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Alexis Sánchez Muñoz No. Control: 18250451 Investigación Unidad 2 4- Mayo- 2021 Instalaciones Eléctricas Industriales Torres Heredia Víctor Alberto Ing. Eléctrica

SUBESTACIONES DE POTENCIA DE ALTA Y MEDIA TENSIÓN 2.1 CLASIFICACIÓN GENERAL. ALTA Y MEDIA TENSIÓN, ABIERTAS, COMPACTAS, PEDESTAL, BÓVEDA Y ENCAPSULADAS La subestación pedestal o pad mounted (tipo jardín) puede ser utilizada a la intemperie o al interior de edificios, ofrecen seguridad para ser instalada en lugares en que existe paso de personas como en parques o avenidas. La subestación de pedestal está conformada por dos gabinetes, uno en el que se encuentra alojado el transformador el cual lleva sus protecciones internas y otro para la caja de maniobras, estos gabinetes cuentan con cerradura que impiden el ingreso de personal no autorizado. La subestación de pedestal debe contar con una puesta tierra a la que se conectan las partes metálicas de la subestación, al neutro del transformador y la tierra de los descargadores de sobretensión. Según la función: De maniobra: destinada a la interconexión de dos o más circuitos •Todas las líneas que concurren en la subestación a igual tensión •Permite la formación de nudos en una red mallada •Aumenta la fiabilidad del sistema De transformación pura: destinada a la transformación de tensión desde un nivel superior a otro inferior •Necesario presencia de uno o varios transformadores •Niveles de transformación De transformación/maniobra: destinada a la transformación de tensión desde un nivel superior a otro inferior, así como a la conexión entre circuitos del mismo nivel Uso frecuente De transformación/cambio del número de fases: destinada a la alimentación de redes con distinto número de fases Trifásica hexafásica Trifásica monofásica (subestación de tracción)

De rectificación: destinada a alimentar una red en corriente continua (subestación de tracción) De central: destinada a la transformación de tensión desde un nivel inferior a otro superior (centrales eléctricas) Según emplazamiento: -De intemperie -De interior Elementos protegidos frente a agentes atmosféricos: -Distancias menores -Más caras -De interior Transformadores: suelen estar a la intemperie -Blindadas -Aisladas en gas SF -Mínimo espacio requerido -Empleada en ciudades, zonas de alta contaminación -Característica de una subestación Seccionadores: Su misión consiste en aislar tramos de circuito de forma visible para que se pueda trabajar sobre los mismos sin peligro. –Abren y cierran en vacío. –Deben soportar la intensidad nominal de forma permanente y corrientes decorto circuito durante un tiempo determinado. Interruptores: Su misión consiste en abrir y cerrar el circuito en carga. –Deben soportar intensidades normales y de cortocircuitos, y ser capaces de interrumpir estas últimas. –Disyuntores: Interruptores automáticos accionados mediante relés. -Aislamiento eléctrico Necesario distancias mínimas –Fase-fase –Fase-masa –Fase-tierra Nivel de Aislamiento: Capacidad para soportar sobretensiones de origen atmosférico,de maniobra y a frecuencia industrial. Definido por los valores máximos que soporta entres ensayos normalizados: •Onda de sobretensióna frecuencia industrial: 60 s.

•Onda de sobretensióntipo rayo: 1.2/50 µs •Onda de sobretensióntipo maniobra: 250/2500 µs En los sistemas de distribución eléctrica podemos encontrar diferentes tipos de subestaciones empleadas para transformar, controlar y regular la energía eléctrica. Las más utilizadas en espacios reducidos son las llamadas subestaciones eléctricas compactas, las que requieren de un equipo compacto de medición. Las subestaciones compactas, además de ofrecer la ventaja de ahorrar espacio, son altamente seguras ya que todas las partes energizadas están cubiertas y se pueden mover fácilmente en caso de que sea necesario. Este tipo de subestaciones ofrecen continuidad de servicio eléctrico en media tensión y se encuentran disponibles en 13.8 kVm 23 kV y 34,5 kV, siendo a estos voltajes en los que pueden ofrecer mayor continuidad, aunque pueden trabajar desde 4.16 kV hasta 38 kV en corrientes de 400 A o 600 A. Las subestaciones eléctricas compactas tienen la característica de que dentro de la instalación eléctrica pueden presentar una o más etapas de transformación y reducen la tensión eléctrica en un rango que va de 0.480 a 0.22 kV. Pueden utilizarse para realizar la conexión y desconexión de transformadores de distribución, para realizar las maniobras de conexión o desconexión de las redes de distribución con cargas de media tensión o bien, pueden utilizarse como tableros alimentadores de media tensión en establecimientos de diferentes tipos. Para el diseño de una subestación eléctrica compacta se toman en consideración los esfuerzos mecánicos y térmicos que se presentan durante las fallas eléctricas, con ello se pueden determinar las dimensiones necesarias de la subestación, distancias a tierra, distancias entre fases, entre secciones, aislamientos y de los gabinetes, así como las características de las barras y de los aisladores. Es importante mencionar que las características que reúne una subestación de este tipo depende de los tres modos de operación en que puede trabajar, el primero es la operación normal, es decir, aquella en la que no existen fallas derivadas de cortocircuitos, el segundo es el modo prevención de fallas y el tercero es el modo de falla en el que se buscará disminuir los efectos que puedan ocasionar éstas. Las partes que componen una subestación de esta clase dependen de las necesidades del usuario y posible agregar algunos elementos a los básicos con los que debe contar, siendo estos la acometida, el apartarrayos, la cuchilla fusible, el equipo compacto de medición, las cuchillas desconectadoras, el transformador, el interruptor principal, aisladores de soporte, barras alimentadoras, conexión a tierra y alimentadores. En México, la Comisión Federal de Electricidad es la encargada de dictar las características que debe reunir cada uno de estos elementos para utilizarlos en las redes de distribución de la CFE, esto con el fin de garantizar el correcto funcionamiento y seguridad, tanto de las instalaciones como del personal operario. Una subestación encapsulada en SF6 (GIS, Gas Insulated Switchgear) es el conjunto de dispositivos y aparatos eléctricos inmersos en el gas dieléctrico Hexafluoruro de Azufre (SF6), blindados en envolventes de aleación de aluminio. En su interior, los compartimientos se unen y colindan por medio de dispositivos barrera. La principal función de una GIS es conmutar, separar, transformar, medir, repartir y distribuir la energía

