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