ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA MECÁNICA ELECTRICA Curso de Sistemas Eléctricos de Potencia Docente: Mg. Ing. José Luis Farfán Neyra. Alumnos: Flores Effio Rafael Heber. Hernández Núñez Edgar Alberto. Dávila Polo Cesar Martín. Pérez Rafael Joselito. Pulache Adrianzén Roberto. Sanjinez Guevara Miguel Ángel. 2020 SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA UCV 2020 ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA MECÁNICA ELECTRICA PRESENTACION El presente documento es un trabajo de investigación, es una pequeña recopilación de información acerca de Subestaciones Eléctricas de Transformación en un Sistema Eléctrico de Potencia. Conocer que es un Sistema de Potencia y su función, tema que trataremos sea enfático y muy específico en su contenido, para que el lector pueda entender y conocer a fondo, considerando conceptos específicos y concretos que traten de explicar de forma explícita y didáctica acerca de contenido y su funcionamiento dentro del rubro eléctrico. SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA UCV 2020 ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA MECÁNICA ELECTRICA AGRADECIMIENTO En primer lugar deseo expresar mi agradecimiento a nuestro Señor Jesucristo por un día más de vida, y que gracias a su inmenso poder y misericordia, hacen posible que estemos hoy presentes y de buena salud, ante este fatal Virus del Covid 19, que viene azotando a toda la humanidad. Agradecer al Mg. Ing. José Luis Farfán Neyra, docente del curso de Sistemas Eléctricos de Potencia, por impartirnos el Conocimiento, y encaminarnos a este mundo fascinante de la Transmisión de la Energía Eléctrica. Admiración a su notable experiencia y trayectoria en el rubro eléctrico y quien gustoso nos brinda el conocimiento con cordialidad; que es punto de partida para que tengamos las ganas de aprender a investigar, analizar y a desarrollar nuestro potencial intelectual Humano, enfocándonos en la perspectiva de poder tal vez algún día mejorar la Calidad de transmisión de energía y desarrollar proyecto en beneficio de nuestro país. Gracias a mis compañeros del curso, hermanos del alma, que pusieron todo su esfuerzo, dedicación y muchas ganas de colaborar para que este trabajo pudiera concretarse. Para ellos: Muchas gracias y que Dios los bendiga. SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA UCV 2020 ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA MECÁNICA ELECTRICA SUGERENCIAS En este trabajo de Investigación se han resumido algunos conceptos y desmenuzado información, encontradas en las páginas web del Internet, que mencionaremos más adelante, con la intención de dar al lector una información apropiada sobre el tema y tenga idea alguna de cómo trabajan estos equipos y como funciona un Sistema de Transmisión de Energía Eléctrica. SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA UCV 2020 ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA MECÁNICA ELECTRICA SUBESTACIONES ELÉCTRICAS DE TRANSFORMACIÓN EN UN SISTEMA ELÉCTRICO DE POTENCIA SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA UCV 2020 ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA MECÁNICA ELECTRICA SUBESTACIONES ELÉCTRICAS DE TRANSFORMACIÓN EN UN SISTEMA ELÉCTRICO DE POTENCIA INTRODUCCIÓN: Empezaremos mencionando sobre el concepto de un SISTEMA ELÉCTRICO DE POTENCIA (SEP), que no es más que un conjunto de instalaciones y equipos para producir, transportar y distribuir energía eléctrica a los usuarios de una zona, ciudad, región o país. “La función del Sistema Eléctrico de Potencia es abastecer a todos los usuarios con energía eléctrica tan económicamente como sea posible, en la cantidad deseada y con un nivel aceptable de calidad, seguridad y confiabilidad” SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA UCV 2020 ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA MECÁNICA ELECTRICA Debido a que la tensión de generación en una Central Eléctrica es relativamente baja y su ubicación bastante lejana de los centros de consumo, el transporte de energía eléctrica a estos niveles resulta demasiado costoso. Para que el costo del transporte sea razonable es necesario elevar la tensión a un nivel alto que depende de