eléctrica en los sistemas de potencia. En tanto, el Hexafluoruro de Azufre (SF6) es un gas inerte artificial que tiene excelentes propiedades de aislamiento, así como una estabilidad térmica y química excepcionalmente alta. Estas características le han conferido un amplio uso como medio aislante tanto en Alta como en Media Tensión, mostrando en ambos casos un rendimiento y una fiabilidad muy elevada. 2.2 TRANSFORMADORES DE POTENCIA. ESPECIFICACIONES Y CAPACIDADES. CRITERIOS DE SELECCIÓN. Para evitar pérdidas eléctricas en una instalación eléctrica el primer paso a seguir es realizar una correcta selección del transformador energético que se va a necesitar. CONSEJOS PARA LA CORRECTA SELECCIÓN DE UN TRANSFORMADOR 1. Primero, se debe identificar el tipo de transformador más adecuado para el espacio donde se va a instalar. Normalmente para las edificaciones se utilizan los transformadores secos trifásicos o monofásicos. 2. Los transformadores secos trifásicos pueden ser auto refrigerados o con refrigeración forzada y poseen diferentes clases de potencia y aislación. La clase superior de aislamiento que se recomienda emplear en este tipo de transformador son los encapsulados en resina epóxica. 3. Se debe especificar la potencia (kVA) del transformador, previamente sabiendo qué potencia requiere la instalación que se prepara. Se debe señalar el tamaño comercial del transformador según la normativa IEEE C57.12.00-2010. 4. Especificar la tensión nominal y su grupo de conexión, de triángulo o de estrella. Las tensiones nominales deben seleccionarse según el equipo comercial disponible que indique el fabricante. 5. Los transformadores, suelen tener diferentes niveles de tensión que se dividen en primarias y secundarias. LOS NIVELES DE TENSIÓN MÁS COMUNES EN ESTOS TRANSFORMADORES SON: -Primarias (Media tensión): 2.400V; 4.160V; 7.200V; 12,000V; y 13.200V para transformadores Clase 15 kV -Secundarias (Baja tensión): 120V, 208V, 220V, 240V, 380V, 480V y 600V para transformadores Clase 1 kV. En cuanto al equipo cambiador de tensión, este puede ser con carga o sin carga. Estos se utilizan para compensar las variaciones excesivas de tensión de alimentación. 

Los cambiadores de tensión con carga se pueden controlar de forma automática o manual, se utiliza en transformadores de gran potencia.

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Los cambiadores de tensión sin carga solo se utilizan cuando el transformador está des-energizado.

Para resumir los factores restantes, debemos mencionar:     

Los valores de impedancia típicos para transformadores La evaluación de la temperatura de aislamiento Los niveles de ruido El contenido armónico en la carga Las clases de aislamiento

ALGUNAS CAUSAS Y CARACTERÍSTICAS DE LAS PÉRDIDAS ELÉCTRICAS EN TRANSFORMADORES  

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Aplicar cargas armónicas a los transformadores puede duplicar o triplicar las pérdidas. Es el caso en los entornos empresariales donde las cargas no son lineales. En un transformador se identifican las pérdidas en el núcleo y las pérdidas en la bobina. Las pérdidas en el núcleo surgen al dar energía al núcleo de acero laminado, por otro lado, las pérdidas de bobinas son proporcionales a la carga del transformador. Las pérdidas totales de un transformador de 75 kVA suelen ser de 1000 W con una carga del 35% de la nominal. Las pérdidas reales cuando el transformador se encuentra totalmente cargado puede llegar a ser de más de 3000 W para las cargas lineales y 7000 W para las cargas no lineales.

