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Coordinacion del aislamiento EEQ

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Coordinacion del aislamiento EEQ

  1. 1. COORDINACION DEL AISLAMIENTO SUBESTACIONES AISLADAS POR AIRE. SUBESTACIONES AISLADAS EN GAS SF 6 MODULOS PARA SUBESTACIONES ENSAYOS PARA AISLAMEINTOS LA SOPORTABILIDAD ESPECIFICACIONES FRENTE A DISTURBIOSSANTIAGO JARAMILLO V. 8vo ELECTRICA
  2. 2. COORDINACION DEL AISLAMIENTO SUBESTACIONES AISLADAS POR AIRE (AIS) Fue históricamente la primera técnica utilizada con este aislante gaseoso, debido a que : Mantiene sus propiedades dieléctricas , tiene una alta constante de ionización , se renueva constantemente y por supuesto no cuesta nada.La rigidez dieléctrica del aire a la presión de una atmosfera y a una temperaturade 25 ⁰c es de 30 Kv/ cm . Esta rigidez se mantiene en ciertos limites, ya que ésta esproporcional a su densidad volumétrica por lo que debido a altas alturas se debetener en cuenta la disminución de la rigidez dieléctrica del medio. OBJETIVO DE ESTE DISEÑOEl objetivo es proporcionarmáxima confiabilidad, flexibilidadcontinuidad del servicio , altaseguridad operacional ydurabilidad de manera quesatisfagan las necesidades delsistema.
  3. 3. COORDINACION DEL AISLAMIENTO SUBESTACIONES AISLADAS POR AIRE (AIS)VENTAJAS DEL DISEÑO- Montaje rápido y sencillo- Costes reducidos de instalación- Hasta un 50 % de espacio menos- Precisan poco tiempo para la puesta en servicio de toda la subestación.- El transporte de los módulos prefabricados se puede efectuar en vehículos corrientes- Bajo coste de las obras civiles necesarias- Fácil mantenimiento e inspección SUBESTACION DE ALTA TENSIÓN ABB AISLADA EN AIRE 170 KV.
  4. 4. COORDINACION DEL AISLAMIENTO SUBESTACIONES AISLADAS POR GAS SF6 (GIS)SF6 (hexafluoruro de azufre) es un gas halógenocuya estructura molecular está formada por un átomo MOLECULA DE SF6de azufre central, unido a seis de flúor. Su molécula Fes químicamente inerte FEs un gas no tóxico, muy estable y no inflamable, Fademás de inodoro e incoloro a condicionesnormales de presión y temperatura (1.013 hPa y 20°C). FCuando se trata de alta tensión su denominacióncomún es GIS (Gas Insulated Switchgear). En Fmedia tensión se denominan MV-GIS (Medium FVoltage-Gas-Insulated Switchgear).Las Subestaciones Eléctricas aisladas en gas usan este fluido para el aislamientoeléctrico de sus distintos componentes -maniobra, medición, barras, etc. en altatensión
  5. 5. COORDINACION DEL AISLAMIENTO SUBESTACIONES AISLADAS POR GAS SF6 (GIS)Entre 1960 y 1970, aparecen las primeras GIS de alta tensión.El conocimiento de los fenómenos involucrados en el corte que ocurre en lascámaras de los interruptores de SF6 han llevado a conseguir dimensionesdieléctricas más pequeñas, a la par de alcanzar un aumento de la confiabilidad deestos equipos.Pero no sólo en la reduccióndel espacio presenta ventajasla instalación de una GIS enlugar de una AIS. Debenconsiderarse siempre dosaspectos importantes dondeexisten claras diferencias afavor de las GIS:- Rápido montaje .- Mantenimiento reducido. MODERNA INSTALACION DE ALTA TENSIÓN AISLADA CON GAS ABB 300 KV. CON ARMARIOS DE MANDO INTEGRADO PARA EQUIPOS DE CONTROL Y PROTECCION