varios factores como: la potencia a transmitir, la longitud de la línea, las pérdidas, etc., en nuestro medio estos niveles pueden ser 115 kV o 220 kV. Dicha operación se efectúa en una instalación que se denomina en general Estación Transformadora Primaria o Subestación Primaria; una vez hecha la conducción por las líneas de transmisión, en los centros de consumo debe procederse a la distribución de esta potencia requiriéndose de Subestaciones Distribuidoras, que reducen el voltaje a 13.2 kV. Algunas veces se enlazan sistemas por medio de Subestaciones de Interconexión. SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA UCV 2020 ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA MECÁNICA ELECTRICA Figura 1.1 Sistema de generación y consumo de energía eléctrica Finalmente se reduce el voltaje a un valor adecuado para los centros de consumo en unas casetas de transformación, cuyo elemento principal es el Transformador de Distribución. En ocasiones se tiene un nivel intermedio denominado Subtransmisión. En la figura 1.1 se presenta un Sistema Eléctrico con centros de producción y de consumo de la energía eléctrica, así como los puntos donde la energía sufre cambios en los niveles de voltaje de acuerdo al tipo de subestación requerido. SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA UCV 2020 ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA MECÁNICA ELECTRICA DEFINICIÓN: Una Subestación es un punto dentro del Sistema de Potencia, en el cual se cambian los niveles de tensión y corriente con el fin de minimizar pérdidas y optimizar la distribución de la potencia por todo el sistema. Las subestaciones eléctricas intervienen en la generación, transformación, transmisión y distribución de la energía eléctrica, es el centro donde se recibe y reparte la energía producida en las centrales generadoras, maniobrando y controlando su destino final a los diferentes centros de consumo, con determinados requisitos de calidad. SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA UCV 2020 ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA MECÁNICA ELECTRICA IMPORTANCIA Una subestación Eléctrica debe ser confiable, económica, segura y con un diseño tan sencillo como sea posible; éste último debe proporcionar un alto nivel de continuidad de servicio y contar con medios para futuras ampliaciones, flexibilidad de operación y bajos costos inicial y final. Debe estar equipada con lo necesario para dar mantenimiento a líneas, interruptores automáticos y disyuntores, sin interrupciones en el servicio ni riesgos para el personal y los consumidores. SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA UCV 2020 ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA MECÁNICA ELECTRICA OBJETIVOS Cuando hablamos de subestaciones eléctricas estamos haciendo referencia a una instalación que se lleva a cabo debajo del subsuelo y que tiene diferentes funcionalidades: Producir energía eléctrica Convertir Transformar Regular Repartir Distribuir La subestación debe modificar y establecer los niveles de tensión de una infraestructura eléctrica, para que la energía eléctrica pueda ser transportada y distribuida. Su principal función es la producción, conversión, regulación y distribución de la energía eléctrica. SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA UCV 2020 ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA MECÁNICA ELECTRICA CLASES O TIPOS Existen cuatro tipos de subestaciones eléctricas que queremos presentarte: 1. De transformación: poseen uno o varios transformadores que elevan o reducen la tensión. 2. De maniobra: además de transformar la tensión son capaces de conectar dos o más circuitos. 3. Transformadoras elevadoras: este tipo de subestación eléctrica eleva la tensión generada a niveles mucho más altos para poder transformarla. 