资源描述
Haga clic para cambiar el estilo de ttulo,*,*,Haga clic para modificar el estilo de texto del patrn,Segundo nivel,Tercer nivel,Cuarto nivel,Quinto nivel,1,LNEASDETRANSMISIN,CAPTULO1,CONCEPTOSGENERALES,2,1.SISTEMA ELCTRICO DE POTENCIA,Conjunto de instalaciones y equipos para producir,transportar y distribuir energa elctrica a los usuarios de una zona,ciudad,regin o pas.,“,La funcin del sistema elctrico de potencia es abastecer a todos los usuarios con energa elctrica tan econmicamente como sea posible,en la cantidad deseada y con un nivel aceptable de calidad,seguridad y confiabilidad”,3,G,FUNCIN O ELEMENTO,NORMA AMERICANA(ANSI),NORMAS EUROPEAS(IEC),Transformador de potencia o potencial,dos devanados,Transformador de potencia o de potencial tridevanado,Autotransformador,Autotransformador tridevanado,Generador,Lnea de transmisin,Seccionador,Interruptor de potencia,52,Contacto normalmente abierto,Contacto normalmente cerrado,Transformador de corriente,Fallo,4,2.COMPONENTES DEL SISTEMA ELCTRICO DE POTENCIA,Componente,Descripcin,Ejemplos,Plantas de generacin,Instalaciones y equipos para producir energa elctrica mediante la transformacin de otras formas de energa.,Plantas hidrulicas con o sin embalse,Plantas trmicas:gas,carbn,nuclear,etc.,Plantas elicas,Plantas solares,Transformadores,Equipos para elevar y reducir los niveles de tensin de operacin del sistema elctrico,Transformadores de potencia,Transformadores de distribucin,Equipo de compensacin reactiva,Equipos que producen o consumen energa reactiva para control de voltaje,control de factor de potencia o estabilidad,Bancos de condensadores,Reactores,Static Var Compensation(SVC),Condensador sincrnico,Lneas de transmisin,Equipos para transportar energa elctrica entre dos puntos,Lneas de transmisin,sub-transmisin,distribucin.,Componentes principales:Equipos directamente relacionados con la produccin,transporte y distribucin de energa elctrica,5,Equipo de corte y maniobra,2.COMPONENTES DEL SISTEMA ELCTRICO DE POTENCIA,Componente,Descripcin,Ejemplos,Equipo de corte y maniobra,Realizan las maniobras de conexin y desconexin de los equipos elctricos principales en condiciones normales de operacin o bajo falla.,Pueden manejar los sobrevoltajes asociados a las maniobras(switcheo)y el fenmeno del arco elctrico.,Interruptor de potencia(circuit breaker),Seccionador(disconnector),Reconectadotes(Recloser),Cortacircuitos(Cut-outs),6,Equipo de proteccin:,No previene las fallas,su operacin tiene gran efecto sobre la seguridad y estabilidad del sistema,2.COMPONENTES DEL SISTEMA ELCTRICO DE POTENCIA,Componente,Descripcin,Ejemplos,Equipo de proteccin,Equipos que detectan las fallas o condiciones anormales de operacin y realizan una accin.,Rels de proteccin(Relays):Poseen alguna forma de inteligencia para ejecutar su funcin.,Comparan los valores de una o varias seales de entrada con respecto a una referencia.Si se cumple el criterio de comparacin se produce una orden de disparo o alarma.,Pararrayos(Surge Arrester),7,Equipo de medida:,2.COMPONENTES DEL SISTEMA ELCTRICO DE POTENCIA,Componente,Descripcin,Ejemplos,Equipo de medida,Toman muestras de las seales de inters,y las convierten a seales analgicas o digitales de bajo rango.Por ejemplo,baja tensin y baja corriente(1A,5A).,Transformadores de instrumentacin,Medidores,Remote Terminal Unit(RTU),Analizadores de seales,8,Equipo de control,2.COMPONENTES DEL SISTEMA