CURSO INTRODUCCION A LAS SUBESTACIONES ELECTRICAS DE POTENCIA [Autoguardado].pptx

CAPACITACIÓN E INTRODUCCIÓN A
SUBESTACIONES ELÉCTRICAS DE
POTENCIA.
Noviembre de 2022

FACILITADOR
M EN C. GUILLERMO LÓPEZ GARCÍA
Noviembre de 2022

PON MUCHA ATENCIÓN EN…
LO QUE HACE
DICE
Y MUESTRA EL INSTRUCTOR
SIGUE CUIDADOSAMENTE EL
PROCESO, OBSERVA BIEN
¡¡LAS DIAPOSITIVAS Y TOMA NOTA!!
¡¡AL FINALIZAR HAREMOS UN
EJERCICIO IMPORTANTE!!
Noviembre de 2022

Semblanza profesional
• Vamos a conocernos
• Cual es tu objetivo del curso
• Nombre y ocupación
• Pase de lista
Noviembre de 2022

INTRODUCCIÓN A SUBESTACIONES ELÉCTRICAS DE POTENCIA.
BIENVENIDOS
AL CURSO
INTRODUCCION A
SUBESTACIONES
ELECTRICAS DE
POTENCIA.

EL OBJETIVO DE ESTE CURSO ES QUE ADQUIERAN
CONOCIMIENTOS Y DESARROLLEN HABILIDADES, PARA QUE
IDENTIFIQUEN Y CONOSCAN LOS PRINCIPIOS DE
OPERACIÓN, FUNCIONAMIENTO DE LOS ELEMENTOS DE
UNA SUBESTACION DE POTENCIA ASI COMO A LA
IMPLEMENTACION DE DIAGRAMAS UNIFILARES A SU
INTERPRETACION, CONOCER LA NOMENCLATURA DE
CLASIFICACION, AL CONOCIMIENTO DE LAS PROTECCIONES
BASICAS CON SU NOMENCLATURA Y PRINCIPIO DE
FUNCIONAMIENTO Y A LA OPERACIÓN DE SUBESTACIONES
ELECTRICAS DE POTENCIA EN BASE A LAS . "REGLAS DE
DESPACHO Y OPERACIÓN DEL SISTEMA ELÉCTRICO
NACIONAL" .

EL CONSTANTE CRECIMIENTO DEL PAÍS EN LO QUE RESPECTA A LA
INFRAESTRUCTURA PARA LA GENERACIÓN, TRANSMISIÓN Y
DISTRIBUCIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA, HA VENIDO
DEMANDANDO, TODO EL ESFUERZO NECESARIO PARA EL
DESARROLLO DEL PROCESO DE CAPACITACIÓN Y ADIESTRAMIENTO
DE PERSONAL EN EL AMBITO DE LAS SUBESTACIONES DE
POTENCIA
SE HA VENIDO DESARROLLANDO EL CAMBIO Y MODERNIZACIÓN
DE EQUIPOS, MATERIALES Y HERRAMIENTAS PARA ESTAR A LA
VANGUARDIA DEL MERCADO, REALIZANDO EL MÁXIMO
ESFUERZO PARA AVANZAR A LA PAR EN LA CAPACITACIÓN DEL
PERSONAL TÉCNICO Y PROFESIONISTA CADA VEZ CON MAYOR
CONOCIMIENTO DE SUS HERRAMIENTAS DE TRABAJO CON EL FIN
DE RESPONDER CON MAYOR GRADO DE EFICIENCIA EN LAS
DIFERENTES DISCIPLINAS TÉCNICAS

OBJETIVO GENERAL
Durante y después del curso INTRDUCCION A SUBESTACIONES
ELECTRICAS DE POTENCIA, el participante reconocerá cual es el
proceso del sistema eléctrico nacional a si como el funcionamiento
y la importancia del equipo eléctrico primario que conforma una
Subestación, con referencia a la normatividad de las "Reglas de
Despacho y Operación del Sistema Eléctrico Nacional"

INTRODUCTION GENERAL
El Sistema Eléctrico Nacional esta integrado principalmente
por las centrales generadoras, las Líneas de Transmisión y
las Subestaciones de Potencia desempeñando estas una
función muy importante ya que son los nodos de entrada y
salida de los paquetes de energía para su envío a grandes
distancias, regulación o distribución.
Conoceremos las definiciones importantes del equipo
Eléctrico Primario, con su ubicación física a si como su
simbología, protecciones, control y las comunicaciones,
dependiendo del arreglo unifilar típico en cada Subestación

ACTIVIDAD I
MENCIONAR MÍNIMO 10
ASPECTOS DE LO QUE
CONSIDERO QUE SE DEL
SISTEMA ELÉCTRICO NACIONAL
20 minutos

PAUSA ACTIVA
VAMOS POR UN CAFÉ
20 minutos

QUE VOY A APRENDER
• Conocerá quien administra, regula y opera el sistema eléctrico nacional
• Conocerá las reglas de despacho y de operación del sistema eléctrico
nacional
• Clasificaremos a las Subestaciones Eléctricas, dependiendo su función y
capacidad de transmisión
• Conoceremos el equipo primario, su funcionamiento de operación dentro de
una subestación eléctrica de potencia
• Determinará como se constituyen y clasifican los servicios propios en cada
Subestación Eléctrica de Potencia, dependiendo de los criterios de selección
• Interpretara diagramas unifilares y determinara cual es la configuración de
la subestación eléctricas de potencia en base a su diagrama unifilar
• Aprenderá a realizar maniobras de operación con afectación y sin afectación
en su funcionamiento de la subestación eléctrica de potencia
• Aprenderá a definir la nomenclatura del equipo dentro de un diagrama
unifilar según sea su función de cada uno de ellos

El SEN está integrado por: La Red Nacional de Transmisión (RNT) Las Redes Generales
de Distribución (RGD) Las Centrales Eléctricas que entregan energía eléctrica a la RNT
o a las RGD.
GRAFICAS DE DEMANDA DE LA RED NACIONAL DE ENERGIA ELECTRICA
https://www.cenace.gob.mx/Paginas/SIM/OperacionSEN.aspx#:~:text=El%20SEN%20es
t%C3%A1%20integrado%20por,la%20RNT%20o%20a%20las%20RGD
• El Programa para el Desarrollo del Sistema Eléctrico Nacional (PRODESEN) es un
programa que detalla la planeación anual, con un horizonte de quince años,
alineado a la política energética nacional en materia de electricidad.

• En el PRODESEN se define la planeación del Sistema Eléctrico Nacional (SEN) en el
cual se incluyen los elementos relevantes del Programa Indicativo para la Instalación
y Retiro de Centrales Eléctricas (PIIRCE), así como los programas de ampliación y
modernización de la Red Nacional de Transmisión (PAMRNT) y de las Redes
Generales de Distribución (PAMRGD).
• El Sistema Eléctrico Nacional es un sistema integrado que da servicio a 128 millones
de mexicanas y mexicanos que habitan en dos millones de kilómetros cuadrados,
uno de los mayores del mundo en una sola red La ampliación y modernización de la
Red Nacional de Transmisión (RNT) y los elementos de la Redes Generales de
Distribución (RGD) requieren de una rigurosa planeación, cuya base legal se
establece bajo el mandato constitucional y diversas disposiciones legales de nuestro
país, a fin de continuar satisfaciendo la demanda de energía eléctrica, reducir los
costos del suministro eléctrico, preservar y mejorar la Confiabilidad del Sistema
Eléctrico Nacional.

• De conformidad con lo que establece la Ley de la Industria Eléctrica, el Estado ejerce
el control operativo del Sistema Eléctrico Nacional (SEN) a través del CENACE.
• En este sentido, el CENACE tiene la facultad de determinar los actos necesarios para
mantener la Seguridad de Despacho, Confiabilidad, Calidad y Continuidad del SEN
que deban realizar los Participantes del Mercado, Transportistas y Distribuidores.
• La SENER dirige la planeación del Sistema Eléctrico Nacional, garantizando el
suministro de energía eléctrica conforme a los requerimientos del desarrollo
nacional, coordinando las diferentes fuentes de generación de la CFE y los privados.

ACTIVIDAD II
INVESTIGUE CUALES SON LAS
DIFERENTES FUENTES DE
GENERACION DE ELECTRICIDAD
SEGÚN SU TIPO DE
COMBUSTIBLE Y UNA BREVE
DESCRIPCION

VAMOS A DESAYUNAR
30 minutos

• Comprender que la electricidad es un servicio público necesario, y que el Gobierno
de México debe garantizar el acceso universal para las y los mexicanos,
contribuyendo de esta forma al crecimiento económico del país en condiciones de
calidad y mejor precio para el consumidor, todo ello bajo los criterios de eficiencia,
calidad, confiabilidad, continuidad, seguridad y sustentabilidad del sistema eléctrico
• Los retos que enfrenta el país requieren la recuperación de las capacidades en
materia de transmisión y distribución de electricidad. Es necesario también hacer un
uso óptimo de la infraestructura ya instalada de la Empresa Productiva del Estado,
especialmente para abastecer al Suministro Básico.

• Además, uno de los propósitos también es cumplir con los compromisos
internacionales en relación con el cambio climático y reducción de emisiones, se
propone el incremento ordenado de la generación eléctrica con energías limpias y
renovables. El futuro nos demanda hoy que se haga un uso racional y sostenible de
todos los recursos energéticos y tecnologías disponibles, para el desarrollo nacional
e integrar de manera ordenada, sostenible y confiable, las energías limpias y
renovables en la matriz energética nacional.
• El Programa de Desarrollo del Sistema Eléctrico Nacional (PRODESEN), establece los
objetivos, metas, estrategias y prioridades que deberán adoptarse para satisfacer la
demanda en el Sistema Eléctrico Nacional, garantizando que su operación se realice
en condiciones de eficiencia, calidad, confiabilidad, continuidad, seguridad y
sustentabilidad; para lo cual, deberá dar cumplimiento a los objetivos de las
diferentes fuentes de generación eléctrica

• La Ley de la Industria Eléctrica (LIE) contiene, entre otras disposiciones, lo siguiente:
a) Define al PRODESEN como el documento expedido
• por la Secretaría de Energía que contiene la planeación del Sistema Eléctrico
Nacional y que reúne los elementos relevantes de los programas indicativos para la
instalación y retiro de Centrales Eléctricas, así como los programas de ampliación y
modernización de la Red Nacional de Transmisión y de las Redes Generales de
Distribución.
b) Faculta a la Secretaría de Energía para dirigir el proceso de planeación y elaboración
del PRODESEN; como un instrumento de planeación a largo plazo que contemple los
requerimientos de infraestructura necesaria para satisfacer el consumo y demanda de
energía eléctrica del país, así como las estrategias que permitirán incrementar la
confiabilidad y el desarrollo del Sistema Eléctrico Nacional.