4. Transformadoras reductoras: finalmente, a diferencia de las subestaciones transformadoras elevadoras, las reductoras disminuyen las tensiones altas a niveles medios para poder distribuirlas. Por su función, las subestaciones eléctricas se clasifican en: SUBESTACIONES EN LAS PLANTAS GENERADORAS O CENTRALES ELÉCTRICAS: Modifican los parámetros de la energía suministrada por los generadores para poder transmitirla en alta tensión. Los generadores pueden suministrar la potencia entre 5 y 25 kV. La transmisión depende del volumen, la energía y la distancia. SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA UCV 2020 ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA MECÁNICA ELECTRICA SUBESTACIONES RECEPTORAS PRIMARIAS: Reciben alimentación directa de las líneas de transmisión y reducen la tensión para alimentar los sistemas de Subtransmisión o las redes de distribución. Pueden tener en su secundario tensiones de 115, 69, 34.5, 6.9 ó 4.16 kV. SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA UCV 2020 ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA MECÁNICA ELECTRICA SUBESTACIONES RECEPTORAS SECUNDARIAS: Reciben alimentación de las redes de Subtransmisión y suministran la energía a las redes de distribución a tensiones comprendidas entre 34.5 y 6.9 kV. SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA UCV 2020 ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA MECÁNICA ELECTRICA Por el tipo de instalación, se clasifican en: SUBESTACIONES TIPO INTEMPERIE: Son instalaciones de sistemas de alta y muy alta tensión generalmente, y están habilitadas para resistir las diversas condiciones atmosféricas. SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA UCV 2020 ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA MECÁNICA ELECTRICA SUBESTACIONES TIPO BLINDADO: Son una variante del tipo interior, se instalan en edificios que disponen de espacios reducidos para alojarlas. Sus componentes deben estar bien protegidos. Los parámetros eléctricos a considerar para definir el tipo de construcción y los equipos y aparatos de las subestaciones son: la tensión que requiere la instalación, el nivel de aislamiento aceptable en los aparatos, la corriente máxima y la corriente de corto circuito. SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA UCV 2020 ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA MECÁNICA ELECTRICA TENSIONES DEL SISTEMA ELÉCTRICO NACIONAL SEGÚN LO REPORTADO POR CFE Para Transmisión: 161, 230 y 400 kV. Para Subtransmisión: 69, 85, 115 y 138 kV. La red de distribución está integrada por las líneas de Subtransmisión con los niveles mencionados anteriormente de 69, 85, 115 y 138 kV; así como las de distribución en niveles de 34.5, 23, 13.8, 6.6, 4.16 y 2.4 kV y baja tensión. Para distribución en plantas industriales: 34.5 kV, 23 kV, 13.8 kV, 4.16 kV, 440 V, 220/127 V. SISTEMAS DE UNA SUBESTACIÓN Sistema de Protección contra Sobrevoltaje y Sobrecorriente. Sistema de Medición y Control Sistema de barras colectoras o buses Sistemas auxiliares: sistema de enfriamiento, filtrado de aceite, presión etc. El Sistema eléctrico está compuesto por las centrales generadoras, líneas de transporte, subestaciones, líneas de distribución y centros de consumo. SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA UCV 2020 ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA MECÁNICA ELECTRICA PARTES DE UNA SUBESTACÍON Una subestación eléctrica está compuesta por dispositivos capaces de modificar los parámetros de la potencia eléctrica (tensión, corriente, frecuencia, etc.) y son un medio de interconexión y despacho entre las diferentes líneas de un sistema eléctrico. Los elementos principales de una subestación son: TRANSFORMADOR: Es una máquina eléctrica estática que transfiere energía eléctrica de un circuito a otro conservando la frecuencia constante, opera bajo el principio de inducción electromagnética y tiene circuitos eléctricos que están enlazados magnéticamente y aislados eléctricamente. INTERRUPTOR DE POTENCIA: Interrumpe y restablece la continuidad de un circuito eléctrico. La interrupción se debe efectuar con carga o corriente de corto circuito. SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA UCV 2020 ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA MECÁNICA ELECTRICA RESTAURADOR: Es un interruptor de aceite con sus tres contactos dentro de un mismo tanque y que opera en capacidades interruptivas bajas. Los restauradores están construidos para funcionar con tres operaciones de re-cierre y cuatro aperturas con un intervalo entre una y otra; en la última apertura el cierre debe ser manual, ya