2.3 SUBESTACIONES DE ALTA TENSIÓN. ARREGLOS ELÉCTRICOS Y FÍSICOS. DIMENSIONAMIENTO GENERAL. Una subestación eléctrica, subestación transformadora o subestación eléctrica transformadora (abreviadamente ST o SET) es una instalación destinada a establecer los niveles de tensión adecuados para la transmisión y distribución de la energía eléctrica. Su equipo principal es el transformador. Normalmente está dividida en secciones, por lo general tres principales (medición, cuchillas de paso e interruptor), y las demás son derivadas. Las secciones derivadas normalmente llevan interruptores de varios tipos hacia los transformadores. Como norma general, se puede hablar de subestaciones eléctricas «elevadoras», situadas en las inmediaciones de las centrales generadoras de energía eléctrica, cuya función es elevar el nivel de tensión, hasta 132, 220 o incluso 400 kV, antes de entregar la energía a la red de transporte; y subestaciones eléctricas «reductoras», que reducen el nivel de tensión hasta valores que oscilan, habitualmente, entre 10 y los 66 kV y entregan la energía a la red de distribución. Posteriormente, los centros de transformación reducen los niveles de tensión hasta valores comerciales (baja tensión) aptos para el consumo doméstico e industrial, típicamente 400 V. Se considera alta tensión a todo aquel valor superior a los 1500 voltios en corriente alterna. La alta tensión se utiliza en las redes de transporte eléctrico a grandes distancias para reducir las pérdidas y la sección de los conductores, ya que al aumentar la tensión de nuestra red reducimos la intensidad para transportar la misma potencia. 2.4 SUBESTACIONES DE ALTA TENSIÓN. CAPACIDADES Y SELECCIÓN DE TC’S., TP’S., APARTARRAYOS, CUCHILLAS E INTERRUPTORES DE ALTA TENSIÓN. Transformador: Es una máquina eléctrica estática que transfiere energía eléctrica de un circuito a otro conservando la frecuencia constante, opera bajo el principio de inducción electromagnética y tiene circuitos eléctricos que están enlazados magnéticamente y aislados eléctricamente. Interruptor de potencia: Interrumpe y restablece la continuidad de un circuito eléctrico. La interrupción se debe efectuar con carga o corriente de corto circuito. Restaurador: Es un interruptor de aceite con sus tres contactos dentro de un mismo tanque y que opera en capacidades interruptivas bajas. Los restauradores están construidos para funcionar con tres operaciones de recierre y cuatro aperturas con un intervalo entre una y otra; en la última apertura el cierre debe ser manual, ya que indica que la falla es permanente.

Cuchillas fusibles: Son elementos de conexión y desconexión de circuitos eléctricos. Tienen dos funciones: una como cuchilla desconectadora, para lo cual se conecta y desconecta, y otra como elemento de protección. El elemento de protección lo constituye el dispositivo fusible que se encuentra dentro del cartucho de conexión y desconexión. Cuchillas desconectadoras y cuchillas de prueba: Sirven para desconectar físicamente un circuito eléctrico. Por lo general se operan sin carga, pero con algunos aditamentos se puede operar con carga hasta ciertos límites. Apartarrayos: Se encuentra conectado permanentemente en el sistema, descarga la corriente a tierra cuando se presenta una sobretensión de determinada magnitud. Su operación se basa en la formación de un arco eléctrico entre dos explosores cuando se alcanza el valor para el cual está calibrado o dimensionado. Transformadores de instrumento: Existen dos tipos: transformadores de corriente (TC), cuya función principal es cambiar el valor de la corriente en su primario a otro en el secundario; y transformadores de potencial (TP), cuya función principal es transformar los valores de voltaje sin tomar en cuenta la corriente. Estos valores sirven como lecturas en tiempo real para instrumentos de medición, control o protección que requieran señales de corriente o voltaje. Barras, buses o cajas derivadoras: Son las terminales de conexión por fase. Los sistemas de una subestación son: Sistema de protección contra sobrevoltaje y sobrecorriente Sistema de medición y control Sistema de barras colectoras o buses Sistemas auxiliares: sistema de enfriamiento, filtrado de aceite, presión etc. El sistema eléctrico está compuesto por las centrales generadoras, líneas de transporte, subestaciones, líneas de distribución y centros de consumo. Clasificación. Por su función, las subestaciones eléctricas se clasifican en: Subestaciones en las plantas generadoras o centrales eléctricas: Modifican los parámetros de la energía suministrada por los generadores para poder transmitirla en alta tensión. Los generadores pueden suministrar la potencia entre 5 y 25 kV. La transmisión depende del volumen, la energía y la distancia.