ELCTRICO DE POTENCIA,Componente,Descripcin,Ejemplos,Equipo de control,Permiten controlar la operacin de los equipos principales del sistema de potencia.,Regulador de velocidad(Governor),Regulador de voltaje(Excitation control,AVR),Power System Stabilizer(PSS),Control convencional(humano),Programmable Logic Controlers(PLC),Scada,control coordinado,centro de control,9,Equipo de comunicaciones,2.COMPONENTES DEL SISTEMA ELCTRICO DE POTENCIA,Equipo de comunicaciones,Transmisin y recepcin de seales de medida,control,proteccin,PLC(Power Line Carrier),Telfono,microondas,radio,Torre de microondas,10,Equipo de servicios auxiliares,2.COMPONENTES DEL SISTEMA ELCTRICO DE POTENCIA,Equipo de servicios auxiliares,Fuentes de alimentacin de los equipos principales.,Bancos de bateras,plantas de emergencia,Cargadores de bateras,tableros de distribucin AC y DC,transformadores de servicios auxiliares,Planta de emergencia,Banco de bateras 125 V DC,11,Subestaciones,2.COMPONENTES DEL SISTEMA ELCTRICO DE POTENCIA,Barraje,Seccionador,Interruptor,Trafo de corriente,Trafo de potencial,Pararrayos,Control,medida y,proteccin,“Salida”,“campo”o“baha”de una subestacin,Barraje,12,Plantas de generacin,2.COMPONENTES DEL SISTEMA ELCTRICO DE POTENCIA,Estn constituidas por la central de generacin y la subestacin elctrica,13,Sistemas de Control,2.COMPONENTES DEL SISTEMA ELCTRICO DE POTENCIA,Nivel de control,Equipos,Ubicacin,3,Computador sistema de control remoto,Centro de control remoto,2,Computador central de sistema de control local,Casa de control,1,Rels de proteccin y equipo de control,Tablero de control y proteccin ubicado en caseta de rels o casa de control,0,Equipo de corte y maniobra y controles locales de equipo asociado al proceso.,Patio de subestacin,tablero de control local de equipo,zona de proceso,14,Centro de Control,2.COMPONENTES DEL SISTEMA ELCTRICO DE POTENCIA,Centro de,Control SDL1,Centro de Control,STR1,Centro de Control,STR2,Centro de,Control SDL2,Centro de,Control SDLn,Centro de Control,STRn,Centro de Control,STN,Sitio donde se realiza la operacin integrada de un sistema de potencia.Puede ser local,regional o nacional.,Se requiere que en las subestaciones y plantas de generacin exista algn grado de automatizacin y un sistema de comunicaciones entre las instalaciones involucradas.,15,ZONAS FUNCIONALES DEL SISTEMA ELCTRICO DE POTENCIA,3.ZONAS FUNCIONALES DEL SISTEMA ELCTRICO DE POTENCIA,GENERACIN,TRANSMISIN,DISTRIBUCIN,P,Q,P,Q,P,Q,USUARIOS,GRANDES,USUARIOS,equipos e instalaciones cuya funcin es producir energa elctrica en grandes cantidades a partir de fuentes primarias de energa.,equipos e instalaciones cuya funcin es transportar energa de los centros de produccin a los principales nodos de consumo(subestaciones de distribucin o grandes usuarios).Por lo general,su topologa es enmallada.,equipos e instalaciones cuya funcin es llevar la energa elctrica a los usuarios finales en sus puntos de conexin.Consiste en circuitos de distribucin(feeders)con topologa radial.Cuando existe topologa enmallada,es comn operar en forma radial.,16,4.,VOLTAJES UTILIZADOS EN SISTEMAS DE POTENCIA,Voltaje de operacin,Es el voltaje al cual opera el sistema de potencia y sobre el cual se define la regulacin de voltaje.Se expresa en kV rms lnea-lnea,Voltaje nominal,Es el voltaje mximo al cual puede operar en forma continua un equipo elctrico.Se expresa en kV rms lnea-lnea,Para algunos