Coordinacion del aislamiento EEQ

COORDINACION DEL AISLAMIENTO

SUBESTACIONES AISLADAS POR AIRE.

SUBESTACIONES AISLADAS EN GAS SF 6

MODULOS PARA SUBESTACIONES

ENSAYOS PARA AISLAMEINTOS

LA SOPORTABILIDAD

ESPECIFICACIONES FRENTE A DISTURBIOS

SANTIAGO JARAMILLO V. 8vo ELECTRICA

SUBESTACIONES AISLADAS POR AIRE (AIS)

Fue históricamente la primera técnica utilizada con este aislante gaseoso, debido
a que : Mantiene sus propiedades dieléctricas , tiene una alta constante de
ionización , se renueva constantemente y por supuesto no cuesta nada.
La rigidez dieléctrica del aire a la presión de una atmosfera y a una temperatura
de 25 ⁰c es de 30 Kv/ cm . Esta rigidez se mantiene en ciertos limites, ya que ésta es
proporcional a su densidad volumétrica por lo que debido a altas alturas se debe
tener en cuenta la disminución de la rigidez dieléctrica del medio.

OBJETIVO DE ESTE DISEÑO

El objetivo es proporcionar
máxima confiabilidad, flexibilidad
continuidad del servicio , alta
seguridad operacional y
durabilidad de manera que
satisfagan las necesidades del
sistema.

SUBESTACIONES AISLADAS POR AIRE (AIS)
VENTAJAS DEL DISEÑO
- Montaje rápido y sencillo

- Costes reducidos de instalación

- Hasta un 50 % de espacio menos

- Precisan poco tiempo para la puesta en
servicio de toda la subestación.

- El transporte de los módulos prefabricados
se puede efectuar en vehículos corrientes

- Bajo coste de las obras civiles necesarias

- Fácil mantenimiento e inspección

SUBESTACION DE ALTA TENSIÓN ABB
AISLADA EN AIRE 170 KV.

SUBESTACIONES AISLADAS POR GAS SF6 (GIS)

SF6 (hexafluoruro de azufre) es un gas halógeno
cuya estructura molecular está formada por un átomo MOLECULA DE SF6
de azufre central, unido a seis de flúor. Su molécula F
es químicamente inerte
F
Es un gas no tóxico, muy estable y no inflamable, F
además de inodoro e incoloro a condiciones
normales de presión y temperatura (1.013 hPa y
20°C).
F
Cuando se trata de alta tensión su denominación
común es GIS (Gas Insulated Switchgear). En F
media tensión se denominan MV-GIS (Medium
F
Voltage-Gas-Insulated Switchgear).

Las Subestaciones Eléctricas aisladas en gas usan este fluido para el aislamiento
eléctrico de sus distintos componentes -maniobra, medición, barras, etc. en alta
tensión

Entre 1960 y 1970, aparecen las primeras GIS de alta tensión.
El conocimiento de los fenómenos involucrados en el corte que ocurre en las
cámaras de los interruptores de SF6 han llevado a conseguir dimensiones
dieléctricas más pequeñas, a la par de alcanzar un aumento de la confiabilidad de
estos equipos.

Pero no sólo en la reducción
del espacio presenta ventajas
la instalación de una GIS en
lugar de una AIS. Deben
considerarse siempre dos
aspectos importantes donde
existen claras diferencias a
favor de las GIS:

- Rápido montaje .

- Mantenimiento reducido.
MODERNA INSTALACION DE ALTA TENSIÓN AISLADA CON GAS ABB 300 KV.
CON ARMARIOS DE MANDO INTEGRADO PARA EQUIPOS DE CONTROL Y PROTECCION


Actualmente las subestaciones en gas ,se construyen en niveles de tension de hasta
800 Kv en varias configuraciones, aunque los costos de inversion inicial pueden
ser altos, posteriormente se puede reducir muchos costos secundarios en su
proyecto global como por ejemplo:

- Requerimiento mínimo de
espacio

- Compatibilidad con el
medio ambiente

- Alta disponibilidad de
operación

- Mejoria en la seguridad
del personal y de
operación
MODERNA INSTALACION DE ALTA TENSIÓN AISLADA CON GAS ABB 300 KV.
CON ARMARIOS DE MANDO INTEGRADO PARA EQUIPOS DE CONTROL Y PROTECCION

COMPARACION DE LAS DIMENSIONES A IGUAL CARACTERISTICA ENTRE UNA
SUBESTACION DE AISLAMIENTO DE AIRE Y UNA CON AISLAMIENTO CON GAS
SF 6

SUBESTACION EN SF6

SUBESTACION CONVENCIONAL AISLADA CON AIRE


DISYUNTOR EN SF6

TABLEROS DE CONTROL

SUBESTACION NUEVA CONOCOTO 138 – 46 KV EEQ

DESARROLLO DE LA TECNICA EN SISTEMAS BLINDADOS CON GAS
a) TÉCNICA CONVENCIONAL

SALA DE CONTROL

Panel de mando

SALA DE RELÉS Y cableado
APARATOS
AUXILIARES Registrador de
acontecimientos

SCADA
distribución y medición

INSTALACIÓN

* Revista ABB 08 1996
BLINDADA

Tablero GIS
de mando

cableado

a) TÉCNICA MODERNA

SALA DE CONTROL

Comunicación
hombre – máquina

conexión serial
para datos

INSTALACIÓN

BLINDADA

Tablero GIS
de mando

cableado

a) INSTALACCION BLINDADA CON TÉCNICA INTELIGENTE

SALA DE CONTROL

Comunicación
hombre – máquina

conexión serial
para datos

INSTALACIÓN

BLINDADA

Tablero GIS
de mando

Sensores
y actuadores

ENSAYOS PARA AISLAMIENTOS

Se han establecido características mínimas para los aisladores de líneas; Antes se
distinguían los aisladores por la tensión de servicio a que estaban destinados, pero,
actualmente, se estima que esta tensión no caracteriza a un aislador, ya que lo más
conveniente en cada caso depende de las condiciones del aislador. Mediante los
correspondientes ensayos, se han de estipular y comprobar las siguientes
características:

