GENERALIDADES DE LAS SUBESTACIONES ELÉCTRICAS

1. 10.- TENSIONES NORMALIZADAS

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1.1.1. La norma mexicana NMX-J-98 establece los valores de tensiones eléctricas de servicio, nominales de sistema y nominales de utilización, en sistemas eléctricos de potencia así como las tolerancias de operación para dichos valores, con objeto de:

1.1.1.1. a) Establecer tensiones eléctricas nominales normalizadas y sus tolerancias para la operación de sistemas eléctricos. b) Establecer una clasificación de tensiones eléctricas normalizadas para equipos y sus tolerancias. c) Establecer una nomenclatura u uniforme, en cuanto a la terminología utilizada para las tensiones eléctricas. d) Lograr un mejor conocimiento de las tensiones eléctricas asociadas sistemas eléctricos, a fin de lograr una operación y diseño económicos. e) Coordinar las tensiones eléctricas del sistema con las de servicio y utilización, así como sus tolerancias. f) Establecer las bases para el desarrollo y diseño de equipo, a fin de lograr una mejor armonización conforme a las necesidades de los usuarios. g) Proveer una guía, para la selección de tensiones eléctricas de nuevos sistemas eléctricos y para cambios en los existentes.

2. 9.- CONSUMO

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2.1.1. En los centros de consumo de la energía eléctrica, este se puede realizar en baja o alta tensión. Por nivel de tensión eléctrica del sistema, las tensiones eléctricas normalizadas se clasifican en: Baja tensión, desde 100 V hasta 1000 V; Media tensión, mayor de 1000 V hasta 34,5 kV; Alta tensión, mayor de 34,5 kV hasta 230 kV; y Extra alta tensión, mayor de 230 kV hasta 400 kV.

3. 8.- DISTRIBUCIÓN

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3.1.1. Las redes de distribución de energía se encuentran en áreas urbanas y rurales, pueden ser aéreas, o subterráneas (estéticamente mejores, pero mas costosas). La red de distribución está formada por la red en AT (suele estar comprendida entre 6.000 a 23.000 Voltios) y en BT (400/230 V).

4. 7.- TRANSMICIÓN

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4.1.1. La energía se transporta, frecuentemente a gran distancia de su centro de producción, a través de la Red de Transporte , encargada de enlazar las centrales con los puntos de utilización de energía eléctrica. Para un uso racional de la electricidad es necesario que las líneas de transporte estén interconectadas entre sí con estructura de forma mallada, de manera que puedan transportar electricidad entre puntos muy alejados, en cualquier sentido. Estas líneas están generalmente construidas sobre grandes torres metálicas y a tensiones superiores a 66.000 Voltios.

5. Una subestación eléctrica es un conjunto de máquinas, aparatos y circuitos, que tienen la función de modificar los parámetros de potencia eléctrica (corriente y voltaje) y de proveer un medio de interconexión y despacho entre las diferentes líneas de un sistema, permitiendo el control del flujo de energía, brindando seguridad para el sistema eléctrico, para los mismos equipos y para el personal de operación y mantenimiento.

6. 6.- GENERACIÓN

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6.1.1. La energía eléctrica se genera en las Centrales Eléctricas. Una central eléctrica es una instalación que utiliza una fuente de energía primaria para hacer girar una turbina que, a su vez, hace girar un alternador, que produce energía en corriente alterna sinusoidal a voltajes intermedios, entre 6.000 y 23.000 Voltios.

6.1.1.1. + Centrales hidroeléctricas + Centrales termoeléctricas + Centrales de gas + Centrales eólicas

7. 5.- SISTEMA ELECTRICO DE POTENCIA

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7.1.1. El objetivo de un SEP es el de suministrar la potencia eléctrica a las cargas con buena calidad y al menor costo posible. Un sistema eléctrico está compuesto, en términos generales, por los siguientes subsistemas

7.1.1.1. . GENERACIÓN DE ENERGÍA 2º. TRANSMISIÓN 3º. SUBESTACIONES 4º. DISTRIBUCIÓN 5º. CONSUMO . Por razones técnico-económicas, la energía se genera, transmite y distribuye, en forma trifásica.

