Subestación GIS, ABB ELK-04 en configuración de doble barra
con armarios de control integrados
Forma constructiva de las celdas o bahías de distribución
De acuerdo con el esquema
sinóptico, para formar una instalación
de distribución se ensamblan los elementos indicados en la Parte 1ª de
esta serie (figura 19). Dentro del margen de tensión inferior se podrán montar
y controlar en fábrica bahías o celdas completas, ya que las dimensiones y
pesos para su transporte se encuentran dentro de los valores permitidos, tanto
para su expedición por ferrocarril como por carretera. En suministros a
ultramar los equipos son previstos con embalaje marítimo. Para el envío y hasta
que se realiza el montaje definitivo, las unidades a transportar se llenan de nitrógeno
(gas N2) a una sobrepresión reducida, quedando eliminadas así las humedades
perjudiciales del interior de los cerramientos blindados. En el margen de
tensión superior, y teniendo en cuenta las dimensiones y pesos a transportar,
en la mayoría de los casos se trata de secciones de celdas de gran tamaño, las
cuales se suministran en el lugar de emplazamiento igualmente montadas y
controladas. El proceso de acabado previo en fábrica hace factibles unos
periodos de montaje breves, así como una rápida puesta en marcha.
El blindaje continuo de la
celda, realizado en gran parte por fundición de aluminio de gran calidad y
hermético al gas, tiene un peso reducido, de forma que se hacen necesarias
únicamente unas cimentaciones sencillas debido a la pequeña carga que se ejerce
sobre el suelo. El blindaje cubre todas las partes en tensión las cuales son
soportadas por aisladores de resina fundida y aisladas del blindaje mediante
gas SF6 bajo una presión de 3,5 a 4,5 bar.
Figura 19: Ensamblaje de elementos para formar una celda en gas SF6
tipo ELK-14 de ABB para 245 kV (ver figura 6)
Los aisladores de separación
subdividen la instalación en cámaras de gas individuales y herméticamente
cerradas entre sí. Debido a ello, quedan reducidos a un mínimo los efectos
sobre otros elementos o piezas, simplificándose
además los trabajos de control, supervisión y revisión. La hermeticidad
de las uniones de bridas queda garantizada con juntas de cordón circular de
gran sección y resistentes al envejecimiento.
Cada polo del interruptor
automático tiene una cámara de extinción. Según sea la potencia de desconexión,
un polo de interruptor podrá equipar hasta un número total de seis cámaras de
extinción conectadas en línea. Los interruptores automáticos dominan, según se
indica en la tabla 1, unas corrientes simétricas de desconexión de hasta 63 kA.
En instalaciones en que sólo
sea necesario maniobrar corrientes de servicio y para tensiones nominales de
hasta 362 kV, se emplean, por razones económicas, seccionadores bajo carga en
lugar de interruptores automáticos.
Todos los aparatos de
distribución están equipados con accionamientos de emergencia manual, de fácil
acceso y dispuesto fuera del blindaje. Unos indicadores de posición accionados
mecánicamente se encargan de que la indicación de posición sea segura.
Figura 20: Vistas con dimensiones de una bahía GIS de ABB, ELK-14 de doble
barra
La alimentación de gas:
Todas las cámaras hermetizadas
de la instalación reciben en la puesta en marcha una única carga de gas. Las
tuberías de unión están conexionadas a los distintos aparatos mediante
acoplamientos de vacío correspondientes, permitiendo, sin dificultad alguna,
incluso durante el servicio, todos los trabajos de control y mantenimiento,
como por ejemplo la recogida de pruebas de gas o, en caso necesario, la
regeneración o el rellenado del gas SF6 así como también conmutaciones de la
instalación o ampliaciones parciales de la misma.
El control del gas se realiza
mediante controladores de hermeticidad. Es permisible para las instalaciones
completas una pérdida anual de gas del 1%, aunque este valor ha sido en la
práctica, siempre inferior.
Protección de las
instalaciones:
Un sistema eficaz de protección
protege la instalación blindada contra posibles averías y al personal de
servicio durante las tareas de control, mantenimiento y ampliación.
Enclavamientos:
Un eficaz sistema de
enclavamiento, bien mecánico o eléctrico, impide las conexiones erróneas de los
aparatos de distribución. Los indicadores mecánicos de posición de los aparatos
son fácilmente accesibles y se encuentran dispuestos de forma claramente
visible, permitiendo reconocer sin duda alguna el estado de conexión
correspondiente.