A efecto de satisfacer las necesidades de energía eléctrica para el desarrollo social y
económico del país, garantizando el acceso universal a precios asequibles para la
población y buscar disminuir la dependencia energética
c) Señala en sus artículos, los principios que rigen el PRODESEN, en los que se considera
procurar la operación del Sistema Eléctrico Nacional en condiciones de eficiencia,
calidad, confiabilidad, continuidad, seguridad y sustentabilidad; incluir los elementos de
la Red Eléctrica Inteligente; coordinarse con el Fondo de Servicio Universal Eléctrico;
incorporar mecanismos para conocer la opinión de los Participantes del Mercado y de
los interesados en desarrollar proyectos de infraestructura eléctrica, y considerar la
expansión y modernización de las Redes Generales de Distribución que se requieran
para interconectar la Generación Distribuida

Cabe mencionar que el sistema eléctrico nacional es la infraestructura mas grande que
existe en México, ya que cuenta de miles de kilómetros de cableado o tendido eléctrico
en todo el territorio Mexicano, ya que por sus líneas de transmisión se transporta no
solo energía si no que a su vez puede soportar la transmisión de comunicaciones.
• https://www.youtube.com/watch?v=5U-tPBZUxos
• https://www.youtube.com/watch?v=u3XXhYD658s
• https://www.youtube.com/watch?v=FHsOMoyydUY

1. Las Centrales Eléctricas que entregan energía eléctrica a
la RNT o a las RGD
2. La Red Nacional de Transmisión (RNT)
3. Las Redes Generales de Distribución (RGD)
4. Los demás elementos que determine la SENER.
5. Los equipos e instalaciones del CENACE utilizados para
llevar a cabo el control operativo del SEN

Las Centrales Eléctricas que
entregan energía eléctrica a la
RNT o a las RGD
Las centrales eléctricas dentro del
sistema eléctrico nacional son
aquellas que generan la energía
eléctrica para suministrarla a los
sistemas de la red nacional de
transmisión o las redes generales
de distribución
PRINCIPALES CENTRALES
ELÉCTRICAS

La Red Nacional de
Transmisión (RNT)
Red Nacional de
Transmisión: Sistema
integrado por el conjunto de
las redes eléctricas que se
utilizan para transportar
energía eléctrica a las Redes
Generales de Distribución y
al público en general, así
como las interconexiones a
los sistemas eléctricos
extranjeros que determine
la Secretaría. REGIONES DEL SEN

Las Redes Generales de
Distribución (RGD)
Distribución (RGD) son la
infraestructura del Sistema
Eléctrico Nacional mediante la
cual se transporta la energía
eléctrica al público en general y
se integran por las redes en
media tensión, las que operan
con niveles mayores a 1 kV y
menores e iguales a 35 kV y por
las redes de baja tensión
Distribución

• HIDROELECTRICA
• TERMOELECTRICA
• CARBOELECTRICA
• NUCLEOELECTRICA
• CICLO COMBINADO
• TURBOGAS
• COMBUSTION INTERNA
• GEOTERMOELECTRICA
• FOTOVOLTAICAS

LA SENER
Es la encargada de conducir la política energética del país, dentro del marco
constitucional vigente, para garantizar el suministro competitivo, suficiente, de alta
calidad, económicamente viable y ambientalmente sustentable de energéticos que
requiere el desarrollo de la vida nacional.
Una población con acceso pleno a los insumos energéticos, a precios competitivos; con
empresas públicas y privadas de calidad mundial, operando dentro de un marco legal y
regulatorio adecuado.
Con un firme impulso al uso eficiente de la energía y a la investigación y desarrollo
tecnológicos; con amplia promoción del uso de fuentes alternativas de energía; y con
seguridad de abasto.

CENACE
• El Centro Nacional de Control de Energía (CENACE) es un organismo público
descentralizado cuyo objeto es ejercer el Control Operativo del Sistema Eléctrico
Nacional; la Operación del Mercado Eléctrico Mayorista y garantizar imparcialidad
en el acceso a la Red Nacional de Transmisión y a las Redes Generales de
Distribución.
• El Centro Nacional de Control de Energía (CENACE) es un organismo público Es
responsable de formular los programas de ampliación y modernización de la Red
Nacional de Transmisión y de las Redes Generales de Distribución, los cuales en caso
de ser autorizados por la Secretaria de Energía (SENER) se incorporan al Programa
de Desarrollo del Sistema Eléctrico Nacional (PRODESEN).

REGLAS DE DESPACHO Y DE OPERACIÓN DEL SISTEMA ELECTRICO O
NACIONAL
• Con el propósito de normar la operación eficiente del Sistema Eléctrico Nacional, es
necesaria la formulación de un reglamento Interno de Operación que señale claramente
la delimitación de las responsabilidades funcionales y operativas, los procedimientos
técnicos y administrativos a utilizar, las herramientas indispensables para uso de los
trabajadores electricistas que intervienen en el proceso, así como el compromiso que
tienen para contribuir a la consecución de los objetivos fundamentales de Comisión
Federal de Electricidad.
• El contenido de este Reglamento proporciona una idea integral de la organización
Institucional que interviene en el proceso de la operación del Sistema Eléctrico Nacional,
así como del Área responsable directa de la operación y supervisión del Sistema, pero
sobre todo es la base normativa para quienes prestan sus servicios en Comisión Federal
de Electricidad.

REGLAS DE DESPACHO Y DE OPERACIÓN DEL SISTEMA ELECTRICO
NACIONAL
• Para que puedan desempeñar eficientemente y de manera segura las actividades que les
han sido encomendadas en el logro de los objetivos básicos de la operación tendientes a
proporcionar un servicio público de energía eléctrica continuo a los usuarios, con calidad
en el voltaje y la frecuencia, económico y con la máxima seguridad.
• La Comisión Federal de Electricidad basándose en principios técnicos y económicos y con
el fin de integrar bajo una misma dirección y por ende administrar más eficientemente el
despacho de carga utilizando metodología uniforme, a partir de 1962 funda la Oficina
Nacional de Operación de Sistemas y en razón de la evaluación del sistema de 1976 se
crea el Despacho Nacional de Carga, como órgano coordinador responsable de las
oficinas de operación de sistemas de todo el país, dependiendo de la Dirección General,
con el objetivo fundamental de operar los sistemas en todo el territorio nacional.

OBJETIVO
• Aplicar las medidas necesarias para mantener el suministro de energía eléctrica en forma
continua, con óptima calidad, con seguridad de los sistemas y al mínimo costo de
generación, dentro de las normas establecidas.
• Las regulaciones que se indican y que han sido elaboradas en el manual de REGLAS DE
DESPACHO DEL SISTEMA ELECTRICO NACIONAL, procurando sean lo más claras y simples
posibles tomando en consideración la base conceptual del funcionamiento del MEM (
mercado eléctrico mayorista),

ACTIVIDAD III
DEBERÁ DE REALIZAR UN MAPA MENTAL, DE LO
VISTO HASTA AHORA DEL SISTEMA ELÉCTRICO
NACIONAL
ACTIVIDAD IV
DEBERÁ DE REALIZAR UN ANÁLISIS DE LA
INTERPRETACIÓN DE LAS GRAFICAS DE DEMANDA
DEL SISTEMA INTERCONECTADO NACIONAL, DE LA
REGIÓN QUE LE CORRESPONDA Y COMPARARLA
CON DOS REGIONES MAS
Actividades asíncronas

BIENVENIDOS
AL CURSO
INTRODUCCION A
SUBESTACIONES
ELECTRICAS DE
POTENCIA.
SESION II

RECORDEMOS LO VISTO EN LA SESION ANTERIOR.
SI TODOS PARTICIPAMOS ADQUIRIMOS MAYOR Y
MEJOR CONOCIMIENTO.
¡ÉXITO!
• SISTEMA ELECTRICO NACIONAL
• SECRETARIA DE ENERGIA
• RED NACIONAL DE TRANSMISION
• RED NACIONAL DE DISTRIBUSION
• DEMANDA DE LA RED NACIONAL INTERCONECTADA
• PROGRAMA PARA EL DESARROLLO DEL SISTEMA ELECTRICO
NACIONAL
• REGLAMENTO DE DESPACHO Y OPERACIÓN DEL SISTEMA
ELECTRICO NACIONAL

VISION DE LA SENER
La visión de la SENER es: Lograr que el sector energético sea base para el
desarrollo nacional, logrando una población con acceso pleno a los insumos
energéticos, a precios competitivos; con empresas públicas y privadas de
calidad mundial, operando dentro de un marco legal y regulatorio adecuado.
Con un firme impulso al uso eficiente de la energía, la investigación y desarrollo
tecnológico; con amplia promoción del uso de fuentes alternativas de energía; y
con seguridad de abasto, con el objeto de cumplir las metas de la agenda 2030
de los Objetivos de Desarrollo Sostenible.
Garantizar el acceso universal a servicios de energía asequibles, confiables y
modernos y aumentar sustancialmente el porcentaje de la energía renovable en
el conjunto de fuentes de energía.

MISION DE LA SENER
La misión SENER, se encuentran alineadas a los principios y directrices que servirán de base
para la consecución de las metas y objetivos que se fijen en el Plan Nacional de Desarrollo
(PND) 2019-2024, el cual tiene como principios rectores: la austeridad, honestidad y
combate a la corrupción, así como directrices:
1.- Paz, Estado democrático y de derecho
2.- Bienestar social e igualdad.
3.- Desarrollo económico incluyente.
En la directriz de desarrollo económico incluyente que posee como principios la honestidad
y combate a la corrupción; considerando como programa y línea de acción el fomento al
sector energético como palanca para el desarrollo nacional. Lo cual conjuntamente con los
demás programas abonarán a un crecimiento económico con justicia y respeto a la
naturaleza, promoviendo la creación de empleos con salarios que permitan mejorar las
condiciones de vida, trabajo y el bienestar de las y los mexicanos, reduciendo las brechas
regionales y de desigualdad.

OBJETIVOS DE LA SENER
• Lograr que el país tenga un servicio de energía asequible, confiable, de
calidad, eficiente y moderno aprovechando recursos energéticos del país,
donde el abastecimiento sea con precios competitivos, en toda la cadena
productiva y económica, permitiendo mejorar la calidad de vida y contribuir
con la disminución de la desigualdad.
• Fortalecer el papel del Estado como rector del sector energético y conductor
de una política energética.
• Promover la mayor inversión pública y privada tanto nacional como
internacional que apoye la generación de empleos con salarios dignos y
disminuya la importación de hidrocarburos procesados
• Contribuir a mitigar los efectos negativos que la producción y el consumo de
energías fósiles puedan tener sobre la salud y el medio ambiente.

PLANIFICACION DE LA OPERACIÓN
El CENACE (centro nacional de control de energía) elaborará la Planificación
Operativa Energética de conformidad a lo establecido en el Artículo 24, de la Ley
de Régimen del Sector Eléctrico y en el Artículo 6, Capítulo II, del Reglamento de
Despacho y Operación del Sistema Nacional Interconectado, siguiendo la
metodología que se establece en esta Regulación. El objetivo de la Planificación
Operativa Energética es establecer una política óptima de la operación de los
embalses y uso eficiente de los recursos disponibles de generación, previa la
coordinación de mantenimientos efectuada por el CENACE con los generadores y
el transmisor, y minimizando los riesgos de falla en el abastecimiento y de
vertimientos en los embalses; teniendo en cuenta, además, la previsión de las
demandas y la aleatoriedad de la oferta y los caudales.