equipos del sistema elctrico,no aplica el concepto de voltaje nominal:,1,Lneas de transmisin,El voltaje nominal es su voltaje de operacin.,2,Transformadores de distribucin y potencia,Los voltajes nominales corresponden a los voltajes de la relacin de transformacin,es decir,voltajes de operacin.Ejemplo:115/13.8 kV.Sin embargo,algunos de sus componentes pueden designarse con el voltaje mximo nominal.,3,Generadores,Se designan por su voltaje operativo.En general,valores de baja y media tensin.,17,Clasificacin:,4.,VOLTAJES UTILIZADOS EN SISTEMAS DE POTENCIA,Actividades segn la CREG,(Voperacin):,Niveles de tensin establecidos por la CREG(Vnominal):,Transmisin,kVoperacin,220,Se denomina Sistema de Transmisin Nacional(STN),Distribucin,kVoperacin 220,Puede ser Sistema de Transmisin Regional(STR)Sistema de Distribucin Local(SDL),Nivel 1,kVnom,1,Nivel 2,1,kVnom 30,Nivel 3,30,kVnom,230 kV,Alta tensin(AT),57,5 kV V,230 kV,Media tensin(MT),1 kV V,57,5,kV,Baja tensin(BT),25 V V,1,kV,Muy baja tensin(MBT),V 25 V,UTILIZADOS EN SISTEMAS DE POTENCIA,ANSI segn voltaje nominal:,Bajo voltaje,kVmax,1,Medio voltaje,1 kVmax,72,5,Alto voltaje,72,5 kVmax,242,Extra alto voltaje,242 kVmax 1000,Ultra alto voltaje,kVmax,1000,ANSI segn voltaje de operacin:,Distribucin,kVoperacin,34,5,Subtransmisin,34,5 115,20,5.LNEAS DE TRANSMISIN,Dispositivo que transmite potencia elctrica entre dos puntos por medio de conductores y opera a un voltaje mayor a 1 kV con seal DC o AC sinusoidal de 50 60 Hertz.,21,5.LNEAS DE TRANSMISIN,Una lnea de transmisin de potencia se puede representar como una red de dos puertos o cuadripolo,CUADRIPOLO,Entrada,fuente o envo,Salida,carga o recibo,Red de secuencia positiva,Lineal,Pasiva,Bilateral,Parmetros elctricos son independientes de la carga elctrica y de la corriente elctrica.Slo dependen de la geometra de montaje de los conductores y del tamao y tipo de conductor.,No es fuente de energa elctrica,Parmetros elctricos son los mismos vistos desde cualquier par de terminales.,22,5.LNEAS DE TRANSMISIN,Elementos principales(conductores):,Se utilizan cables,no alambres,Pueden utilizarse conductores distintos para fases y apantallamiento(cables guarda),Pueden ser desnudos o aislados,Los materiales ms utilizados son:aluminio(AA),cobre(CU),acero galvanizado(SS)y aleaciones y combinaciones de stos como ACSR,alumoweld(AW),ACSR/AW,copperweld,Los cables aislados pueden tener o no un neutro concntrico,y ser monopolares,bipolares,tripolares,triplex,armados o acorazados.,Material aislante preferido:Polietileno reticulado(XLPE),En los cables aislados siempre se utiliza una pantalla metlica exterior que se conecta a tierra para controlar el gradiente de potencial.,23,Tipo XLPE,Chaqueta,Cinta,Blindaje del conductor,Aislamiento,Blindaje del aislamiento,Pantalla Metlica(hilos de cobre),Conductor,5.LNEAS DE TRANSMISIN,24,5.LNEAS DE TRANSMISIN,Elementos principales(Estructuras):,Autosoportadas o retenidas,Postes de concreto,madera,acero,Torres en acero galvanizado(celosa),25,5.LNEAS DE TRANSMISIN,Elementos principales(aisladores):,Suspensin y retencin,Tipo pin,poste,cadenas conformadas por unidades de suspensin,Materiales:Porcelana,vidrio,materiales sintticos,26,5.LNEAS DE TRANSMISIN,Elementos principales(herrajes):,Grapas para sujetar cables de fases y guarda,Amortiguadores,Espaciadores para mantener separados los conductores de un haz,Anillos para control de efecto