Escuela Superior de Ingeniería
Mecánica y Eléctrica
Unidad Profesional Zacatenco
“Adolfo López Mateos”.
“INGENIERIA BASICA DE DISEÑO DE UNA
SUBESTACION MOVIL”
Tesis
Que para obtener el título de:
INGENIERO ELECTRICISTA
Presentan:
Ramírez Chávez Rocío Guadalupe
Rodríguez Pérez Eduardo
Asesor:
Agrad A nue Por q nos h mostr Graci propo A nue Por e pued dificu A nue Les a conoc Agrad conoc Con e encon encon pond
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Agradec ción empez día, hay ec ción es uno mientos pue der elegir c
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todos, en an dada un
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... 1
... 13
... 28
... 38
... 76
... 86
CAPIT Tabla Subtra CAPIT Tabla CAPIT Tabla Tabla Tabla Tabla Tabla CAPIT Tabla Tabla Tabla 1000m Tabla Tabla consu Tabla subest Tabla potenc Tabla transf Tabla Tabla Tabla Tabla Tabla Tabla Tabla Tabla TULO I 1.1.- Compa ansmisión y TULO II 2.1.- Tensio TULO III
3.1.- Uso de
3.2.- Cobert 3.3.- Activid 3.4.- Situac 3.5.- Propue TULO IV 4.1.- Tensio 4.2.- Corrie 4.3.- Tensio m.s.n.m. ....
4.4.- Tensio
4.5.- Valore mo de auxil
4.6.- Capac taciones mó
4.7.- Caract cia ...
4.8.- Prueba formadores d 4.9.- Tensio 4.10.- Corri 4.11.- Relac 4.12.- Tipo 4.13.- Tensi 4.14.-Nivel 4.15.- Nivel 4.16.- Carac
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de de 0 a ... 45
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Tabla
Tabla
Tabla
Tabla
Tabla
Tabla
Tabla
Tabla
Tabla
Tabla
Tabla
Tabla
Tabla
Tabla aislad
Tabla
Tabla
Tabla
Tabla
Tabla
Tabla
CAPIT
Tabla
Tabla
Tabla
Tabla
Tabla
Tabla
4.20.- Medio
4.21.- Carac
4.22.- Corri
4.23.- Dista
4.24.-Ciclos
4.25.- Carac
4.26.-Relaci
4.27.-Tensio
4.28.- Tensi
4.29.-Núme
4.30.- Tensi
4.31.- Tensi
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4.34.- Cable
4.35.- Equip
4.36.- Cable
4.37.- Desig
4.38.- Desi
4.39.- Dime
TULO V
5.1.- Indica
5.2.- Situac
5.3.- Mano
5.4.- Situac
5.5.- Result
5.6.- Benefi
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... 55
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... 58
... 60
... 60
... 62
... 62
... 63
... 64
... 64
mnas de ... 65
... 66
... 67
... 68
... 68
... 69
... 72
... 77
... 79
... 80
... 82
... 83
Indice de tablas y figuras 102
ÍNDICE DE IMAGENES
CAPITULO I
Figura 1.1 Capacidad efectiva instalada nacional en el 2006; 56,337MW………5Figura 1.2 Clientes por sector que distribuyen energía CFE……….6
Figura 1.3 Generación por tipo de planta en LFC………...7
Figura 1.4 Mapa de distribución eléctrica en el país que proporciona CFE………9
CAPITULO II
Figura 2.1 Sistemas de generación y consumo de energía eléctrica típicas …………16
Figura 2.2 Subestación convencional………..19
Figura 2.3 Bahía de línea de 230kV……….20
Figura 2.4 Equipos del tablero de protección dentro de las de Subestaciones……….21
Eléctricas Figura 2.5 Subestación Encapsulada en 85 y 230kV………...22
Figura 2.6 Subestación Móvil en LFC en niveles de tensión de 85 y 230kV………….26
Figura 2.7 Subestaciones Modulares………..27
ANEXO
Figura A Diagrama unifilar de la Subestación Móvil en SF6 de 85 a 23kV
G
ENDesc adm SF6
E
SP¾ ¾ ¾
¾
¾
NERAL
cripción ministrativa
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PECIFICO
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OBJE
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JUSTIF
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DEL
ICO
1.1
El S prin tran El si la m Los í • • • • •
SISTEM
Sistema El cipales co sporte de istema de más alta ca índices pr Continu energía requiera Frecuen valores problem industri todo el potencia Rango dentro perman frecuenc complic diferent de la gen Forma proporci transfor deforma En reali de múlt cuando Desfasa trifásica complej un gra transfor distribuMA ELÉC
léctrico de omo son l energía el potencia alidad al usrincipales p uidad del
este a di a.
ncia cons cercanos mas en div
ia. La frec SEP y se as de las tu
del nive del ran encia al v cia, mant ado, porqu es, ademá neración d de onda ionada rmadores aciones de
idad las a tiplo de l aumenta
amiento e
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CTRICO D
e Potencia las centra léctrica y l
forma una suario. para la ca servicio isposición
stante. L
al nomi versos equ cuencia en mantiene
urbinas de l de ten go norm valor nom
ener el vo ue en cada ás depende de reactivo senoidal por el
entre la onda s armónicas
la onda fu la frecuen entre las er de 120
se trata d ero de y líneas cargas loca
DE POTE
a (SEP) es ales gener
os consum a enorme r
lidad de la o confiab del usua La frecuen
inal, ya q ipos y en n régimen en por me
e acuerdo sión. La malizado d minal de s
oltaje den a punto de en de la ca os, etc.
l. La form SEP d otros e senoidal co son onda fundament ncia.
tres fas 0°, la op de manten generador s de tra
alizadas en
ENCIA
tá formad radoras, la midores.
red de pot
a energía s
bilidad. C
ario en el ncia debe que su v procesos n nominal dio de la a la dema
tensión de ±10% servicio. A ntro del ra
e la SEP se arga, del fa
ma de ond debe ser
elementos onocidas c as senoida tal cuya
ses par u peración d ner funcion res, inte
nsmisión n grandes
do por tres as líneas tencia eléc son: onsiste en momento e manten variación productiv l es la mi
regulación anda.