El CENACE (Centro nacional de control de energía).
El Centro Nacional de Control de Energía (CENACE) es un organismo público
descentralizado cuyo objeto es ejercer el Control Operativo del Sistema Eléctrico
Nacional; la Operación del Mercado Eléctrico Mayorista y garantizar
imparcialidad en el acceso a la Red Nacional de Transmisión y a las Redes
Generales de Distribución.
Como Operador Independiente del Sistema realiza sus funciones bajo los principios
de eficiencia, transparencia y objetividad, cumpliendo los criterios de calidad,
confiabilidad, continuidad, seguridad y sustentabilidad en la operación y control
del Sistema Eléctrico Nacional.

PLANIFICACION DE LA OPERACIÓN
Realiza la operación del Mercado Eléctrico Mayorista en condiciones que
promueven la competencia, eficiencia e imparcialidad, mediante la asignación y
despacho óptimos de las Centrales Eléctricas para satisfacer la demanda de
energía del Sistema Eléctrico Nacional.
Es responsable de formular los programas de ampliación y modernización de la
Red Nacional de Transmisión y de las Redes Generales de Distribución, los cuales
en caso de ser autorizados por la Secretaria de Energía (SENER) se incorporan al
Programa de Desarrollo del Sistema Eléctrico Nacional (PRODESEN).

MISION DEL CENACE
El CENACE como operador independiente del Mercado Eléctrico
Mayorista y del Sistema Eléctrico Nacional en México, tiene como misión:
Sustentar eficientemente las transacciones de los productos de la
electricidad entre generadores y consumidores.
Por ello
• Operan confiablemente el sistema eléctrico nacional
• Realizan una operación eficiente y no discriminatoria del Mercado
Eléctrico Mayorista
• Planean una expansión eficiente de la red eléctrica nacional

VISION DEL CENACE
Como actividad estratégica del Estado, proporcionar a los usuarios y
participantes de la industria eléctrica en México la confiabilidad eficiente
de un suministro de electricidad sustentable en el entorno ambiental,
social y económico, mediante:
• El recurso humano de alta calidad
• Una organización inteligente
• El uso de tecnologías de información y control

PAUSA ACTIVA
VAMOS POR UN CAFÉ
30 minutos

ACTIVIDAD I
REALICE UN CUADRO
COMPARATIVO DE CUALES SON
LAS FUNCIONES DE LA SECRETARIA
DE ENERGIA (SENER) Y DEL
CENTRO NACIONAL DE CONTROL
DE ENERGIA (CENACE)
ACTIVIDAD 30 MIN

PERTURBACIONES ELECTRICAS EN EL SEN
1. Picos (Spike) y Muescas (Notch)
2. Microcortes (Dropout)
3. Sobretensiones: transitorias (Surges) / Larga duración.
4. Subtensiones: transitorias (Sags) / Larga duración.
5. Subtensiones gradual y prolongada (Brownout)
6. Fallo de suministro (Blackout)
7. Armónicos de corriente y/o tensión.

Picos (Spike) y Muescas (Notch)
Dos tipos:
Los producidos por inducción de descargas atmosféricas (rayos) a las
líneas aéreas.
Los producidos por variaciones bruscas de corrientes de carga,
conexiones-desconexiones de cargas inductivas o capacitivas.
Efecto: Cuando sobrepasan los límites previstos, producen averías en
los aislamientos o en los semiconductores.

Microcortes (Dropout)
Son caídas de tensión profundas o totales, de una duración de unos pocos
milisegundos. Tienen por origen dos causas distintas:
Cortocircuitos cercanos al punto de consumo, liberados posteriormente por la
protección correspondiente.
Interrupciones en el suministro producidas por la conmutación de líneas y disparo de
protecciones con reenganche automático.

Sobretensiones: transitorias (Surges) / Larga duración
Sobretensiones de corta/larga duración debidas a disminuciones de carga en redes
con regulación mediocre (alta impedancia).

Subtensiones gradual y prolongada (Brownout)
Caída progresiva durante varios segundos, que suele terminar con un fallo total del
suministro. Se producen cuando existen fuertes perturbaciones en la explotación de
las redes y centrales productoras de energía. (Falta de potencia, pérdida de
sincronismo, etc).
Efecto: iguales consecuencias que un corte o microcorte.

Fallo de suministro (Blackout)
Fallo total debido generalmente al accionamiento intempestivo de una protección de
la red de distribución.
Efecto: Los cortes de suministro dejan inevitablemente parados los equipos a no ser
que posean un sistema de energía propio independiente del exterior.

Armónicos de corriente y/o tensión
Ciertos receptores consumen cargas no lineales, es decir, corrientes armónicas. Estas
corrientes producen caídas de tensión armónicas que modifican la onda de tensión
senoidal producida en origen (en los generadores de las centrales).
En un sistema de energía eléctrica, un armónico es un voltaje o corriente en un
múltiplo de la frecuencia fundamental del sistema. Los armónicos se pueden describir
mejor como la forma o las características de una forma de onda de voltaje o
corriente en relación con su frecuencia fundamental.

Las frecuencias armónicas en la red eléctrica son una causa frecuente de problemas
de calidad de la energía, lo que resulta en un aumento del calentamiento en los
equipos y conductores.
¿Qué causa los armónicos?
Las cargas eléctricas de CA se denominan lineales o no lineales.
Con una carga lineal, la relación entre las formas de onda de voltaje y corriente son
sinusoidales y la corriente en cualquier momento es proporcional al voltaje; Esto se
conoce como la ley de Ohm. Ejemplos de cargas lineales, transformadores, motores y
condensadores.

• Con una carga no lineal, la corriente no es proporcional al voltaje y fluctúa en
función de la impedancia de carga alterna, lo que significa que la corriente que
consume no tiene la misma forma de onda que el voltaje de suministro. Las cargas
no lineales dibujan corrientes en pulsos cortos abruptos. Estos pulsos distorsionan
las formas de onda de corriente, lo que a su vez genera armónicos que pueden
conducir a problemas de energía que afectan tanto al equipo del sistema de
distribución como a las cargas conectadas a él.
• Los ejemplos de cargas no lineales.
• rectificadores, variadores de velocidad y dispositivos electrónicos como
computadoras, impresoras, televisores, servidores y sistemas de
telecomunicaciones que utilizan tecnologías de conversión de energía de fuente
de alimentación conmutada.

¿Cuáles son las consecuencias de los armónicos?
La capacidad de un sistema de potencia para funcionar a niveles óptimos se ve
comprometida cuando la distorsión armónica ingresa al sistema. Los armónicos
crean ineficiencias en las operaciones de los equipos debido a la mayor necesidad de
consumo de energía. El aumento de la corriente total requerida crea mayores costos
de instalación y de energía, sobrecalentamiento y disminución de la rentabilidad en
los diferentes sistemas eléctricos.
¿Cómo puede reducir los armónicos?
• Algunas de las formas más comunes para controlar los armónicos incluyen:
Intentando reducir las corrientes armónicas producidas por la carga. Agregar un
reactor de línea o transformador en serie reducirá significativamente los
armónicos, además de proporcionar beneficios de protección contra transientes.

Nota.
• ¿Qué es un transiente? Las transientes son impulsos de energía de muy breve
duración (µs), inducidos en la onda sinusoidal. A pesar de su corta duración,
causan deterioro e incluso daño catastrófico en equipos electrónicos y de alta
tecnología como PLC, variadores, tarjetas de control y otros equipos sensibles.

• Agregar filtros para desviar las corrientes armónicas del sistema, bloqueando así
las corrientes de entrada al sistema en primer lugar, o suministrar las corrientes
armónicas localmente. Por ejemplo, agregar un filtro de derivación Shunt tan
cerca de la fuente como sea práctico esto cortocircuita las corrientes armónicas.
Manteniendo las corrientes fuera del sistema de suministro.
• El filtro de derivación Shunt es una buena opción porque es rentable y puede
corregir el factor de potencia de carga al tiempo que elimina la corriente
armónica.
• Realizando conexiones al transformador, que pueden reducir las corrientes
armónicas en un sistema trifásico.

VAMOS A DESAYUNAR
40 minutos

REALICE UNA BREVE DESCRIPCION CON SUS PROPIAS
PALABRAS DE LAS PERTURVACIONES EN UNA LINEA Y
DETERMINE LAS CAUASAS DE LOS ARMONICOS EN UNA LINEA
Y COMO CORREGIR LOS ARMONICO EN LA LINEA DE ALTA
TENSION
ACTIVIDAD 50 MIN

CUAL ES LA DIFERENCIA ENTRE ALTA, MEDIA Y BAJA TENSION
Las diferencias entre alta, media y baja tensión, es una de las cuestiones que en
muchas ocasiones se preguntan los usuarios en general.

CUAL ES LA DIFERENCIA ENTRE ALTA, MEDIA Y BAJA TENSION
Debemos de tenerlo en cuenta ya que se utilizan para diferentes propósitos.
Alta tensión.
• Llamamos alta tensión a la que se utiliza para transportar la energía en largas
distancias.
• Se llama así a la que supera los 30Kv. En general, es aquella que viene desde
centrales generadoras hasta subestaciones de transformaciones para su
distribución.
• Para transportarla se utilizan cables gruesos y aisladores sujetos a torres altas.

CUAL ES LA DIFERENCIA ENTRE ALTA, MEDIA Y BAJA
TENSION
Media tensión.
Se puede denominar media tensión a la que va desde 1Kv a 30Kv. Los cables
también pueden ir soportados en torres metálicas, aunque permite otras opciones
como los postes de madera y cemento.
Además, la media tensión también puede ir por línea subterráneas.
Baja tensión.
La baja tensión es la que se utiliza en el hogar, el alumbrado, industrias, es decir la
del uso diario en ciudades y casas.

CUAL ES LA DIFERENCIA ENTRE ALTA, MEDIA Y BAJA
TENSION
Líneas de transmisión aéreas de energía se clasifican en el sector de la energía
eléctrica por la gama de tensiones:
• Baja tensión - menos de 1.000 voltios, que se utiliza para la conexión entre un
cliente residencial o comercial pequeña y la utilidad.
• Media tensión - entre 1.000 voltios y aproximadamente 33 kv, que se utiliza
para la distribución en las zonas urbanas y rurales.
• De alto voltaje, que se utiliza para la sub-transmisión y la transmisión de
grandes cantidades de energía eléctrica y la conexión a muy grandes
consumidores.
• Extra Alto Voltaje - más de 230 kv, hasta aproximadamente 800 kv, utilizado
para larga distancia, transmisión de potencia muy alta.
• Ultra Alta Tensión - superior a 800 kv

LINEAS DE TRANSMISION
La red de transporte de energía eléctrica es la parte del sistema de suministro
eléctrico constituida por los elementos necesarios para llevar hasta los puntos de
consumo y a través de grandes distancias, la energía eléctrica generada en las
centrales eléctricas.

Una línea de transporte de energía eléctrica o línea de alta tensión es
básicamente el medio físico mediante el cual se realiza la transmisión de la
energía eléctrica a grandes distancias. Está constituida tanto por el elemento
conductor, usualmente cables de acero, cobre o aluminio, como por sus
elementos de soporte, las torres de alta tensión.

Una torre eléctrica o apoyo eléctrico; es una estructura de
gran altura, normalmente construida en celosía de acero,
cuya función principal es servir de soporte de los
conductores eléctricos aéreos de las líneas de transmisión
de energía eléctrica. Se utilizan tanto en la distribución
eléctrica de alta y baja tensión.
Pueden tener gran variedad de formas y tamaños en
función del uso y del voltaje de la energía transportada. Los
rangos normales de altura oscilan desde los 15 m hasta los
55 m, aunque a veces se pueden llegar a sobrepasar esta
altura.

