CapacidM. máxima de transpone y longitud.de las líneas de transmisíón

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Sóbrerensíones transitorias y de· régimen permanente del sistema, especialmente para sistemas EAT. y U AT Requerimientos de compens~ció~reactiva del sistema en ci punto de la subestación. . ! Una: vez se tengan disponibles estos datos iniciales se determinan Ja importancia y las .necesidades de la sube~_3ciónen e~ s1s¡~ma, Se lde!Jttfü:o_.e~ji(l2*Jl!..su~.s~6n,Yse le asigna una conñgnractoo, Para Í!! asignación de la configurncién se deben tener en cuenta los requerimientos y preferencias de la compañía dueña de lu subestación. De acuerdo con las clife~ntes etapas de ~aITOllo .s~.de~~a sise .justifioa efectuar un desarrollo modular (caJJ:ibios de configoi-ación en .diferentes etapas de la subestación establecidos desde el di.$ell.o inicial). · · • t •

.. · it7c'on ~ pmtfiguradó~asi~. se. procede a efec~ar yQa selecciQ..n preliminar de la forma. 'canstructiva o disposición ñsiea; la .seleccién es preliminar·ya que puede ser modificada.< una. vez se ten_ga ·con~ento. ~lad.o · de~ predio disponible JlM!I la

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se .presen~an las ~~~;,!_\Criv~~~~,¡;el¡.tr,~(J!!~_9a.~con los ~11~ -eleetroitleciú'llé:os; civiles y ambíentales éfe una subestaclén. er orden en q'Ue se describen no · rcp~~nta¡ cn forma ~stricta'. u.na secuencia do.tjcOS:'·y cu{lles; es nec:esáiió realizar una visita ele reconocimiento y las '.aeifridade-

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