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MAQUINAS ELECTRICAS ESTATICAS

“Año DEL BUEN CERVICIO AL CIUDADANO” UNIVERSIDAD SAN PEDRO CURSO: Maquinas Eléctricas Estáticas

TEMA: SUBESTACION CHIMBOTE-NORTE

PROFESOR: Ing. Bravo Díaz Bruno ALUMNO: Ulloa Avalos Christian Alexander Villafranca calvo Miguel Ángel José Figueroa De La Cruz Roberto Castañeda Jara ESCUELA:

Mecánica Eléctrica

Chimbote _ Perú 2017

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DEDICATORIA Esta investigación va dedicado a todos aquellos jóvenes y personas en general que están dispuestos a estudiar estos escritos para así incrementar sus conocimientos, con una finalidad de tener un rango más amplio en este tema que es la Subestación S.E Chimbote Norte, y poder así facilitar o ayudarles mediante este trabajo a aclarar cualquier duda en especial acerca del tema, y más aún contar con una finalidad muy grande la cual es sembrar el conocimiento en todos ellos para así tener personas o compañeros dispuestos a superarse, gracias a estos contenidos y cada día sean más las personas; que quieran saber más de estos temas por lo cual puedan crecer para bien.

INTRODUCCION: En toda Instalación Industrial, comercial así como doméstica es indispensable el uso de la energía eléctrica, la continuidad de servicio y calidad de la energía es esencial para el uso de los diferentes equipos, ya sean industriales o domésticos. Por esto es requerido contar con una subestación que subministre la energía eléctrica a una potencia y voltaje apropiado.

OBJETIVOS Comprender la función de cada uno de los equipos existentes en la subestación. Identificar, definir un Sistema Eléctrico de Potencia, mediante la visita de un sistema y cálculos básicos de la teoría de circuitos.

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¿QUE ES UNA SUBESTACION ELECTRICA? Una subestación eléctrica se puede definir como un conjunto de máquinas, aparatos y circuitos que tienen la función de modificar los parámetros de la potencia eléctrica (tensión y corriente) y de permitir el subministro de la misma al sistema y líneas de transmisión existentes. Subestaciones de: • GENERACIONES: función es aumentar los niveles de tensión para transmitir la energía de una forma más eficiente. • TRANSMICION: Permiten unir circuitos de tal forma que se aumente la confiabilidad del SEP. Ante una falla en un circuito cuales quiera, se aísla solo una porción pequeña de la red. • DISTRIBUCION: Se reduce la tensión de la energía de las redes de alta tensión a otros niveles de tensión para distribuirla

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SUB ESTACION CHIMBOTE NORTE FUNCIONAMIENTO DE LA SUB ESTACIÓN: UBICACIÓN: la subestación Chimbote norte se encuentra ubicado en laderas norte en la ciudad de Chimbote – Áncash.

La subestación Chimbote Norte esta alimentado por una línea de transmisión de 138 KV. La línea se denominada L-1108, viene desde la sub estación Chimbote 1 de Cambio Puente, su conductor es de aluminio tipo AAAC – 200mm2, pórtico de llegada es de una estructura de madera tratada, la distancia que recorre desde la SE Chimbote 1 a Chimbote norte es de 7.4 Km. Es un transformador de potencia de 21MVA (ONAN) y 26MVA (ONAF) 138KV/13.8KV Su llega la línea 11 08 al pórtico de llegada, específicamente a la cadena de aisladores. Anteriormente a los aisladores la corriente llega al transformador de tensión; el cual cumple la función de regular la tensión y corriente a niveles aceptables para los instrumentos de medición. Del pórtico la corriente pasa al seccionador de línea y tierra, el cual cumple la función de aislar el sistema en caso de falla. Continúa la corriente por unos soportes de aisladores y se dirige al interruptor de potencia, el cual se encarga de abrir y/o cerrar el sistema cuando sea requerido. Luego pasa al transformador de corriente, el cual transforma la corriente a una corriente proporcionalmente menor a la del circuito. Finalmente al transformador de potencia el cual convierte la tensión a 13.8KV.