Torre de suspensión: Sirven solamente para
soportar los conductores; son empleados en
las alineaciones rectas.
Torres de amarre: Se utilizan para
proporcionar puntos de amarre cuando no
se pueden utilizar la suspensión por
ahorcamiento (Recomendado hasta 30 Kv y
nunca en ángulo)
TIPOS DE TORRES

Torres de anclaje: Se utilizan para
proporcionar puntos firmes en la línea, que
limiten e impidan la destrucción total de la
misma cuando por cualquier causa se rompa
un conductor o apoyo.
Torres de fin de línea: Soportan las
tensiones producidas por la línea; son su
punto de anclaje de mayor resistencia.
TIPOS DE TORRES

Por lo general, la conductancia en líneas de transmisión se desprecia cuando se calcula el
voltaje y la corriente de líneas de trasmisión de potencia.
• las líneas cortas tienen una longitud menor de 80 km.
• Las líneas de longitud media son las que están entre 80 km y 240 km
• Las líneas que tienen más de 240 km requieren de cálculos en términos de constantes
distribuidas si se necesita un alto grado de exactitud, aunque para algunos propósitos,
se puede usar una representación de parámetros concentrados para líneas hasta de
320 km de largo.
Normalmente, las líneas de trasmisión se operan con cargas trifásicas balanceadas.
TIPOS DE TORRES

1. Aislador
2. Paquete de dos conductores (Arreglo multifase).
3. Espaciador para mantener los dos conductores
separados.
4. Soporte del cable de guarda, con conexión a
tierra, ubicado en la parte superior de la torre o
poste
5. Las tres fases de un lado de la torre constituyen
un circuito eléctrico. La mayoría de las líneas
tienen dos circuitos, uno para cada lado.
6. Placa de identidad indicando que línea es y quién
es el dueño. También por lo general tiene un
letrero de advertencia de seguridad sobre los
peligros de electrocución.
7. Dispositivo Anti escalamiento, alambre de púas
para detener la escalada no autorizada
ELEMENTOS EN LAS TORRES DE TRANSMISIÓN

PARTES QUE COMPONEN LAS TORRES DE TRANSMISION

DIFERENTES MEDIDAS DE TORRES DE LINEAS ELECTRICAS
SEGÚN SU CAPACIDAD DE TRANSPORTE

AISLADORES ELECTRICOS
Sirven de apoyo y soporte a los conductores, al mismo
tiempo que los mantienen aislados de tierra. El material más
utilizado para los aisladores es la porcelana, aunque también
se emplea el vidrio templado y materiales sintéticos.
Bajo el punto de vista eléctrico, los aislantes deben presentar
mucha resistencia ante las corrientes de fuga superficiales y
tener suficiente espesor para evitar la perforación ante el
fuerte gradiente de tensión que deben soportar. Para
aumentar la resistencia al contacto, se moldean en forma
acampanada
Bajo el punto de vista mecánico, deben ser suficientemente
robustos para resistir los esfuerzos debidos al peso de los
conductores.

AISLADOR TIPO TENSOR
El aislador tipo tensor es utilizado para suspender los
conductores en redes de transmisión aéreas en las que
existe un ángulo de giro mayor a 30º o en los extremos de
la línea, razón por la cual deben soportar esfuerzos
mecánicos elevados, existen aisladores tipo tensor de 3
1/2”, 4 1/4”, 5 1/2”, 6 3/4”.
AISLADOR TIPO PIN
El aislador tipo pin es empleado en redes eléctricas de
distribución, en estructuras en las cuales van crucetas,
este, es empleado para sostener el conductor.
Existen aisladores de pin sencillos y dobles y es
seleccionado según el nivel de tensión al cual va a
trabajar, para 7.2 kV, 13.2kV, 15 kV se emplea pin
sencillo y para 23 kV y 34.5 kV se emplea pin doble.

AISLADOR TIPO CARRETE
El aislador tipo carrete se emplea en redes
aéreas de distribución de energía eléctrica, en las
estructuras que no llevan crucetas para sostener
el conductor, el aislador es ubicado en perchas,
estas pueden ser de uno, dos, tres, cuatro y cinco
puestos según la cantidad de líneas.

.
Aisladores fijos. Unidos al soporte por un herraje fijo y no pueden, por consiguiente,
cambiar normalmente de posición después de su montaje
Unidos al soporte por un herraje fijo y no pueden, por consiguiente, cambiar
normalmente de posición después de su montaje.

Los aisladores eléctricos son elementos cuyo fin consiste en separar el conductor de la
línea de apoyo que lo soporta. Al emplearse los conductores eléctricos, se requiere que
tengan buenas propiedades dieléctricas ya que la misión de estos es evitar el paso de la
corriente del conductor eléctrico hacia tierra.
La unión de los conductores
eléctricos con los aisladores
eléctricos y de estos con los
apoyos se efectúa mediante
piezas metálicas
denominadas herrajes
eléctricos.

AISLADORES EN CADENA
Constituidos por un número variable de elementos según la tensión de servicio;
formando una cadena móvil alrededor de su punto de unión al soporte. Éste es el tipo de
aislador más empleado en media y en alta tensión.

AISLADORES EN CADENA
.
Este aislador se compone de una campana de porcelana o vidrio templado, en forma
de disco y que lleva en su parte inferior algunas ondulaciones. En la parte superior
de la campana está empotrada una caperuza de fundición o acero, y en su parte
inferior en un hueco bastante reducido, lleva un vástago sellado al aislador. La figura
muestra la disposición de los aisladores en una cadena de suspensión o en una
cadena de amarre.

.
La sujeción del aislador al poste se realiza por medio de herrajes .En la figura se
muestran los diferentes tipos de herrajes.

• REALICE UNA BREVE DESCRIPCION DE LAS DIFERENCIAS ENTRE ALTA, MEDIA Y BAJA
TENCION
• REALICE UN DIAGRAMA DE LA RED DESDE UNA GENERADORA DE 400KV, SUBESTACION
DE POTENCIA, SUBESTACION DE DISTRIBUCION, CLIENTES INDUSTRIALES Y RESIDENCIALES
INDICANDO VOLTAJES PARA CADA UNO DE LOS CASOS Y MEDIDAS DE SUS TORRES
• DETERMINE EL FUNCIONAMIENTO DE LOS AISLADORES EN LAS LINEAS ELECTRICAS
LLAMENCE ALTA, MEDIA Y BAJA TENSION, ASI COMO A LOS TIPOS Y FUNCION DE LOS
AISLADORES Y SUS HERRAJES
ACTIVIDAD 50 MIN

BIENVENIDOS
AL CURSO
INTRODUCCION A
SUBESTACIONES
ELECTRICAS DE
POTENCIA.
SESION III

MEJOR CONOCIMIENTO.
¡ÉXITO!
• CENACE
• SENER
• PERTURBACIONES ELECTRICAS EN EL SEN
• ARMONICOS DE CORRIENTE Y/O VOLTAJE
• DIFERENCIA ENTRE ALTA, MEDIA Y BAJA TENSION
• TIPOS DE TORRES
• ELEMENTOS DE UNA TORRE
• PARTES DE UNA TORRE Y MEDIDAS SEGÚN SU CAPACIDAD DE
TRANSPORTE
• AISLADORES ELECTRICOS TIPOS, CARACTERISTICAS Y HERRAJES

HILO DE GAURDA
• Es un conductor que no transmite potencia
mientras no haya descargas atmosféricas, esta
conectado ha tierra y tiene como fin proteger los
conductores de fase en una línea de transmisión y
los elementos de las subestaciones contra los
sobre voltajes y sobre intensidades ocasionadas
por descargas atmosféricas.
• El cable de guarda se utiliza en líneas de
transmisión por encima de los 34.5 Kv valor de
voltaje normal a partir del cual las sobre
tensiones producidas por los rayos alcanzan
magnitudes considerables que afectan los
componentes del sistema de potencia.

HILO DE GAURDA
• Al diseñar una subestación es necesario
protegerla de los tres tipos de sobretensiones que
se pueden presentar.
• por descargas atmosféricas
• por maniobras de interruptores
• desequilibrio en el sistema, provocadas por fallas
a tierra o por pérdidas súbitas de carga
• De los 3 casos las dos primeras son las más
importantes, para equipos que trabajan a
tensiones de 230 y 400kV.

FUNCION DEL HILO DE GUARDA
Proteger las líneas aéreas contra descargas
atmosféricas siendo su objeto primordial
• Reducir la tensión inducida en la línea aérea
por los rayos que caen en las cercanías
• Proteger los conductores de fase, absorbiendo
las descargas atmosféricas
• Reducir la acción devastadora del rayo
descargado directamente en la línea aérea
• Reducir el efecto de la corriente de cortocircuito
y participando por lo tanto en la disminución de
la resistencia de tierra y disminuyendo las
tensiones de paso que puedan poner en peligro
a las personas o animales.

HILO DE GUARDA OPGW
Estos cables combinan la función eléctrica del
cable de guarda con la de comunicaciones al
alojar fibras ópticas en su interior. Los alambres
deben ser de acero de alta resistencia o extra alta
resistencia.
Se diseñan teniendo en cuenta las condiciones
climáticas, eléctricas y mecánicas propias del
proyecto.
Existe una variedad de diseños para adecuarse a
las necesidades del cable. Para ello,
necesitaremos conocer:
• Número y tipo de fibras ópticas
• Carga mecánica exigida al cable
• Intensidad de cortocircuito de la línea

SUBESTACION ELECTRICA DE POTENCIA
El Sistema Eléctrico Nacional esta integrado principalmente por las Centrales
Generadoras, Líneas de Transmisión y Subestaciones de Potencia; desempeñando,
estas una función muy importante ya que son los nodos de entrada y salida de los
paquetes de energía para su envío a grandes distancias, regulación o distribución.
Una línea de transmisión eléctrica es el medio a través del cual se realiza la transmisión
y distribución de la energía eléctrica. Los elementos que la componen son los siguientes:
• Conductores
• Estructuras de soporte
• Aisladores

• Accesorios de ajustes entre aisladores y estructuras de soporte
• Cables de guarda (utilizados en las líneas de alta tensión para protegerlas de las
descargas atmosféricas)
Dependiendo de su función, las líneas de transmisión eléctrica pueden clasificarse en:
Líneas de transmisión
Las líneas de transmisión son las que se utilizan para llevar la energía eléctrica a
grandes distancias y en niveles de voltajes que son superiores de 34.500 v. Este tipo de
líneas son precisamente la unión entre las centrales eléctricas y las redes de
distribución.
Líneas de distribución.
Por otra parte, las líneas de distribución son las que llevan la energía desde las
subestaciones hasta las empresas, los domicilios o los alumbrados públicos de los
municipios. Los niveles de tensión utilizados son inferiores a 34.500 v.

DIAGRAMAS UNIFILARES
Las subestaciones se pueden denominar, de acuerdo con el tipo de función que
desarrollan, en tres grupos:
• Subestaciones variadoras de tensión.
• Subestaciones de maniobra o seccionadoras de circuito.
• Subestaciones mixtas (mezcla de las dos anterior).
De acuerdo con la potencia y tension que manejan las subestaciones, estas se
pueden agrupar en:
• subestaciones de transmisión. Arriba de 230 kV.
• Subestaciones de subtransmisión. Entre 230 y 115 kV.
• Subestaciones de distribucion primaria. Entre 115 y 23 kV.
• Subestaciones de distribucion secundaria. Abajo de 23 kV.