  6. 6. COORDINACION DEL AISLAMIENTO SUBESTACIONES AISLADAS POR GAS SF6 (GIS)Actualmente las subestaciones en gas ,se construyen en niveles de tension de hasta800 Kv en varias configuraciones, aunque los costos de inversion inicial puedenser altos, posteriormente se puede reducir muchos costos secundarios en suproyecto global como por ejemplo:- Requerimiento mínimo de espacio- Compatibilidad con el medio ambiente- Alta disponibilidad de operación- Mejoria en la seguridad del personal y de operación MODERNA INSTALACION DE ALTA TENSIÓN AISLADA CON GAS ABB 300 KV. CON ARMARIOS DE MANDO INTEGRADO PARA EQUIPOS DE CONTROL Y PROTECCION
  7. 7. COORDINACION DEL AISLAMIENTO SUBESTACIONES AISLADAS POR GAS SF6 (GIS)COMPARACION DE LAS DIMENSIONES A IGUAL CARACTERISTICA ENTRE UNASUBESTACION DE AISLAMIENTO DE AIRE Y UNA CON AISLAMIENTO CON GASSF 6 SUBESTACION EN SF6 SUBESTACION CONVENCIONAL AISLADA CON AIRE
  8. 8. COORDINACION DEL AISLAMIENTO SUBESTACIONES AISLADAS POR GAS SF6 (GIS) DISYUNTOR EN SF6 TABLEROS DE CONTROLSUBESTACION NUEVA CONOCOTO 138 – 46 KV EEQ
  9. 9. DESARROLLO DE LA TECNICA EN SISTEMAS BLINDADOS CON GAS a) TÉCNICA CONVENCIONALSALA DE CONTROL Panel de mandoSALA DE RELÉS Y cableado APARATOS AUXILIARES Registrador de acontecimientos SCADA distribución y mediciónINSTALACIÓN * Revista ABB 08 1996 BLINDADA Tablero GIS de mando cableado
  10. 10. DESARROLLO DE LA TECNICA EN SISTEMAS BLINDADOS CON GAS a) TÉCNICA MODERNASALA DE CONTROL Comunicación hombre – máquina conexión serial para datosINSTALACIÓN * Revista ABB 08 1996 BLINDADA Tablero GIS de mando cableado
  11. 11. DESARROLLO DE LA TECNICA EN SISTEMAS BLINDADOS CON GAS a) INSTALACCION BLINDADA CON TÉCNICA INTELIGENTESALA DE CONTROL Comunicación hombre – máquina conexión serial para datosINSTALACIÓN * Revista ABB 08 1996 BLINDADA Tablero GIS de mando Sensores y actuadores
  12. 12. COORDINACION DEL AISLAMIENTO ENSAYOS PARA AISLAMIENTOSSe han establecido características mínimas para los aisladores de líneas; Antes sedistinguían los aisladores por la tensión de servicio a que estaban destinados, pero,actualmente, se estima que esta tensión no caracteriza a un aislador, ya que lo másconveniente en cada caso depende de las condiciones del aislador. Mediante loscorrespondientes ensayos, se han de estipular y comprobar las siguientescaracterísticas: a) Línea de fuga b) Distancia disruptiva c) Tensión de corona d) Tensión disruptiva, en seco, a la frecuencia normal e) Tensión disruptiva, bajo lluvia, a la frecuencia normal f) Tensión disruptiva, con ondas de sobretensión de frente recto g) Tensión de perforación h) Carga de rotura mecánica (tracción, compresión, flexión, torsión, según cada tipo de aislador) i) Carga de rotura combinada electromecánica Peso unitario k) Forma y medidas, según plano acotado
  13. 13. COORDINACION DEL AISLAMIENTO ENSAYOS PARA AISLAMIENTOS Línea de fuga. Es la distancia entre las fuerzasconductoras de las que está provisto el aislador,en las condiciones que se establecen para losensayos de tensión disruptiva, medida sobre lasuperficie del aislador Distancia disruptiva. Es la distancia, en el Distancia disruptivaaire, entre las piezas de las que está provisto elaislador, en las condiciones establecidas paralos ensayos de tensión disruptiva También sedenomina distancia de contorneamiento.
