Maniobras en Instalaciones de Alta Tensión (Parte 1ª) Andrés Granero 1.- Subestaciones Eléctricas Se denominan con el nombre de Subestaciones Eléctricas al conjunto de equipos destinados a dirigir el flujo de energía eléctrica, en un punto de la red en el que confluyen líneas (conectan nudos lejanos de igual tensión) y transformadores (conectan nudos cercanos de distinta tensión). El conjunto de la instalación está formada por la aparamenta eléctrica y los edificios necesarios para realizar alguna de las funciones siguientes: transformación de la tensión, de la frecuencia, del nº de fases, rectificación, compensación del factor de potencia y conexión de dos o más circuitos. Imseingenieria.blogspot.com.es Página 1 1.1.- Equipos principales de la instalación: Transformadores – seccionadores – interruptores – aparatos de medida – condensadores – autoválvulas – Edificio de control (celdas, cuadros de control, etc.) – galerías de cables – parque exterior – pórticos – celdas AT – celdas MT 1.2.- Tipologías de Subestaciones Eléctricas La innovación tecnológica y el conocimiento de nuevos medios dieléctricos aplicables a los diferentes elementos que componen una subestación eléctrica permiten reducir las distancias y compactar las dimensiones totales de las subestaciones eléctricas. Dicho hito permite clasificar las subestaciones eléctricas en dos grandes grupos: • Subestaciones Convencionales. • Subestaciones Blindadas Sistema G.I.S (SF6). Ambos tipos de subestaciones pueden clasificarse según el emplazamiento que ocupen en: • Subestaciones de Intemperie. • Subestaciones de Interior. Figura 1: Subestación GIS de Interior Rigiéndose por criterios económicos, hoy en día las Subestaciones Convencionales se disponen de tipo Interior en el caso de que la tensión sea igual o inferior a 36 kV, siendo lo habitual el uso de cabinas prefabricadas del tipo “Metal Clad” o “Metal Enclosure” para dichos valores de tensión. Por otro lado lo habitual es disponer de Subestaciones Convencionales de tipo Intemperie cuando nos encontramos en un rango de tensiones entre 45 y 765 kV. Imseingenieria.blogspot.com.es Página 2 Figura 2: Subestación de Intemperie Las Subestaciones Blindadas de Sistema G.I.S se utilizan tanto para Intemperie como en Interior. 2.- Maniobras en las Instalaciones eléctricas Se conocen con el nombre de maniobras las operaciones voluntarias que provocan un cambio de estado en una instalación o equipo eléctrico por medio de operaciones sobre los elementos de corte de las Subestaciones Eléctricas, bajo la coordinación del Despacho de Explotación (DE) o del Centro de Maniobras de Distribución (CMD). Se pueden distinguir: - Maniobras de explotación: su objetivo es modificar el estado de una instalación o equipo eléctrico, desde el punto de vista de su funcionamiento y operatividad dentro de la red, por necesidades de su explotación. - Maniobra de seguridad: su objetivo es garantizar la seguridad de los operarios que efectúan trabajos sobre una instalación o equipo eléctrico. En la realización de maniobras existe una comunicación verbal o escrita entre las personas que ordenan las maniobras y aquellas que las ejecutan. Para ello se utiliza un vocabulario particular que es necesario conocer. Imseingenieria.blogspot.com.es Página 3 Figura 3: Despacho de Explotación 2.1.- Vocabulario y Definiciones: 2.1.1.- Instalaciones - - - - - Estación o Subestación: Denominaciones que se emplean para designar un conjunto de instalaciones eléctricas, ubicadas en un mismo lugar y en las que se lleva a cabo la interconexión de líneas y/o la transformación de energía eléctrica a otros niveles de tensión (Estación de Central, Subestación Receptora, Estación Primaría, Subestación de Transformación, etc.). Despacho de Explotación (DE) o Centro de Maniobras de Distribución (CMD): Es la oficina que asume el control permanente del estado de la red a ella asignada y ordena las maniobras que hay que efectuar, para lograr que la explotación sea lo más segura y racional posible. Instalaciones: Conjunto de equipos generadores, transformadores, salidas de línea de una central, Subestación o Centro, etc. y que según su valor nominal de tensión se clasifican en instalaciones de baja tensión (tensiones nominales iguales o inferiores a 1000 V. en corriente alterna y 1500 V. en continua) y en instalaciones de alta