debe man . En co A diferenci ango es b e tienen te factor de p
da de la senoida se p como “arm ales de fre amplitud una alime del SEP nando en rconectad a sistem territorios s partes para el ctrica de
n que la o que la erse en produce vos de la isma en n de las
1.2
LÍN
ELÉ
Las prop muy tran de k dista tran línea reac El c gene reac de l prod reac moto volta Una en r pote1.3
POT
La f nece acce el ar cons bási El co 1
RELAC
NEAS
D
ÉCTRICA
centrales picios para y lejos de smisión d kilómetros ancias es smisión a as es pro ctivas (I2R)
corazón de erador se ctivas, la p
as turbin duce ningú ctiva se pu
ores síncr aje, en com
condición régimen p encias gene
CONDIC
TENCIA
función pr esaria par esorios com rranque en sideración co. onsumo n. Las ve
consider generac indepen
CIONES E
DE TR
AS
s generad a su const e los cent de energía
s. La tran económica a niveles a
oporcionar se reduce el Sistem
crea una potencia a as que m ún otro e uede gene
ronos, en mponentes n necesari permanent
eradas y d
CIÓN AC
rincipal d ra el arra mo las luc
n las peor principal
acional de entas int ran la ene ión del s ndientes de
ENTRE
RANSMIS
doras del trucción y tros de c eléctrica a nsmisión a sólo si adecuados. r al cuad en notable a Eléctric relación d activa tiene mueven a
elemento erar en los n capacito
s síncrono ia para qu
e es que demandada
CTUAL D
del sistem anque y ces y la in res condic l durante
e electricid ternas d ergía entre sector púb e energía.
CENTRA
SIÓN
sistema operación consumo. a distanci de la en se eleva e . La capacrado de mente al r co de Pote
directa en e su orige los gener del mism s propios
res, en c s, etc. ue el siste
se mante as, tanto a
DEL SIST
a eléctrico el correc nstrumenta
iones de o el diseñ
dad se inte de energí egada a lo blico, incl
ALES GE
Y SUB
se local n que frecu
Esto obl as de cien nergía elé
el nivel de cidad de tr la tensión reducirse l
encia es ntre las po
en en la p radores de mo. En ca
generador controlado
ema se ma enga el eq
activas com
TEMA E
o es el p cto funcio ación. Pro operación o de un
egra por do ía eléctr
s usuarios luyendo a
ENERAD
BESTAC
lizan en uentemen liga a rea ntos y has
ctrica a e tensión ransmisión n y las p
la corrient la genera otencias a potencia m
el sistema mbio la p res síncro ores eléctr antenga op quilibrio e mo reactiv
LÉCTRIC
proveer la onamiento oveer energ es usualm sistema eos compon rica, las
s con recu a los prod
DORAS,
CIONES
lugares te están alizar la ta miles grandes para su n de las pérdidas te.ación, el activas y mecánica
2 “El GWh varia 4.0% 2006 men año tamb comp 200
En t ener posi ener El co sin e cual mag un prin La e secto LFC Ener para priva usos auto tal e serv capa En t fases distr final La c públ ener
2. El auto
autoaba importa
consumo h, lo que
ación men %. No obsta
6 fue de 4 nor dinamis
previo, u bién se ob paración a 7]. términos rgía eléctr tiva, con rgía eléctri onsumo n embargo e l el creci gnitud en c
menor cipalment energía e ores, el pú C y las cent rgía (PIE), a el servic
ado agrup s propio oabastecim es el caso
icios, don acidad inst términos g s: genera ribución e les, que in capacidad lico y 7,56 rgía eléctri
oabastecim astecimien ación de ele
nacional d represent nor a la o ante que e 4.7%, las ve
smo respe bicándose bservó en al crecimie
generales, rica se en el ritmo ica aumen nacional de
en 2006 s imiento d comparaci consumo te.
léctrica g úblico y el trales cons
éstos últi cio público pa las mod os y e miento tien
del indus nde se ha talada dur generales, ación, tran en media ncluye proc instalada 69 MW a ica a dicie
miento, q
nto, cogen ectricidad
de energía tó un cre observada el crecimien
entas inte ecto al PIB e así en 1 n el autoa
ento de 5
, el comp ncuentra a
de activi nta también
e energía e se present del consu
ión con el de ele
generada, privado. E struidas p imos entre o de energ dalidades d exportación ne una fu strial, com a registrad
rante los ú la infraes nsformació
y baja te cesos de m nacional, los permi embre de que incluy neración, . a eléctrica ecimiento d
durante nto del Pro
rnas de en al increm 175,371 G abastecimie 5.5% regis ortamient altamente idad econ n aunque eléctrica cr tó una sit
mo de e crecimien ectricidad
el SEN El sector p por los Pro
egan la tot gía eléctric de cogener n. De uerte prese mercial y p
do un imp últimos añ structura d
ón y tran ensión, as medición y
48,769 M isionarios. 2006 incl
ye a los p usos prop
a en 2006 de 3.2% 2004-200 oducto Inte nergía eléc mentarse en
GWh . Est ento, al c strado dur
o de las correlaci nómica, lo en mayor rece más r tuación po electricidad nto del PIB
en la
está conf público se ductores I talidad de ca. Por ot ración, au
estas m encia en d
articularm portante i ños.
del SEN se nsmisión sí como v y facturació MW corresp . La capac luyendo ex
permisiona pios cont
6 llegó a respecto a 5, la cual erno Bruto ctrica reflej n 3.3% res te comport recer en 2 rante 2005
ventas tot ionado, en o el consu magnitud rápido que oco común d fue de
, lo cual d gran in
formado p e integra p
Independie su energí tro lado, e utoabastec
modalidad diversos s mente en e increment
e conform en alta ventas a u
ón. ponden al cidad naci xportación arios de inuos e 197,435 a 2005, l fue de (PIB) en jaron un specto al tamiento 2.2% en 5” .[LFC tales de n forma umo de d
e el PIB, n, en la menor derivó de
ndustria
por dos
por CFE,
entes de a a CFE el sector imiento, des, el sectores,
el sector to en la
ma de las tensión, usuarios
56,3 efect 8,25 Valla Yuca En repr inde secto 7.3% para se m
1.4
Com distr clien Un gara de la CFE juríd dond
337 MW. D tiva contra 51 MW a 1 adolid III, atán, Vera
términos esentó el 6 ependiente
or privado % y 2.8%
[image:17.612.205.411.267.420.2]a fines de muestra en
Figura 1.
