S01.s1 INTRODUCCION A LAS SUBESTACIONES DE POTENCIA

GENERALIDADES EN
SUBESTACIONES DE POTENCIA
SESION 01
LOGROS DEL APRENDIZAJE
Al final de la sesión, el estudiante, reconoce la clasificación
de las subestaciones aplicado a los Sistemas Eléctricos de
Potencia.
CONOCIMIENTOS PREVIOS
DEL TEMA
APLICACIONES Y UTILIDAD
DEL TEMA
SECUENCIA Y EXPLICACION
DEL TEMA
INTRODUCCION A LAS
SUBESTACIONES DE POTENCIA
CONTENIDO
Sistemas de Potencia
Eventos Transitorios
Estados de Operación
Infraestructura
Estudios
SISTEMAS ELECTRICOS DE
POTENCIA
CARACTERISTICAS OPERATIVAS
Un Sistema Eléctrico de Potencia (SEP) tiene por finalidad garantizar el
suministro regular de energía eléctrica dentro de su área de aplicación, para lo
cual debe operar garantizando el abastecimiento al mínimo costo y con el mejor
aprovechamiento de los recursos energéticos.
Asimismo, debe cumplir con los niveles de calidad establecidos en la norma
técnica correspondiente.
ESTRUCTURA
EVENTOS TRANSITORIOS
El SEP debe atender la demanda de potencia eléctrica, la cual debe ser
permanentemente equilibrada por la generación (oferta).
Los eventos transitorios ocasionan perturbaciones importantes ya sea
sobretensiones y/o sobrecorrientes que pueden producir oscilaciones de las
máquinas.
Los eventos antes mencionados han sido clasificados en tipos, según la rapidez
de los mismos y son los siguientes:
CLASIFICACION DE
EVENTOS
Clase A: Transitorios ultrarrápidos
Clase B: Transitorios rápidos o
dinámicos
Clase C: Transitorios moderados o de
estado cuasi estacionario
Clase D: Transitorios lentos o de estado
estacionario
Transitorios en los sistemas de potencia
ESTADOS DE OPERACION
Esta dinámica operativa determina que se tenga distintos estados de operación
(4) del SEP que son los siguientes:
ESTADOS DE OPERACION
Estado Normal,
Estado de Alerta,
Estado de Emergencia y
Estado de
Restablecimiento
Estados de Operación del SEP
INFRAESTRUCTURA
Para operar con seguridad, calidad y economía:
Infraestructura que requiere el SEP:
Sistema de Supervisión y Control (SCADA)
Sistema de Protección
Sistemas de Registro de Perturbaciones
Sistema de Medición de Energía
Sistema de Telecomunicaciones
Sistema de Supervisión y Control (SCADA)
Es el sistema de adquisición de datos y de supervisión de las magnitudes
eléctricas del sistema y de los estados de los equipos, con la finalidad de tomar
acciones preventivas.
Asimismo, el sistema se complementa con el sistema de control (manual o
automático) necesario para conducir la operación del SEP
Sistema de Protección
Es el sistema de supervisión de las magnitudes eléctricas que permite detectar
las fallas en los equipos y/o instalaciones del sistema, las condiciones anormales
de operación del sistema y el estado inapropiado de los equipos con la finalidad
de tomar las acciones correctivas de manera inmediata.
Sistemas de Registro de Perturbaciones
Es el sistema que permite hacer acopio de información de las magnitudes
eléctricas del sistema, de manera de analizar dichas perturbaciones con la
finalidad de tomar las acciones correctivas que permitan evitar se repitan en
el futuro.
Sistema de Medición de Energía
Es el sistema que permite hacer acopio de información de las magnitudes
eléctricas del sistema relativas a las potencias y energías entregadas en
determinados puntos del sistema eléctrico con fines comerciales y/o
estadísticos.
Sistema de Telecomunicaciones
Es el sistema que sirve de infraestructura para la mejor operación de los
sistemas antes mencionados; y además, sirve como medio de comunicación de
voz para las actividades de operación del SEP.
Estructura de Operación del SEP
ESTUDIOS
ESTUDIOS FUNDAMENTALES
Estudio
Datos obtenidos
 Flujo de cargas
 Flujos máximos de potencia
 Corrientes máximas
 Tensiones máximas y mínimas
 Corto-circuito





Uso de los datos
 Ajustes de protecciones
 Establecer necesidades de
compensación
 Relaciones de TC y TT
Corrientes de corto-circuito
 Equivalentes Thevenin
Distribución de corrientes y aportes  Coordinación de protecciones
Relación R/X
 Selección de pararrayos
Sobretensiones de fallas asimétricas
% de corriente CD
Estudio
 Estudio de Protección
Datos obtenidos








Uso de los datos
Esquemas de protección
 Ajustes de relés
Selección de tipos de protección  Coordinación de protecciones
Selección de funciones de relés  Selectividad de protecciones
Ajustes de tiempo
Ajustes de parámetros eléctricos
Coordinación de protecciones
Selectividad de protecciones
Gráficos de coordinación
Estudio
Datos obtenidos
Uso de los datos
 Estabilidad
 Tiempos máximos de despeje de
fallas
 Sobretensiones por rechazo de
carga
 Selección tiempos de recierre
 Selección de pararrayos
 Sobretensiones
temporales: Efecto
Ferranti, rechazo de
carga, por falla
monofásica
 Corrientes capacitivas de líneas
 Máxima tensión extremo abierto
 Sobretensiones de fases sanas




Selección de pararrayos
Selección de interruptores
Selección compensaciones
Ajustes de relés de
sobretensión
Estudio
 Estudio Z (w) armónicos
Datos obtenidos
Uso de los datos
 Frecuencias de resonancia (polos y  Determinación de la
ceros)
necesidad de filtros (para el
caso de sistemas de
compensación)
ESTUDIOS TRANSITORIOS
Estudio
 Sobretensiones de
maniobra:
• Energizaciones
• Aperturas
• Cierres
• Recierre
monopolar
• Descarga de
capacitores
• Despeje de fallas
Datos obtenidos
 Sobretensiones máximas
 Corrientes de energización
 TTR en interruptores de alta
tensión
 Corrientes máximas
 Bobinas limitadoras
 Energía pararrayos
Uso de los datos
 Dimensionamiento reactancias
limitadoras
 Selección de pararrayos
 Sintonización reactores de
neutro (verificación de tomas)
 Selección de interruptores
 Selección de dispositivos de
protección de bobinas de
bloqueo
Estudio
 Sobretensiones
atmosféricas:
• Descargas directas e
indirectas
• Efecto distancia
Datos obtenidos
 Máximas sobretensiones
 Energía pararrayos
 Distancia de pararrayos a
equipos
Uso de los datos
 Selección de pararrayos
 Coordinación de
aislamiento
DESARROLLO DEL TEMA
EJEMPLO APLICATIVO
DIAGRAMA UNIFILAR DEL SEIN
CONCLUSIONES
ESTRUCTURA
Transitorios en los sistemas de potencia
Estados de Operación del SEP
ESTUDIOS FUNDAMENTALES
Estudio
Datos obtenidos
 Flujos máximos de potencia
 Corrientes máximas
 Tensiones máximas y mínimas





Uso de los datos
 Ajustes de protecciones
 Establecer necesidades de
compensación
 Relaciones de TC y TT
Corrientes de corto-circuito
 Equivalentes Thevenin
Distribución de corrientes y aportes  Coordinación de protecciones
Relación R/X
 Selección de pararrayos
Sobretensiones de fallas asimétricas
% de corriente CD
GRACIAS POR SU ATENCION