a) Línea de fuga
b) Distancia disruptiva
c) Tensión de corona
d) Tensión disruptiva, en seco, a la frecuencia normal
e) Tensión disruptiva, bajo lluvia, a la frecuencia normal
f) Tensión disruptiva, con ondas de sobretensión de frente recto
g) Tensión de perforación
h) Carga de rotura mecánica (tracción, compresión, flexión, torsión, según cada
tipo de aislador)
i) Carga de rotura combinada electromecánica Peso unitario
k) Forma y medidas, según plano acotado


Línea de fuga. Es la distancia entre las fuerzas
conductoras de las que está provisto el aislador,
en las condiciones que se establecen para los
ensayos de tensión disruptiva, medida sobre la
superficie del aislador

Distancia disruptiva. Es la distancia, en el

Distancia disruptiva
aire, entre las piezas de las que está provisto el
aislador, en las condiciones establecidas para
los ensayos de tensión disruptiva También se
denomina distancia de contorneamiento.


Tensión de corona. Es el valor eficaz de la tensión, expresado en kilovoltios,
al que deja de ser visible, en la oscuridad, toda manifestación luminosa en
cualquier punto del aislador, causada por la ionización del aire (efecto corona).

Tensión disruptiva. Se denomina
también tensión de contorneamiento y
es el valor eficaz de la tensión
expresado en kilovoltios, en el que se
produce la descarga disruptiva o descarga
de contorneamiento en el aislador. La
descarga disruptiva se produce a través
del aire bajo aspecto de una chispa o
arco, o de un conjunto de chispas y
arcos, que establecen conexión eléctrica
entre las piezas metálicas del aislador,
sometidas a la tensión de servicio.

SOPORTABILIDAD
El aislamiento es parte interna de los equipos en un sistema de potencia y
consiste de una combinación de diferentes tipos de materiales sólidos , líquidos
y gaseosos .

E (Kv) LA SOPORTABILIDAD DE UN
AISLAMIENTO (NO AUTORECUPERABLE)
ES LA MAYOR TENSIÓN QUE PUEDE
SOPORTAR SIN QUE HAYA UNA
CURVA DE SOPORTABILIDAD DE EQUIPAMIENTO
DESCARGA DISRUPTIVA A TRAVÉS DEL
MISMO

CURVA CARACTERISTICA DE
DESCARGA DE PARARAYOS

El gráfico representa
CURVA CARACTERISTICA
DE DESCARGA DE
cualitativamente una
CENTELLADORES comparación entre la
protección ofrecida por los
dispositivos de protección y
t la soportabilidad de los
equipos.

SOPORTABILIDAD

Tensión soportable Nominal a la frecuencia industrial de corta duración

Es el valor especificado de tensión a la frecuencia industrial que un equipo
debe soportar en condiciones de ensayo especificadas y durante un periodo de
tiempo generalmente no superior a (1) un minuto.

Tensión soportable Nominal de Impulso de Maniobra (atmosférico)

Valor de cresta especificado, de una tensión de impulso de maniobra
(atmosférico) para el cual no debe ocurrir descarga disruptiva en un
aislamiento sometido a un numero determinado de aplicaciones en
condiciones especificadas.

Este concepto es aplicable solamente al aislamiento no autorecuperable.
Esta tension también es denominada Nivel de Aislamiento a Impulso de
Maniobra (o atmosférico)

SOPORTABILIDAD
Cuando se habla de nivel de Aislamiento a Impulso de Maniobra de un
aislamiento no autorecuperable se refiere a la tension soportable al impulso de
maniobra estadistica. Para simplicidad de la expresion se adopta lo siguiente.
BIL ( basic impulse level ) Tension soportable al
impulso atmosférico ó nivel de aislamiento
atmosférico

PLACA DE CARACTERISTICAS DE
ESTE TRASFORMADOR DONDE
ENTRE OTROS DATOS ESTA EL
NIVEL DE AISLAMIENTO EN ALTA
Y BAJA TENSION (BIL)

TRANSFORMADOR DE S/E 300 KVA 4200 / 480 V
CENTRAL H. CUMBAYA EEQ

SOPORTABILIDAD

BSL ( basic switching level ) Tension soportable
al impulso de maniobra ó nivel de aislamiento
al impulso de maniobra

PLACA DE CARACTERISTICAS DE
ESTE SECCIONADOR DONDE SE
INDICA LA TENSION SOPORTABLE
AL IMPULSO DE MANIOBRA (BSL)
CUBICULO DE UN SECCIONADOR
TRIPOAR 36 KV 800 A

SOPORTABILIDAD
Como regla general, la coordinación de aislamiento son trazadas en el siguiente
diagrama
A: Prueba de aislamiento en onda cortada

A B: Prueba normal de aislamiento
B
C
C: Aislamiento nominal de BIL
TENSION

D D: Disparo del frente de onda, en el pararayos.

E: Disparo máx. de impulso atmosférico en el
pararayos
E F G
F: Tensión IR en el pararayos.
DE

G: Disparo de impulso de switcheo
PICO

(maniobra) en el pararayos.

1 10 100 1000 10000

TIEMPO EN MICROSEGUNDOS

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