SUMINI
misión Fede ribuye y ntes, lo qu
compromi antizando
as mejores E es un dica y patr
de se divid
Del total i atada por 10,387 MW
Tuxpan acruz y Tam
de partic 66.5% y L es, que re o de autoab
respectiva exportació n la figura
.1.-Capaci
ISTRO D
eral de Ele comercia e represen iso de la altos índic s empresas organismo rimonio p de por sect
instalado, CFE a pro W, con la e V y Altam maulipas, cipación p LFC el 1.6%
egistraron bastecimie amente, m ón de elect
1.1.
idad efecti 56,3
E ENER
ectricidad aliza energ
nta casi 80 empresa ces de cal s eléctrica o público
ropio, en tores de co
destaca e oductores entrada en mira V, u
respectiva porcentual % del total
una part ento y cog mientras q
tricidad re
iva instala 337MW
GÍA ELÉ
es la emp gía eléctr 0 millones
es ofrece lidad en t as del mun
descentr la figura onsumo de
el increme independ n operació ubicadas e amente.
l, al cierr l instalado ticipación eneración que la cap epresenta
ada nacion
ÉCTRICA
presa que g rica para
de mexica er servicio odos sus ndo.
ralizado, c 1.2 se mu e energía e
ento de ca ientes al p n de las c en los est
re de 200 o. Los prod del 18.4% contribuy pacidad in
el 2.4%, t
nal en el 20
A EN MÉX
genera, tra 25.3 mill anos. os de exc
procesos,
con perso uestra una en nuestro
apacidad pasar de centrales ados de
06 CFE ductores
%12. El ye con el nstalada tal como
006.
XICO
ansmite, lones de
celencia, al nivel
La C país cerc Cent Luz desc distr Méx prop que desa Es r del tran eléct obse para
Figura
CFE ofrece , con ex anas a és tro.
y Fuer centralizad ribuye y ico. Es porcionar e
están den arrollo eco responsabi
Centro c smisión y trica requ ervan las a cubrir la
1.2.-Clien
e el servic xcepción de ste, donde
rza del do, con pe comercial una emp el servicio ntro de su nómico y s ilidad de l coordinar transform uerida en
condicione demanda
ntes por sec
cio de ene el Distrito el servici
Centro ( ersonalida iza energ presa par o de energí área de co social de l a Subdire y superv mación nec la zona c es como f a máxima e
ctor que di
ergía eléct o Federal io está a c
(LFC) es ad jurídica ía eléctric raestatal
ía eléctrica obertura, c la región. ección de P
visar los cesarios p central del
fue sumin en el año 2
istribuye e
trica en la l y algu cargo de
un org a y patrim ca en la que tien a a los ho con el obje
Producción recursos para abast
l país, en nistrada la
2005.
energía CF
a mayor p unas pob Luz y Fu
ganismo monio prop
zona Cen e como ogares y em
eto de prom
n de Luz y s de gen
ecer de la n la figura a energía e
FE.
parte del laciones uerza del
público pio, que ntral de
función mpresas mover el
y Fuerza neración, a energía a 1.3 se
1.5
Es l plan Eléc distr baja
1.6
La tr eléct corri La gube
Figu
TRANSM
a termino ntas de ge ctrico de P
ribución, i a tensión p
TRANSF
ransforma tricas, cam iente) para
tabla 1.1 ernamenta
ura
1.3.-MISIÓN Y
ología emp eneración Potencia (S
integradas par poder c
FORMAC
ación es el mbiar las a facilitar , muestr ales encarg
. 0%
Generació
Y DISTR
pleada par hasta lo SEP) cuen s por las lí cumplir co
CIÓN
proceso q caracterí su transm ra la com
gadas del . 0
n por tipo
RIBUCIÓN
ra conduc s consum nta con las íneas de c on este fin
que permit ísticas de misión y dis
mparación suministr
%
0%
de planta
N
cir la elect midores fin
s redes de conducción
.
te, utilizan la electr stribución entre lo ro de energ
en LFC.
tricidad de nales, el
transmis n de alta,
ndo subest ricidad (te n.
os 2 orga gía en Méx
Hidroeléctric Termoeléctri Termogas
esde las Sistema ión y de media y
taciones ensión y
anismos xico.
Tab
T
bla 1.1.- C S PUNTO COMPARA Generac Transmis Transform Subtransm Distribuc Comparació Subtransm DE ACIÓN ción sión mación misión ción
ón de Gene misión y Di
COMIS DE EL Capacida 49,931.3 cuales son de 11,054.9 Hidroeléc 11,456.9 Producto Independ principal generació La red considera tensión y 161 Al finali año 2007 alcanzó de 48,56 Ésta ha paralelo la red d distribuc a diciemb con 184, 141682 correspon capacida mediana A diciemb longitud fue d y 616,30 respectiv eración, Tr istribución SIÓN FEDE LECTRICID ad ins 34 MW; d
22,404.69 Termoeléc 90 MW ctricas, 90 MW ores dientes com les fuente ón. de transm a los nive
de 400, kilovolts izar diciemb 7, esta una lo 6 km crecido al desarro de transmi ción, con
bre del año 362 MVA,
MVA nde a ad transmit
tensión bre de 20 de estas de 47,918
6
vamente.
ransmisión de CFE Y ERAL DAD stalada de los MW ctricas, de y de mo sus es de Ca 87 28 Hi co Ce 37 Tu res ma op la Ge misión les de 230 (kV). bre del red ngitud La es lín 85 de alc 3,4 en ollo de sión y ntando o 2007 Su en las sis zo co añ MV que la tida en 007, la líneas km km, A lon de n, Transfor Y LFC
LUZ Y FUE CEN apacidad 79.33 MW; 81.33 MW idroeléctric orresponden entral Term 74 MW s urbogas; sponsabilid antenimien peración co Gere eneración.