  14. 14. COORDINACION DEL AISLAMIENTO ENSAYOS PARA AISLAMIENTOS Tensión de corona. Es el valor eficaz de la tensión, expresado en kilovoltios, al que deja de ser visible, en la oscuridad, toda manifestación luminosa en cualquier punto del aislador, causada por la ionización del aire (efecto corona). Tensión disruptiva. Se denominatambién tensión de contorneamiento yes el valor eficaz de la tensiónexpresado en kilovoltios, en el que seproduce la descarga disruptiva o descargade contorneamiento en el aislador. Ladescarga disruptiva se produce a travésdel aire bajo aspecto de una chispa oarco, o de un conjunto de chispas yarcos, que establecen conexión eléctricaentre las piezas metálicas del aislador,sometidas a la tensión de servicio.
  15. 15. COORDINACION DEL AISLAMIENTO SOPORTABILIDADEl aislamiento es parte interna de los equipos en un sistema de potencia yconsiste de una combinación de diferentes tipos de materiales sólidos , líquidosy gaseosos .E (Kv) LA SOPORTABILIDAD DE UN AISLAMIENTO (NO AUTORECUPERABLE) ES LA MAYOR TENSIÓN QUE PUEDE SOPORTAR SIN QUE HAYA UNA CURVA DE SOPORTABILIDAD DE EQUIPAMIENTO DESCARGA DISRUPTIVA A TRAVÉS DEL MISMO CURVA CARACTERISTICA DE DESCARGA DE PARARAYOS El gráfico representa CURVA CARACTERISTICA DE DESCARGA DE cualitativamente una CENTELLADORES comparación entre la protección ofrecida por los dispositivos de protección y t la soportabilidad de los equipos.
  16. 16. COORDINACION DEL AISLAMIENTO SOPORTABILIDAD Tensión soportable Nominal a la frecuencia industrial de corta duraciónEs el valor especificado de tensión a la frecuencia industrial que un equipodebe soportar en condiciones de ensayo especificadas y durante un periodo detiempo generalmente no superior a (1) un minuto. Tensión soportable Nominal de Impulso de Maniobra (atmosférico)Valor de cresta especificado, de una tensión de impulso de maniobra(atmosférico) para el cual no debe ocurrir descarga disruptiva en unaislamiento sometido a un numero determinado de aplicaciones encondiciones especificadas.Este concepto es aplicable solamente al aislamiento no autorecuperable.Esta tension también es denominada Nivel de Aislamiento a Impulso deManiobra (o atmosférico)
  17. 17. COORDINACION DEL AISLAMIENTO SOPORTABILIDAD Tensión soportable Nominal de Impulso de Maniobra (atmosférico) Cuando se habla de nivel de Aislamiento a Impulso de Maniobra de un aislamiento no autorecuperable se refiere a la tension soportable al impulso de maniobra estadistica. Para simplicidad de la expresion se adopta lo siguiente. BIL ( basic impulse level ) Tension soportable al impulso atmosférico ó nivel de aislamiento atmosférico PLACA DE CARACTERISTICAS DE ESTE TRASFORMADOR DONDE ENTRE OTROS DATOS ESTA EL NIVEL DE AISLAMIENTO EN ALTA Y BAJA TENSION (BIL)TRANSFORMADOR DE S/E 300 KVA 4200 / 480 V CENTRAL H. CUMBAYA EEQ
  18. 18. COORDINACION DEL AISLAMIENTOSOPORTABILIDADTensión soportable Nominal de Impulso de Maniobra (atmosférico) BSL ( basic switching level ) Tension soportable al impulso de maniobra ó nivel de aislamiento al impulso de maniobra PLACA DE CARACTERISTICAS DE ESTE SECCIONADOR DONDE SE INDICA LA TENSION SOPORTABLE AL IMPULSO DE MANIOBRA (BSL) CUBICULO DE UN SECCIONADOR TRIPOAR 36 KV 800 A
  19. 19. COORDINACION DEL AISLAMIENTO SOPORTABILIDAD Como regla general, la coordinación de aislamiento son trazadas en el siguiente diagrama A: Prueba de aislamiento en onda cortada A B: Prueba normal de aislamiento B C C: Aislamiento nominal de BILTENSION D D: Disparo del frente de onda, en el pararayos. E: Disparo máx. de impulso atmosférico en el pararayos E F G F: Tensión IR en el pararayos.DE G: Disparo de impulso de switcheoPICO (maniobra) en el pararayos. 1 10 100 1000 10000 TIEMPO EN MICROSEGUNDOS

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