Subestaciones receptoras primarias: Reciben alimentación directa de las líneas de transmisión y reducen la tensión para alimentar los sistemas de subtransmisión o las redes de distribución. Pueden tener en su secundario tensiones de 115, 69, 34.5, 6.9 ó 4.16 kV. Subestaciones receptoras secundarias: Reciben alimentación de las redes de subtransmisión y suministran la energía a las redes de distribución a tensiones comprendidas entre 34.5 y 6.9 kV. Por el tipo de instalación, se clasifican en: Subestaciones tipo intemperie: Son instalaciones de sistemas de alta y muy alta tensión generalmente, y están habilitadas para resistir las diversas condiciones atmosféricas. Subestaciones tipo blindado: Son una variante del tipo interior, se instalan en edificios que disponen de espacios reducidos para alojarlas. Sus componentes deben estar bien protegidos. Los parámetros eléctricos a considerar para definir el tipo de construcción y los equipos y aparatos de las subestaciones son: la tensión que requiere la instalación, el nivel de aislamiento aceptable en los aparatos, la corriente máxima y la corriente de corto circuito. Las tensiones del sistema eléctrico nacional, según lo reportado por CFE son: Para transmisión: 161, 230 y 400 kV. Para subtransmisión: 69, 85, 115 y 138 kV. La red de distribución está integrada por las líneas de subtransmisión con los niveles mencionados anteriormente de 69, 85, 115 y 138 kV; así como las de distribución en niveles de 34.5, 23, 13.8, 6.6, 4.16 y 2.4 kV y baja tensión. Para distribución en plantas industriales: 34.5 kV, 23 kV, 13.8 kV, 4.16 kV, 440 V, 220/127 V. Beneficios: Mayor seguridad en el suministro Por lo general, la alimentación de las subestaciones proviene de líneas de alto voltaje que por estar protegidas hacen que la probabilidad de fallo sea menor. Por lo tanto, existe una mejor regulación del voltaje. Uso racional de energéticos: Al reducir las caídas de tensión, el uso de conductores de grueso calibre también disminuye, de modo que es posible tener voltajes de distribución de 440 V, 2300 V, 4160 V, etc., con los que habrá menos pérdidas.

Economía: El costo del suministro de energía de alta tensión es más bajo que el de baja tensión. Además, la instalación de subestaciones en los grandes centros de consumo permite ahorrar materiales como cables y conductos. Antes de diseñar una subestación, es necesario solicitar a la compañía proveedora de energía eléctrica datos como el nivel de voltaje disponible, la variación del nivel de voltaje, el punto de entrega del suministro y la ruta de la línea, la corriente de corto circuito trifásico y monofásico en el punto de suministro y las tarifas. Transformador de potencial: Son aparatos en donde la tensión secundaria dentro de las condiciones normales de operación es prácticamente proporcional a la tensión primaria, aunque un poco desfasada. Su principal función es transformar la tensión y aislar los instrumentos de protección y medición conectados a los circuitos de alta tensión. El primario del transformador se conecta en paralelo al circuito por controlar y el secundario en paralelo con las bobinas de tensión de los aparatos de medición y protección. Transformador de Corriente: Son aparatos en donde la corriente secundaria dentro de las condiciones normales de operación es prácticamente proporcional a la corriente primaria, aunque un poco desfasada. Un transformador de corriente (TC o CT por sus siglas en inglés) es un transformador utilizado para aumentar o disminuir una corriente alterna (AC). Produce una corriente en el devanado secundario proporcional a la corriente del primario. Los transformadores de corriente, junto con los transformadores de tensión o de potencial, forman parte de los transformadores de instrumentos. Los transformadores de instrumentos reducen las señales de de corriente y tensión, respectivamente, a valores estandarizados que pueden ser conectados a las entradas de los instrumentos de medida y los relés de protección. Los transformadores de instrumentos aíslan y protegen los equipos de medida y protección de los altos niveles de tensión del sistema primario. Un transformador de corriente proporciona una corriente en el secundario que es exactamente proporcional a la corriente que fluye en su primario. El transformador de corriente genera una carga despreciable al circuito primario. Los transformadores de corriente son unidades que miden corriente en sistemas de potencia y se usan en plantas de generación, subestaciones eléctricas y en la distribución de energía eléctrica industrial y comercial.

El apartarrayos Las sobretensiones que se presentan en las instalaciones de una subestación eléctrica pueden ser de dos tipos: – Sobretensiones de tipo atmosférico. – Sobretensiones por fallas en el sistema. Para proteger dicha instalación contra la sobretensión necesitamos el uso de los apartarrayos, los cuales se encuentra conectado permanentemente en el sistema y operan cuando se presenta una sobretensión de determinada magnitud, descargando la corriente a tierra. El apartarrayos se conecta entre línea y tierra, consiste básicamente de elementos resistores en serie con gaps o explosores. Los elementos resistores ofrecen una resistencia no lineal, de manera tal que para voltajes a la frecuencia normal del sistema la resistencia es alta y para descargar corrientes la resistencia es baja. Funciones que debe cubrir un apartarrayos Para que protejan adecuadamente, los apartarrayos deben cumplir las siguientes funciones: –No deben permitir el paso de corriente a tierra, cuando la tensión sea normal. – Cuando el voltaje se eleva a una cantidad definida, deben proporcionar un camino a tierra para disipar la energía transitoria sin que haya un aumento en el voltaje del circuito. –Tan pronto como la tensión se ha reducido por debajo del ajuste del apartarrayos, el apartarrayos debe detener el flujo de corriente a tierra y sellarse para aislar el conductor de tierra. –Los apartarrayos no deben ser dañados por las descargas y debe ser capaz de repetir automáticamente su acción con tanta frecuencia como se requiera Medición del Factor de Potencia Esta prueba se debe de realizar a los dos cuerpos que forman parte del apartarrayos, la conexión que se utiliza para esta prueba es con el cable de alta tensión en la parte en donde se unen los dos cuerpos del apartarrayos y el cable de baja tensión en la parte alta del apartarrayos, para poder medir el primer cuerpo del apartarrayos es necesario utilizar la posición de UST. Ha tenido éxito en la gran variedad de apartarrayos para localizar aquéllos que podrían fallar bajo esfuerzos de voltajes normales de operación. El objetivo de efectuar la prueba de factor de potencia en apartarrayos es descubrir, a través de los valores de pérdidas en miliwatts, los defectos producidos por la contaminación en los gaps, suciedad en los elementos autovalvulares, humedad, sales metálicas, así como corrosión en el gap, porcelanas despostilladas o porosas. Se los conoce también con el nombre de separadores o desconectadores. Son dispositivos que sirven para conectar y desconectar diversas partes de una instalación eléctrica, para efectuar maniobras de operación o bien de mantenimiento. La misión de estos aparatos es la de aislar tramos de circuitos de una forma visible. Los circuitos que debe interrumpir deben hallarse libres de corriente, o dicho de otra forma, el seccionador debe maniobrar en vacío. No obstante, debe ser capaz de soportar corrientes nominales, sobreintensidades y corrientes de cortocircuito durante un tiempo especificado. Así, este aparato va a asegurar