a red de ta comp neas de 400 5 kV; al fin e abril del canzó una 486.94 km
u crecimie n forma e s necesid stema eléc
na
ontando a d ño 2007
VA
diciembre ngitud de s e 3373.69 k
rmación,
ERZA DEL NTRO
instala de los cual W son as, 224 M n a u moeléctrica on del ti
dad d
nto
orresponde encia
Transmisi puesta p
0, 230, 115 nalizar el m año 2006 a longitud
nto ha si escalonada dades de
ctrico del conurbad diciembre d con 30,6
Fig
Del m largo
Term Hidro Carb Geot Eoloe Nucle (Prod Term
1.7
La p estim próx requ 1. Ca 2. C de su La p dem reali
gura
1.4.-mapa ante o de la repú
moeléctrica oeléctrica boeléctrica
termoeléctri eléctrica eoeléctrica ductores Ind moeléctrica
EXPANS
planeación maciones ximos die uerimiento
apacidad Capacidad u fecha pr planeación manda de iza con ba
Mapa de d Comisió
erio cabe re ública mexic
45% 22% 5% ica 2%
0% 3% dependiente
23%
SIÓN DE
n de la ex de deman ez años. os:
en constr adiciona rogramada n de la cap
energía e se en la ev
distribució ón Federal
esaltar los ca y estos s
es)
EL SISTE
xpansión d nda y con
El pro
rucción ó al: capacid
a de opera pacidad a léctrica es valuación
ón Eléctrica l de Electri
tipos de g son:
EMA ELÉ
del sistem nsumo de ograma c
licitación dad futura
ción adicional n
stimada p técnica y
a en el país icidad (CFE
generación
ÉCTRICO
ma eléctric energía e considera
n
a que se li
necesaria para los p
económica
s que prop E)
que su ubi
O
co respond eléctrica p dos tip
icitará en
para satis próximos
a de las di
porciona
ican a lo
de a las para los pos de
función
conf gene plazo antic mad Desd entr Asim tres infra Adic elem (retir etc.) siste Calif Es i conv Calif apor punt del expo (geot diver Con infra enla efect eléct siste prog Actu Baja posp tecn tal á
1.7.
El p serv
figuracione eración y
o. Asimism cipación n duración d
de la con ada en op mismo, en
a cinco aestructur cionalment mentos com
ros de uni y la red emas: Sist fornia Sur important veniencia fornia al S rtará, entr
ta del sist SIN, y en ortar al S térmica y rsidad de esta int aestructur ace de Baj tuar trans tricas del emas elé gramado p ualmente s a Californ poner o nologías qu
área, adem
.1 PROG
programa d icio públic
es de los transmisi mo, el prog necesaria
e cada pro nstrucción
peración c el caso de
años pre ra.
te a lo a mo son: idades, pr troncal de tema Inte r. e señalar técnica y SIN media re otros be
tema Baja n los perio SIN los ex y ciclo c
la demand erconexión ra de gen
ja Californ sacciones
oeste de ctricos d ara 2011. se analiza nia Sur a en su ca ue requiere más del ben
GRAMA D
de expans co (CFE y
s proyecto ión que lo grama de
para su p oyecto.
de una comercial,
e los proy evios al i
anterior, e la configu royectos de
e transmi erconectad
r que en y económ ante un e eneficios, a a California odos de m xcedentes combinado da entre lo n, se red eración y nia al SIN de potenc EUA, me de Califo
a la posibi al SIN. U aso canc en altos c neficio am
DE EXPA
sión del S LFC) y la p
os, selecc ogran el m
expansión planeación
nueva cen transcurr ectos de t inicio de
el program uración d e autoabas
sión. El a do Nacion
estudios mica de in
enlace asín apoyar la a a partir menor dem
de capac o) de est
os dos sist ducirán lo de produ N abrirá n cia y energ ediante los ornia. Es
ilidad de i n benefic celar proy costos de i biental de
ANSIÓN
SEN se int proyección
cionando menor cos n de capac n acorde
ntral gene ren de cu ransmisió operacion ma toma del sistem stecimient análisis se
al, Baja C
recientes nterconect ncrono. E atención d de recurs manda en cidad y e ta área, temas. os costos
ucción tot nuevas op
gía con div s enlaces ta interc interconec cio import yectos de inversión y erivado de tegra por n de adicio
los proye sto total d cidad cons
con el tie
eradora h uatro a se ón se requ nes de la
en cuent ma de gen
to y cogen realiza p California
, se conc tar el áre Esta interc
de la dem sos de gen n Baja Ca
energía tip aprovecha de inver tales. Ade portunidad versas com actuales conexión
ctar el sist tante será generaci y de opera
esta altern
la planea ones de ca
ectos de de largo sidera la empo de hasta su is años. ieren de a nueva ta otros neración neración, ara tres y Baja cluyó la ea Baja conexión anda de neración alifornia, po base ando la rsión en emás, el des para mpañías con los se ha tema de á el de ión con ación en
nativa.
de adic vigen gene rama ofrec por o fuen Dura requ tiene licita no s pues regió sum dura Por auto cons públ Nuev los p Haci del s
1.7.