8. 1.- FUNCIONES PRINCIPALES DE LA SUBESTACIÓN

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8.1.1. Las subestaciones eléctricas son parte integral de un sistema de potencia y forma eslabones importantes entre las centrales de generación, los sistemas de transmisión, los sistemas de distribución y las cargas o usuarios, sus funciones principales son las siguientes:

8.1.1.1. * Alimentar o proporcionar la potencia eléctrica requerida por los consumidores en forma continua e ininterrumpida. * Cubrir geográficamente lo máximo que requiere el suministro de la red. * Dar la máxima seguridad del suministro. * Acortar lo más posible la duración de las fallas. * Contribuir a la máxima eficiencia de las plantas y de la red. * Alimentar la potencia eléctrica dentro de los límites especificados de voltaje.

9. 2.- TAMBIÉN SE PUEDEN INCLUIR COMO FUNCIONES DE LAS SUBESTACIONES, ENTRE OTRAS, LAS SIGUIENTES:

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9.1.1. a) Aislar un elemento en falla del resto del sistema. b) Permitir que un elemento se pueda desconectar del resto del sistema, para mantenimiento o reparación. c) Para cambiar o transformar los niveles de voltaje de una parte a otra de un sistema o instalación. d) Para controlar el flujo de potencia en el sistema metiendo o sacando elementos del mismo, mediante acciones de switcheo. e) Para proporcionar datos concernientes a los parámetros (voltaje, flujo de corriente, flujo de potencia) para su uso en la operación del sistema.

10. 3.- TIPOS DE SUBESTACIONES

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10.1.1. Las subestaciones se pueden denominar de acuerdo con el tipo de función que desarrollan a continuación se presentan cada una de ella.

10.1.1.1. Subestaciones elevadoras Estas subestaciones se construyen normalmente como parte de las centrales generadoras de energía eléctrica, cuya función es elevar los niveles de tensión proporcionados por los generadores para transmitir la potencia generada a los puntos de interconexión de la red o a los grandes centros de consumo. Subestación receptora de transmisión Es aquella que se construye en la proximidad de los grandes bloques de carga y está conectada a través de líneas de transmisión. La subestación central de transmisión es otra subestación receptora intermedia. Subestación de subtransmisión Es aquella construida en general en el centro de los grandes bloques de carga, está alimentada por la subestación receptora, de donde salen los alimentadores de distribución primarios, alimentando directamente los transformadores de distribución y/o las subestaciones del consumidor. Subestación del consumidor Generalmente son aquellas construidas en propiedades particulares, alimentadas por medio de alimentadores de distribución primaria, que parten de las subestaciones de subtransmisión y que alimentan los puntos finales de consumo.

11. 4.- CLASIFICACIÓN DE LAS SUBESTACIONES

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11.1.1. Las subestaciones se pueden clasificar de distintas formas a continuación se describirá cada una de ellas.

11.1.1.1. 1.- Clasificación basada en el nivel de tensión. Por ejemplo: subestaciones de extra alta tensión (765 kV ó mayores), de alta tensión (400, 230 kV), de media tensión (115, 34,5, 69, 13.8, 23 kV), baja tensión (2.4, 0.480, 0.440, 0.220 kV) y subestaciones en alta tensión en corriente directa (HVDC). 2.- Clasificación Exterior o Interior. Una subestación tipo exterior es aquella instalada a cielo abierto en tanto que una subestación tipo interior es aquella que se encuentra dentro de un edificio o construcción. 3.- Clasificación basada en su configuración. Las subestaciones convencionales aisladas en aire. Las subestaciones aisladas en Hexafloruro de azufre (SF6) Las subestaciones híbridas compuestas por ambos tipos. 4.- Clasificación basada en su aplicación Subestaciones elevadoras. Subestaciones receptoras. Subestaciones de switcheo (sin transformación). Subestaciones de usuario (industriales, comerciales). Subestaciones de carga o propósitos específicos (para hornos de arco eléctrico, etc).