tensión (tensiones nominales superiores a 1000 V en corriente alterna y 1500 V en continua). Campo - Bahía ó Módulo. Es el conjunto de equipos de potencia que al ser operados manual o automáticamente (ante consignas o ante faltas) modifican en la Subestación la conectividad de líneas, transformadores, grupos generadores, acopladores de barras, bancos de condensadores, etc. Centro: Punto de interconexión entre líneas de Distribución, para suministro o transformación de energía eléctrica. La palabra “Centro” se emplea para designar un centro de Reparto, Centro de Maniobra, Centro de seccionamiento, Centro de medición, Centro de Transformación. Imseingenieria.blogspot.com.es Página 4 - - - Salida: Conjunto de aparatos y conexiones que enlazan una instalación (línea, transformador, etc.) a los juegos de barras. La palabra “Salida” se emplea sea cual sea la función de la línea, transformador, etc. en la Estación considerada. Sin embargo, si esta función es únicamente la de llevar energía a la Estación o Centro está permitido reemplazar “Salida” por “Entrada”. Línea Aérea: canalización aérea que sirve para el transporte o la distribución de energía eléctrica,. La línea empieza en los seccionadores de cabeza de línea, excluidos estos. Línea Subterránea: canalización subterránea de energía eléctrica. Empieza en los seccionadores de cabeza de línea, excluidos estos. Fuente de tensión: Se denomina fuente de tensión a cualquier elemento de una instalación eléctrica por el cual llega una tensión. Posible fuente de tensión: Se entiende por posible fuente de tensión a cualquier elemento de una instalación eléctrica por el cual puede llegar una tensión y que en condiciones normales no está previsto que llegue. Se considera dentro del concepto de posibles fuentes de tensión a la tensión de retorno. Esta tensión de retorno puede ser originada por: dobles suministros de la Compañía Eléctrica, producción de energía en industrias, caída de conductores en cruzamientos de líneas, fenómenos de inducción, descargas atmosféricas… 2.1.2.- Estado de las instalaciones - - - - Instalación en servicio: Es aquella que se halla en tensión y es utilizada para la explotación. Deben distinguirse dos tipos de instalaciones en servicio: a) Sólo en tensión: Es aquella instalación en tensión que no tiene conectada ninguna carga externa (tensión en vacío). b) En carga: Instalación en tensión por la cual circula una corriente de carga considerable. NOTA: en condiciones normales, no podrá retirarse de servicio ninguna instalación, sin la autorización del DE o CMD. Sin embargo, en caso de fuerza mayor (peligro de vidas humanas, incendio, deterioro de las instalaciones, etc.) el personal responsable de la vigilancia de las instalaciones deberá, sin consultar con el DE o CMD, ejecutar a su criterio y bajo su responsabilidad, las maniobras precisas para eliminar el peligro, informando, una vez tomadas las medidas de urgencia, de lo ocurrido y situación en que se encuentra el servicio e instalaciones a quién corresponda. Instalación fuera de servicio: Es aquella instalación que por cualquier motivo, ha sido separada de la red y se halla sin tensión (instalación sin servicio). Cabe distinguir tres tipos de instalación fuera de servicio: a) Disponible b) Indisponible c) En consignación o descargo: • Zona protegida • Zona de Trabajo Disponible: Es la situación en que se halla una instalación que estando fuera de servicio, puede ponerse en tensión en todo momento, a requerimientos del DE o CMD, según se trate de la red de Transporte o de distribución. Indisponible: es la situación en que se halla una instalación que no puede ponerse en tensión sin la autorización del Jefe de la Instalación. Una vez recibida esta autorización pasa a estado de instalación disponible. Imseingenieria.blogspot.com.es Página 5 - - NOTA: el hecho de que una instalación esté indisponible, no autoriza a efectuar trabajos en la misma. En consignación o descargo: Una instalación está en descargo cuando está aislada por corte visible de las fuentes de tensión. Además, si es posible, deben estar bloqueados en posición abierta todos los aparatos de corte y siempre señalizados de la forma adecuada. Una instalación consignada o en descargo no está aún en condiciones admisibles para trabajar en la misma. Dejar una instalación en descargo es facultad