que indica que la falla es permanente. CUCHILLAS FUSIBLES: Son elementos de conexión y desconexión de circuitos eléctricos. Tienen dos funciones: una como cuchilla desconectadora, para lo cual se conecta y desconecta, y otra como elemento de protección. El elemento de protección lo constituye el dispositivo fusible que se encuentra dentro del cartucho de conexión y desconexión. CUCHILLAS DESCONECTADORAS Y CUCHILLAS DE PRUEBA: Sirven para desconectar físicamente un circuito eléctrico. Por lo general se operan sin carga, pero con algunos aditamentos se puede operar con carga hasta ciertos límites. SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA UCV 2020 ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA MECÁNICA ELECTRICA APARTARRAYOS: Se encuentra conectado permanentemente en el sistema, descarga la corriente a tierra cuando se presenta una sobretensión de determinada magnitud. Su operación se basa en la formación de un arco eléctrico entre dos explosores cuando se alcanza el valor para el cual está calibrado o dimensionado. TRANSFORMADORES DE INSTRUMENTO: Existen dos tipos: Transformadores de Corriente (TC): Su función principal es cambiar el valor de la corriente en su primario a otro en el secundario; y SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA UCV 2020 ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA MECÁNICA ELECTRICA Transformadores de Potencial (TP): Su función principal es transformar los valores de voltaje sin tomar en cuenta la corriente. Estos valores sirven como lecturas en tiempo real para instrumentos de medición, control o protección que requieran señales de corriente o voltaje. Barras, buses o cajas derivadoras: Son las terminales de conexión por fase. SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA UCV 2020 ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA MECÁNICA ELECTRICA TRANSFORMADOR DE POTENCIA Y DISTRIBUCIÓN: ASPECTOS FUNDAMENTALES 1 TRANSFORMADOR DE POTENCIA Descripción: Se utilizan para Subtransmisión y transmisión de energía eléctrica en alta y media tensión. Son de aplicación en subestaciones transformadoras, centrales de generación y en grandes usuarios. Características Generales: Se construyen en potencias normalizadas desde 1.25 hasta 20 MVA, en tensiones de 13. 2, 33, 66 y 132 kV. y frecuencias de 50 y 60 Hz. SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA UCV 2020 ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA MECÁNICA ELECTRICA A continuación detallo los dos principales tipos de transformadores de potencia: 1.1 TRANSFORMADORES TIPO SECO Los transformadores en seco son un tipo de aparato que es utilizado en interiores, lo que más se le caracteriza es que el aceite es sustituido por la circulación del aire y el uso resinas, éstas son utilizados como protección, de esta forma no será necesario hacer muchas inversiones en su mantenimiento después de la instalación. Se utiliza en interiores, donde los espacios reducidos y los requerimientos de seguridad en caso de incendios imposibilitan la utilización de transformadores refrigerados en aceite. Su principal característica es que son refrigerados en aire con aislamiento clase F utilizándose resinas epoxi como medio de protección de los arrollamientos siendo innecesario cualquier mantenimiento posterior a la instalación. SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA UCV 2020 ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA MECÁNICA ELECTRICA Su funcionamiento es el siguiente, el aire caliente sube y deja un vacío que luego es ocupado por aire fresco del exterior. Posteriormente, se incorporan unos ventiladores para que aporten la cantidad adecuada de aire hacia el interior, así se garantiza un correcto proceso de enfriamiento. Como se ha mencionado anteriormente, no se requiere de mucho mantenimiento. Lo que sí es importante, es que aquellos lugares donde circula el aire estén siempre limpios. Simplemente se debe ir aspirando el polvo hacia arriba a través de los circuitos del transformador y su estructura. Además, este tipo de transformador no supone ningún riesgo a nivel medioambiental, ya que están diseñados con un elevado nivel de biodegradabilidad y para trabajar fuera de ambientes