Puesta a tierra:
El cerramiento blindado, unido
galvánicamente de forma continua, se conecta en diversos puntos con la puesta a
tierra de la estación. Debido a las grandes secciones transversales del
cerramiento blindado, no se producirán sobretensiones peligrosas en caso de
cortocircuito. Para los trabajos de revisión, diversas secciones parciales de
la instalación se conectan a tierra
mediante unas puestas a tierra de trabajo emplazadas convenientemente. Unas
puestas a tierra rápidas y resistentes a los cortocircuitos dispuestas en las
derivaciones se encargan de la conexión a tierra protectora en caso de
desconexión de cables, líneas aéreas o transformadores.
Montaje y puesta en marcha:
En el lugar de destino de la
instalación de distribución con cerramientos blindados no se producirá durante
el montaje problema alguno, dado que localmente se instalaran unas celdas
compactas comprobadas en lo referente a tensiones y funcionamientos, o bien
unos grupos prefabricados. Se prestará especial atención en lo que respecta a
la limpieza del lugar de emplazamiento,
con el fin de que durante el montaje no pueda producirse ensuciamiento
de las piezas de unión que se encuentran desembaladas durante breves espacios
de tiempo.
La grúa empleada para el
montaje y los andamiajes auxiliares
podrán ser de dimensiones ligeras. Para celdas completas se recomienda el uso
de grúas con una capacidad de carga de 50-60 kN. Para el montaje de unidades
normalizadas serán suficientes unos aparatos de elevación con capacidad de
carga de 20 kN.
El funcionamiento de los
circuitos de mando y auxiliares de intensidad alojados en el armario de mando
se comprueba en fábrica. Dado que los cables de mando están conectados a los
aparatos y en el armario mediante enchufes múltiples, la necesidad de cableado
es mínima.
Una vez finalizado el montaje
se evacúan las diversas cámaras de gas de la instalación, procediéndose a
continuación al llenado de las mismas con gas SF6. Posteriormente se
comprobaran los aparatos de distribución para ver si el funcionamiento es
perfecto y las uniones de bridas son totalmente estancas a los escapes de gas.
Antes de iniciarse la puesta en marcha se procederá a la comprobación de
tensión de la instalación, que será realizada con una tensión alterna máxima
soportable, adecuada a la tensión nominal durante 1 minuto de duración.
Mantenimiento y revisiones:
El blindaje completo de la
instalación la hace objeto de escasos trabajos de mantenimiento. Estos se
realizarán:
Cada cinco años:
Comprobación de la humedad del
gas y del nivel de aceite hidráulico. Engrase de los accionamientos,
comprobación del funcionamiento de los disparadores, interruptores auxiliares,
controladores de presión y hermeticidad, etc. No se procederá a la manipulación
del interior de los aparatos.
Cada diez años:
Con una parada parcial de la
instalación se inspeccionarán los distintos aparatos. Se cambiaran las piezas
desgastadas y se analizará el gas SF6 renovándolo en caso necesario.
Todos los aparatos de
distribución sufrirán una revisión después de cada 2000 maniobras mecánicas.
Aparte, el interruptor automático se comprobará con intensidad de corte nominal
después de 10 desconexiones en cortocircuito, los seccionadores en carga después
de 400 desconexiones con intensidad nominal y las puestas a tierra rápidas cada dos conexiones en cortocircuito.
Continua en: Subestaciones aisladas con gas SF6 (GIS). ( y Parte 3ª)
http://imseingenieria.blogspot.com.es/2017/06/subestaciones-aisladas-con-gas-sf6-gis_8.html
Continua en: Subestaciones aisladas con gas SF6 (GIS). ( y Parte 3ª)
http://imseingenieria.blogspot.com.es/2017/06/subestaciones-aisladas-con-gas-sf6-gis_8.html
FUENTES:
Catálogo ABB: Gas-insulated
switchgear ELK-14 C, 245 kV
ABB review 1/2009
BBC: Manual de las
instalaciones de distribución de energía eléctrica
Catálogo ABB: Subestación
aislada en gas tipo ELK-04
Catálogo ABB: Gas Insulated
Switchgear
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