Fundamentos Esenciales de Subestaciones Eléctricas y Componentes de Potencia

Conceptos Fundamentales de Subestaciones Eléctricas

1. Definición y Tipología de Subestaciones

1. ¿Qué es una subestación eléctrica?

R: Es un conjunto de aparatos y dispositivos destinados a la producción, distribución y utilización de la energía eléctrica.

2. Tipos de subestaciones

R: Las subestaciones se clasifican generalmente en:

• Subestación receptora primaria
• Subestación receptora secundaria
• Tipo intemperie
• Tipo blindada
• Tipo interior

2. Ingeniería y Representación de Sistemas

3. Ingeniería básica

R: Es la disciplina que se encarga del diseño y la planeación de un proyecto, así como del diseño de planos, especificaciones técnicas y la documentación de licitación.

4. Diagrama unifilar

R: Es un esquema o dibujo que, a través de símbolos convencionales, representa los elementos de un sistema eléctrico en una sola fase.

3. Parámetros Operacionales Clave

5. Corriente nominal de un equipo

R: Es la corriente que circula en una instalación en condiciones normales de operación, considerando la tensión nominal, la carga nominal y los factores de potencia establecidos.

4. Transformadores: Conexión y Protección

6. ¿Cómo se pueden conectar los transformadores en paralelo?

R: Para una conexión exitosa, deben cumplirse las siguientes condiciones:

• Tener la misma impedancia.
• Misma polaridad de los devanados.
• Mismo voltaje en los devanados.
• Igual tensión de cortocircuito.
• Mismas componentes activas y reactivas.

7. Cuidados que se deben tener al conectar un transformador de instrumentos

R: Se debe tener cuidado en un Transformador de Corriente (TC) de no dejar abierto el lado secundario, así como evitar que la corriente del lado primario sea muy alta y que la impedancia de carga no sea excesivamente alta.

8. Función de los transformadores de instrumentos

R: La función de los transformadores de instrumentos es proteger o medir valores muy altos de corriente o voltaje, transformándolos en valores que sean posibles de detectar por los elementos de medición y protección.

5. Dispositivos de Interrupción y Maniobra

9. Función principal de un interruptor

R: Desconectar un circuito en condiciones normales o anormales, incluyendo la interrupción de corrientes capacitivas o inductivas.

10. Capacidad interruptora

R: Es el valor de corriente en el polo en el instante en que se abren los contactos y se expresa como valores de corriente simétrica o asimétrica.

11. Desconexión asíncrona y sus consecuencias

R: La desconexión asíncrona ocurre cuando se cierra un interruptor después de haber permanecido un tiempo abierto, sin la debida sincronización.

Consecuencias: Puede ocurrir una oposición entre las fases (se invierten las fases), lo que genera esfuerzos severos en el equipo.

13. Diferencia entre interruptor y cuchilla (desconectador)

R:

Cuchilla (Desconectador)

Se utiliza para desconectar un circuito de forma visible. Las cuchillas pueden operar con tensión, pero sin corriente.

Interruptor

Puede desconectar el circuito incluso si está circulando una corriente (incluyendo corrientes de falla).

6. Códigos de Protecciones (ANSI)

12. Función de las protecciones según código ANSI

R: A continuación, se listan algunas funciones de protección comunes:

• 50: Protección instantánea de falla (sobrecorriente instantánea).
• 51: Protección con retardo de tiempo (sobrecorriente temporizada).
• 89: Cuchillas de interrupción (Dispositivo de línea).
• 52: Interruptor de Corriente Alterna (CA).
• 46: Relevador Buchholz.