Variantes en el equipo del mecanismo de maniobra

1. Equipamiento básico del mecanismo de maniobra, donde se utiliza un equipo digital secundario:

• Bobina de apertura -Y2 • Bobina de cierre -Y3 • Pulsador mecánico ON (2) • Pulsador mecánico OFF (3)

• Sensores -BOE y -BOA indicadores de posición ON y OFF • Indicador de posición mecánico 4

• Sensor -BOS para el indicador de la condición de carga del mecanismo de acumulación de energía por resortes

• Indicador mecánico de la condición de carga (8) del mecanismo de acumulación de energía por resortes

• Contador de ciclos de maniobras (5) • Motor de carga

Equipamiento adicional:

• Segunda bobina de apertura -Y9.

• Desenganche por sobrecorriente indirecta - Y7 • Desenganche por mínima tensión -Y4.

• Interbloqueos mecánicos:

Interruptor/seccionador de tres posiciones e interruptor/desenganche por mínima tensión/ puesta a tierra de la salida con bloqueo magnético -Y1 y contacto auxiliar -S2.

Para propósitos especiales, es posible utilizar contactos auxiliares.

2. Equipamiento básico de maniobra, donde se utiliza un equipo convencional secundario:

• Bobina de apertura -Y2 • Bobina de cierre -Y3

90 | P á g i n a

• Pulsador mecánico ON (2) • Pulsador mecánico OFF (3)

• Contactos auxiliares de cinco polos -S3, -S4 y -S5, con funciones de señalización.

• Contacto auxiliar -S7, para señalización de fallas • Indicador de posición mecánico 4

• Indicador mecánico de la condición de carga (8) del mecanismo de acumulación de energía por resortes

• Contador de ciclos de maniobras (5) • Motor de carga

• Contacto auxiliar de cinco polos -S1 para conmutación del motor de carga.

Equipamiento adicional:

• Una segunda bobina de apertura -Y9.

• Interbloqueos mecánicos:

Interruptor/seccionador de tres posiciones e interruptor/desenganche por mínima tensión/ puesta a tierra de la salida con bloqueo magnético -Y1 y contacto auxiliar -S2.

• Desenganche por sobrecorriente indirecta -Y7

Desenganche por mínima tensión -Y4.

Para la disposición de los desenganches y sensores para los interruptores que presentan equipos digitales, consultar el diagrama del equipamiento.

El bloqueo magnético -Y1 bloquea de forma mecánica el semieje de cierre "ON" en caso de falla o ausencia de control de tensión y, al mismo tiempo, utiliza el contacto auxiliar correspondiente -S2 para interrumpir el circuito de la bobina de cierre -Y3.

Por el diagrama eléctrico del interruptor con equipamiento convencional.

Funcionamiento del interruptor

1. Carga del mecanismo de acumulación de energía por resortes.

A fin de proveer la energía motora necesaria, el mecanismo de acumulación de energía por resortes se carga de forma automática (activación y desactivación externas) mediante un motor de carga o, en el caso de las operaciones manuales de emergencia, mediante un movimiento vertical con una palanca de carga 32, según el equipo provisto para el interruptor. El sensor BOS detecta la condición de carga, que se muestra en el indicador mecánico de condición de carga 8. Como requisito para una secuencia de autorecierre, el mecanismo se (re) carga automáticamente después de una operación de cierre efectuada por el motor de carga.

91 | P á g i n a

2. Procedimiento de cierre

El proceso de cierre se inicia mediante la activación de la bobina de cierre -Y3 o mediante el pulsador mecánico en "ON". Luego, el mecanismo de desenganche 24 permite que el resorte espiral (previamente cargado) provoque la rotación del eje del mecanismo 27. El disco de levas 28 y las restantes cadenas cinemáticas levantan el contacto móvil 15.3 de la ampolla de vacío 15 hasta que los contactos se tocan. En la siguiente secuencia de movimiento, la disposición de los resortes 16 se tensa y así se aplica la cantidad apropiada de fuerza de contacto. El sobrerecorrido disponible es superior a la erosión del contacto máximo a lo largo de la vida útil de la ampolla de vacío. Durante el proceso de cierre, los resortes de apertura 25 se tensionan simultaneamente.

Procedimiento de apertura

El procedimiento de apertura se inicia mediante la activación de uno de los desenganches -Y2, -Y4, - Y7 o -Y9 o del pulsador mecánico 3 en "OFF".

Luego, el mecanismo de desenganche 24 permite que el resorte espiral, aún con suficiente carga, haga girar aún más el eje del mecanismo 27. Así, se produce el desenganche del resorte de apertura 25, que mueve el contacto 15.3 a la posición de abierto a una velocidad definida.

Notas acerca de la activación de las bobinas:

1. Sólo las bobinas de apertura (-Y2 e -Y9) y de cierre (-Y3) se utilizan para las maniobras de cierre y apertura.

Estas dos bobinas son magnetos rotativos y son adecuadas para una gran cantidad de ciclos de maniobras.