exclusiva del DE o CMD y se consigue por la ejecución de las maniobras que ordenan. Zona protegida: dentro de una instalación en descargo puede generarse una “Zona Protegida” siempre y cuando, ésta esté delimitada por puestas a tierra y en cortocircuito, en todos sus extremos, por el lado de las “posibles fuentes de tensión”. Una Zona Protegida no puede considerarse una Zona de Trabajo Figura 4: Instalación en descargo y delimitada por sendas puestas a tierra que determinan la “zona protegida”. Una “zona protegida” no está aún en condiciones admisibles para trabajar en ella. Definir en una instalación en descargo una zona protegida es una facultad exclusiva del DE o CMD. Esta facultad debe entenderse como el resultado de juicio a que llega el Operador del DE o CMD que, por un lado, conoce las maniobras de apertura ejecutadas y, por otro, a través de la comunicación con el futuro responsable de la zona protegida (“Agente de Descargo”), que informa sobre las conexiones a tierra efectuadas. Debe entenderse que dicha información certifica al mismo tiempo que las conexiones a tierra son suficientes y adecuadas, según el “Agente de Descargo”, para delimitar la zona en que va a actuar. Una instalación sólo puede ser entregada por el DE o CMD al “Agente de descargo” en forma de Zona Protegida tras comunicarle y analizar detalladamente la situación en que ha quedado la instalación, indicando los puntos en donde se han efectuado los Imseingenieria.blogspot.com.es Página 6 cortes visibles y las puestas a tierra y confirmando que, por parte suya, no se ordenará a partir de aquel momento, ninguna otra maniobra que modifique la situación antes definida sin el conocimiento y aprobación previos del “Agente de Descargo”. Con ello queda definida la “Zona Protegida” de la instalación en descargo. - Zona de Trabajo: Puede coincidir total o parcialmente con la Zona Protegida de una instalación en descargo. Está caracterizada por estar limitada por puestas a tierra y en cortocircuito de todas las posibles fuentes de tensión inmediatas al lugar donde se van a desarrollar los trabajos. Las conexiones a tierra y en cortocircuito que limitan la “Zona de Trabajo” pueden coincidir con las conexiones a tierra y en cortocircuito de la “Zona Protegida”. Autorizar la creación de una o varias “Zonas de Trabajo” es una atribución del “Agente de Descargo”. Sólo pueden desarrollarse trabajos dentro de la Zona de Trabajo. Figura 5: “Zona de Trabajo” delimitada por sendas puestas a tierra dentro de la “zona protegida”. En la “Zona de Trabajo” si pueden realizarse trabajos. El “Agente de Descargo” entrega al “Jefe de Trabajo” instalaciones en descargo y protegidas, vinculándose ambos mediante el correspondiente volante de entrega y devolución de “Zona Protegida”. El “Jefe de Trabajo”, una vez obtenido el volante de entrega y devolución de “Zona Protegida”, procederá a la creación de la “Zona de Trabajo” mediante la colocación de la puestas a tierra y en cortocircuitos correspondientes y adecuadas y delimitando la zona para evitar confusiones con partes colindantes. - Instalación Preparada para trabajos: Todo trabajo sin tensión en una instalación de Alta Tensión requiere la previa petición de consignación o descargo de la misma, y solamente está preparada para trabajos cuando se hayan realizado las operaciones siguientes: - Reconocimiento de ausencia de tensión. Puesta a tierra y en cortocircuito. Imseingenieria.blogspot.com.es Página 7 - Colocación de la señalización adecuada. Estas tres operaciones, junto con las de descargo, constituyen las Cinco Regias de Oro descritas en Prescripciones de seguridad para trabajos y maniobras en Centros de Transformación disponible en el siguiente link: http://imseingenieria.blogspot.com.es/2015/09/prescripciones-de-seguridad-para.html Ejemplo: Se va a trabajar en la Estación transformadora de la figura 7, representada en su alzado y planta, y cuyo esquema se acompaña. Supongamos que en el punto C de la misma hay una conexión floja. Las maniobras a realizar serán: a) De consignación o descargo. Abrir con corte visible todas las posibles fuentes de tensión. En esta instalación hay dos posibles fuentes de tensión: una en el propio centro y otra en la Estación transformadora con la que está conectada. - b) Maniobras en la propia Estación transformadora: Abrir el 52-1, 89-1 y 89-2. Bloquear los aparatos de corte anteriormente abiertos. Maniobras en la otra Estación transformadora: Operaciones necesarias para cortar la otra fuente. Para trabajos: - Comprobar ausencia de tensión en los puntos A y B. - En dichos puntos, poner a tierra y en cortocircuito la instalación. - Señalizar la zona de trabajo. Una vez finalizadas las maniobras anteriores se podrá realizar el trabajo. Figura 6: Mantenimiento en un interruptor Imseingenieria.blogspot.com.es Página 8 Figura 7: Preparación para la realización de trabajos en una estación transformadora. Imseingenieria.blogspot.com.es Página 9 2.1.3.