LOCALIZACION PARA LA INSTALACION DE UNA SUBESTACION
• El punto de partida para la localización de una subestación se deriva de un
estudio de planeación.
• A partir del cual se localiza, con la mayor aproximación, al centro de carga de la
región que se necesita alimentar.
Un método que se puede utilizar para localizar una subestación es el siguiente:
• En un plano grande de una ciudad se traza, a escala, una cuadricula que puede
ser de 0.5 x 0.5 cm. En cada cuadro podría representar medio kilometro de lado,
se obtiene estadísticamente la capacidad instalada calculando el numero de
transformadores de distribución repartidos en el Área y sumando la potencia en
kVA de todos ellos.

• Lo anterior se efectúa año tras año y, en esta forma, se detecta la velocidad de
crecimiento (en el área mencionada) de la demanda eléctrica, en kVA, para cinco
y para diez años. Obtenida la localización del centro de carga, conociendo la
capacidad actual de la subestación y previendo las ampliaciones futuras, se
determina la superficie necesaria para la instalación de la misma.
• A continuación. se procede a la localización de un terreno de Área igual o mayor
a la requerida y lo mas próximo posible al centro de carga del Área.
• Una vez localizado el terreno, y antes de comprarlo, se debe efectuar un estudio
para que no exista dificultad en la llegada de los circuitos de alimentación a la
subestación.

• Las alimentaciones podrán efectuarse por medio de líneas de transmisión, o bien, si no
hay espacio disponible para su tendido, por medio de cables subterráneos de alta
tensión.
Localizado el terreno necesario, se procede a la obtención de los datos climáticos de la
región:
• Temperaturas, máxima y mínima
• Velocidad máxima del viento
• Altura sobre el nivel del mar

• Nivel isoceraunico (de un lugar es el número promedio de días al cabo del año en los
que hay tormenta. Se considera día con tormenta a aquel en el que al menos se oye un
trueno)
• Nivel sísmico
• Nivel pluviométrico (comportamiento de la lluvia durante el periodo de un año,
promediando la cantidad de precipitaciones)
• Grado de contaminación
CAPACIDAD DE LA SUBESTACION
La capacidad de una subestación se fija, considerando la demanda actual de la zona
en kVA, mas el incremento en el crecimiento de la población y empresas consumidoras,
durante los siguientes diez años, previendo el espacio necesario para las futuras
ampliaciones.

TENSION DE OPERACION
Dentro de la gama existente de tensiones normalizadas, la tensión de una subestación se
puede fijar en función de los factores siguientes:
• Si la subestación es alimentada en forma radial, la tensión se puede fijar en función de
la potencia de la misma.
• Si la alimentación se toma de una línea de transmisión cercana, la tensión de la
subestación queda obligada por la tensión de la línea citada.

ENLISTE LAS FUNCIONES PRINCIPALES DE DEL HILO DE
GUARDA EN LINEAS DE ALTA TENCION
DETERMINE EL TIPO DE SUBESTACIONES ELECTRICAS EN
CUANTO A SU CAPACIDAD Y FUNCIONAMIENTO
CUALES SON LAS CONDICIONES MINIMAS PARA
CONSIDERAR LA UBICACIÓN DE UNA SUBESTACION
ELECTRICA DE POTENCIA
ACTIVIDAD 30 MIN

PARTES CONSTITUTIVAS DE UNA SUBESTACION ELECTRICA
DE POTENCIA
 TRANSFORMADORES DE POTENCIA
 REACTORES DE POTENCIA
 INTERRUPTORES DE POTENCIA
 TRANSFORMADORES DE POTENCIAL
 CUCHILLAS DESCONECTADORAS
 DISPOSITIVOS DE POTENCIAL
 TRANSFORMADORES DE CORRIENTE
 APARTARRAYOS
 BUSES
 ESTRUCTURAS
 BANCO DE BATERIAS Y CARGADORES
 TABLEROS DE PROTECCIONES
 SERVICIOS PROPIOS

TRANSFORMADORES DE POTENCIA
El Transformador es un dispositivo primario que de acuerdo a su relación modifica
los parámetros eléctricos, voltaje y corriente operando como elevadores o
reductores.

REACTORES DE POTENCIA
El Reactor es un dispositivo primario que absorbe los reactivos capacitivos
regulando el voltaje, además de compensar las líneas de transmisión que por su
longitud generan reactivos capacitivos cuando la demanda de carga es baja..

INTERRUPTORES DE POTENCIA
• Es un dispositivo primario de maniobra con capacidad interruptiva y por lo
tanto capaz de interrumpir un flujo de corriente en condiciones normales o de
disturbio en un tiempo mínimo

INTERRUPTORES DE POTENCIA
• El interruptor de potencia es un dispositivo electromecánico cuya función
principal es la de conectar y desconectar circuitos eléctricos bajo condiciones
normales o de falla.
• Adicionalmente se debe considerar que los interruptores deben tener también
la capacidad de efectuar recierres, cuando sea una función requerida por el
sistema.
• Se requiere que cualquier interruptor de potencia, sin tomar en cuenta su
aplicación particular, efectúe DOS operaciones fundamentales:
1. Cerrado, debe ser un conductor ideal.
2. Abierto, debe ser un aislado ideal.

INTERRUPTORES DE POTENCIA POR SU MEDIO DE
EXTINCION
• Interruptores en aceite, la energía del arco se disipa rompiendo las moléculas
de aceite.
1. Simples
2. Con cámara de extinción
3. Pequeño volumen de aceite
• Soplo de aire: la energía del arco eléctrico se disipa inyectándole una fuerte
presión de aire comprimido.
• Hexafluoruro de azufre: la energía del arco se disipa en el gas SF6.
• Vacío: Utiliza como medio de extinción vacío en el cual no se puede engendrar
plasma debido a la ausencia de los átomos que se requieren para la
ionización.

INTERRUPTORES DE POTENCIA POR SU MECANISMO DE
OPERACIÓN
• El mecanismo de accionamiento de un interruptor, se considera al conjunto de
elementos electromecánicos que permiten almacenar y disponer de energía,
útil para transmitir un movimiento, logrando posiciones finales de los
contactos de potencia, ya sea abiertos o cerrados dentro de valores de tiempo
de maniobra y de resistencia de contactos que favorezcan la operación
correcta del equipo.
A continuación, mencionaremos los actualmente mas conocidos:
1. Mecanismo de resorte
2. Mecanismo neumático
3. Mecanismo hidráulico
4. Combinaciones entre ellos

INTERRUPTORES DE POTENCIA POR SU MECANISMO

INTERRUPTORES DE POTENCIA POR SU UBICACIÓN DE CAMARAS
• Tanque muerto, en este tipo de interruptores las cámaras de extinción se encuentran
auto retenidas en un recipiente que se encuentra firmemente aterrizado, habiendo
entre este último y aquellas un medio aislante, por ejemplo, interruptores de gran
volumen de aceite. Los cuales constan de transformadores de corriente integrados.
• Tanque vivo, las cámaras se encuentran soportadas en columnas aislantes y estas
quedan separando la parte energizada del potencial a tierra, por ejemplo,
interruptores en SF6.

• Estos interruptores reciben el nombre debido
a la gran cantidad de aceite que contienen,
generalmente se construyen en tanques
cilíndricos y pueden ser monofásicos o
trifásicos. Los trifásicos son para operar a
tensiones relativamente pequeñas y sus
contactos se encuentran contenidos en un
recipiente común separados (aislantes).
• Al saltar el arco eléctrico, se desprende un
calor intenso que gasifica un cierto volumen
de aceite: ese gas a presión sopla al arco y
además sube a la parte superior del
interruptor provocando una turbulencia en el
aceite frío y aislante, baña los contactos e
impide que el arco se encienda nuevamente.
• En esta operación, una parte del aceite se ha
quemado por lo que el carbón negro asi
formado se deposita en el fondo del tanque.
INTERRUPTORES DE POTENCIA DE
GRAN VOLUMEN DE ACEITE

• VENTAJAS DE LOS INTERRUPTORES DE GRAN VOLUMEN DE ACEITE.
1. Construcción sencilla
2. Alta capacidad de ruptura
3. Pueden usarse en operación manual y automática.
4. Pueden conectarse transformadores de corriente en los bushings de entrada.
• DESVENTAJAS DE LOS INTERRUPTORES DE GRAN VOLUMEN DE ACEITE.
1. Posibilidad de incendio o explosión.
2. Necesidad de inspección periódica de la calidad y cantidad de aceite en el estanque.
3. Ocupan una gran cantidad de aceite mineral de alto costo.
4. No pueden usarse en interiores.
5. No pueden emplearse en conexión automática
6. Los contactos son grandes y pesados y requieren de frecuentes cambios

INTERRUPTORES DE AIRE
• También conocidos como neumáticos. Este tipo de interruptores se emplea en
tensiones de 230 Kv, los hay de diferentes marcas y características.
• En un interruptor de soplo neumático, las cámaras abren y cierran
simultáneamente, con lo cual la potencia del arco, seré parte entre ellas, Potencia
de una cámara = potencia total del arco/número de cámaras N
• Estos interruptores abren bastante rápido (4 ciclos) con lo cual se reducen los daños
al circuito y a los daños al circuito y a los contactos del propio interruptor. Emplean
la carga violenta de un chorro de aire a 16 Kg. /cm²., lanzando contra el arco para
barrerlo materialmente.
• Los interruptores neumáticos (en aire, se fabrican para tensiones desde 10 Kv
hasta750 Kv y más. Tienen la gran ventaja de que pueden ser operados por fase, lo
cual es de gran importancia para mantener la estabilidad del sistema cuando se
presenta fallas monofásicas en las líneas de transmisión. Al abrir sólo la fase
dañada, el flujo de potencia continúa y la estabilidad se mantiene.

VENTAJAS DE LOS INTERRUPTORES.
1. No hay riesgos de incendio o explosión.
2. Operación muy rápida
3. Pueden emplearse en sistemas con reconexión automática
4. Alta capacidad de ruptura
5. La interrupción de corrientes altamente capacitivas no presenta mayores
dificultades.
6. Menor daño a los contactos.
7. Fácil acceso a los contactos.
8. Comparativamente menor peso
DESVENTAJAS DE LOS INTERRUPTORES EN AIRE.
1. Poseen una compleja instalación debido a la red de aire comprimido, que incluye
motor, compresor, cañerías, etc.
2. Construcción más compleja
3. Mayor costo.

INTERRUPTORES DE POTENCIA DE VACIO
• El interruptor de potencia de vacío se diferencia de esos interruptores, porque no
requiere de un medio de extinción. Encontrar posición a los arcos de maniobra en
aire, SF6 o aceite, en el vacío falta la materia ionizable necesaria para la formación
de una descarga térmica de gases. Sin embargo, después de la apertura de los
contactos atravesados por una corriente, en el vacío se genera un arco de vapor
metálico, al cual para abreviar, de ahora en adelante llamaremos arco en vacío.
• El arco en vacío genera por sí mismo, los portadores de carga necesarios para
transmitir la corriente a través del vacío, mediante la vaporización del material de
los contactos.

