Subestaciones eléctricas: finalidad y clasificación.
Una subestación eléctrica es una instalación eléctrica que sirve para transformar y distribuir energía eléctrica. y consta de transformadores u otros convertidores de energía, aparamenta, equipo de control y estructuras auxiliares.
Según la función, se denominan transformador (TP) o transformadores (PP). La subestación se denomina subestación completa — KTP (KPP) — cuando alimenta transformadores (convertidores), cuadros de distribución de baja tensión y otros elementos ensamblados o en visa totalmente preparados para el montaje.
Las subestaciones eléctricas se utilizan para recibir, transformar y distribuir electricidad, se realizan en todos los niveles de voltaje, pueden aumentar si se ubican en las proximidades de las centrales eléctricas y convertir la electricidad con un voltaje superior a ellos en la red) o disminuir ( estos incluyen la gran cantidad de subestaciones desde las cuales se suministra electricidad a los consumidores).
El propósito, la potencia y los niveles de voltaje de una subestación eléctrica están determinados por el diseño y la configuración de la red eléctrica en la que opera, por la naturaleza y las cargas de los consumidores eléctricos conectados.
Existen principalmente los siguientes tipos de subestaciones eléctricas:
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callejón sin salida (final);
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ramales conectados a líneas aéreas que pasan cerca;
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intermedio, que sirve para alimentar a los consumidores;
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tránsito (en una gran cantidad de casos, nodal), destinado no solo a alimentar a los consumidores, sino también a transmitir flujos de energía a redes vecinas de sistemas de energía propios y vecinos;
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convertidor — para transmisión y recepción de energía eléctrica en corriente continua;
Estructuralmente, los dispositivos de distribución de las subestaciones eléctricas pueden ser abiertos (el equipo principal está ubicado al aire libre) o cerrados (en condiciones urbanas, en lugares con condiciones ambientales insatisfactorias), dependiendo de su afiliación departamental, las subestaciones son operadas por sistemas eléctricos o industriales y otros consumidores de electricidad.
Subestaciones eléctricas AC de tensiones superiores 330, 500, 750 kV, 150 kV y algunas de las subestaciones de 220 kV con esquema de conexión eléctrica desarrollado, equipadas con compensadores síncronos de 50-100 MB-A y superiores con aparamenta abierta, un gran número de transformadores, disyuntores, etc. Con la ayuda de estas subestaciones, por regla general, se llevan a cabo las comunicaciones entre sistemas, formando un sistema de energía único y unificado.
Subestación 330 kV Mashuk
Todavía son pocas las subestaciones permanentes con tensiones superiores a 800 y 1500 kV con un gran número de equipos de conversión complejos. En el futuro, sin embargo, su importancia aumentará significativamente.
Subestaciones cerradas de entrada profunda con alta tensión 110-220 kV, cuya construcción se lleva a cabo en áreas densamente pobladas de grandes ciudades, donde solo se pueden asignar áreas limitadas para la construcción y donde se concentran importantes cargas municipales e industriales. En dichas subestaciones se brinda el monitoreo constante y las medidas necesarias para proteger a la población del ruido generado por la operación de transformadores y otros equipos.
Subestaciones eléctricas de 35, 110 y 220 kV con esquema simplificado de acometidas eléctricas, muchas veces sin seccionadores del lado de alta tensión, con aparamenta completa para baja tensión (KRU, KRUN, etc.), en las que se encuentran equipos de control, protección, señalización y automatización ubicados en el frente de sus gabinetes y no requieren una sala de panel dedicada.
Estas subestaciones no requieren personal permanente en servicio, son atendidas por equipos operativos de campo (OVB) o en servicio domiciliario y son la mayoría de las subestaciones de este tipo en número (para facilitar el mantenimiento y el control de despacho, las subestaciones están equipadas con dispositivos de comunicación y telemecánicos apropiados).
Subestación de 110 kV construida para los Juegos Olímpicos de Invierno de 2014 en Sochi
Subestaciones de 6 a 10 kV para fines urbanos, de aldea y rurales, atendidas por equipos de campo.
Arroz. 1. Diagrama esquemático de la distribución de electricidad de la planta de energía a voltajes de 10 y 35 kV.
En el diagrama de la fig.1 muestra que dos líneas eléctricas paralelas L-7 y L-8 alimentan la subestación transformadora reductora regional (urbana, industrial) P-7 para una tensión secundaria de 10 kV, desde la cual las subestaciones reductoras de consumidores-P- 8, P- 9, P- 10 y otros. Los consumidores de energía se alimentan de los buses de estas subestaciones (así como de los buses de las subestaciones P-1, P-2 y P-3).
La alimentación de las subestaciones reductoras directamente desde las barras de las estaciones o subestaciones regionales (subestaciones P-1, P-2, P-3, P-8, P-9) se recomienda solo con subestaciones suficientemente potentes y críticas. Los grupos de subestaciones pequeñas suelen ser más convenientes para ser alimentados desde puntos de distribución (DP), alimentados desde las barras colectoras de la estación o subestación de distrito.
En el punto de distribución, la electricidad no se transforma, ya que solo está destinada a la distribución de electricidad entre subestaciones reductoras individuales. Las subestaciones de la red de la ciudad, las subestaciones del taller e incluso las subestaciones de la planta general pueden ser alimentadas por RP.
Es posible alimentar varias subestaciones desde una línea sin construir una subestación, como se muestra para las subestaciones P-10, P-11 y P-12. En ambos casos, se reduce el número de líneas que abandonan las vías en la estación o subestación de distrito y el coste de construcción de la red.
Las subestaciones P-10 y P-11 son puntos de control, todos los demás son callejones sin salida.
La alimentación de subestaciones con líneas simples, por ejemplo, la alimentación de la subestación P-1 en la línea L-1, no proporciona energía continua, ya que una falla en la línea o un apagado por reparación resulta en una interrupción prolongada de energía para los usuarios de la subestación.Para evitarlo, se respalda el suministro eléctrico a la subestación, por ejemplo, construyendo dos líneas eléctricas: líneas L-3 y L-4, alimentando líneas P-3, L-3 y L-6 de la subestación, alimentando RP, etc., la alimentación de la subestación correspondiente continúa de forma continua a través de la segunda línea.