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Disposiciones de barras y Disposiciones constructivas

Disposiciones de barras

Disposiciones de barras La funcionalidad de la subestación y las características de continuidad, seguridad y confiabilidad las define el esquema constructivo de la misma desde el punto de vista eléctrico, y más exactamente con la configuración del barraje (Tendencia europea) o al arreglo constructivo según disposiciones de los interruptores (Tendencia americana)

Disposiciones de barras

Disposiciones de Barrajes – Barra Sencilla Básica y algunas variaciones – Barra Principal y de Transferencia ( 3 seccionadores por módulo ) – Barra Doble y algunas modalidades – Barra Doble y derivación de By-Pass ( con 4 ó 5 seccionadores por módulo) – Triple barra

Disposiciones de interruptores – Interruptor y Medio – Anillo

Disposiciones de barras

Disposiciones de barras Barra Sencilla – Un solo barraje al cual se conectan todos los módulos de la instalación. – Ventajas: Es económica, simple en su operación, fácil de proteger, utiliza poco espacio. – Desventajas: Por una falla sale toda la instalación de servicio, poco confiable y segura. No permite ampliaciones sin suspensiones del servicio. No hay flexibilidad para manejo de flujos de potencia ni para convertirla a otra disposición sin suspensiones importantes del servicio. Mantenimiento del barraje obliga la suspensión del servicio. El 80% de las subestaciones de EEB hoy Codensa son de este estilo. Ver Fig. 2.1

Disposiciones de barras

Disposiciones de barras – Barra sencilla

Disposiciones de barras

Disposiciones de barras Barra Sencilla Seccionada – Interrumpiendo la barra con un seccionamiento o con un interruptor aumenta su flexibilidad ya que permite ampliaciones con disminución en la afectación por las suspensiones del servicio. Igualmente permite no perder el servicio completo durante mantenimientos de una parte del barraje. Permite también operar con dos fuentes distintas e independientes de alimentación si es del caso. Ver Fig 2.2

Disposiciones de barras

Disposiciones de barras- Barra sencilla seccionada

Disposiciones de barras

Disposiciones con juego múltiple de barras Barra Principal y Barra Auxiliar – Se dispone de un barraje duplicado con sus propios PT’S al cual se conectan y a través de un seccionador de acople cada uno de los módulos de la S/E. Las barras se interconectan a través de un módulo “ comodín compuesto de un interruptor y sus seccionadores. Ver fig 2.3

Disposiciones de barras

Disposiciones con juego múltiple de barras

Disposiciones de barras

Disposiciones con juego múltiple de barras 2.2 Barra Principal y Transferencia • Un juego de barras con extensión a través de la unión que se realiza con un módulo “comodín “ • El módulo reemplaza a uno cualquiera de los interruptores principales pero uno a la vez, aumentándose entonces la confiabilidad de la S/E ante fallas en un interruptor. La instalación mantiene un solo juego de PT’s. • Varias subestaciones de generación del SIN utilizan este esquema, como Chivor, Betania, San Felipe todas a 230 kV. En Bogotá tenemos 4 a nivel de 115 kV: Torca, Salitre, Veraguas, Concordia Ver Fig. 2.4

Disposiciones de barras DISPOSICIONES DE BARRAS

Disposiciones de barras

2.3 Doble juego de barras. Dos juegos idénticos de barras (cada uno con sus PT’s), con doble posibilidad de conectar un módulo a una barra o a la otra a través de un seccionador. Las dos barras deben conectarse a través de un módulo de interruptor con sus seccionadores. Se aumenta así la flexibilidad de la barra • En Colombia tenemos las de 230 kV del Alto Anchicayá y Pance. En Bogotá, Tunal y Circo SF6 Ver Fig 2.5

Disposiciones de barras

DISPOSICIONES DE BARRAS

Disposiciones de barras

Disposiciones con juego múltiple de barras 2.4 Doble juego interruptores

de

barras

y

duplicación

de

• Como su nombre lo indica, adicionalmente a la barra doble aumenta significativamente la confiabilidad y seguridad del servicio al duplicar los interruptores de cada módulo

Disposiciones de barras

Disposiciones con juego múltiple de barras 2.5 Doble barra y By-Pass o Paso Directo (modalidades con 5 ó 4 seccionadores)