contaminados. También son incombustibles y gracias a su hermetismo no hay riesgo de ninguna fuga además de poder llevar una vida larga. Ventajas Supone un menor coste de instalación, ya que no necesita ningún depósito colector. Un riesgo de incendio menor, debido a que está compuesto de materiales que son autoextinguibles. SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA UCV 2020 ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA MECÁNICA ELECTRICA Desventajas Coste elevado del aparato. Nivel de ruido significativo. Poca resistencia a las sobretensiones. Incremento de pérdidas en vacío. No deben ser instalados en el exterior. No instalarlos en entornos contaminados. Solo hay disponibles transformadores de hasta 36 kV y 15 MVA. 1.2 TRANSFORMADORES EN ACEITE Los transformadores en aceite se caracterizan en que su circuito magnético y arrollamientos están completamente sumergidos en aceite. Éste es utilizado como líquido aislante, puede ser de silicona, mineral, éster o vegetal y su elección dependerá de las necesidades del cliente y del tipo de instalación. SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA UCV 2020 ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA MECÁNICA ELECTRICA Dicho aceite, por lo general, destaca por las siguientes características: Baja viscosidad para así recibir una correcta transferencia del calor. Falta de azufre corrosivo y de ácidos inorgánicos, de esta forma se evita un desgaste en los conductores y los aislamientos. Rigidez dieléctrica. Resistencia a las emulsiones con agua, a la oxidación y formación de lodos. Bajo punto de congelación. Los transformadores en aceite deben estar sometidos a varias revisiones de mantenimiento, éstos consisten en hacer controles de todas las partes en que se compone el aparato para prevenir accidentes, ya que existe un riesgo de incendio. Dichas revisiones son las siguientes: Control del aceite. El hermetismo del transformador. Pruebas sobre el funcionamiento del vacío. Control de la humedad que pueda generar. Pruebas de aislamiento de los circuitos. Control eléctrico. Prueba de montaje. Examen de rigidez dieléctrica. Ensayos sobre el funcionamiento, nivel de ruido, tensión y resistencia. Ventajas Pese a todos los cuidados y controles a los que deben ser sometidos, también puede aportar varias ventajas que no se contemplan en otros transformadores: Coste reducido. Instalación en el exterior si se desea. Mayor control sobre el funcionamiento. Menor nivel de ruido. Buen manejo en ambientes contaminados. Reducción de pérdidas de vacío. Más resistencia a las sobretensiones y a las sobrecargas. SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA UCV 2020 ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA MECÁNICA ELECTRICA Desventajas La principal desventaja de este tipo de transformador es su baja temperatura de inflamación del aceite, por lo tanto, esto supone un importante riesgo de incendio. Éste gran inconveniente lleva a la instalación y desarrollo de diferentes aparatos y procedimientos, de esta forma reducir dicho riesgo. El transformador debe disponer de un depósito colector, éste se compone de unas rejillas metálicas cortafuegos que autoextinte el aceite. Gran incremento en el coste de la obra civil a causa del depósito. A consecuencia del riesgo de fuego, las paredes y el techo necesitarán una remodelación para que sean resistentes al fuego. Este transformador debe someterse a controles de aceite, ya que éste va envejeciendo con el paso del tiempo y esto acelera el incremento de su temperatura. Aunque estemos hablando de un tipo de transformador hermético, éste puede coger humedad debido al envejecimiento mencionado anteriormente, ya que posee celulosa y su degeneración desprende agua que va hacia el aceite. Esto también se debe de analizar en los controles mencionados. Como ya se ha mencionado previamente, la elección del tipo de aceite es determinante, ya que dependiendo del género puede provocar un impacto negativo para el medio ambiente. Hubo una época en que estaba muy extendido el uso de aceites basados en bifenilos policlorados (PCB), sin embargo se pudo demostrar científicamente lo nocivo que era y ya está prohibido. Actualmente, los dos más