- Personal en el Descargo - - Jefe de turno en DE o CMD: Es la persona que durante el turno asume la responsabilidad del servicio en el DE o CMD. Interventor: Es el Agente de turno en el DE o CMD. Jefe de Explotación: Persona responsable de la explotación de las instalaciones afectadas por los trabajos, ocurriendo que si éste delega todas o parte de sus funciones en otra persona, ésta pasa a considerarse como Jefe de Explotación. Toda la instalación tiene que estar bajo la responsabilidad de un Jefe de Explotación. Jefe de Instalación: Es la persona responsable directa de la instalación en condiciones normales de explotación. Figura 8: El “Jefe de Trabajo” una vez obtenido el descargo del “Agente de descargo”, procederá a la creación de a “Zona de trabajo”, colocando las puestas a tierra correspondientes y señalizando adecuadamente la misma. Si el Jefe de Explotación o el Jefe de Instalación delegan todas o parte de sus funciones a otra persona, a ésta se la considerará como Jefe de Explotación o de Instalación. - - Operador: Persona con destino a una Central, estación Receptora, estación Primaria, Reten de averías de Distribución (móviles), que además de tener a su cargo la vigilancia de las instalaciones, ejecuta o hace ejecutar las maniobras ordenadas por el DE o CMD, según éstas afecten a la Red de Transporte o de Distribución. Agente de consignación o descargo: Es la persona encargada de comprobar que las operaciones son las precisas para poner la instalación en estado de “Zona Protegida”, Imseingenieria.blogspot.com.es Página 10 - asegurándose que la situación final de la instalación responde al esquema y condiciones de Seguridad previstas en la petición de descargo. Jefe de Trabajo: Es la persona que, presente en un trabajo, lo dirige por designación o delegación de sus superiores y previa recepción de la zona protegida, siendo responsable del mismo, así como, de tomar las medidas de seguridad que sean precisas, en el propio lugar de trabajo, para garantizar su seguridad y la del personal a sus órdenes, tanto para riesgos eléctricos como de otro tipo. 2.1.4.- Maniobras - Secuencia de maniobra: Orden previamente establecido en el que se suceden una serie de maniobras. Cerrar o conectar (interruptor/seccionador): operación que se destina a establecer la continuidad en la parte del circuito correspondiente a dicho interruptor o seccionador. - Abrir o desconectar: operación inversa a la anterior que interrumpe el circuito correspondiente. - Cerrar una línea: conexión del interruptor correspondiente de dicha línea. - Abrir una línea: operación inversa a la anterior que consiste en abrir el interruptor de dicha línea. - Poner en servicio: maniobra de cierre de interruptor/es pertenecientes a una línea/transformador/batería de condensadores/etc. por medio de la cual queda energizada la instalación. - Dejar fuera de servicio: operación inversa a la anterior por medio de la cual queda desenergizada la instalación. - Poner a tierra: Operación de unir, mediante un elemento conductor, a una toma de tierra, un aparato o parte de una instalación eléctrica. - Poner en cortocircuito: Operación de unir entre sí todas las fases de una instalación, mediante un elemento conductor. - Verificación de la ausencia de tensión: Operación necesaria para comprobar que una instalación, o parte de ella, no tiene tensión. - Bloqueo o enclavamiento de un aparato: Es el conjunto de operaciones destinadas a impedir la maniobra de dicho aparato y mantenerlo en una posición determinada. Un dispositivo de enclavamiento subordina la posibilidad de funcionamiento de un aparato a la posición o al funcionamiento de uno o varios elementos del equipo. - Punto de alimentación: Punto por el que una línea