• A partir del esquema de la doble barra conecto un seccionador de “ bypass” al interruptor de cada salida, y adiciono un seccionador al interruptor para su aislamiento en caso de mantenimiento. • El interruptor se reemplaza con el juego del seccionador by-pass y el interruptor del módulo acoplador de las barras quién lo reemplaza. Resumo pero no simultáneamente las características de la doble barra y el By-pass o paso directo de interruptor. • En Colombia se tiene estilo de 5 seccionadores en la red central de ISA 230 kV (Esmeralda, Yumbo, La Mesa) en Bogotá Torca 230 kV de ISA y Noroeste 230 kV de EEB y Codensa. De 4 seccionadores en Bacatá 500 Kv de Codensa • En la figura 2.6 se presenta la modalidad de 5 seccionadores y en la figura 2.7 se presenta la modalidad con 4 seccionadores

Disposición de barras múltiples. Doble juego de barras y paso directo o By-pass de uno de los interruptores a cualquiera de las dos barras

Disposiciones de barras múltiples. Doble barra con by-pass de un interruptor a una barra

Disposiciones de barras

Disposiciones con juego múltiple de barras

Doble barra más barra de transferencia • O triple barra, da como resultado un arreglo con alta confiabilidad y flexibilidad. • Se usa la doble barra con su esquema inicial de tres seccionadores, pero adicionando a la llegada del módulo otra derivación a través de seccionador a la tercera barra. Esta última se conecta a cualquiera de las otras dos a través de un módulo con funciones simultáneas de acople y transferencia. • Esta disposición es de mucha utilización en Europa a nivel de 220 kV

Disposiciones de barras

Arreglo de Interruptores Anillo • La barra colectora es un anillo conformado por interruptores, cada uno con sus seccionadores y doble juego de CT’s. Entre cada dos interruptores hay una salida. • Es una configuración económica y confiable pero sin flexibilidad. Se puede perder un interruptor pero no la salida. Sin embargo , la falla de un interruptor abre el anillo, perdiéndose seguridad en el sistema. Para operarla con seguridad y confiabilidad es necesario entonces operarla con todos los interruptores cerrados. No hay flexibilidad. Por consideraciones prácticas se limita a 6 salidas. • Ejemplos en Colombia, a 220 kV S/E de Corelca: Soledad, Fundación, y de ISA en Paipa, Barranca y Bucaramanga. Ver Figura 2.8

Disposiciones de barras

Arreglo de Interruptores

Disposiciones de barras

Arreglo de Interruptores Interruptor y Medio • Muy parecida al anillo, debe su nombre al hecho de existir 3 interruptores por cada dos salidas. • El grupo de tres interruptores se llama diámetro. Los interruptores se llaman central o laterales. • Se puede trabajar independientemente una barra o las dos barras, y realizar mantenimientos en un interruptor sin perder la salida. Igualmente una falla en barras mantiene las cargas por la otra barra, presentando así un alto índice de seguridad y confiabilidad. Sin embargo no es flexible, ya que una salida es rígida al pertenecer a un barraje exclusivamente. • Esta configuración se usa en EEUU preferencialmente, y en Colombia en las S/E a 230 kV de San Carlos y San Marcos, (ISA ), Sabanalarga ( Corelca ) y en las S/E del sistema de 500 kV. Ver Figura 2.9

Disposiciones de barras

Arreglo de Interruptores

DISPOSICIONES CONSTRUCTIVAS Tienen que ver con: • El tipo de barraje seleccionado (simple, doble, paso directo o “bypass” etc. • Las dimensiones del lote acordes con el número de bahías y demás servicios. • Estas exigen el tipo de seccionadores: Clásica con los de apertura central , los de dos brazos, de apertura vertical, y las más recientes como pantógrafos y semipantógrafos. • La selección de barras altas o barras bajas según criterios de funcionalidad. • La selección de barras rígidas en tubo, o las flexibles en cable desnudo. • La utilización de las “tiemplas” o semibarras auxiliares para dar mayores alturas y cumplir con la función • LA utilización de columnas, vigas y demás estructurales

DISPOSICIONES CONSTRUCTIVAS Y en su construcción interna: • El tipo de módulo, línea, carga o transformación, acople de barras o seccionamiento de barras. • Las distancia mínimas de partes energizadas a tierra, entre fases y entre sistemas, por ejemplo barras 1 y barras 2. • Las de seguridad para efectuar trabajos en cercanías, circulación de vehículos, personal • Exigencias funcionales como espacios y recorridos de canalizaciones o vías de cables. • Exigencias de la autoridad ambiental en relación a espacios, zonas de manejos de aguas y líquidos en general

Barra sencilla Disposición clásica 1. Fig 2.10

Disposiciones Constructivas

Barra sencilla Disposición clásica 2.