TRA
Evol capa espe crite Segu unid crític Calid los r Conf posib siste permision iones de c nte, permi eración de as indust cen posibi otra parte ntes de sumante el pe uerirá adic
en 5,082 ación y 16 se han licit sta en op ón Centro ma, por pa
ante el per otra pa oabastecim siderando lico, espec vo Pemex proyectos e
ia 2016 se servicio pú
.2 EVOL
ANSMISI
lución de acidad de erada a co erios: uridad.- c dades gene
ca de gene dad.- posi rangos ace fiabilidad. ble sumin ema. narios de capacidad iten por u e electricid triales qu ilidades d
, le permit ministro d eriodo 20 ciones de MW de 6,656 MW tado. Adic peración d o del país, arte del riodo. arte, se miento re los proyec cíficament con 304 eólicos de e prevé rea úblico de e
LUCIÓN E
IÓN DE L
la red transmis osto mínim
apacidad eradoras, eración o t ibilidad de eptables. - reducció nistrar de autoabas de permis una parte,
dad en va ue por la e ahorro d te a diferen de energía 07-2016, capacidad capacida de capac cionalment del proyec , el cual a
servicio p
estima u emoto y ctos del se te Pemex MW de a temporad alizar retiro energía elé
ESPERA
LA RED.
nacional sión nece mo se detpara man inmediata transmisió e mantene
ón del ries ebido a p
stecimient sionarios d el aprove arios secto as caracte de energía ntes tipos eléctrica. el progra d por 21, ad termin cidad adici te, el prog cto de gen
adiciona 4 público se
una capa y cogene ector priva
con el pr autoabaste da abierta.
os de capa éctrica por
ADA DE L
de trans esarias pa terminan c
ntener ope amente de ón.
er el voltaj
sgo espera posibles fa
to y cog dentro del echamiento ores así co erísticas d a y mitiga de usuari
ama de ex 737 MW nada, en
ional en p grama de L neración 416 MW d e adiciona
acidad ad ración d ado al igua royecto de ecimiento
acidad obs 5,867 MW
LA RED
misión. L ara abaste con base
erando en espués de
je y la frec
ado de la e allas de lo
generación marco reg o del pote omo en di de sus p ación de c ios diversi
xpansión de los cu
constru proyectos q
LFC compl distribuid de capacid arán 22,1
dicional n de 2,581 al que del e cogenera remoto, a
soleta e ine W
NACION
Las adicio ecer la d
en los sig
n sincroni una conti cuencia de energía qu os elemen . Estas gulatorio ncial de iferentes rocesos, costos y, ificar las de CFE uales, se cción o que aún letará la a en la dad. En 53 MW neta de 1 MW, servicio ación en así como eficiente
NAL DE
ones de demanda guientes smo las ingencia entro deEcon Los med calcu com com De a prop nive redu Los p integ entr cent Esto las oper Asim en c La u oper forza cond Los com 2011 Es Gua Such Ciud facil conf de M pote nomía.- re proyectos diante mo ular los portamien o índices d acuerdo co puesto inc les de ten uctoras pa principale grantes de e las mism tros de con o ilustra la regiones ración norm mismo, la ondiciones utilización raciones d
ada de el diciones de principa pensación 1. important atemala a hiate, así dad Indus itarán el fiabilidad México en encia y ene
educción d s a incor delos pro costos nto eléctric
de confiab on el progr corporar a sión de 69 ra el perio es enlaces el SEN, qu mas y la co
nsumo, pa a capacida del SEN mal del sis
evolución s de dema n máxima e manteni lementos e demanda ales proy n, respecti te destac través de como en strial-Lare l apoyo de la ope
diversos m ergía.
de los costo rporar a obabilístico
de pro co de la re bilidad.
rama de tr al sistema 9 kV a 400 odo 2007-2 internos y ue increme
onfiabilida ara el perio ad de tran N durante
stema. de la cap anda máxim a de los
imiento en de genera a máxima yectos de ivamente,
ar los p la línea ntre Méxic edo y Cu
durante ración. As mercados
os de oper la red de os y dete oducción ed en régim
ransmisión a eléctrico
0 kV y 29, 2011. y externos
ntan la ca ad de sumi odo 2007-2
smisión a e 2007-
pacidad de ma del sis enlaces s n las unid
ación y/o del sistem e transm considera royectos de transm co y EUA umbres-Sh emergenc simismo, eléctricos ración del e transm erminístico y los men estab
n de media o 13,168
,302 MVA
a las área apacidad d inistro hac 2011. través de 2011, en e transmis stema. se debe ades gene o transmis ma. misión, tr ados para de interc misión Tap por medi haryland.
cias e in permitirán mediante
sistema el isión se os que p parámetr ble y dinám
ano plazo km de lín en subest
as de contr de transmi
cia los prin
e los enlac n condicio sión entre principalm eradoras, l sión, así ransforma el period conexión pachula P
CA
APIT
TULO
“SUB
EL
O 2
BEST
LÉCT
TACI
TRICA
ONE
AS”
2.1.
La n eléct utiliz de o a) E toler b) E para c) Es utiliz d) Lo con econ e) Co utiliz f) Es logra usua g) P nuev
2.1.
NOR
Por norm
¾ ¾ ¾ ¾
Por s
¾ ¾ ¾
.1 TENS
norma me tricas de zación, en
peración p Establecer rancias pa Establecer a equipos y
stablecer u zada para ograr un m
sistemas nómicos.
oordinar l zación, as stablecer l ar una m arios. Proveer un
vos sistem
.2 CL
RMALIZA
nivel de malizadas
¾ Baja tens
¾ Media te
¾ Alta tens
¾ Extra alt
su uso las
¾ Tensione
¾ Tensione
¾ Tensione
IONES N
exicana N servicio, n sistemas para dicho tensione ara la oper una clasi y sus toler una nome
las tensio mejor cono
eléctrico
las tension í como su las bases mejor armo
na guía, p mas eléctric
LASIFICA
ADAS.
tensión e se clasific sión, desde nsión, may sión, mayor ta tensión,
s tensiones es eléctricas es eléctricas es eléctricas
NORMAL
NMX-J-98 , nomina eléctricos os valores, es eléctric ración de s ificación d rancias.
nclatura u ones eléctr
ocimiento s, a fin
nes eléctri s toleranc para el de onización
para la s cos y para
ACIÓN
eléctrica d can en:
e 100 V has yor de 1 00 r de 34,5 kV
mayor de 2
s eléctrica s preferent s restringid s congelada
LIZADAS
establece ales de s de poten con objet cas nomin sistemas e de tension
uniforme, ricas.
de las ten de lograr
icas del si ias. esarrollo y
conforme
selección d a cambios e
DE
del sistem
sta 1 000 V 0 V hasta 3 V hasta 23 230 kV has
s se clasifi es;
das; y as
e los valo sistema y cia así com o de: nales nor
léctricos. nes eléctri
en cuanto
nsiones elé r una ope
stema con
y diseño d a las ne
de tension en los exis
LAS
ma, las ten
V;
34,5 kV; 0 kV; y sta 400 kV.
fican en:
ores de te y nomina mo las tole
rmalizadas
cas norm
o a la term
éctricas as eración y
n las de se
e equipo, ecesidades
nes eléctr stentes.