• Es una característica propia de los
interruptores de vacío que las
cámaras de maniobra posean
contactos planos, los que solo se
tocan en sus superficies frontales
• Contactos tan simples como éstos,
son posibles debido a que en el vació
no es posible la oxidación o la
formación de capas extrañas. Por tal
motivo se hace innecesario el empleo
de movimientos de tales capas
extrañas como es el caso en los
interruptores con otros medios de
extinción
INTERRUPTORES DE POTENCIA DE VACIO

VENTAJAS DE LOS INTERRUPTORES EN VACIO.
• Tiempo de operación es muy rápido, en general la corriente se anula a la primera
pasada por cero.
• Rigidez dieléctrica entre los contactos se restablece rápidamente impidiendo la re
ignición del arco.
• Son menos pesados y más baratos.
• Prácticamente no requieren mantención y tienen una vida útil mucho mayor a los
interruptores convencionales.
• Especial para uso en sistemas de baja y media tensión.
DESVENTAJAS DE LOS INTERRUPTORES EN VACIO.
• Dificultad para mantener la condición de vacío.
• Tienen capacidad de interrupción limitada.

INTERRUPTOR DE POTENCIA DE HAXAFLORURO DE AZUFRE SF6
• El SF 6 se usa como material aislante y también para apagar el arco. El SF 6 es un gas
muy pesado (5 veces la densidad del aire), altamente estable, inerte, inodoro e
inflamable. En presencia del SF 6 la tensión del arco se mantiene en un valor bajo, razón
por la cual la energía disipada no alcanza valores muy elevados. La rigidez dieléctrica del
gas es 2.5 veces superior a la del aire (a presión atmosférica). La rigidez dieléctrica
depende de la forma del campo eléctrico entre los contactos, el que a su vez depende de
la forma y composición de los electrodos. Si logra establecerse un campo magnético no
uniforme entre los contactos, la rigidez dieléctrica del SF 6 puede alcanzar valores
cercanos a 5 veces la rigidez del aire. Son unidades selladas, trifásicas y pueden operar
durante largos años sin mantención, debido a que prácticamente no se descompone, y
no es abrasivo.

• Otra importante ventaja de este gas, es su alta rigidez dieléctrica que hace que sea un
excelente aislante. De esta forma se logra una significativa reducción en las superficies
ocupadas por subestaciones y switchgear. La reducción en espacio alcanzada con el uso
de unidades de SF 6 es cercana al 50% comparado a subestaciones tradicionales. Esta
ventaja muchas veces compensa desde el punto de vista económico, claramente se debe
mencionar que hay un mayor costo inicial, en su implementación. La presión a que se
mantiene el SF 6 en interruptores, es del orden de 14 atmósferas, mientras que en
switchear alcanza las 4 atmósferas.
• El continuo aumento en los niveles de cortocircuito en los sistemas de potencia ha
forzado a encontrar formas más eficientes de interrumpir corrientes de fallas que
minimicen los tiempos de corte y reduzcan la energía disipada durante el arco. Es por
estas razones que se han estado desarrollando con bastante éxito interruptores en vacío
y en Hexafluoruro de azufre (SF 6)

ESPECIFICACIONES DE LOS INTERRUPTORES DE POTENCIA
• Existe una gran diversidad y al igual que en los transformadores se deben especificar
generalidades, función del interruptor en la subestación, si la subestación es de tipo
interior o intemperie, si es de accionamiento manual o automático.
• Entre los datos técnicos que se deben proporcionar se pueden mencionar como
funcionamiento los siguientes.
TENSIÓN NORMAL DE OPERACIÓN.
• Es el máximo valor efectivo de tensión al cual el interruptor puede operar en forma
permanente. En general esta tensión es mayor al voltaje nominal del sistema.
FRECUENCIA NOMINAL.
• Es la frecuencia a la cual el interruptor está diseñado para operar. Este valor tiene
incidencia en los tiempos de apertura y cierre de los contactos además del tiempo de
apagado del arco.

CORRIENTE NOMINAL.
Es el máximo valor efectivo de corriente que puede circular a través del interruptor en
forma permanente, a frecuencia nominal, sin exceder los límites máximos de temperatura
de operación indicados para los contactos. La temperatura en los contactos depende del
material que están hechos (cobre, plata o equivalente), del medio en que están sumergidos,
y de la temperatura ambiente. En interruptores con contactos de cobre, las máximas
temperaturas de operación, están referidas a una temperatura ambiente máxima de 40 ºC
y en caso de contactos de plata de 55 ºC.
RIGIDEZ DIELÉCTRICA
Define la máxima tensión que soporta el interruptor sin dañar su aislación. La rigidez
dieléctrica debe medirse entre todas las partes aisladas y partes energizadas y también
entre los contactos cuando están abiertos. Estas pruebas se realizan entre contactos y tierra
(contacto cerrado), a través de los contactos, entre fases (con contactos cerrados).

CICLO DE TRABAJO.
El ciclo de trabajo normal de un interruptor de potencia se define como dos operaciones
"cerrar-abrir" con 15 segundos de intervalo. Para este ciclo de trabajo, el interruptor debe
ser capaz de cortar la corriente de cortocircuito especificada en sus características de placa
CORRIENTES DE CORTOCIRCUITO DE MOMENTÁNEA
Es el valor máximo efectivo que debe soportar el interruptor sin que sufra un deterioro,
debe ser capaz de soportar el paso de esta corriente en los primeros ciclos cuando se
produce la falla (1 a 3 ciclos). Entre estas corrientes deben especificarse los valores
simétricos y asimétricos.
CORRIENTES DE CORTOCIRCUITOS DE INTERRUPCIÓN.
Es el máximo valor efectivo medido en el instante en que los contactos comienzan a
separarse. Esta corriente corresponde a un cortocircuito trifásico o entre líneas con tensión
y ciclo de trabajo nominal. Entre estas corrientes deben especificarse los valores simétricos
y asimétricos de interrupción.

MENSIONE LA FUNCION PRINCIPAL DEL TRANSFORMADOR
DE POTENCIA, DEL REACTOR DE POTENCIA Y DEL
INTERRUPTOR DE POTENCIA
REALICE UN CUADRO COMPARATIVO DE LOS DIFERENTES
TIPOS DE INTERRUPTOR EN BASE A SU MECANISMOS DE
OPERACION, EXTINCION DE ARCO ELECTRICO Y DE SUS
VENTAJAS Y DESVENTAJAS.
ACTIVIDAD 40 MIN

DISPOSITIVO DE POTENCIAL (DP)
Es un dispositivo primario que modifica o reduce el potencial para reflejar las condiciones
primarias y llevarlo a los esquemas de protección, sincronización y señalización, tiene la
misma función que el TP solamente que este es del tipo capacitivo y el TP es inductivo

TRANSFORMADOR DE POTENCIAL (TP)
Su función es similar a los transformadores de potencial, solo que estos cuentan con una
parte inductiva y otra capacitiva donde se puede además conectar el acoplamiento de Oplat
para los canales de comunicación a través de las líneas de transmisión.

TRANSFORMADOR DE CORRIENTE (TC)
Es un dispositivo primario que modifica o reduce la corriente para reflejar las condiciones
primarias y llevarlas a los esquemas de protección y medición.

CUCHILLAS SECCIONADORAS
• Es un dispositivo primario de maniobra diseñado para seccionar un circuito de potencia sin
flujo de corriente, solo con potencial o sin el, en forma visible.
• Son interruptores que se utilizan ya sea en el lado de alta o de baja tensión, sirven como
protección para el transformador o el equipo asociado ya que pueden seccionarse en caso
de emergencia. Este tipo de protección se conecta en serie con el circuito. Existen cuchillas
individuales, es decir, una cuchilla para cada fase, y cuchillas de operación en grupo.
• Las cuchillas son parte esencial de las subestaciones ya que sirven para dar
mantenimiento a otras partes como seria los transformadores y otros dispositivos. Se
utilizan solo bajo tensiones nominales donde ya se ha dejado fuera de energía la línea.
• La diferencia con los interruptores reside en que los interruptores desconectan la energía y
las cuchillas únicamente dejan fuera ciertas partes de la subestación. Las cuchillas no se
pueden abrir con corriente por que podrían producir un corto circuito cuando arquea la
corriente o también sufrirían desgate muy rápido en los extremos de las cuchillas.

TIPOS DE CUCHILLAS SECCIONADORAS

TIPOS DE CUCHILLAS SECCIONADORAS
• La selección del tipo de cuchilla a emplear depende principalmente del arreglo de
barras de la subestación, así como del nivel de tensión; sin embargo, existen otros
factores que también pueden influir en la selección, como pueden ser: el costo, la altura
del equipo, tipo de mecanismo, número de polos, entre las maniobras de apertura y
cierre.

MECANISMO DE OPERACION DE CUCHILLAS SECCIONADORAS
TIPO MANUAL.
Consiste en un sistema mecánico para la apertura o
cierre de la cuchilla. La operación se realiza por medio
de una manivela, la cual se hace girar para cambiar
de posición la cuchilla. Este tipo de mecanismo se
utiliza generalmente en tensiones de 69 a 115kV.
TIPO CONTROLADO.
Consiste en un sistema electromecánico para la
apertura o cierre de la cuchilla, su operación se
realiza por medio de un motor localizado dentro de
un gabinete metálico. Este tipo de cuchillas presenta
la ventaja de que se puede operar de manera local y
remota. Se utiliza generalmente en tensiones de 72.5
a 420 kV.

MECANISMO DE OPERACION DE CUCHILLAS SECCIONADORAS
NUMERO DE POLOS
Las cuchillas se pueden clasificar
dependiendo su número de polos en
monopolares y tripolares:
CUCHILLAS MONOPOLARES.
En este tipo de cuchillas, cada fase cuenta
con un mecanismo independiente
(mecanismo por fase). Pueden ser
empleadas en sistemas eléctricos donde la
distancia física entre fases del sistema es
considerable, como es el caso de sistemas
de 400 kV.

CUCHILLAS TRIPOLARES.
En este tipo de cuchillas, se utiliza un solo
mecanismo de operación con el cual operan de
manera conjunta los tres polos. Generalmente
emplean en sistemas eléctricos donde la distancia
física entre fases del sistema no es considerable,
como es el caso de sistemas de 115 kV.
En México, para subestaciones con tensiones de
161, 230 y 400 kV, por lo general se utilizan
cuchillas de doble apertura lateral y cuchillas tipo
pantógrafo. Para tensiones de 115 kV o menores,
se utilizan comúnmente cuchillas de apertura
vertical y cuchillas tipo pantógrafo.
El número y tipo de cuchillas que se requieren para
cada proyecto, se especifican con base a la
información general de la obra, las características
del sitio de instalación y el arreglo de barras
empleado.