populares son los vegetales y los minerales. Desde Transformadores CH recomendamos el vegetal, debido a que aporta numerosos beneficios en cuanto a la obtención y al medioambiente, ya que es biodegradable y se puede reciclar. SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA UCV 2020 ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA MECÁNICA ELECTRICA 2 TRANSFORMADOR DE DISTRIBUCION Se denomina Transformadores de Distribución, generalmente los transformadores de potencias iguales o inferiores a 500 kVA y de tensiones iguales o inferiores a 67 000 V, tanto monofásicos como trifásicos. Aunque la mayoría de tales unidades están proyectadas para montaje sobre postes, algunos de los tamaños de potencia superiores, por encima de las clases de 18 kV, se construyen para montaje en estaciones o en plataformas. Las aplicaciones típicas son para alimentar a granjas, residencias, edificios o almacenes públicos, talleres y centros comerciales. Descripción: Se utilizan en intemperie o interior para distribución de energía eléctrica en media tensión. Son de aplicación en zonas urbanas, industrias, minería, explotaciones petroleras, grandes centros comerciales y toda actividad que requiera la utilización intensiva de energía eléctrica. SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA UCV 2020 ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA MECÁNICA ELECTRICA Características Generales: Se fabrican en potencias normalizadas desde 25 hasta 1000 kVA y tensiones primarias de 13.2, 15, 25, 33 y 35 kV. Se construyen en otras tensiones primarias según especificaciones particulares del cliente. Se proveen en frecuencias de 50-60 Hz. La variación de tensión, se realiza mediante un conmutador exterior de accionamiento sin carga. Se denomina transformadores de distribución, generalmente los transformadores de potencias iguales o inferiores a 500 kVA y de tensiones iguales o inferiores a 67 000 V, tanto monofásicos como trifásicos. Aunque la mayoría de tales unidades están proyectadas para montaje sobre postes, algunos de los tamaños de potencia superiores, por encima de las clases de 18 kV, se construyen para montaje en estaciones o en plataformas. Las aplicaciones típicas son para alimentar a granjas, residencias, edificios o almacenes públicos, talleres y centros comerciales. A continuación se detallan algunos tipos de transformadores de distribución. Estos son algunos tipos de transformadores: Transformadores tipo poste. Se utilizan a la intemperie o en interiores para distribución de energía eléctrica en media tensión. Se emplean en zonas urbanas, industrias, minería, explotaciones petroleras, grandes centros comerciales y toda actividad que requiera la utilización intensiva de energía eléctrica. Se fabrican en potencias normalizadas desde 25 hasta 1000 kVA y tensiones primarias de 13.2, 15, 25, 33 y 35 kV. Se pueden construir en otras tensiones primarias según especificaciones particulares del cliente. Se proveen en frecuencias de 50-60 Hz. La variación de tensión se realiza mediante un conmutador exterior de accionamiento sin carga. SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA UCV 2020 ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA MECÁNICA ELECTRICA Transformadores secos encapsulados en Resina Epoxi. Se utilizan en interior para distribución de energía eléctrica en media tensión, en lugares donde los espacios reducidos y los requerimientos de seguridad en caso de incendio imposibilitan la utilización de transformadores refrigerados en aceite. Son adecuados para grandes edificios, hospitales, industrias, minería, grandes centros comerciales y toda actividad que requiera la utilización intensiva de energía eléctrica. Su principal característica es que son refrigerados en aire con aislamiento clase F, se utiliza resina epoxi como medio de protección de los arrollamientos, por lo cual no requieren mantenimiento posterior a la instalación. Se fabrican en potencias normalizadas desde 100 hasta 2500 kVA, tensiones primarias de 13.2, 15, 25, 33 y 35 kV y frecuencias de 50 y 60 Hz. Transformadores herméticos de llenado integral. Se emplean a la intemperie o en interiores para distribución de energía eléctrica en media tensión, siendo