TENS
nsiones el
ensiones ales de erancias
s y sus
alizadas
minología
sociadas y diseño
ervicio y
a fin de s de los
ricas de
SIONES
Tens ser nom circu Tens de u refie éstos Tens siste tiene ¾ ¾ ¾ La te de cont de t nom diseñ
2.1.
NOR
Cua tens más tabla tales Para eléct siste las t El d alim esta satis encusiones el aquellas a minal de un uito al que
sión eléct un sistema eren cierta s. sión eléct ema eléct en: ¾ 120/240 preferent
¾ 2400 V c
¾ 440 V co
ensión elé tensión a tingencias
tensión d minal del s
ñados.
.3 SEL
RMALIZA
ndo un si ión eléctr de los si a 2.1, la s s como el t a cualquie tricas real ema eléctr tolerancias diseño y o mentados p
s tension sfactoriam uentran en
éctricas. a las que n equipo e está cone
trica nom a, un equ as caracte
trica nom trico. Com
0 V; 220Y tes
como de us omo valor c
ctrica nom al cual de opera el orden sistema pa
LECCIÓN
ADA
istema nue ica se int istemas p selección l tipo y el ta er tensiónles existen rico, se re s dadas en peración por tales
es eléctric mente en l
n el sistem
Las tensi funciona eléctrico n ectado.
minal. Es e
uipo o a c erísticas d
minal del mo ejempl
Y/127 V;
o restringid ongelado
minal de u opera no ción, el si de 10% ara la cua
N DE
evo es con egra a un preferentes lógica y ec amaño del n eléctrica ntes en va ecomienda n la tabla 2
de sistem sistemas cas de ta la banda ma.
iones eléc an los circ no debe se
el valor as cualquier
de operac
sistema. los de te
480Y/277 do un sistema ormalment istema op por deba al los comp
LA TE
nstruido o n existente
s de tensi conómica d
sistema. nominal arios punt a que esté
2.1.
mas eléctric deben co al forma q
de tensio
ctricas con cuitos. La
er inferior
signado a u otro elem ción o co
Es el val ensiones
7 V; 480
a es el valo te el sis
era genera ajo de la
ponentes
ENSIÓN
o cuando u e debe sel
ón eléctri depende d
de sistem tos y tiem én compre
cos y el d oordinarse que los eq ones de u
nsideradas tensión e r a la nom
un sistem ento y al mportami or asignad normaliza V como or cercano stema. De
almente a tensión e del sistem
ELÉC
un nivel n leccionars ca nomin de varios f
ma, las te mpos de cu
endidas de
diseño de e con res quipos fu utilización s deben eléctrica minal del ma, parte cual se ento de
do a un adas, se
valores
Clasif ació Baja tensió Medi tensió Alta tensió Extr alta tensió NOTA 1 En actua 2 El tolera 3 La recom ejemp Ley d 4. Lo tensió causa cualq (1)La resto (2)Ten (3)La tensió insta fic n Tens 1 fase 3 hilos a ón 120/24 .. .. .. ia ón a ón ra a ón AS
n esta tabla almente por
valor máx ancia de +5% a tolerancia
mendada ya plo 120V vs. del Servicio P os niveles a ón eléctrica as tales com quier otra co
s tensiones son tension nsión eléctri tolerancia d ón eléctrica alación del u
Tabla sión eléctrica sistema ( e s 3 fases 3 hilos 40 .. .. .. .. . .. . .. . 480 2400 4160 .. 13800 .. 23000 .. 34500 .. 69000 85000 115000 138000 161000 230000 400000
a no se m que la tende ximo de la
% y -10% al de +5% y que dismin . 127V), sin Público de la aquí estable a sostenidos mo operació ondición tran nominales nes restringi ica nominal de la tensió a máxima d
suario.
2.1.- Tens a nominal de
(1) V s s 3 fase 4 hilos . . . .. 220Y/1 480Y/2 .. .. (2
.. .. .. 13800Y/ 0 .. 23000Y/ 30 .. 34500Y/ 20 0 0 0 0 0 muestran las encia en su tensión elé valor de la t y -10% para
uirla diferen embargo pr a Energía El ecidos y su y no por f ón de mani nsitoria.
preferentes das.
de distribuc n eléctrica n de servicio y
siones Nor
el Tensió
s s 27 77 2 2) 797 132 199 14 24 36 s tensiones desaparició éctrica de s tensión eléct a obtener t ncia entre la revalece la es
éctrica. us tolerancia
falas momen iobra, corrie
s son las qu
ción subterr nominal de y de la caíd
rmalizadas ón eléctrica d
Máximo 125/215 231/133.3 504/291 504 2520 4308 7245 14490 4490/8366 24150 150/13943 36225 225/20915 72450 89250 120750 144900 169050 241500 420000 congeladas n.
servicio se o trica nomina tensión eléc as banda de
stablecida en
as solo apli ntáneas que ente de arr
ue se prese
ránea en me utilización e da de máxi
s
de servicio V Mínimo 108/21 6 198/11 4.3 432/24 9.4 432 2160 3744 6210 12420 12420/ 7171 20700 20700/ 11951 31050 31050/ 17927 62100 76500 103500 124200 144900 207000 360000
s que están
obtiene apli al del sistem ctrica de se tensión eléc n el Reglame
ican para n e puedan re
anque de m
entan subra
dia tensión. está en func ima permisi
V eléctricTensión nominal utilizació (3) o 115/23 208Y/12 460Y/26 460 2300 4000 6600 13200
n en uso
icando la ma.
ervicio es ctrica (por
ento de la
niveles de esultar de motores o
ayadas, el
ción de la ible en la
[image:28.612.104.531.125.483.2]2.2
2.2.