APARTARAYOS
Es un dispositivo primario diseñado para proteger otro equipo mas delicado o costoso de
sobretensiones causadas por descargas atmosféricas, maniobras, etc.
• El apartarrayos es un dispositivo que se encuentra conectado permanentemente en el
sistema, opera cuando se presenta una sobretensión de determinada magnitud,
descargando la corriente a tierra. Su principio general de operación se basa en la
formación de un arco eléctrico entre dos explosores cuya operación está determinada de
antemano de acuerdo a la tensión a la que va a operar.
• Su principal elemento activo son los varistores de óxido metálico cuya característica
principal es su no linearidad. Cuando está trabajando a voltaje nominal, la corriente que
fluye a través de este es de aproximadamente 1 mA. A medida que el voltaje aumenta, su
resistencia disminuye drásticamente, permitiendo que fluya más corriente y que la energía
del sobre voltaje se drene a tierra. Dicho dispositivo nos permite proteger las instalaciones
contra sobretensiones de tipo atmosférico.

APARTARAYOS
• Se fabrican diferentes tipos de apartarrayos,
basados en el principio general de operación;
por ejemplo: los más empleados son los
conocidos como “apartarrayos tipo auto
valvular” y “apartarrayos de resistencia
variable”.
• El apartarrayos tipo auto valvular consiste de
varias chapas de explosores conectados en
serie por medio de resistencias variable cuya
función es dar una operación más sensible y
precisa. Se emplea en los sistemas que
operan a grandes tensiones, ya que
representa una gran seguridad de operación.

APARTARAYOS
• El apartarrayos de resistencia variable funda su principio de operación en el principio
general, es decir, con dos explosores, y se conecta en serie a una resistencia variable. Se
emplea en tensiones medianas y tiene mucha aceptación en el sistema de distribución.
• La función del apartarrayos no es eliminar las ondas de sobretensión Presentadas
durante las descargas atmosféricas, sino limitar su magnitud a valores que no sean
perjudiciales para las máquinas del sistema.

APARTARAYOS
• La tensión a que operan los apartarrayos se conoce técnicamente como tensión de
cebado del apartarrayos. El condensador se emplea como filtro con los apartarrayos de
los generadores. Los apartarrayos se emplean para limitar las sobretensiones que se
producen por acción tanto de efectos transitorios (sobretensión debida a operación de
interruptores) como de descargas atmosféricas a niveles en los que los aislamientos del
equipo no sufran deterioro, así como para asegurar la continuidad del servicio al
presentarse dichas sobretensiones.
• Cada apartarrayos se encuentra normalmente abierto y se encuentra calibrado para que
a partir de cierta tensión entre línea y tierra se cierre automáticamente y filtre los frentes
de onda. Esto se hace con un circuito de resistencia variable, con tensión, de los
elementos dependiendo de la naturaleza de éstos. Al desaparecer la sobretensión el
apartarrayos vuelve a la posición de abierto.

BARRAS Y CABLES
• Son los arreglos con cable o tubo para formar las barras y que a través de las cuchillas
seccionadoras se conectan los interruptores de los alimentadores

AISLAMIENTO
• En una subestación de potencia el aislamiento es fundamental, ya que se encontrará en
todo el equipo primario en sus diferentes tipos (vidrio, porcelana, papel, etc.), incluyendo
los aisladores que soportan los buses y cables (tipo suspensión o pedestal).
ESTRUCTURA DE SOPORTE
• Son por lo regular estructuras metálicas que soportan a los buses y cables formando
arreglos especiales de acuerdo al tipo de subestación.

DIAGRAMAS DE PROTECCIONES ELECTRICAS
• Es aquel que muestra en forma ordenada en un diagrama unifilar o trifilar la
ubicación lógica de los esquemas de protección indicando así también sobre el
equipo que operan, como se muestra.

DIAGRAMAS DE CONTROL
Son aquellos que nos muestran la operación lógica de los dispositivos de protecciones, y
control, sobre el equipo primario de una subestación de potencia
CABLE
No.
CONDUCTORES
Y
CALIBRE
LARGO
APROX.
SALE DE LLEGA A FUNCION
COLOR
DEL
CONDUCTOR
OBSEVACIONES
4676 C.C. 4 #10 TABLERODUPLEX 12FF-20 TABLEROP.P. CK-5 ALIMENTACION N 11
400 K.V. SLYP - SLCN CK - 6 CTO.DE CORRIENTES B 12
SECC. 12 P 12 FF -21 LT-A 3260
TABLILLA “FF” 12 FF -22 TABLILLA C.K. CK - 7 R 13
12 FF -23 CK - 3 V IN
4677 C.C. 4 # 10 TABLERODIPLEX 11 FF - 1 TABLEROP.P CK - 2 ALIMENTACION N VI
400 K.V. 11 FF - 2 SLYLP - SLCN CK - 3 CTO DE CIRCUITOS DE B V2
SECC. 11P 11 FF - 3 LT - A3260 CK - 4 POTENCIALES R V3
4678 C.C. 2 # 10 TABLEROS S.P. POSITIVO TAB. P.P. PB – 2 ALIMENTACION N +
48 V.D.C. SLYP - SLCN 48 V.D.C.
NEGATIVO LT – A3260 PB - 3 B -
4679 C.C. 2 # 10 TAB. P.P. CG - 1 TAB. DUPLEX 11 EE - 10 CIRCUITODE N PT
SLYP - SLCN CG - 3 400 K.V. LT–A3260 11 EE - 11 DISPAROINT. A-3260 B TT
4680 C.C. 2 # 10 TAB. P.P. CE - 1 TABLERODUPLEX 11 EE - 16 CIRCUITO N PT
SLYP - SLCN CE - 2 400 K.V. LT PROT. 50BF
LT – A3260 A - 3260 11 EE - 17 INT.A -3260 B TT
4681 C.C. 2 # 10 TAB. P.P. SLYT. CD - 9 TAB. DUPLEX 11 DD - 8 INTERCONEXION B
BARRAS

DIAGRAMAS DE ALAMBRADO
Es aquel que muestra las conexiones y su localización entre los elementos componentes
de un tablero eléctrico y puede o no incluir las conexiones interiores de los mismos

LISTA DE CABLES
Los alambrados que unen los equipos desde el área de
operación hasta los tableros, por lo regular se hacen
con cables de control a través de ductos y trincheras los
cuales deben estar numerados (etiqueta)
progresivamente en su inicio y su término para ser
identificados.
Todos los cables deben estar registrados en los
formatos de lista de cables y en ellos debe describirse el
origen y el destino, la función, No. de tablillas, puntos
de conexión por su código de colores de izquierda a
derecha en la manera siguiente: Negro, blanco, rojo,
verde, naranja, azul, negro/blanco, blanco negro,
rojo/negro, verde/negro, naranja/negro, azul/negro.

TABLEROS DE PROTECCION
• Se localizan dentro de la caseta de control, están
diseñados para alojar, en su parte frontal a los
dispositivos de apertura o cierre de interruptores
y cuchillas, conmutadores de equipos de
medición, cuadros de alarma, sincronización,
etc., en su parte posterior, por lo regular se
encuentran todos los esquemas de protección y
relés auxiliares.
• Actualmente los tableros de control del equipo
de interrupción, la medición de los parámetros
eléctricos y los cuadros de alarma; se alojan en
el tablero mímico y los esquemas de
protecciones en tableros simplex.

SERVICIOS PROPIOS DE SUBESTACIONES DE POTENCIA
• Los servicios propios para Subestaciones de Potencia son fundamentales para la
continuidad de la Operación y Seguridad, por lo tanto, es muy importante la selección
de la Fuente de Alimentación.
• Generalmente estas fuentes deben quedar totalmente desligadas de las que se tienen
durante la etapa de construcción, a menos que se demuestre que son confiables.
• Como en cualquier momento la fuente de alimentación puede perderse, se requiere
contar con alimentaciones de emergencia.
• Para la Operación de una Subestación se necesita disponer de distintas fuentes de
alimentación eléctrica, de esta manera; asegurar sus diversas funciones (Protección,
control, señalización, fuerza motríz, alumbrado). Las dos fuentes más comerciales son:
1. Corriente alterna en baja tensión
2. Corriente continua

ELEMENTOS CONSTITUTIVOS DE LOS SERVICIOS PROPIOS
TRANSFORMADOR
En el caso de los transformadores de Servicios Propios, existe la necesidad, por razones de
fácil adquisición, construcción y mantenimiento, delimitar algunas de las características de
operación, lo que define también su aplicación específica. Por lo tanto se establece el
siguiente criterio:
• Impedancia nominal de 4 a 6%.
• Capacidad nominal mínima de 150 KVA.
• Relación nominal lado de alta tensión igual a la tensión nominal del terciario: Lado de
baja tensión 220/127 volts.
• Conexión delta (alta)- estrella a tierra (baja) con polaridad aditiva.
• Deberán requisitarse sin relevadores detectores de gases (Buchholz).
• Instalación de interruptor en el lado de alta tensión del Trasformador de servicios
propios.

TRANSFORMADOR CONECTADO A RED EXTERNA
• En el caso de los transformadores de Servicios Propios conectados a las líneas de
distribución, se recomienda estudiar técnica y económicamente el uso de una fuente
reguladora para cada utilización pudiendo protegerse éstos con cuchillas fusibles.
• En todos los casos deberán considerarse los servicios propios normales más los
correspondientes a mantenimiento, por lo que se estima que la capacidad del
transformador de servicios propios no deberá ser menor de 150 KVA.
PLANTA DIESEL DE EMERGENCIA
Para la aplicación de ésta fuente de energía eléctrica, es necesario tomar en cuenta los
siguiente criterio:.
• En todas las subestaciones de 400 KV, 230 KV y 115 KV que no tengan niveles de
transformación de 34.5 ó 13.8 KV y en las cuales solo se tenga una línea de distribución
de alimentación de servicios propios.

Para la determinar la capacidad de la planta de emergencia, se deben considerar las
siguientes cargas:
• Todos los cargadores de baterías.
• Alumbrado de emergencia en corriente alterna ya que no se conectará éste al banco de
baterías. Esto obliga a hacer un cálculo de las luminarias y su distribución con objeto de
determinar el número y tipo de lámparas.
• Motores de los sistemas de almacenamiento de energía. Como pueden ser compresores,
bombas de aceite hidráulico y carga de resortes.
• Motores de los sistemas de enfriamiento de las bombas de transformación, es decir
ventiladores, bombas, etc.
NIVEL DE TENSION
EN LA SUBESTACION
POTENCIA MINIMA DE LA PLANTA
DIESEL EN KVA
400/230 KV
400/115 KV
150
230/115. (69-34.5) KV 75

CRITERIOS DE SELECCIÓN DE LAS FUENTES DE ALIMENTACION
• Las fuentes de alimentación constituyen un punto muy importante en el diseño de los
servicios propios de la subestación, ya que de esto depende la correcta operación de los
sistemas de protección, control, medición y señalización; elementos importantes en la
confiabilidad de la subestación.
• La selección del número de fuentes de alimentación depende de la importancia de la
subestación y de su localización.
• Para los equipos de comunicación necesitamos de 48 volts de cd, para los equipos de
protección y de control 24 y 12 volts de cd.