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PRINCIPALES ZONAS QUE ALIMENTA EL TRASFORMADOR 

Olaya

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Florida

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Industrial

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Pardo

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Humboldt

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8vo Norte

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9na Norte

ALIMENTADOR OLAYA CHN012 Este alimentador brinda energía en 13.8 KV a los sectores de Pardo, Gálvez, parte financiera de Chimbote. En hora punta la demanda está en 4.5 – 5.5 MW de potencia. Consta de alimentador bajo carga instalado en el poste.

ALIMENTADOR NOVENA NORTE CHN025 Este alimentador brinda energía en 13.8 KV a los sectores de industrial que va desde la universidad SAN PEDRO hasta antes del túnel de Coishco, San Pedro, 2 de Junio. La potencia es de 3 MW. Consta de alimentador bajo carga instalado en el poste.

ALIMENTADOR OCTAVA NORTE CHN024 Este alimentador brinda energía en 13.8 KV a los sectores de 2 de Mayo, la Victoria, norte de Chimbote hasta el cruce de Santa Cruz. Siendo las cargas más relevantes las zonas de 2 de Mayo y la Victoria. Es la radial más larga. Consta de alimentador bajo carga instalado en el poste.

ALIMENTADOR RADIAL PARDO CHN011 Este alimentador brinda energía en 13.8 KV de servicio a los sectores de Gálvez, Moore, la Caleta, parte del Acero y sector financiero. Consta de alimentador bajo carga instalado en el poste.

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ALIMENTADOR HUMBOLT CHN013 Este alimentador brinda energía en 13.8 KV a los sectores de 21 de Abril, el Progreso, avenida Balta hasta Pardo, su principal carga es el comercio como el centro comercial ESPINAR. Consta de alimentador bajo carga instalado en el poste.

ALIMENTADOR INDUSTRIAL CHN021 Este alimentador brinda energía en 13.8 KV a los sectores de la Unión, el Carmen, el Progreso, Cambio Puente, Santa Clemencia y los pozos de sedapal. Siendo las cargas más relevantes las zonas de la Unión y el Carmen. Consta de alimentador bajo carga instalado en el poste.

ALIMENTADOR RADIAL FLORIDA CHN022 Este alimentador brinda energía en 13.8 KV a los sectores del 21 por toda la avenida Aviación, jirón de la Unión hasta Pardo. Consta de alimentador bajo carga instalado en el poste.

EQUIPAMIENTO QUE CONFORMAN ESTA SUBASTACION Transformador de Tensión Inductivo Los transformadores de tensión inductivos están diseñados para reducir las tensiones a valores manejables y proporcionales a las primarias originales, separando del circuito de alta tensión los instrumentos de medida, contadores, relés. Alimenta a los medidores (relé) en 120 v o en 220v que es lo que ingresa a la sala de control de mando. 

Medida de Tensión.



Medida de potencia.



Relés de protección.



Equipos de sincronización.



Transmisión de señales de alta frecuencia a través de las líneas (Señales de Onda Portadora).



Reducción de los picos de tensión



Las tres fases R-S-T.

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Seccionador de Línea o Barra El seccionador de línea consiste en que está acoplado el seccionador de puesta a tierra que es un dispositivo de seguridad que se opera únicamente cuando se va a hacer mantenimiento de la línea y ésta no tiene energía, por los enclavamientos eléctricos y mecánicos que tiene este seccionador nunca podrá operarse mientras el seccionador de barra esté cerrado. También Normalmente está pintado de color amarillo el seccionador de tierra. Sirven para conectar o desconectar diversas partes de una instalación eléctrica para efectuar maniobras de operación o de mantenimiento. Proteger el equipamiento de las sobre tensiones y Seguridad para el personal que interviene en los equipos.