que los tramos de circuito aislados se hallen libres de tensión para que se puedan tocar sin peligro por parte de los operarios. El diseño y la construcción de los seccionadores están reglamentados de acuerdo con las normas IEC 60129 y 60273 o las normas ANSI C29.8 y C29.9, y responder además a la IEC 60694 en lo que respecta a valores nominales y de ensayos (tensión resistida a impulso y 50 Hz.). Los seccionadores utilizados habitualmente en instalaciones eléctricas tienen muy variadas formas constructivas pudiéndose clasificarlos según su modo de accionamiento:  Seccionadores de cuchillas giratorias.  Seccionadores de cuchillas deslizantes.  Seccionadores de columnas giratorias.  Seccionadores de pantógrafo.  Seccionadores semipantógrafos o tipo rodilla. Sea cual fuera el tipo (de apertura horizontal o vertical y con movimiento giratorio central o lateral, pantográfico o semipantográfico) deberán permitir la observación clara y precisa de la distancia de aislamiento en aire. Dentro de esta clasificación todos pueden tener una constitución unipolar o tripolar. El tipo de apertura deberá elegirse teniendo en cuenta las distancias eléctricas adoptadas para el proyecto. Los de apertura lateral, por ejemplo, requieren mayores distancias entre ejes de fases que los de otro tipo. Esta elección adquiere particular importancia cuando se trata de ampliación de instalaciones existentes, cuyas distancias pueden haber sido proyectadas para otro tipo de equipamiento. Los seccionadores de 220 kV tendrán mando motorizado para operación individual por polo de las cuchillas principales. El accionamiento de la cuchilla de puesta a tierra podrá ser motorizado o manual. Los seccionadores de 132 kV podrán tener un accionamiento único para las tres fases acopladas mecánicamente

2.5 SUBESTACIONES ABIERTAS DE MEDIA TENSIÓN.- ACOMETIDA Y ELECCIÓN DEL SISTEMA DE MEDICIÓN. ARREGLOS DE CIRCUITOS PRIMARIOS, CAPACIDADES Y SELECCIÓN DE COMPONENTES PRIMARIOS Y EL DIMENSIONAMIENTO GENERAL. Características Generales Las subestaciones compactas “PP” tienen aplicación en redes de distribución de media tensión de 4.16 kV hasta 38 kV, en corrientes de 400 o 630 Amps para operar conjuntamente con transformadores tipo subestación y tableros de distribución. Las subestaciones compactas “PP” cumplen con las siguientes aplicaciones:   

Maniobras de conexión y desconexión de redes de distribución con carga en media tensión. Conexión y desconexión de transformadores de distribución. Como tableros alimentadores en media tensión de industrias y comercios.

La operación de la subestación cumple con las siguientes características: 

Diseño de frente muerto para evitar cualquier contacto involuntario deloperario con partes vivas (con energía).

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Operación manual directa a las cuchillas seccionadoras, sin sistemas de transmisión mecánica ni mecanismos adicionales de operación. Bloqueos mecánicos y electromecánicos que impiden operar con carga la cuchilla de paso. Bloqueos mecánicos que impiden abrir la puerta cuando la cuchilla con carga está cerrada. Bloqueos mecánicos que impiden operar la cuchilla con carga cuando la puerta está abierta. Retiro de fusibles fundidos por medio de pinzas extractoras de fusibles. Protección contra sobretensiones a través de apartarrayos poliméricos.

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Protección contra corto-circuito por medio de fusibles limitadores de corriente (DRS).

Deberán integrar equipos para conexión y desconexión de la energía marca DRIWISA, tales como: a) Cuchilla seccionadora de operación sin carga (DTP) llamada “cuchilla de paso”. b) Cuchilla seccionadora de operación con carga (LDTP), llamada “desconectador con carga”.

c) Cuchilla de puesta a tierra (DEP) individual o integrada a la cuchilla seccionadora con carga (LDTP). Se suministra en tres grados de protección:   

Grado de protección NEMA 1: para servicio interior a prueba de contacto accidental con el equipo interno. Grado de protección NEMA 12: para servicio interior a prueba de polvo; con sello adhesivo de poliuretano industrial entre láminas y sello de goma tipo tubo en puertas. Grado de protección NEMA 3R; para servicio intemperie a prueba de lluvia; con sello adhesivo de poliuretano industrial entre laminas; sello de goma tipo tubo en puertas y resistencias calefactoras.

