Ingeniería de Máquinas y Sistemas Eléctricos: Subestaciones aisladas con gas SF6 (GIS) (y Parte 3ª)

Subestación interior GIS de ABB tipo ELK-04 de 170 kV

Disposición de las instalaciones

La mayoría de las instalaciones construidas con esta tecnología están equipadas con barras colectoras dobles, lo que posibilita un servicio parcial de la instalación, por ejemplo para grupos de carga o alimentación estables o inestables, con tensiones diferentes. Mediante un seccionamiento longitudinal y adicional de las barras, también es factible un servicio por grupos de la instalación, con el fin de limitar la potencia de cortocircuito.

La disposición horizontal o vertical de los cables depende, en la mayoría de los casos, de las condiciones de espacio existente. Una conducción de cables por separado permite una fácil introducción y distribución de los mismos. En el caso de conexiones de líneas aéreas en un solo lado del edificio, la separación libre de los Pasamuros determinará la situación de las derivaciones de la instalación, generalmente distan 3 o 4 celdas entre sí. En algunos casos se intercalan entre las celdas de salida también celdas vacías de barras. Si se realiza una conducción hacia el exterior a unas conexiones de líneas aéreas, por ambos lados y procedentes del edificio, las celdas de salida correspondientes podrán estar dispuestas juntas.

Los ejemplos indicados en las figuras 21 a 25 muestran las disposiciones empleadas en todo el mundo, compuestas de elementos y grupos normalizados del tipo ELK-04 de ABB. Las formas constructivas muy flexibles que pueden alcanzarse, permite llevar a la práctica cualquier esquema de instalación de distribución de forma sencilla y con un ahorro de espacio notable.

También se realiza de forma poco complicada el montaje gradual de una instalación, lo cual se practica en múltiples ocasiones, el mismo puede efectuarse, en la mayoría de los casos, sin necesidad de grandes trabajos previos, como por ejemplo el desarrollo final de las barras colectoras. Un factor importante de este tipo de construcción es que, por medio del sistema de elementos normalizados, las ampliaciones de la instalación no requieren interrupciones prolongadas del servicio.

Ejecución de doble barra

Este circuito esquematiza la variante de conexión más importante para subestaciones principales y para la alimentación de centrales eléctricas.

Si las dos barras son operadas con el mismo nivel, y no como barra principal y de reserva, puede ser usado el principio de interrupción de barra para disminuir la corriente de cortocircuito. Las dos barras y sus ramificaciones pertenecen a redes separadas. En caso necesario se pueden cambiar salidas o alimentadores a otra red. Este concepto reduce el nivel de corriente de corto circuito y disminuye la exigencia a la subestación, permite intervalos de mantenimiento más largos y ofrece una mayor seguridad de suministro.

Las variantes de acoplamiento son especialmente diversas: Los ejemplos de estos son: el acoplamiento transversal sim- ple o el acoplamiento longitudinal o transversal combinado, con seis u ocho seccionadores. Dobles seccionadores permiten realizar pruebas de alta tensión después de ampliaciones de la subestación o mantenimiento durante operación normal.

Ejecución de interruptor y medio

La ejecución de interruptor y medio es una forma de conexión convencional, en la cual se tiene en cuenta, que un interruptor no está disponible durante el mantenimiento.

En su mayoría estas redes o subestaciones son operadas de manera, que todos los interruptores se hallan cerrados. Cada ramificación es alimentada de los dos lados, de manera que hasta un fallo de la barra, puede ser despejado sin una suspensión del suministro.

Ejecución de barra simple

El diseño de una subestación con barra simple se asemeja a la de una subestación con barra doble, ya que tan solo se cuenta con la barra superior o la inferior. Si las bridas de conexión a los interruptores de potencia están previstas en la primera etapa, se hace más fácil realizar una extensión posterior a barra doble. Subestaciones pequeñas o subestaciones de distribución son diseñadas frecuentemente con barra simple.

Ejecución de barra en anillo

Semejante al sistema del interruptor y medio, la barra en anillo permite una operación sin interrupción de todas las ramificaciones de cables y de líneas aún en caso de mantenimiento de los interruptores. En este tipo de conexión, las cantidades de interruptores y de ramificaciones de cables y de líneas son iguales. Por esta razón esta subestación es por lo general más económica que la variante de interruptor y medio por cada ramificación.

Ejecución de conexión en “H”

La conexión en “H” es utilizada para el suministro de empresas industriales o pequeñas regiones. Para una seguridad de suministro y reservas de red, lo óptimo es contar con dos líneas de alimentación y dos transformadores. La subestación puede ser operada como subestación de alimentación doble y también, con la conexión transversal cerrada, ser operada como subestación en anillo. Si la subestación va a ser posteriormente ampliada, se elige un diseño básico de barra simple con acoplamiento longitudinal. A partir de esta se puede convertir más adelante en una subestación de barra doble y acoplamiento transversal. Si se descarta la posibilidad de cualquier ampliación posterior, se elige la variante compacta sin barras.