Seccionador de tierra Para trabajos y reparaciones en algunas partes de los circuitos eléctricos, suele ser un requisito de seguridad que dicha parte esté conectada a tierra durante los trabajos. En ese caso, se deben cerrar los correspondientes seccionadores de puesta a tierra. Sirven para conectar o desconectar diversas partes de una instalación eléctrica para efectuar maniobras de operación o de mantenimiento.

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Pórticos y Barras Se llaman pórticos barras al conjunto de conductores eléctricos que se utilizan como conexión común de los diferentes circuitos que consta una subestación.

Interruptor Fijo Interruptor unipolar con aislante SF6 (extingue el arco), abre con carga.

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Transformador de Corriente Tiene entrada y salida de cable (en serie con la línea), Es bañado en aceite refrigerante, Su función es medir la corriente de la línea y proteger el sistema, transformando la corriente de línea en niveles de corriente medibles

Pararrayos o Aparta rayos El Pararrayos protege de las sobretensiones que se presentan en las instalaciones de un sistema eléctrico pueden ser de dos tipos: Sobretensiones de tipo atmosférico. Sobretensiones por fallas en el sistema. Durante una descarga atmosférica viajan a la velocidad de la luz y dañan al equipos sino se tiene protegido en forma correcta. Se protege las tres fases R-S-T.

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Interruptor de potencia Los interruptores de potencia desempeñan tres tareas principales:  Cuando se cierran, tienen que conducir la corriente con la mayor

eficacia posible.  Cuando se abren, tienen que aislar los contactos entre sí con la

mayor eficacia posible.  En caso de falla, tienen que desconectar la corriente de falla tan

rápida y confiablemente como sea posible, protegiendo así todos los equipos subsiguientes. Funciona a Mando remoto, contiene gas SF6  

Es un excelente aislante eléctrico Puede apagar un arco eléctrico en forma efectiva.



Pueden encontrarse hoy en día miles de equipos eléctricos alrededor de mundo en media y alta tensión

Transformador de Corriente El transformador es de 200A a 5A y si pasa más de 200, automáticamente va a detectar que está pasando un exceso de corriente, y va a mandar una señal al relé, lo va a procesar y lo va a mandar el interruptor a apertura, porque algo está ocurriendo, hay una elevación de corriente que puede dañar al transformador principal

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Transformador de potencia 21 MVA (ONAN) y 26 MVA (ONAF) Es un dispositivo que no tiene partes móviles, el cual transfiere la energía eléctrica de un circuito u otro bajo el principio de inducción electromagnética. La transferencia de energía la hace por lo general con cambios en los valores de voltajes y corrientes

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PARTES DEL TRANSFORMADOR 

Tanque de expansión.



Tres bushing de alta tensión.

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Radiadores.

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Ventiladores en los costados 4 en 4 (automático dependiendo de la temperatura de la bobina y del aceite).



Bushing de media en barras.



Relé Buchol (Le permite proteger a las bobinas del transformador), está viendo los gases que puede haber en el interior del transformador esta entre el tanque y la cuba.



Es de la marca Brown Boveri.



Tipo de conexión: estrella-triangulo

SALA DE CONTROL Y MANDO La sala de control es una sala equipadas con celdas de salida de circuitos o alimentadores en media tensión hacia la población o usuarios. Está formado por: 

Interruptores de M.T



Puesta a tierra franca



Sistema de medición



Sistema de protección



Sistema de señalización e indicadores



Visores de alarma en caso de fallas

En esta sala de control de la SE Chimbote norte hay siete alimentadores de Media Tensión (AMT) y una celda para el interruptor de barras de M.T. El sistema de medición en una subestación consiste en controlar en tiempo real los parámetros de medidas del consumo de cada AMT, y de toda la subestación.