El instalador deberá tener experiencia en el manejo e instalación de equipos demedia tensión.

2.6 SUBESTACIONES COMPACTAS DE MEDIA TENSIÓN. ESPECIFICACIONES DE TABLEROS, ARREGLOS DE DISTRIBUCIÓN DE CIRCUITOS Y SELECCIÓN DE COMPONENTES PRIMARIOS. DIMENSIONAMIENTO GENERAL. Las Subestaciones eléctricas Compactas se fabrica para 13.8, 23 y 34.5 KV, en Servicio interior nema-1 y servicio exterior nema 3R, diseñada y construida de acuerdo a las normas vigentes. La subestaciones compactas marca siemens están constituidas por celdas modulares que permiten realizar cualquier arreglo estándar requerido (Izquierda-derecha o derecha-izquierda).

En el interior de estas celdas se tiene espacio requerido para alojar equipos de maniobras de alta tensión tales como: Celda de Acometida o Medición: La cual permite alojar los cables de mediana tensión de la compañía suministradora de energía eléctrica. Celda de Cuchilla Paso: Esta celda está destinada para alojar el equipo de desconexión el cual permite al usuario dar mantenimiento al interruptor principal y que contiene una cuchilla seccionadora de operación sin carga (DTP) Celda de Interruptor Principal: Destinada para alojar una cuchilla seccionadora de operación con carga (LDTP), la cual puede interrumpir el servicio en caso de que se funda algún fusible. Celda de Acoplamiento: La celda de acoplamiento nos permite acoplar el transformador con la Subestación. Equipos de Protección. Apartarrayos. La función de los apartarrayos de óxidos metálicos es la de proteger las de redes de distribución contra la sobretensión generada por rayos. Fusibles La función de los fusibles limitadores de corriente de alta tensión tipo DRS en subestaciones eléctricas compactas es la de interrumpir corrientes de sobre carga y corto circuito. Las subestaciones eléctricas compactas Driwisa PP tienen aplicación en redes de distribución de media tensión de 4.16 kV hasta 38 kV, en corrientes de 400 o 630 A. para operar conjuntamente con transformadores tipo subestación y tableros de distribución. Las subestaciones eléctricas compactas Driescher y Wittjohann cumplen con las siguientes aplicaciones: • Maniobras de conexión y desconexión de redes de distribución con carga en media tensión. • Conexión y desconexión de transformadores de distribución. • Como tableros alimentadores en media tensión de industrias y comercios. Las subestaciones compactas Driwisa PP están construidas en lámina de acerorolado en frío con acabado de pintura electrostática, fabricada en seccionesmodulares por medio de tornillería. Las subestaciones compactas en media tensión aisladas en aire DRIWISAintegran equipos tripolares de operación en grupo marca DRIWISA, utilizados para operar con carga y

seccionar redes de tensión media de hasta 38 kV; conectar y desconectar líneas o cables, así como para conectar y desconectar transformadores con o sin carga. Selección de componentes primarios. La subestación compacta en media tensión aislada en aire Driescher y Wittjohannconsta principalmente de las siguientes componentes: 1.- Cuchilla seccionadora de operación tripolar sin carga (DTP).

-Cuchillas seccionadoras de operación tripolar sin carga con apertura y cierre manuales tipo DTP. -Cuchillas seccionadoras de operación tripolar si carga DRIWISA. -Cuchilla seccionadora de operación sin carga DTP Driwisa. -Cuchillas de operación sin carga Driwisa. -Cuchillas de operación sin carga tipo DTP-Cuchillas seccionadoras de operación tripolar sin carga en aire DRIWISA. -Cuchilla seccionadora DRIWISA operación sin carga. -Cuchillas seccionadoras Driwisa operación en grupo sin carga en aire servicio interior. Series 07, 15, 20 y 30 kV. (400 Y 630 A) TP07/040AJN DTP07/060AJN DTP15/040AJN DTP15/060AJN DTP20/040AJN DTP20/060AJN DTP30/040AJN DTP30/060AJN 2.- Cuchilla seccionadora de operación tripolar con carga (LDTP)

-Cuchilla seccionadora de operación con carga en aire con base porta fusibles tipo LDTP. - Cuchilla seccionadora con carga Driwisa. -Cuchilla desconectadora driwisa de operación con carga en aire tripolar servicio interior. -Cuchillas desconectadoras en aire DRIWISA. - Cuchillas desconectadoras tipo LDTP. -Cuchillas desconectadoras DRIWISA -Desconectadores DRIWISA tipo LDTP. - Cuchillas seccionadoras de operación con carga tipo LDTP con base portafusibles. - Cuchillas seccionadoras con carga en aire DRIWISA. - Interruptor en aire operación con carga Driwisa. - Seccionador en aire operación en grupo con carga Driwisa. Las cuchillas desconectadoras en aire DRIWISA son equipos de operación concarga en grupo tripolar, utilizados en sistemas de media tensión de 7.2kV hasta 38kV, para conectar y desconectar líneas o cables, seccionar circuitos en anillo asícomo para conectar y desconectar transformadores con o sin carga. Las cuchillas desconectadoras DRIWISA son fabricadas y probadas de acuerdo a normas internacionales (IEC), tanto en las versiones sin portafusibles como en las versiones equipadas con portafusibles y disparo automático. 3.-fusibles limitadores de corriente de alta tensión tipo DRS

