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SUBESTACIONES GIS Raúl Choque Sandoval

DEFINICIÓN Definición: Subestación que contiene los mismos elementos de una subestación convencional (interruptores, seccionadores, transformadores de tensión, transformadores de corriente, pararrayos) colocados dentro de un recubrimiento metálico (aluminio o acero) aterrizado, conteniendo gas SF6 como medio aislante a una presión entre 3 y 5 atmósferas.

DEFINICIÓN Gas SF6: Hexafluoruro de Azufre Características •

Incoloro, inodoro, inerte (químicamente estable)

•

No tóxico, no inflamable

•

Rigidez dieléctrica 2 a 3 veces la del aire a presión atmosférica, e igual a la del aceite a 3 atmósferas

•

También es interruptores

•

Se contamina cuando hay extinción y puede resultar venenoso si hay fugas

usado

como medio

de

extinción

en

DEFINICIÓN Ventajas • Tamaño reducido: 5 al 15 % del área de la convencional • Menor tiempo de montaje • A prueba de contaminación ambiental • Menor mantenimiento • Mayor seguridad a los operadores • No produce radiointerferencia 4 interruptores en anillo AIS GIS 55m x 46m 12m x 6,5m 2.500m2 78m2

DEFINICIÓN Desventajas • Mayor costo de los equipos • Mayor dificultad y costo para las ampliaciones • Necesidad de seccionadores de puesta a tierra en todas las secciones del encapsulado • Mayor dificultad para visualizar la configuración

DEFINICIÓN Ventajas Aluminio vs. Acero •

Más liviano

•

No es magnético

•

Menor resistividad eléctrica

Ventajas Acero vs. Aluminio • Mayor resistividad mecánica • Mayor tiempo de perforación por arco interno • Envolvente de aluminio debe ser más gruesa que una de acero.

DEFINICIÓN Envolventes Trifásicas: • Se utiliza en general para tensiones menores a 200 kV • Menores inversiones iniciales (menor costo envolvente) • Menor espacio ocupado • Montaje más rápido y simple • Más fácil mantenimiento • Mejor visión de conjunto

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DEFINICIÓN Envolventes monofásicas: • Se utiliza en general para tensiones mayores a 200 kV • Más simple de fundir en una sola pieza • Monofásicas mejor capacidad de soportar cortocircuitos

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CONEXIONES Conexión a Equipos Externos Conexión a línea aérea: la GIS termina en un buje SF6/aire

CONEXIONES Conexión blindada directa mediante un conductor aislado a gas entre la GIS y el transformador

CONEXIONES Conexión a cable aislado

EQUIPOS Interruptor

“Cerrado”

Durante carrera

“Abierto”

EQUIPOS Seccionadores Recto

T

L

EQUIPOS Seccionadores de Puesta a Tierra

Trifásico

Monofásico

EQUIPOS Transformador de corriente

Transformador de tensión

EQUIPOS Otros Equipos Pararrayos

Espaciador

Presóstato y válvula de presión

NORMAS IEC 61869 Instrument transformers (replaces IEC 60044) IEC 60071 Insulation Coordination IEC 62271-203 High-voltage switchgear and controlgear IEC 60137 Insulated bushings above 1000 V IEC 60270 Partial discharge measurement IEC 60376 Specification and acceptance of new SF6 IEC 60480 Guide for checking SF6 IEC 62271-1 Common clauses or HV switchgear and controlgear standards IEC 60815-1/2 Guide for selection of insulators in respect of polluted conditions IEC 62271-209 Cable connections for gas insulated metalenclosed switchgears IEC 62271-303 Use and handling of SF6 in HV switchgear and controlgear IEC 61639 Direct connection between GIS and power transformer

CONFIGURACIONES

CONFIGURACIONES

Outdoor Typical Ring 4 Arrangement Three Phase Insulated138 kV, 40 kA, 3150ASF6/Air Bushings

CONFIGURACIONES

CONFIGURACIONES

TIPOS DE INSTALACIONES Subestaciones Encapsuladas en SF6 Intemperie

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TIPOS DE INSTALACIONES Subestaciones Encapsuladas en SF6 Interiores

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Subestación Av. Arce Antigua Subestación Subestación convencional de 69 kV, con dos salidas para línea y dos para transformadores. Nueva Subestación Subestación GIS de 115 KV, Marca: ALSTOM, Suiza. Tensión: 115 kV Potencia instalada: 40 MVA Tipo: Doble juego de barras colectoras. Compuesta por cuatro módulos de línea, dos módulos de transformador y uno modulo de acople de barras. Además cuenta el Sistema de Automatización de Subestaciones SAS que funciona con el protocolo IEC61850 Inversión (aproximada): $us 4,125.000