Debi relat cons dem nece facto perd un m Esta Tran cond de l tens 13.8
Fig
CLASIF
.1 SUBE
ido a que tivamente sumo, el t masiado cos esario elev
ores como didas, etc. margen de a operaci nsformado ducción po las subest
ión a nive 8 y 6 kV.
gura
2.1.-FICACIÓN
ESTACIÓN
e la tensió baja y su transporte stoso. Par var la ten o: la poten
; para nue 85, 115, 2 ón se r ora Primar
or las líne taciones d eles de co
Sistemas
N DE SU
N ELÉCT
ón de gen u ubicació e de ener ra que el c nsión a un
ncia a tra estro país 230 y 400 realiza en
ria o Sube as de tran de distribu onsumo c
de Genera típ
BESTAC
TRICA D
neración e ón bastant
gía eléctri costo del t n nivel al ansmitir, l
estos niv 0 kV.
n instalac estación P nsmisión d ución, do
omúnmen
ación y Co picas.
CIONES
DE POTE
en una ce te lejana ica a esto transporte
lto que d la longitud veles de te
ciones lla Primaria; u de esta po
nde se re nte en ran
nsumo de
NCIA
entral eléc de los cen os niveles e sea razon
epende de d de la lín ensión se
amadas e una vez h
tencia se educe el n ngos de 3
Energía E
ctrica es ntros de resulta nable es e varios nea, las tiene en
estación hecha la requiere nivel de 4.5, 23,
Algu Inter adec tran Distr Subt La fi con punt acue
2.2.
SUB
En d de l sigu Cara mod de la
a
La fl difer man en e
b
La c pued men oper c
La adec que
d
Es conf
unas veces rconexión. cuado pa sformació ribución. trasmisión igura 2.1
puntos d tos donde erdo al tipo
.2 CAR
BESTACI
diversas li as subest ientes: acterística dularidad, a forma sig a. Flexibili
flexibilidad rentes co ntenimient l sistema) b. Confiab
confiabilida da manten nos un com
ración. c. Segurid
seguridad cuadamen
se evite el
d. Modular
la facilid figuración
s se enlaz . Finalmen ara los c
n, cuyo En ocasio n.
presenta l de generac e la energí
o de subes
RACTERÍ
IONES
iteraturas taciones e
s tales c determina guiente: idad:
d es la pro ndiciones to, por cam
. ilidad:
ad se defin ner el sum mponente
dad:
d es la nte bajo co l daño en l
ridad:
dad que cuando su
zan sistem nte se red centros d
elemento ones se tie
la configu ción y co ía sufre c stación req
ÍSTICAS
encontram eléctricas,
como flexi an la form
opiedad de que se mbios en e
ne como l ministro d de la sub
propieda ondiciones los equipo
tiene un us necesid
mas por m duce el n de consum
principal enen nivel
uración típ nsumo de ambios en querido.
DE O
mos las c de las qu
ibilidad, c ma de una
e la instal puedan el sistema
la propieda de energía bestación
ad de un s normale
s o riesgos
na subes dades o el
medio de ivel de te mo en u l es el T les interm
pica de un e la energ n los nive
OPERACI
característi ue podem
confiabilid a subestac
lación par presentar a o por fall
ad de que a, bajo la pueda rep
na instal es y anorm
s para las
stación p sistema lo
Subestaci ensión a u unas case Transforma medio deno
n sistema e gía, así co les de ten
IÓN DE
icas de op mos enum
dad, segur ción, y se
ra adaptar r, bien s las (contin
e una sube condición parase du
lación de males de personas.
ara camb o requieran
ones de un valor etas de ador de ominado
eléctrico omo los nsión de
E LAS
peración erar las
ridad, y definen
rse a las sea por ngencias
estación n que al urante la
e opera manera .
Esta conf esta prop impo susp sube tiene siste Si la ener
2.3
ELÉ
I.
as caracter figuración
dentro d pósito cap
ortancia t pensiones estación re e un gran emas, dich a subesta rgía la nec
CLAS
ÉCTRICA
SUBEST
instalac alguna, equipos caracter
rísticas pu de una s del sistem
pacidad. S tales que
y problem equiere de n número ha subesta ación tiene esidad pri
SIFICACI
AS.
TACIÓN C
ción de su mas que
[image:31.612.141.473.376.630.2]por diseñ rísticas de
Figura
ueden con subestació a de pote Si la sub
su salida mas de rac e un alto g de circu ación requ
e como o incipal de
IÓN
D
CONVENCIO
u equipo e e los nive
ño de los una sube
2.2.-Sube
njugarse en ón, depen encia, de bestación a del siste cionamient grado de s
itos y ello uiere de un objetivo pr
esta sube
DE LA
IONAL: Es es abierta, eles de a fabricant estación co
estación Co
n el mome ndiendo de
acuerdo c es de u ema de p to en todo seguridad. os pertene n alto grad rimordial
stación es
AS SUB
s del tipo , no cuent aislamiento tes, la figu onvenciona
onvenciona
ento de de e la ubica con su fu una capa potencia p o este, ento
Si la sube ecen a di do de flex el sumin s la confiab
BESTAC
exterior ta con pro o de los ura 2.2, m al.
al
ecidir la ación de unción o cidad e produzca
onces la estación iferentes xibilidad. istro de bilidad.
