Analisis de una subestación GIS (Parte 1)

Las Subestaciones GIS tienen sus partes bajo tensión aisladas en gas hexafloruro de azufre (SF6), en lugar de aislación en aire como en las Subestaciones AIS como ya hemos hablado en este blog.

Cada equipo de alta tensión, incluyendo las barras principales o colectoras, está encapsulado independientemente en un compartimiento metálico provisto de un ambiente de gas SF6 a presión mayor que la atmosférica. Se forman así módulos individuales por equipo, que luego se interconectan mecánica y eléctricamente entre sí para formar distintas configuraciones. Esto puede apreciarse en la figura 1.

Los módulos individuales corresponden a:

• Módulo de juego de barras principales o colectoras.
• Módulo de interruptor.
• Módulo de seccionador de barras.
• Módulo de seccionador de línea.
• Módulo de seccionador de puesta a tierra.
• Módulo de seccionador de aislamiento.
• Módulo de transformador de corriente.
• Módulo de transformador de tensión.
• Módulo de transformador de tensión de barras.
• Módulo de descargador de sobretensiones.
• Módulo de prolongación (recto, ángulo).
• Módulo de empalme con cable subterráneo.
• Módulo de empalme con línea aérea.
• Módulo de empalme con máquinas (transformador /autotransformador de potencia, reactor, etc.).

Los distintos módulos de equipos y juegos de barras principales o colectoras se conectan entre sí utilizando bridas selladas y atornilladas.

Vamos a analizar un subestación marca ABB modelo ELK-04. En su introducción al mercado en 1992 fue dimensionada para una corriente de diseño nominal de 3150 A, una corriente de cortocircuito nominal de 40 kA y una tensión nominal de 170 kV.

Las partes que constituyen esta subestación GIS se detallan en las figura 1 y 2 donde los módulos se detallan a continuación.

1. Barra con seccionador/ seccionador de puesta a tierra combinados.
2. Interruptor de potencia
3. Transformador de corriente
4. Transformador de tensión
5. Seccionador de salida con seccionador de puesta a tierra
6. Seccionador de puesta a tierra rápido
7. Módulo de conección de cables
8. Armario de control

Además , en la figura 2 podemos decir que según los colores tendremos:

• Color amarillo : gas SF6
• Color rojo: partes activas bajo alta tensión
• Color celeste : cerramientos
  
• Color marrón :material aislante
  
• Color rosa: partes baja tensión
• Color gris: partes mecánicas, estructuras
  

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