Bahías abiertas en una subestación: componentes, diseño y aplicaciones
UnBahía abierta en una subestación.es un área exterior dedicada donde-se instalan, conectan y operan equipos eléctricos de alto voltaje. Las bahías abiertas se utilizan ampliamente ensubestaciones-aisladas en aire (AIS)porque proporcionan una forma práctica de disponer transformadores, disyuntores, seccionadores, transformadores de corriente, transformadores de tensión, descargadores de sobretensiones y barras colectoras.
Para las empresas de servicios públicos, contratistas EPC, instalaciones industriales y proyectos de energía renovable, comprender cómo funciona una bahía de subestación abierta es importante al planificar una nueva subestación o ampliar una existente. El diseño afecta no sólo al rendimiento eléctrico sino también a la seguridad, el acceso para mantenimiento y la capacidad futura.
Tipos de bahías abiertas en una subestación
Diferentes bahías realizan diferentes funciones dentro de una subestación.
Bahía del transformador
A Bahía del transformadorconecta un transformador de potencia a la barra colectora de la subestación. Normalmente incluye equipos de conmutación, protección, medición y protección contra sobretensiones.
Para un transformador de potencia de alto-voltaje, el compartimento puede incluir disyuntores, seccionadores, TI, descargadores de sobretensiones y equipos de conexión a tierra. El transformador en sí puede utilizar accesorios como un cambiador de tomas bajo carga, un sistema de enfriamiento, un conservador de aceite y dispositivos de monitoreo.
El diseño de la bahía debe coincidir con los requisitos de voltaje, capacidad, nivel de aislamiento, impedancia y protección del transformador.
Bahía de línea entrante
Un módulo de línea entrante conecta una línea de transmisión aérea o un cable subterráneo a la subestación.
El equipo típico incluye pararrayos, transformadores de voltaje, seccionadores, transformadores de corriente y disyuntores. La disposición permite medir, proteger, conmutar y aislar el circuito entrante cuando sea necesario.
Bahía de alimentación saliente
Una bahía de alimentación de salida suministra energía desde la subestación a una red de distribución, instalación industrial, sistema ferroviario, instalación de energía renovable u otra carga.
Se pueden instalar varias bahías de alimentación una al lado de la otra, cada una de las cuales suministra un circuito diferente. Esta disposición modular facilita la gestión de diferentes cargas salientes y la ampliación de la subestación más adelante.
Bahía del acoplador de autobús
A bahía de acoplador de busconecta dos secciones de un sistema de barras. Permite a los operadores transferir cargas entre secciones de barras y proporciona mayor flexibilidad durante el mantenimiento o condiciones de operación anormales.
Este tipo de bahía se utiliza comúnmente en subestaciones con disposiciones de barra doble-o barra seccional.
Equipo principal en una bahía abierta
Aunque el equipo varía según la aplicación, varios componentes son comunes en una bahía de subestación abierta.
| Equipo | Función principal |
|---|---|
| Cortacircuitos | Interrumpe corrientes normales y de falla. |
| Desconectador | Proporciona aislamiento eléctrico |
| Connecticut | Proporciona señales de corriente para protección y medición. |
| Vermont | Proporciona señales de voltaje para medición y protección. |
| Descargador de sobretensiones | Protege el equipo de sobretensión. |
| barra colectora | Distribuye energía eléctrica. |
| Interruptor de puesta a tierra | Equipos aislados de tierra. |
| Aislante | Soporta y aísla eléctricamente conductores. |
| Transformador de potencia | Cambia el nivel de voltaje. |
| Estructura de acero | Soporta equipos eléctricos. |
La disposición física de estos componentes se diseña cuidadosamente en lugar de simplemente colocarse según la conveniencia.
Disposición de bahía abierta y autorizaciones eléctricas
Debido a que las bahías abiertas normalmente utilizan aislamiento de aire,autorización eléctricaes una consideración crítica de diseño.
Debe haber una distancia adecuada entre conductores energizados, diferentes fases y estructuras puestas a tierra. Las distancias libres requeridas dependen del voltaje del sistema, el nivel de aislamiento, la altitud, las condiciones ambientales y los estándares aplicables.
Por ejemplo, el diseño de una bahía de subestación de 33 kV es considerablemente diferente al de una bahía de 110 kV o 220 kV. A medida que aumenta el voltaje, las dimensiones del equipo y los espacios libres requeridos generalmente también aumentan.