2. El desenganche de mínima tensión (Y4) y/o el desenganche por sobrecorriente indirecta (-Y7) son sólo unidades de protección y seguridad y no debe(n) utilizarse para maniobras de servicio.

Secuencia de autorecierre

Una secuencia de autorecierre CERRAR-ABRIR o CERRAR-ABRIR-CERRAR se activa y monitorea mediante el sistema de protección. Es necesario que el resorte espiralado del mecanismo de operación esté en la condición de (re)carga, con el interruptor en la posición cerrado. El proceso de recarga se realiza automaticamente mediante el motor de carga después de cada operación de cierre del interruptor. Si el motor de carga se descompone, el procedimiento de carga puede realizarse o completarse de forma manual.

92 | P á g i n a

Durante el proceso de (re)carga, la apertura del interruptor también es posible pero su subsiguiente cierre se bloquea hasta completar el proceso de carga.

Principio extintor de las ampollas de vacío

Debido a la presión estática en extremo baja de la cámara del interruptor, de 10-4 a 10-8 mbar, sólo se requiere una distancia aislante relativamente pequeña para conseguir un dieléctrico elevado. En las cámaras de vacío, el arco se extingue cuando la corriente pasa por uno de los primeros valores cero. Debido a la pequeña distancia aislante y a la alta conductividad del plasma del vapor del metal, la caída de tensión de arco y, además, la energía asociada al arco (dados los cortos tiempos de formación de arco) son en extremo bajas, lo que ejerce efectos muy favorables en la vida de los contactos y, por lo tanto, en la de las ampollas de vacío.

93 | P á g i n a

Figura 4.13 Interruptor diagrama esquemático.

Figura 4.14 Sección parcial de la ampolla de vacío, diagrama esquemático simplificado.

94 | P á g i n a

Figura 4.15 Interruptor de vacío tipo VD4 X

Figura 4.16 Mecánismo de maniobra de acumulación de energía por resortes con equipamiento auxiliar.

95 | P á g i n a

Figura 4.17 Mecánismo de maniobra de acumulación de energía por resortes con equipamiento auxiliar.

96 | P á g i n a

4.18 Operación manual de emergencia del interruptor.

97 | P á g i n a

CAPITULO

V

98 | P á g i n a Conclusiones.

En base a los obejtivos del presente trabajo de tesis, los caules fueron llevar acabo el desarrollo el diseño de una subestación eléctrica y el desarrollo de las especificaciones técnicas tomando en cuenta los criterios de normatividad para subestaciones eléctricas.

Para poder tener buenos resultados fue necesario comprender los componentes y elementos de una subestación. Para este proyecto se trato de una subestación de 34.5 kV por secciones, en cada sección que la compone se desarrollaron las carecterísticas con las que cuenta.

Basicamente las principales características con las que se diseño la subestación fueron las siguientes:

• Una subestación compacta (tablero blindado para tensión nominal de

34.5 kV).

• Equipo de medición de energía eléctrica. (medición local)

• Interruptores en SF6 o vacio para tableros blindados (Metal Clad de 34.5

kV).

• Transformadores de corriente y potencial.

• Equipos de protección multifunción para los diferentes alimentadores. • Alimentadores de fuerza y control para las secciones que componen al

tablero.

• Cuchillas de puesta a tierra.

• Aisladores soporte columna.

Se contemplo que fuera SF6 por las Las principales ventajas que representa una subestación aislada en gas SF6, las cuales son las siguientes:

• Requieren de un espacio mínimo y por consiguiente menores costos de

adquisición de terreno.

• Soluciones adapradas de acuerdo a los requerimientos al usuario final.

• Soluciones con menor tiempo de implementación, debido al despacho

de unidades pre-ensambladas y probadas.

• Elevado grado de seguridad para el personal en la operación.

La importancia de una subestación eléctrica es solucinar integralmente las necesidades ded suministro y regulación de energía eléctrica, es por ello que requiere de servicios de calidad y equipos con tecnología de vanguardía.

99 | P á g i n a

ANEXOS

100 | P á g i n a

BIBLIOGRAFÍA

101 | P á g i n a         ABB Inc.

Folleto de Instrucciones de Transformadores de Distribución Jefferson City, MO

Certificado ISO 9001

Diseño de subestaciones eléctricas. Raúl Martin José.

Algunas paginas de internet que nos ayudaron a complementar la información como: www.meteored.com.ar www.getamap.net/maps/nicaragua/managua/_mateare_municipiode/ www.siemens.com www.abb.com/products

ANSI C37.09 Standard Test Procedure for AC High-Voltaje Circuit Breakers Rated on a Symetrical Basis, Supplement C39.09E, Supplement C37.09G.

ANSI C37.20.1 Metal Enclosed Low-Voltage Power Circuit Breaker Swithgear (R 1992).

ANSI C37.20.2 Metal-Clad ans Station Ttype Cubicle Switchgear.

ANSI C57.13 Standard Requeriment for Instrument Transformers.

IEC 60044-1-1996 Instrument Transformers Part 1: Current Transformers.

IEC 60044-2-1997 Instrument Transformers Part 2: Inductive Voltage.