-Fusibles limitadores de corriente de alta tensión tipo DRS -Fusibles limitadores de corriente Driwisa -Fusible limitador de corriente DRS -Fusible limitador de corriente para transformadores -Fusibles Driwisa DRS -Fusibles limitadores de corriente DRS de alta tensión -Fusibles de alta tensión y alta capacidad interruptiva tipo DRS -Fusibles de alta capacidad interruptiva Driwisa -Fusibles Driescher y Wittjohann

Fusibles de alta tensión limitadores de corriente DRIWISA son utilizados como elementos para proteger circuitos derivados, como transformadores y cualquier otro equipo, de manera segura y rápida. Se pueden instalar en el interior de subestaciones compactas y tableros de media tensión de servicio interior o intemperie y en líneas aéreas utilizando bases porta fusibles tipo intemperie. 4.-Apartarrayos de óxidos metálicos.

La función de los apartarrayos de óxidos de zinc es la de proteger las de redes de distribución contra la sobretensión generada por rayos. 5.-Aisladores de soportes core.

2.7 SUBESTACIONES TIPO PEDESTAL DE MEDIA TENSIÓN. BASES DE MONTAJE Y REGISTROS PRIMARIOS, CARACTERÍSTICAS, CONEXIONES, ACCESORIOS PREMOLDEADOS Y SISTEMA DE TIERRA.

Debido al alto crecimiento, tanto urbano, como comercial y turístico, y a la constante preocupación por un suministro confiable y seguro de la energía eléctrica, los sistemas de distribución subterránea han alcanzado gran importancia en la actualidad. .Las desventajas que presentan los sistemas de tipo aéreo respecto del sistema de distribución subterránea son conocidas. Éstas pueden dividirse en las siguientes: 1.Áreas congestionadas por cables, postes, Transformador Pedestal,etcétera, que afectan co nsiderablemente la apariencia, haciéndola desagradable a la vista. 2.Se ha visto que cerca de 70 por ciento de las fallas en estos sistemas se deben a descargas atmosféricas, daños por lluvias, vientos, caída de árboles, accidentes, etcétera. 3.Peligros potenciales de electrocución a peatones, por lo tanto, siempre ha existido la preocupación por utilizar la distribución subterránea, las cuales nos ofrecen estas siguientes ventajas: –Mejor apariencia – Servicio más confiable y seguro (el índice de fallas respecto del sistema aéreo es de un sexto en operación), – Mayor vida útil. Entre las desventajas se pueden mencionar: 1.Mayor costo inicial respecto del sistema aéreo. 2.Más tiempo y costo por reparación (aunque menos frecuente) 3.Se crean nuevos problemas, como la corrosión y el enfriamiento de los transformadores, etcétera 4.La tecnología que se ha desarrollado en este tipo de transformadores está basada en lo siguiente: 5.Utilización del aluminio grado eléctrico como conductor en forma de hoja en el lado de baja tensión 6.Desarrollo de materiales aislantes resistentes a la corrosión, como etileno,propileno, polietileno, etcétera 7.Desarrollo de elementos de conexión del tipo de frente muerto 8.Eliminación de encintados para utilizar terminales premoldeadas

9.Desarrollo de elementos de seccionalización y protección De tal forma que el transformador Pedestal para distribución subterránea tiene las siguientes características de diseño y construcción: 1.Nuevo concepto de transformador combinado con accesorios de conexión, seccionalización y protección 2.Se considera importante que sea posible conectarlos al sistema con unmínimo de maniobras, y que dichas maniobras sean lo más sencillas posible 3.Es importante conseguir un alto grado de confiabilidad y seguridad en la operación Breve historia A principios de la década de 1960, fue desarrollado un nuevo concepto detransformador, conocido como Transformador Pedestal de distribución tipo Pad Mounted, al cual se le denominó tipo pedestal en México. En su forma preliminar, este transformador consistió básicamente de una unidad convencional equipada con un gabinete para protección externa, debido a que era de frente vivo, además de que era montado sobre una base de concreto; de ahí se deriva la denominación que se le otorga. Este modelo primitivo fue sustituido por un transformador altamente especializado,que incorpora actualmente todo arreglo concebible de boquillas, accesorios,in terruptores, fusibles, evolucionando del modelo inicial a una unidad detransformación eléctrica, autoprotegida y de frente muerto. Clasificación: Un Transformador Pedestal de distribución subterránea se clasifica: Según el tipo de aislamiento de sus accesorios, en: 1.De frente muerto. Son aquellos que no tienen partes vivas expuestas en el compartimiento de media tensión, estando el transformador energizado. 2.De frente vivo. Son aquellos que tienen partes vivas expuestas dentro del gabinete. En cuanto al sistema de alimentación: 1.Tipo radial 2.Tipo anillo, que permite alimentar a cada transformador desde dos puntos diferentes Normas aplicables Las principales normas mexicanas y especificaciones aplicables al diseño yconstrucción de este tipo de transformadores son las siguientes: 1.NMX-J-285-ANCE –Transformador Pedestal monofásico y trifásico para distribución subterránea