BANCOS DE BATERIAS Y CARGADORES
• Son bancos de baterías estacionarios con capacidad para suministrar potencia en corriente
directa a los esquemas de protección, control del interruptor , señalización y todo el equipo
auxiliar que requiera de corriente directa, los cuales se tienen ubicados en los centros de
carga de corriente directa.
• Estos bancos de baterías deben contar por su cargador rectificador primario y de respaldo
que convierte la corriente alterna en corriente directa para mantener con carga los
bancos de baterías de 125, 48, 24 Y 12 volts de corriente continua

• MENCIONE LAS CARACTERISTICAS MAS INPORTANTES DEL EQUIPO PRIMARIO DE UNA
• MENCIONE EL FUNCIONAMIENTO DEL EQUIPO PRIMARIO DE UNA SUBESTRACION
• MECIONE LA DEFINICION DE EQUIPO PRIMARIO Y SU DEFINICION PROPIA DE CADA UNO
QUE SE MENCIONARON
• MENCIONE CUAL ES LA FUNCION PRINCIPAL DEL BACO DE BATERIAS Y COMO ESTA
COMPUESTO
• MENCIONE CUAL ES LA DEFINICION DE SERVICIOS PROPIOS Y COMO ESTA COMPUESTO
ACTIVIDAD ASINCRONA

BIENVENIDOS
AL CURSO
INTRODUCCION A
SUBESTACIONES
ELECTRICAS DE
POTENCIA.
SESION IV

MEJOR CONOCIMIENTO.
¡ÉXITO!
• EQUIPO PRIMARIO
• SERVICIOS PROPIOS

DIAGRAMA UNIFILAR
El diagrama unifilar de una subestación eléctrica es el resultado de conectar en forma
simbólica y a través de un solo hilo todo el equipo mayor que forma parte de la
instalación. considerando la secuencia de operacion de cada uno de los circuitos.
El diseño de una instalación eléctrica tiene su origen en el diagrama unifilar
correspondiente, que resulta del estudio de las necesidades de carga de la zona en el
presente y con proyección a un futuro de mediano plazo.

TIPO DE DIAGRAMA Y SU EVALUACION PARA UNA SUBESTACION
La elección del diagrama unifilar de una subestación depende de las características
especificas de cada sistema eléctrico y de la función que realiza dicha subestación
en el sistema.
El diagrama de conexiones que se adopte determina en gran parte el costo de
la instalación. Este depende de la cantidad de equipo considerado en el diagrama.
lo que a su vez repercute en la adquisición de mayor área de terreno y finalmente,
en un costo total mayor.
Por otra parte, en la realización de un mismo diagrama de conexiones, se pueden
adoptar diferentes disposiciones constructivas, que presentan variaciones de la
superficie ocupada, en función del tipo de barras, del tipo de estructuras, de la mayor
o menor sencillez de la instalación, del aspecto de la instalación, mismas que también
repercuten en el costo final de la subestación.

DIAGRAMA CON UNA SOLA
BARRA
• Es el diagrama mas sencillo. En
condiciones normales de operación,
todas las líneas y bancos de
transformadores están conectados al
único juego de barras.
• El manteamiento de los interruptores
se dificulta porque hay que dejar fuera
parte de la subestación.
• Es el arreglo que utiliza menor
cantidad de equipo y, por lo tanto, es el
mas económico.

DIAGRAMA DE CONEXION CON UN SOLO
JUEGO DE BARRA PRINCIPAL Y UNA
BARRA DE TRANSFERENCIA Es una alternativa del caso, en la cual las
barras de transferencia se utilizan para
sustituir. a través del interruptor comodín,
cualquier interruptor que necesite
mantenimiento. Supongamos que se desea
reparar el interruptor del circuito 1, primero
se abre el interruptor 1, luego sus cuchillas A
y B. Ahora se cierran las cuchillas
C del circuito 1 y las A y B del interruptor
comodín. Finalmente se cierra el interruptor E
con lo cual queda en servicio el circuito 1, y el
interruptor 1 queda des energizado y listo
para su reparación.

• En condiciones normales de operación. todas las
líneas y bancos de transformadores se conectan a
las barras principales. Con este diagrama se
obtiene buena continuidad de servicio.
• Los arreglos con interruptor comodín logran
mayor flexibilidad de operación, aunque
aumentan las maniobras en el equipo.
• Este arreglo permite sustituir y dar mantenimiento
a cualquier interruptor por el comodín, sin alterar
la operación de la subestación en lo referente a
desconectar líneas o bancos de transformadores.
• Con respecto al caso anterior, la cantidad de
equipo necesario es mayor, así como su costo.
DIAGRAMA DE CONEXION CON UN
JUEGO DE BARRA DE AUXILIARES

JUEGO DE BARRA O BARRA PARTIDA
A este diagrama también se le conoce
con el nombre de barra partida y es de
los mas utilizados.
El diagrama tiene como característica
que la mitad de las líneas y
transformadores se conectan a un
juego de barras y la otra mitad a otro
juego.
• Desde el punto de vista de
continuidad, el arreglo no es bueno
debido a que por cada interruptor
que necesite revisión se tiene que
desconectar el transformador o
línea correspondiente.

DIAGRAMA CON DOBLE JUEGO DE BARRAS PRINCIPALES Y
UNO DE BARRA AUXILIARES

JUEGO DE BARRA DE AUXILIARES
Realizar la maniobra de liberar el
interruptor de barra principal y pasar
lo por barra auxiliar

DIAGRAMA CON ARREGLO EN ANILLO SECILLO
Es un esquema que se puede presentar con cualquiera de las dos variantes A o B y es
muy flexible en su operación; se utiliza mucho en la salida de 23 kV de las subestaciones
de distribución, utilizando anillo sencillo o doble. También se utiliza en subestaciones de
230 Kv como el de la variante A

ARREGLO EN ANILLO SECILLO
• Permite perfecta continuidad de servicio, aun en el caso de que salga de servicio
cualquier transformador de línea.
• Al salir de servicio cualquier circuito por motivo de una falla, se abren los dos
interruptores adyacentes, se cierran los interruptores de enlace y queda restablecido
el servicio instantáneamente. Si falla un transformador o una línea, la carga se pasa
al otro transformador o línea, o se reparte entre los dos adyacentes. En caso de
haber mas de dos transformadores, se puede usar un arreglo con doble anillo.
• Si el mantenimiento se efectúa en uno de los interruptores normalmente cerrados, al
dejarlo des energizado, el alimentador respective se transfiere al circuito vecino,
previo, cierre automático del interruptor de amarre.
• Prácticamente requiere el mismo equipo que el primer caso de barra sencilla, con la
ventaja de que se ahorra la protección de barras.

DIAGRAMA ARREGLO DE INTERRUPTOR Y MEDIO

ARREGLO DE INTERRUPTOR Y MEDIO
También este esquema se puede presentar con las variantes A o B. Este arreglo se utiliza
mucho en las áreas de alta tensión de las subestaciones de gran potencia, sobre todo en
aquellas de interconexión, que forman parte de un sistema en anillo.
• En ambas variantes hay perfecta continuidad de servicio.
• En condiciones normales de operación, todos los interruptores están cerrados, cada
juego de barras tiene su propia protección diferencial y, en caso de falla en cualquier
juego de barras, esta desconecta todos los interruptores que llevan energía al juego
de barras afectado, sin dejar fuera de servicio ninguna línea, ni transformador.
A cada sección del diagrama unifilar la llamamos modulo. En este caso, cada modulo
consta de tres interruptores, cada uno de los cuales tiene dos juegos de transformadores
de corriente, uno a cada lado y dos juegos de cuchillas, tambien uno a cada lado.

ARREGLO DE INTERRUPTOR Y MEDIO
Los interruptores externos conectan a las barras, del lado de la línea en un caso, y del
lado del banco en el otro caso. Entre los dos interruptores exteriores y el central se
observa una conexión de línea o cable de un lado; y del otro, una conexión a un
transformador.
• Se puede efectuar la reparación de cualquier interruptor en el momento que se
necesite, sin afectar la continuidad de servicio.
• Este caso, comparado con el de doble barra mas barra auxiliar, requiere una cantidad
ligeramente mayor de interruptores, aunque una cantidad bastante menor de
cuchillas lo que al final de cuentas representa un costo total menor.

DIAGRAMA CON ARREGLO
DE DOBLE INTERRUPTOR
Es otra forma de arreglo escasamente
utilizado por su alto costo, aunque tiene un
incremento de confiablidad relativamente
mayor que en los casos de anillo o
interruptor
y medio.
• A continuación, se indican como
ejemplo, dos casos de alta confiabilidad
que se han usado en México.

ARREGLO DE DOBLE INTERRUPTOR
1. Plantas generadoras con unidades de 350 MW.
Supongamos el uso del diagrama de
interruptor y medio y consideremos que el
interruptor 2 esta en reparación. Supongamos
ahora la posibilidad de que la línea C falle
ocasionando la apertura de los interruptores 1
y E.
En este momento, un generador de 350 MW que
alimentara el sistema a través del
transformador A, quedaría fuera del sistema
desperdiciándose un gran volumen de energía.

ARREGLO DE DOBLE
INTERRUPTOR
Supongamos ahora que utilizamos el
diagrama de interruptor doble, considerando
las mismas condiciones, o sea, el interruptor
2 en reparación y falla de la línea C. En este
caso, la energía del generador A se puede
inyectar en el sistema a través del cierre de
los interruptores 1 y 7 que alimentan la línea
D.
.

REALICE LAS MANIOBRAS NECESARIAS PARA
TENER LA LINEA DE SALIDA CONECTADA AL BUS 1
DE LOS DIAGRAMAS UNIFILARES QUE SE
MENCIONANAN
BARRA PRINCIPAL Y DE TRANSFERENCIA
DOBLE BARRA Y DOBLE INTERRUPTOR
DOBLE BARRA CON INTERRUPTOR Y MEDIO
BARRA SENCILLA
BARRA SECCIONADA CON BANDA DE TRANSFERENCIA
ACTIVIDAD ASINCRONA

BARRA PRINCIPAL Y DE TRANSFERENCIA
• COLOCAR INTERRUOTOR Y CUCHILLAS NECESARIAS PARA
DEJAR LALINEA EN CONDICIONES NORMALES DE
OPERACIÓN.
• REALIZAR LA MANIOBRA PARA LIBERAR EL BUS 1
PASANDOLO POR TRANSFERENCIA, PARA NO TENER
AFECTACIONES AL SISTEMA
• INDICAR LOS PASOS SEGÚN SE EL PROCEDIMIENTO DE LA
MANIOBRA

DOBLE BARRA Y DOBLE INTERRUPTOR
OPERACIÓN.
PASANDOLO POR BUS 1, PARA NO TENER AFECTACIONES AL
SISTEMA
MANIOBRA

DOBLE BARRA CON INTERRUPTOR Y MEDIO
• COLOCAR EL CIRCUITO EN CONDICIONES NORMALES DE
OPERACIÓN
• LIBERAR EL BUS 1 O BUS 2 SEGÚN CONSIDERE LAS
NECESIDADES VDE DAR MANTENIMIENTO AL INTERRUPTOR
L1 O L2
MANIOBRA

BARRA SENCILLA
MANIOBRA PARA DEJAR OPERATICA LA LINEA

BARRA PRINCIPAL Y BARRA DE TRANSFERENCIA
OPERACIÓN.
PASANDOLO POR TRANSFERENCIA, PARA NO TENER
AFECTACIONES AL SISTEMA
MANIOBRA

• INDICAR LOS PASOS PARA DEJAR OPERATIVA LA LINEA Y QUE ESTE CONECTADA A BUS 2
• REALIZAR LA MANIOBRA E INDICAR LOS PASOS PARA REALIZAR EL AMRRE DE BUS1 A BUS2.

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