corona,Cuernos de arco,Crucetas y dems elementos metlicos,Cables para retencin o anclaje,27,5.LNEAS DE TRANSMISIN,Elementos principales(obras civiles):,Lneas subterrneas,Cimentaciones,Corredor o servidumbre(Right of way),Bancos de ductos o zanjas,Cajas de inspeccin,halado o tiro,Lneas areas,28,5.LNEAS DE TRANSMISIN,Elementos principales(puesta a tierra):,Cable de cobre desnudo,Conectores cobre-cobre o bimetlicos,Varillas de puesta a tierra en cobre o copperweld,Contrapesos,Mallas de puesta a tierra,29,5.LNEAS DE TRANSMISIN,Elementos principales(otros):,Pararrayos de lnea,Empalmes y terminales monofsico y trifsicos para cables aislados,Anclajes(Anchors),Balizas para sealizacin aeronutica,30,5.LNEAS DE TRANSMISIN,Designacin de Conductores,El tamao del conductor se designa con base en el,rea total.,Circular Mil(CMIL),Es una prctica norteamericana,1 CMIL=0,506 7*10,-3,mm,2,es el,rea de un crculo cuyo dimetro es una milsima de pulgada,A cada rea estandarizada se le asigna una designacin AWG o kcmil,Los conductores hasta 211 600 cmil se designan por un calibre AWG:1,2,3,4,5,6,7,8,9,0,1/0,2/0,3/0,4/0,Los conductores mayores a 211 600 se designan por kcmil,Es comn asociar a cada calibre el nombre en Ingls de un ave(,Parrot,ostrich,etc).,Milmetros cuadrados(mm,2,),Es la prctica internacional pues cumple con el Sistema Internacional(SI)de unidades,31,Conductores desnudos:,5.LNEAS DE TRANSMISIN,En la seleccin de un conductor se busca la mayor relacin conductividad/peso y/o fuerza/peso a un mnimo costo.,Conductores estndar:,AAC(All Aluminum Conductor),ACSR(Aluminum Conductor Steel Reinforced),AAAC(All Aluminum Alloy Conductor),ACAR(Aluminum Conductor,Aluminum-Alloy Reinforced),desnudos:,5.LNEAS DE TRANSMISIN,Conductores estndar:,AAC(All Aluminum Conductor):Aluminio 1350-H19,bajo costo,conductividad de 61,2%,buena resistencia a la corrosin.Mayor relacin conductividad/peso de todos los conductores areos.Se usa en zonas urbanas,vanos cortos,mxima transferencia de corriente.,ACSR(Aluminum Conductor Steel Reinforced):Ncleo de acero rodeado de una o varias capas de aluminio 1350-H19,vanos largos,el rea en cmil se especifica en funcin del rea de aluminio,se elonga menos que otros conductores,soporta altas temperaturas.,Acero,Aluminio,ACSR 4 AWG 6 Al/1 S,33,Conductores desnudos:,5.LNEAS DE TRANSMISIN,Conductores estndar:,3.AAAC(all aluminum alloy conductor):No contiene ncleo de acero,aleacin de aluminio de alta fortaleza 6201-T81,alta relacin resistencia/peso,ofrece mayor resistencia a la corrosin que el ACSR.La resistencia DC a 20 C de los conductores AAAC y el ACSR estndar del mismo dimetro es aproximadamente la misma.,4.ACAR(Aluminum Conductor,Aluminum-Alloy Reinforced):Mezcla de hilos AAAC y AAC del mismo dimetro,excelente balance entre propiedades mecnicas y elctricas,alta resistencia a la corrosin.,34,Conductores desnudos:,5.LNEAS DE TRANSMISIN,Conductores modificados:,Incrementar:,Capacidad de corriente para el mismo dimetro,Auto-amortiguamiento para reducir las vibraciones areas,Esfuerzo mecnico para reducir la catenaria de los conductores.,Formas de los hilos,Grado de temple del aluminio de los hilos,Diferentes tipos de cubiertas para la proteccin contra la corrosin del ncleo de acero,Modificacin de la configuracin geomtrica del conductor para producir un perfil variable frente al viento,Cambios,35,
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