2.CFE K0000-04 –Transformador Pedestal monofásico para distribución residencial subterránea (DRS), de 25 a 100 kVA, hasta clase 34.5kV 3.CFE K0000-07 –Transformador Pedestal para distribución comercial subterránea (DCS), de 300 y 500 kVA, hasta clase 34.5 kV 4.CFE K0000-08 –Transformador Pedestal para distribución residencial subterránea (DRS), de 75 a 225 kVA, hasta clase 34.5 kV Tipos de conexiones. Para transformadores monofásicos: La conexión preferente en media tensión es con la terminal H1 conectada a la línea y la terminal H2 conectada directamente a tierra; a esta conexión se le denomina, comúnmente, YTL a conexión preferente en baja tensión es la de tres hilos; su nomenclatura es240/120 V Para transformadores trifásicos: Se tiene disponibilidad de conexión delta en el primario y estrella aterrizada en el secundario. La conexión preferente, tanto en media como en baja tensión, es la de estrellaestrella aterrizada, la cual nos ayuda a evitar las posibles sobretensiones por ferroresonancia. Características constructivas: Es el conjunto formado por un transformador integrado a un gabinete cerrado, el cual incluye accesorios de protección y seccionalización además de terminales para conectarse en sistemas de distribución subterránea. Este conjunto estádestinado para ser montado en un pedestal y operar a la intemperie. La característica de estos transformadores es que todos sus accesorios secolocan en la pared frontal del tanque, generalmente del lado izquierdo loscomponentes de media tensión y del lado derecho los componentes de baja, así como los indicadores de nivel, termómetro y placa de datos, entre otros. En los transformadores trifásicos se coloca una barrera aislante que divide la sección de media tensión con la de baja tensión. Sobre el lado donde se colocan los accesorios, se monta un gabinete que además de dar protección, permite dar una buena apariencia al transformador. El diseño del gabinete está previsto de tal forma que primero se tiene acceso a la sección de baja tensión, en donde se tiene el seguro que impide el acceso directo a la sección de media tensión. En la parte inferior del gabinete se dispone de un área de dimensiones adecuadas para permitir la entrada y salida de los cables de alimentación. En los transformadores trifásicos, además, se instala una tapa sobre el conjunto tanquegabinete para respaldar los conceptos de protección y apariencia.

El acabado de estos transformadores es resistente a la intemperie y generalmente se recubren de pintura de color verde para que armonice en el lugar donde se instale. Componentes básicos Los componentes básicos de un Transformador Pedestal se enumeran enseguida: 1.Núcleo 2.Bobinas 3.Tanque 4.Elementos de conexión 5.Elementos de seccionalización 6.Elementos de protección

1.CFE dcmmt401 medición para acometida para subestación tipo pedestal, servicio en media tensión hasta 50 kw de demanda máxima y equipo de medición auto contenido.

Especificaciones de materiales y equipo a cargo del solicitante: 1.Transformador tipo pedestal de acuerdo a la necesidad del servicio. 2.Base para transformador. 3.Registro para media tensión de acuerdo a la necesidad del servicio. 4.Acometida en media tensión de acuerdo a la necesidad del servicio. 5.Interruptor termomagnético de acuerdo a la necesidad del servicio. 6.Tapa y aro para registro de media tensión. 7.Tubo conduit pared gruesa de designación métrica según tamaño de los conductores. 8. Cable de cobre THW de acuerdo a la carga a instalar. 9. Base para medidor 7 terminales, 200 A."10. Electrodo de tierra de mínimo 2.44 m de longitud, 16 mm de diámetro y para una resistencia máxima de 25 O, de acuerdo al artículo 250 de la NOM-001-SEDE. 10.Conector para varilla a tierra. 11. Tubo conduit de 21(%) de designación métrica para proteger el cable a tierra. 12. Oren para agua. 13. Conductor bajante de tierra de tamaño 13.3 mm' (6 AWG) mínimo de acuerdo al artículo 250 de la NOM-001-SEDE.Material y equipo instalado por y a cargo de CFE: 14. Medidor multifunción. 15. Sello de plástico tipo candado. 16. Cinta aislante termo contractil. NOTAS: 1. La configuración y diseño de la subestación es responsabilidad del usuario, cumpliendo con la"NOM-001SEDE y sujeta a dictamen de una Unidad de Verificación deInstalaciones Eléctricas aproba da por la Secretaria de Energía. 2. La tierra física del medidor no debe ser la misma quela dela subestación (apartarrayos) por protección del medidor y el conductor bajante de tierra tamaño13.3 mm2 (6 AWG) mínimo de acuerdo al Art. 250 de la NOM-001-SEDE. 3. Cuando el proyecto incluya dos transformadores se debe consultar con el Departamento de Medición de Zona. 4. La tubería que va delos bornes del transformador a la base del medidor nodebe llevar registros y la distancia no debe ser mayor a 15 m.

5. Los bornes del transformador deben quedar encintados. 6. El medidor se debe localizar al límite dela propiedad y la base del medidor puede quedar empotrada o sobrepuesta. 7. Los trámites para el suministro de energía eléctrica deben ser de acuerdo a la especificación CFE DCPROASO Atención de Solicitudes de Servicio de Energía Eléctrica. 8. La falta de cumplimiento de esta especificación será motivo de que la CFE no proporcione el suministro.