Fig. 2.11

Barras sencilla Salidas enfrentadas.

Fig 2.12 Disposiciones Constructivas

Disposiciones Constructivas Barra Pricipal y DISPOSICIONES Transferencia. Disposición Clásica.CONSTRUCTIVAS Fig 2.13

Disposiciones Constructivas

Fig . 2.14

DISPOSICIONES CONSTRUCTIVAS

Conexión doble barra Clásica o con seccionadores convencionales

Disposiciones Constructivas. Fig. 2.15

DISPOSICIONES CONSTRUCTIVAS

Conexión doble barra seccionadores pantógrafo. Barras altas

Disposiciones Constructivas. Doble barra con DISPOSICIONES CONSTRUCTIVAS seccionadores pantógrafo, Barras bajas. Fig 2.16

Disposiciones Constructivas CONSTRUCTIVAS Doble barra con by-passDISPOSICIONES o paso directo. Fig. 2.17

Disposiciones Constructivas. Fig. 2.18

DISPOSICIONES CONSTRUCTIVAS

Doble barra con barra de transferencia . Seccionadores convencionales

Disposiciones Constructivas.

Fig. 2.19

DISPOSICIONES CONSTRUCTIVAS

Conexión de interruptores, Interruptor y medio con seccionadores convencionales de doble apertura

Disposiciones Constructivas. Fig. 2.20

DISPOSICIONES CONSTRUCTIVAS

Interruptor y medio, conexiones a barras rígidas altas.

Disposiciones Constructivas CONSTRUCTIVAS Doble barra y conexión DISPOSICIONES a carga o módulo de transformación. Fig. 2.21

Conexión a la carga desde la barra principal con transferencia….. CONSTRUCTIVAS Completar la conexión aDISPOSICIONES la barra principal no indicada en esta figura. Fig. 2.22

Conexión a la carga desde la barra principal con transferencia….. CONSTRUCTIVAS Completar la conexión aDISPOSICIONES la barra de transferencia , no indicada en esta figura . Fig. 2.23

Disposiciones Constructivas. Planta de conexión a carga o a los DISPOSICIONES CONSTRUCTIVAS transformadores. Dibujar el dibujo de perfil derecho de esta planta… Fig. 2.24

Disposiciones Constructivas. Doble barra en disposición escalonada DISPOSICIONES CONSTRUCTIVAS de seccionadores. Dibujo isométrico. Continúa…..en la siguiente… Fig. 2.25 - 1

Disposiciones Constructivas. DISPOSICIONES CONSTRUCTIVAS Continuación : “…..Disposición escalonada en filas longitudinales , doble barra. Planta y sección lateral. CONSTRUCTIVAS Fig. 2.25 - 2 DISPOSICIONES

Disposiciones Constructivas

BARRAS ARRIBA.

DISPOSICIONES CONSTRUCTIVAS

Fig. 2.26

Disposiciones Constructivas…BARRAS ARRIBA Fig. 2.27 DISPOSICIONES CONSTRUCTIVAS

BARRAS ABAJO, Fig. 2.28

Campo de acople: Doble barra a barra de transferencia. Fig. 2.29

Campo de acople entre Doble barra cuando hay barra de transferencia, No indicados los acoples a la transferencia. 2.30

Fig.

Campo de Acople a doble barra. Fig. 2.31

Modulo de transferencia.

Fig. 2.32

DOBLE BARRA BARRAS BAJAS . Fig. 2.33

DOBLE BARRA Alternativa con seccionadores convencionales . Fig. 2.34

Doble barra Disposición secc. en fila longitudinal . Fig. 2.35