TECNICA DE LA ALTA TENSION
Estaciones eléctricas
Las estaciones eléctricas pueden tener las funciones de conversión, transformación, regulación, repartición de energía eléctrica.
Hay estaciones que tienen transformación, en tal caso se tienen dos o más sistemas de tensiones distintas.
Hay estaciones que tienen un solo sistema, de una sola tensión nominal, y su función es interconexión.
En rigor encontramos generalmente ambas funciones en una estación eléctrica figura 8.
El examen de una estación eléctrica muestra distintas partes, áreas y sectores.
Definiciones
- Sección de instalación, es una parte que incluye equipos o aparatos orgánicamente agrupados y conectados, caracterizados por una determinada tensión nominal, incluyendo sus estructuras portantes.
En el caso particular de las Estaciones Eléctricas la sección se denomina campo o vano (en ingles bay, algunos la llaman bahía).
- Tablero de control y comando, es el conjunto orgánico de dispositivos y aparatos (incluidas sus estructuras portantes) alimentados por sistemas de baja tensión destinados a medición, comando, señalización, control, y protección de las máquinas, aparatos, y circuitos de una planta eléctrica, estación eléctrica o de un consumo.
Ejemplo
Al observar una estación eléctrica encontramos los distintos campos: de línea, transformador, acoplamiento, medición, etc.
Los diferentes equipos de los campos o vanos se comandan desde el tablero figura 9.
Componentes de la estación eléctrica
Al observar la estación, fotos o planos, vemos torres, estructuras donde están amarradas las líneas, y conductores (barras) de la estación, llama generalmente la atención su tamaño, la vista siguiendo estas estructuras sube.
Encontramos conductores tensados entre aisladores, o sostenidos por ellos, debajo los equipos cuya cabeza se encuentra en tensión y están sostenidos por aisladores y soportes estructurales.
Los conductores se deben unir entre sí y a los equipos, mediante morseteria adecuada.
En el suelo de la estación observamos canales de cables, por los que corren los cables de comando, medición, protección que están sumergidos en un ambiente de elevada interferencia electromagnética (corrientes y tensiones elevadas son causa de los intensos campos magnéticos y eléctricos que inducen en los cables sus efectos).
En el subsuelo se encuentra tendida una red de tierra que tiende a mantener el suelo de la estación con características equipotenciales, para evitar peligros a las personas y controlar interferencias electromagnéticas.
Además se tienen obras civiles, fundaciones, drenajes, caminos. En la estación se encuentran además edificios, ya en el campo, kioscos, y fuera del campo, edificio de comando donde se concentra esa función, medición, protección, telecomando etc.
En la Estación Eléctrica encontramos distintas construcciones, instalaciones y equipos con funciones particulares y características definidas.
Ya hemos citado los distintos equipos de la estación, pero conviene tratar de hacer alguna clasificación, en principio por función:
- instalaciones y equipos de potencia o principales: interruptor, seccionadores, transformadores de medición, descargadores, trampa de onda, transformadores de potencia.
- instalaciones y equipos de control y auxiliares: comando, señalización, protecciones, servicios auxiliares, servicios esenciales.
Equipos principales
Los equipos directamente relacionados con las magnitudes eléctricas en juego en la Estación, son llamados equipos principales figura 10.
Las características eléctricas principales de la estación y de sus equipos están relacionadas con los niveles de tensión y cortocircuito.
Los equipos de potencia, son adquiridos y se instalan en la estación, pero no son en general construidos especialmente para la estación en cuestión, se construyen bajo normas que imponen las características de interés y fijan los ensayos que las comprueban.
Interruptor
El interruptor es un aparato de maniobra mecánico, capaz de establecer, conducir e interrumpir corrientes en condiciones normales del circuito; y también de establecer, conducir por un tiempo determinado, e interrumpir corrientes en determinadas condiciones anormales como las de cortocircuito figura 11.
Este es el aparato que ha sufrido mayores evoluciones y cambios en sus principios de funcionamiento, casi podríamos decir que es como si hubiese habido modas (aunque la realidad fuera consecuencia frecuentemente de dificultad tecnológica) citemos solo los medios de interrupción aire (comprimido), aceite, gas SF6, vacío.
Seccionador
El seccionador es un aparato mecánico de conexión que asegura, en posición abierta, una distancia de seccionamiento que satisface condiciones especificadas. Un seccionador es capaz de abrir y de cerrar un circuito cuando se establece o interrumpe una corriente de valor despreciable, o bien no se produce ningún cambio importante de la tensión entre los bornes de cada uno de los polos del seccionador.
Es también capaz de conducir corrientes en las condiciones normales del circuito, y de soportar corrientes por un tiempo especificado en condiciones anormales como las de cortocircuito figura 12a y figura 12b.
Se los clasifica por el plano en que se mueven las cuchillas, vertical, horizontal, por la distancia de seccionamiento, también vertical u horizontal, por el número de columnas de aisladores que tienen por polo, dos o tres columnas, por la posición relativa de los polos, diagonal, paralelos, en fila india.
Seccionador de puesta a tierra
El seccionador de puesta a tierra, tiene la función de conectar a tierra parte de un circuito.
El seccionador de tierra generalmente está asociado a un seccionador principal.
Normalmente este seccionador cortocircuita un aislador de soporte del seccionador principal al que se encuentra asociado.
Transformadores de medición
Los transformadores de medición están destinados a alimentar instrumentos de medida, indicadores, registradores, integradores, relés de protección, o aparatos análogos. Según la magnitud en juego se clasifican en Transformadores de Tensión y de Corriente.
Actualmente estas funciones se realizan con aparatos de tipo electromagnético, pero la tecnología ya ha comenzado a difundir trasductores cuya señal de salida es luminosa y se transmite a los aparatos de visualización mediante fibra óptica.
Transformador de tensión
Es un transformador en cuyo secundario, en condiciones normales de uso se tiene una tensión cuyo módulo es prácticamente proporcional a la tensión primaria, y que difiere en fase en un ángulo próximo a cero, para una adecuada conexión.
En alta tensión se encuentra conectado entre fase y tierra figura 13, sólo hasta 72.5 kV se encuentran construcciones para conexión entre fases (con dos aisladores).
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