CIONES
pero la otección
•
En encu llega prin cate
A) E q la es
El e mism ejem mue 230
Element
la mayor uentran a ada y sali cipales de gorías:
A) Eq B) Eq C) Se
Equipo de que se encu
a intemper stos:
- Tr - Tr - Tr - In - Se - Pa - Tr - He
spacio ocu ma salida mplo Camp
estra la de kV.
tos princip
ría de la además de
da de las e la sube
quipo de ca quipo de ta ervicios aux
Campo: So uentran ins rie, estand
ransformad ransformad ransformad nterruptor (
eccionador ararrayos (A rampa de o
errajes y E
[image:32.612.147.467.515.668.2]upado por de la sub po de Lín efinición d
Figura
pales de la
as Subest e las estr s líneas, u estación".
ampo ablero
xiliares
on element stalados en o expuesto
dor de Corr dor de Poten dor de Poten
52) (93) AP)
onda (T.O.) structuras.
r el conjun bestación nea, Bahí de una ba
2.3.-Bahí
as subesta
taciones d ructuras y un conjun Estos ele
tos constitu n el patio d
os a las c
iente (TC) ncial (TP) ncia
.
nto de equ se denom a de Tran ahía de lín
ía de línea
ciones con
del Tipo y soportes nto denom mentos se
utivos del s de conexion condiciones
uipos pert mina "Camp
nsformado nea en un
a de 230 kV
nvencional
Convenci s que faci minado "ele e clasifica
sistema de nes, genera
s ambienta
teneciente
po" o "Bah
or, la figu na subesta
V.
les
onal se ilitan la ementos an en 3
potencia lmente a ales. Son
es a una
B) E p co fa o a m C co
C) S fu b p co si
-
Equipos de rotección, ontrol y so acilitar la perador, a utomatizac monitoreada Control. La
ontrol de u
Figura
Servicios a uentes de a
aja tensión rotección, omo el sist iguientes:
Servicio
emergen
e tablero: indicadore oportados p
[image:33.612.198.416.223.515.2]supervisió ctualmente ción de Sub a y control
figura 2.4, una subesta
2.4.-Equip S
auxiliares: alimentació n que se señalizació tema contr
de DC: I cia, cargad
Son todos s luminoso por los tab ón y man
e este tipo bestaciones ada a dista , muestra l ación.
pos del tab Subestacio
: Es el conj ón de corri
utilizan p ón, alarmas
a incendio.
Interruptor dores.
s los eleme os y alarma bleros de la ejo de la de enfoqu s, donde en ancia desd los equipos
blero de pr ones Eléctr junto de in ente contin ara energi s y alumbr . Las parte
res, tabler
entos de c as, instalad a subestac
subestaci ues se esta n un 100% l de los Cent
s instalados
rotección d ricas. nstalacione nua y de co
zar los sis rado de un es del sistem
os, batería
control, me dos en el c ción. Su fu ón, por p a cambiand la misma p ros de Ope s en los tab
dentro de la
es formadas orriente alt stemas de na subesta
ma auxiliar
as, alumb
edición y cuarto de unción es parte del do por la puede ser
eración y bleros de
as
s por las terna, de control, ación, así
r son las
-
-
II.
Las gas h Cada colec com pres equi para
Servicio A
sistemas
Otros:
• Ca
• M
• Si
SUBESTA
vivas y envolven en SF6, l
Figu
Subestaci hexaflorur a equipo ctoras,
partimien sión que la
ipo, que lu a formar di
AC: Calefa s contra inc
aseta de co alla de tier istema de a
ACIÓN EN
equipos qu ntes metálic a figura 2.5
ura 2.5.-Su
iones en S ro de azufr de alta t está en to metálic a atmosfé uego se int
istintas co
cción, alum cendio, etc.
ontrol rra
apantallami
NCAPSULAD
ue soporta cos. Por ej 5 ejemplific
ubestación
SF6 tienen re (SF6).
tensión, i ncapsulad co provisto érica. Se fo
terconecta onfiguracio
mbrado, air
iento.
DA: Es un an tensión jemplo las ca este tipo
n Encapsu
n sus parte
ncluyendo o indep o de un am
forman así an mecánic
ones.
re acondici
na subesta están con Subestaci
de Subest
ula en 85 y
es bajo te
o las barr pendientem mbiente de
í módulos ca y eléctr
ionado, ven
ación cuya ntenidos d ones encap aciones.
y 230 kV.
nsión aisl
ras princi mente e e gas SF6 a
s individua ricamente
ntilación,
s partes entro de psuladas
ladas en
ipales o en un
Los a b c) d e) f) g) h i) j) k l) m
Los colec atorn Entr que gas en lo tamb
a) M
Está secc envo envo (dist
b) M
Los utiliz sube los i
módulos i ) -Módulo ) -Módulo ) -Módulo d) -Módulo ) -Módulo -Módulo ) -Módulo h) -Módulo -Módulo -Módulo k) -Módulo -Módulo m) -Módulo (transfor
distintos ctoras se nilladas. re módulo
soportan SF6. Se ev
os casos d bién evitan
Módulos de j
án formad ción circul olvente m olvente per tintos valo
Módulos de
interrupto zan el estaciones nterruptor
ndividuale de juego d de interrup de barras de seccion de seccion de seccion de transfor de transfor de transfor de apartar de empalm de empalm de rmador/aut
módulos e conecta
os se utiliz las barras vita así la de apertur n la propa
juego de ba
das por un lar y sopo
etálica. E rmanece c res según
interruptore
ores utiliz mismo p s convencio res de pote
es principa e barras pr ptor.
seccionado nador de lín nador de pu nador de ais rmador de rmador de rmador de rrayos. me con cabl me con línea
e e
totransform
de equipo an entre
zan aislad s conduct contamin ra de inter agación de
arras (barra
na barra c rtada por El volume
con gas SF cada fabr
es
zados en principio
onales, ac encia tipo
almente co rincipales o
oras. nea.
uesta a tierr slamiento.
corriente. potencial. potencial d
le subterrán a aérea. empalme mador de po
os y juego sí utiliz
dores cóni oras, ofrec nación del
rruptores una falla
as principal
conductor aisladore n entre l F6 a presió
ricante).
las subes que los ctualmente tanque m
orrespond o colectoras
ra.
de barras.
neo.
con otencia, rea
os de bar zando br
cos de res cen una b
gas en tod sobre fall al resto de
les o colecto
ra de alum es situado
la barra ón mayor q
taciones e s interru e la tenden muerto.
en a: s.
n m
actor, etc.).
rras princ ridas sell
sina que barrera est
da la Sube las, al tiem e la Subes
oras)
minio o co s a lo larg conductor que la atm
en SF6 m
uptores q ncia es em
máquinas
ipales o ladas y
a la vez tanca al estación mpo que stación.
obre, de go de la ra y su mosférica