Una disposición de alimentador simplificada puede verse así:
Línea entrante → Descargador de sobretensiones → VT → Seccionador → CT → Disyuntor → Barra colectora
Los diseños reales pueden contener seccionadores, interruptores de puesta a tierra, disposiciones de derivación y equipos de protección adicionales.
Bahía abierta frente a SIG
Las bahías AIS abiertas y las instalaciones GIS tienen propósitos eléctricos similares, pero sus diseños físicos son muy diferentes.
| Característica | Bahía Abierta / AIS | SIG |
| Aislamiento | Aire | Gas aislante cerrado o mezcla de gases |
| Equipo | Expuestos y separados | Cerrado en compartimentos metálicos. |
| Espacio | Más grande | Más compacto |
| Acceso visual | Generalmente más fácil | Más limitado |
| Requisitos del sitio | Requiere más terreno | Adecuado para sitios-con espacio limitado |
| uso al aire libre | muy común | También es posible |
| Expansión | Relativamente modular | Más compacto pero especializado |
Para proyectos donde hay suficiente terreno disponible, una bahía abierta puede proporcionar una solución sencilla y accesible. Los SIG pueden ser preferibles cuando el terreno es caro o limitado.
Papel del transformador en una bahía abierta
Eltransformador de potenciasuele ser el componente central de una
Bahía de transformación de la subestación. Su función principal es transferir energía eléctrica entre diferentes niveles de voltaje.
Por ejemplo, una subestación de transmisión puede utilizar un transformador de potencia de alto-voltaje para reducir el voltaje de transmisión a un nivel adecuado para la distribución regional.
El transformador debe coordinarse adecuadamente con el equipo de la bahía circundante. Su voltaje nominal, capacidad, impedancia, nivel de aislamiento, capacidad de resistencia a cortocircuitos,-sistema de cambio de tomas y método de enfriamiento influyen en el diseño de la subestación.
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Protección y Seguridad
El equipo de protección es esencial en una bahía de subestación abierta. Los disyuntores interrumpen las corrientes de falla, mientras que los CT y VT proporcionan señales a los sistemas de protección y medición.
Dependiendo de la aplicación, el sistema de protección puede incluir protección contra sobrecorriente, falla{0}}a tierra, diferencial, distancia, sobretensión o subtensión.
Los descargadores de sobretensiones también desempeñan un papel importante porque los equipos exteriores pueden estar expuestos a rayos y sobretensiones.
La conexión a tierra es igualmente importante. Las estructuras de los equipos y las partes metálicas normalmente no-energizadas deben conectarse al sistema de puesta a tierra de la subestación de acuerdo con los requisitos de diseño aplicables.
Mantenimiento de Bahías de Subestaciones Abiertas
Una ventaja de una bahía abierta es el acceso relativamente directo a los equipos individuales. Los equipos de mantenimiento pueden inspeccionar visualmente aisladores, conexiones, estructuras, disyuntores, seccionadores y otros componentes.
El trabajo de inspección típico puede incluir la verificación de corrosión, conexiones flojas, aisladores dañados, calentamiento anormal, fugas de aceite y problemas mecánicos.
Para los transformadores de potencia sumergidos en aceite-, el mantenimiento también puede incluir pruebas de aceite del transformador, inspección de bujes, comprobaciones del sistema de refrigeración, control de temperatura y pruebas eléctricas.
El mantenimiento adecuado ayuda a reducir fallos inesperados y respalda la confiabilidad-de la subestación a largo plazo.
Conclusión
UnBahía abierta en una subestación.Proporciona el espacio físico y eléctrico necesario para conectar, proteger, medir y controlar circuitos de alto-voltaje. Los compartimentos para transformadores, los compartimentos para líneas entrantes, los compartimentos para alimentadores salientes y los compartimentos para acopladores de bus tienen diferentes propósitos dentro de la subestación general.
Un diseño exitoso de bahía abierta debe considerar espacios libres eléctricos, coordinación de equipos, protección, conexión a tierra, acceso de mantenimiento y expansión futura. El transformador de potencia es particularmente importante porque sus características eléctricas y mecánicas influyen en la disposición del módulo circundante.
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P: ¿Qué tan pronto se puede entregar el transformador?
R: Depende de la cantidad y capacidad del transformador, normalmente dentro de un mes desde la fecha del dibujo confirmada por el comprador.
P: ¿Cuánto tiempo puede ofrecer la garantía de calidad?
R: 24 meses desde la fecha en que operó el transformador.
P: ¿Qué método de pago aceptan?
R: Se prefiere T/T (transferencia bancaria), se aceptan L/C.