muy útiles en lugares donde los espacios son reducidos. Son instalados en zonas urbanas, industrias, minería, explotaciones petroleras, grandes centros comerciales y toda actividad que requiera la utilización intensiva de energía eléctrica. Su principal característica es que al no llevar tanque de expansión de aceite no necesita mantenimiento, siendo esta construcción más compacta que la tradicional. Se fabrican en potencias normalizadas desde 100 hasta 1000 kVA, tensiones primarias de 13.2, 15, 25, 33 y 35 kV y frecuencias de 50 y 60 Hz. SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA UCV 2020 ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA MECÁNICA ELECTRICA Transformadores rurales. Están diseñados para instalación monoposte en redes de electrificación suburbanas monofilares, bifilares y trifilares, de 7.6, 13.2 y 15 kV. En redes trifilares se pueden utilizar transformadores trifásicos o bien, ser sustituidos por tres monofásicos. Transformadores subterráneos. Su construcción es adecuada para instalarse en cámaras, en cualquier nivel, para ser utilizado donde haya posibilidad de inmersión de cualquier naturaleza. Se fabrican en potencias de 150 a 2000kVA, para Alta Tensión de 15 o 24,2kV; y Baja Tensión de 216,5/125V; 220/127V; 380/220V o 400/231V. Transformadores autoprotegidos. El transformador incorpora componentes para protección del sistema de distribución contra sobrecargas, cortocircuitos en la red secundaria y fallas internas en el transformador, para esto posee fusibles de alta tensión y disyuntor de baja tensión, montados internamente en el tanque. Para protección contra sobre tensiones el transformador está provisto de dispositivo para fijación de pararrayos externos en el tanque. Se fabrican en potencias de 45 a 150KVA, para Alta Tensión de 15 o 24,2KV; y Baja Tensión de 380/220 o 220/127V. SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA UCV 2020 ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA MECÁNICA ELECTRICA CONCLUSIONES Beneficios. Mayor seguridad en el suministro Por lo general, la alimentación de las subestaciones proviene de líneas de alto voltaje que por estar protegidas hacen que la probabilidad de fallo sea menor. Por lo tanto, existe una mejor regulación del voltaje. Uso racional de energéticos: Al reducir las caídas de tensión, el uso de conductores de grueso calibre también disminuye, de modo que es posible tener voltajes de distribución de 440 V, 2300 V, 4160 V, etc., con los que habrá menos pérdidas. Economía: El costo del suministro de energía de alta tensión es más bajo que el de baja tensión. Además, la instalación de subestaciones en los grandes centros de consumo permite ahorrar materiales como cables y conductos. Antes de diseñar una subestación, es necesario solicitar a la compañía proveedora de energía eléctrica datos como el nivel de voltaje disponible, la variación del nivel de voltaje, el punto de entrega del suministro y la ruta de la línea, la corriente de corto circuito trifásico y monofásico en el punto de suministro y las tarifas. Las subestaciones eléctricas suelen hallarse cerca de las Centrales Generadoras y también en la periferia de las ciudades. Pueden estar al aire libre, si se hallan fuera de las zonas urbanas; o dentro de un edificio, si están en zonas urbanas. SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA UCV 2020 ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA MECÁNICA ELECTRICA FUENTE: Codensa | Endesa Educa REFERENCIAS: https://www.relsamex.com/subestaciones-electricas/ https://twenergy.com/energia/energia-electrica/que-son-las-subestacioneselectricas/#:~:text=Su%20principal%20funci%C3%B3n%20es%20la,pueda%20ser%2 0transportada%20y%20distribuida. https://instalacioneselctricasresidenciales.blogspot.com/2015/11/5-tipos-detransformadores-de.html https://instalacioneselctricasresidenciales.blogspot.com/2013/05/5-tipos-desubestacioneselectricas.html#:~:text=Las%20tensiones%20del%20sistema%20el%C3%A9ctrico,85 %2C%20115%20y%20138%20kV.&text=Para%20distribuci%C3%B3n%20en%20plan tas%20industriales,V%2C%20220%2F127%20V. https://es.slideshare.net/morfeo0115/subestaciones-electricas-49284432 SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA UCV 2020