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Los parámetros medidos son:  Tensión  Corriente  Potencia Activa  Potencia Reactiva  Potencia Aparente  Frecuencia

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INTERRUPTORES EXTRAÍBLES Interruptores extraíbles y seccionadores Como complemento de las versiones básicas de interruptores, que están diseñadas principalmente para soluciones de subestaciones convencionales. Un sistema de enclavamiento seguro, aisladores de material polimérico y un conmutador de puesta a tierra impulsado por motor, proporcionan seguridad personal.

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COMPONENTES DE PROTECCION RELE BUCHHOLZ El relevador Buchholz es uno de los dispositivos de protección para transformadores de potencia más importantes. Sólo se instala en transformadores cuya importancia y costo lo justifiquen. Su función es detectar la acumulación de gas producida al presentarse un arco eléctrico o cortocircuito dentro del transformador.

Tanque conservador Relevador Buchholz

Instalación del relevador Buchholz

Tanque del transformador

MEDIDOR DE ACEITE Los transformadores de potencia están normalmente equipados con indicadores visuales de nivel de aceite. En estos mismos indicadores se tienen contactos (para alarma o desconexión) que indican niveles anormales del aceite. El indicador muestra el nivel del líquido por medio de una aguja en una escala graduada, y la posición de la aguja en la carátula se encuentra directamente acoplada con la posición de un flotador. Cuando el nivel de aceite baja, el flotador cae y produce la rotación de la aguja hacia la indicación LOW (bajo). Cuando se alcanza la LOW, se cierran los contactos que activan el circuito de alarma.

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INDICADOR DE TEMPERATURA DE ACEITE Este dispositivo indica, mediante una aguja en una escala graduada, la temperatura del aceite en la parte superior del transformador. Cuando pasa de un límite preestablecido, se puede optar por operar los ventiladores o dar una indicación de alarma. El indicador de temperatura de líquido consiste en un detector de temperatura, un tubo capilar con líquido y una unidad indicadora resistente al ambiente. Generalmente el nivel de alarma se fija a 85ºC (185 °F) y el nivel de desconexión en 90ºC (194 °F).

RELEVADOR DE PRESION DE SUBIDA El relevador de presión súbita es un dispositivo utilizado en transformadores para detectar cambios bruscos en la presión interna del tanque, las cuales pueden ser provocadas por un arqueo interno. Una ventaja de este relevador es el hecho de que no es susceptible a disparo (activación) por vibración, impacto (golpe) mecánico o variaciones de presión debido a cambios de temperatura. Este relevador normalmente está montado en las paredes del transformador. Un incremento en la presión del transformador causa una contracción de los fuelles sensores, así se fuerza una porción de su aceite de silicón dentro de los fuelles de control, produciendo su expansión

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RELEVADOR DE SOBREPRESION El relevador de sobrepresión se instala por lo general en la cubierta del transformador, este relevador es del tipo de resorte y además se puede restablecer. El relevador básicamente se forma de una cubierta protectora, sellos y una alarma visual (dispositivo indicador).

INDICADOR DE TEMPERATURA DE LOS DEVANADOS Durante el proceso de fabricación del transformador se agregan varios indicadores de temperatura que están prácticamente en contacto con los devanados del transformador. Estos generalmente vienen como equipo estándar en transformadores tipo seco e incluyen al menos un interruptor por devanado. El indicador de temperatura (termostato) está recalibrado a un cierto nivel. Al llegar a este nivel generalmente opera una secuencia de desconexión para proteger al transformador de un deterioro en su aislamiento o un daño mayor Accesorios normales del transformador de potencia: .Conmutador de tomas en vació con mando exterior sobre la tapa. .Indicador de nivel de aceite. .Placa de características. .Válvula de Filtrado. .Perno de puesta a tierra del tanque. .Ganchos de suspensión. .Pozo termométrico

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CONCLUSION: -Se llegó a reconocer los equipos y elementos estudiados en clases. -Se Dio a entender el funcionamiento de cada equipo, y la importancia que es una subestación eléctrica para la población y el sector Industrial.