o una red recibe energía eléctrica. - Punto de suministro de energía: Punto por el que se suministra energía eléctrica a una instalación de consumo. - Tensión en puntas: Se dice que un circuito tiene “tensión en puntas” cuando está alimentado éste desde otro lugar, dispone de servicio en dicho punto, pero sin demandar carga alguna aunque con posibilidades de hacerlo inmediatamente por accionamiento de un aparato de cierre. - Alimentación en puntas: Se dice que una instalación o un centro está alimentado en puntas cuando se alimenta por una sola vía consumiendo toda la energía que llega hasta ella. - Reponer el servicio: cerrar los aparatos de corte necesarios para volver a poner en servicio la línea/transformador/etc. que anteriormente se habían dejado fuera de servicio. Imseingenieria.blogspot.com.es Página 11 - - - - - - - Retenido: aparato o posición que estando en servicio o fuera de él no puede ser maniobrado. Debe de quedar señalizado con la tarjeta de peligro. Acoplar: maniobra, que por motivos de explotación, debe realizarse para conectar en paralelo dos generadores, un generador y una línea, dos transformadores, etc. Esta maniobra se puede realizar también en las líneas, aunque el acoplamiento de estas es directamente un acoplamiento de generadores o transformadores. La maniobra de acoplar entraña el cumplimiento de unas condiciones preliminares, algunas de las cuales pueden imposibilitar la realización de dicha maniobra. Sincronizar un Circuito o Instalación: Es la puesta en paralelo de dos Sistemas Eléctricos que se encuentran aislados eléctricamente entre sí, y que operan desfasados en frecuencia y voltaje. Antes de ejecutar esta maniobra, debe verificarse que: • Los voltajes sean iguales ó con una diferencia permitida. • Las frecuencias sean iguales. • La diferencia en ángulos de fase sea cero. Esta verificación debe efectuarse con los instrumentos apropiados (Sincronoscopios), posteriormente y bajo solicitud expresa del DE o CMD, puede procederse a efectuar la maniobra. Enchufar o insertar: esta expresión se utiliza en las maniobras a realizar en interruptores de MT alojados en celdas y montados sobre un carro que permite establecer la conexión de los bornes del interruptor con el embarrado situado en el fondo de dicha celda, Esta operación hace la función de seccionador, es decir, producir el corte visible cuando el interruptor se encuentra en la posición extraído. Desenchufar o extraer: Maniobra inversa a la anterior. Consiste en realizar las maniobras necesarias para sacar el carro del interruptor del interior de la celda con el fin de producir el corte visible. Tensión de retorno: Se dice que en un circuito existe “tensión de retorno” cuando, estando aparentemente sin servicio, por tener abierta su alimentación habitual, aparece tensión por una alimentación accidental a través de otra vía, como puede ser la red de baja tensión (en caso de transformadores), o bien otro punto de la misma red de A. T. Mecanismo de disparo: artificio que actúa mecánicamente sobre el enclavamiento de un aparato para provocar su disparo por medio de una energía acumulada. Dispositivo de reenganche: Dispositivo que vuelve a poner en su posición de enganche a un mecanismo. Sobrecarga: Potencia suministrada a carga superior a aquella para la que se ha previsto una instalación o un elemento determinado de uan instalación. Perturbación: Modificación accidental de un circuito eléctrico de sus condiciones de funcionamiento. Falta: Modificación accidental local de las características de un circuito eléctrico. Ejemplo: rotura de un conductor…etc. Existen diversos tipos de faltas como son: • Transitorias, que desaparecen por si mismas • Fugaces, cuya supresión no necesita intervención en el lugar donde se ha producido. • Permanentes, cuya supresión necesita una intervención en el lugar en el que se ha producido. • Intermitentes, que se produce en el mismo lugar a intervalos de tiempo reducidos y bajo el efecto de una misma causa. Cortocircuito: Conexión voluntaria o accidental de dos puntos en tensión de un circuito por una impedancia insignificante. Imseingenieria.blogspot.com.es Página 12 - Defecto de aislamiento: Disminución o desaparición accidental de la resistencia de aislamiento entre un conductor y tierra (o masa) o entre conductores. Imseingenieria.blogspot.com.es Página 13
