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Universidad Nacional Experimental Politcnica de la Fuerza Armada
UNEFA
INFORME DE PRCTICA PROFESIONAL REALIZADA EN CORPOELEC
COORDINACIN DE TRANSMISIN GURICO
TUTOR(A) ACAD MICO(A): TUTOR(A) INSTITUCIONAL:Apellidos y Nombres:Gavorskis Souto Enrique Eduardo
Apellidos y Nombres:Hernndez Izaguirre Oscar Jos
Cdula de Identidad:16.405.856
Cdula de Identidad:5.266.867
ESTUDIANTE:
Apellidos y Nombres:Bermdez Horteiliz EzequielCdula de Identidad:19.221.726
Carrera y/o Especialidad:Ingeniera Elctrica
Maracay, Septiembre 2014.
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Universidad Nacional Experimental Politcnica de la Fuerza Armada
U.N.E.F.A.
Ncleo Aragua-Sede Maracay
Departamento de Ingeniera Elctrica
PROPUESTA DE REDIMENSIONAMIENTO DE LA CAPACIDAD DE LOS
TRANSFORMADORES DE POTENCIA DE 115/13.8KV, CELDAS DE
MEDIA TENSIN Y COORDINACIN DE PROTECCIONES DE LA
SUBESTACIN SOMBRERO I UBICADA EN EL MUNICIPIO JULIAN
MELLADO DEL ESTADO GURICO.
Informe de Pasantas Industriales presentado ante la Universidad Nacional
Experimental Politcnica de la Fuerza Armada como requisito para Optar al
ttulo de Ingeniero Electricista
Tutor Industrial: Autor:
Ing. Oscar Hernndez Br. Bermdez Horteiliz
C.I.: 19.221.726
Tutor Acadmico: Email:
Ing. Enrique Gavorskis [email protected]
Septiembre 2014
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Ncleo Aragua-Sede Maracay
Departamento de Ingeniera Elctrica
APROBACIN DEL TUTOR ACADMICO
En mi carcter de tutor del Trabajo de Investigacin titulado:
PROPUESTA DE REDIMENSIONAMIENTO DE LA CAPACIDAD DE LOS
TRANSFORMADORES DE POTENCIA DE 115/13.8KV, CELDAS DE
MEDIA TENSIN Y COORDINACIN DE PROTECCIONES DE LA
SUBESTACIN SOMBRERO I UBICADA EN EL MUNICIPIO JULIAN
MELLADO DEL ESTADO GURICO. Presentado por el ciudadano: Horteiliz
Ezequiel Bermdez, Cedula de Identidad N 19.221.726, considerando que
dicho trabajo rene los requisitos y mritos suficientes para ser evaluado porparte del Examinador que se designe.
En Maracay a los ltimos das del mes de Septiembre del 2014.
______________________________Ing. Enrique Gavorskis
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Universidad Nacional Experimental Politcnica de la Fuerza Armada
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Ncleo Aragua-Sede Maracay
Departamento de Ingeniera Elctrica
APROBACIN DEL TUTOR INDUSTRIAL
En mi carcter de tutor del Trabajo de Investigacin titulado:
PROPUESTA DE REDIMENSIONAMIENTO DE LA CAPACIDAD DE LOS
TRANSFORMADORES DE POTENCIA DE 115/13.8KV, CELDAS DE
MEDIA TENSIN Y COORDINACIN DE PROTECCIONES DE LA
SUBESTACIN SOMBRERO I UBICADA EN EL MUNICIPIO JULIAN
MELLADO DEL ESTADO GURICO. Presentado por el ciudadano: Horteiliz
Ezequiel Bermdez, Cedula de Identidad N 19.221.726, considerando que
dicho trabajo rene los requisitos y mritos suficientes para ser evaluado porparte del Examinador que se designe.
En El Sombrero a los ltimos das del mes de Septiembre del 2014.
______________________________Ing. Oscar Hernndez
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Ncleo Aragua-Sede Maracay
Departamento de Ingeniera Elctrica
PROPUESTA DE REDIMENSIONAMIENTO DE LA CAPACIDAD DE LOS
TRANSFORMADORES DE POTENCIA DE 115/13.8KV, CELDAS DE
MEDIA TENSIN Y COORDINACIN DE PROTECCIONES DE LASUBESTACIN SOMBRERO I UBICADA EN EL MUNICIPIO JULIAN
MELLADO DEL ESTADO GURICO.
AUTOR: Br. Horteiliz BermdezTUTOR: Ing. Enrique Gavorskis
RESUMENEl trabajo presentado a continuacin est orientado a brindar una solucin
factible a la problemtica que presenta el suministro de energa en lacomunidad del Municipio Julin Mellado del Estado Gurico, la cual se hagenerado debido al incremento de la demanda en esa localidad. Por talmotivo, el objetivo general implica una propuesta de redimensionamiento dela capacidad de los transformadores de potencia de 115/13.8kV, celdas demedia tensin y coordinacin de protecciones de la subestacinSOMBRERO I. Atendiendo a lo anterior se dise la propuesta bajo undiseo de campo, circunscrito en una modalidad de proyecto factible, puescontribuye a la solucin de un problema que presenta la empresa desuministro elctrico para brindar continuidad y calidad de servicio a lacomunidad. Este informe explica la importancia de la propuesta de
redimensionamiento de la capacidad de los transformadores, as como la dela sustitucin de celdas, adems de presentar los clculos de los nuevosajustes que deben tener las protecciones de sobrecorriente, asociadas a losnuevos transformadores. Determinados mediante un estudio de coordinacinde protecciones.
Palabras claves:Transformadores, Demanda, Celdas, Protecciones.
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DEDICATORIA
AlDiosOmnipotente, Omnipresente y Omnisciente.
A mis madres:Hortencia y Mercedes.
A mis Hermanos: Arelys, Arg enis, Rocio, Alexei, Kari l is, Merl in y Darwin.
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AGRADECIMIENTOS
Primeramente a Dios por haberme dado la Sabidura e Inteligencia, porestar conmigo en todo momento, por levantarme y darme aliento en aquellas
ocasiones en las cuales me sent desanimado y sin ganas de seguir. A l
sea toda la gloria, la honra y la alabanza por los siglos de los siglos.
A mis madres, Hortencia y Mercedes por sus oraciones y apoyo
incondicional en todo momento, porque creyeron en mi a pesar de las
dificultades y no dudaron de mis capacidades. Porque me guiaron por el
camino correcto y me formaron para ser una persona de bien.
A mi Lder y mentora espiritual Senaida Gutirrez por sus constantes
oraciones y palabras motivadoras.
A los profesores del departamento de Ingeniera Elctrica, por haberme
transmitido sus conocimientos y proveer herramientas valiosas para mi
formacin profesional y personal.
Al Ingeniero Enrique Gavorskis, por ser un ejemplo de esfuerzo yconstancia digno de seguir y por motivarme con sus palabras, en aquellos
momentos donde an no entenda la importancia de saber el porqu de las
cosas; adems de brindarme su asesora acadmica en el desarrollo de mis
prcticas profesionales. A l doy gracias!
A la empresa CORPOELEC por brindarme la oportunidad de realizar
las pasantas en su organizacin y a todo el personal, administrativo, tcnico
y liniero que labora en la Coordinacin de Transmisin Gurico.
Al ingeniero Lino Campos y el tcnico Arnaldo Castillo por ser mis
mentores en el proceso de mis prcticas profesionales y facilitarme
conocimientos que me ayudaran en mi desenvolvimiento laboral a futuro.
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Y tambin el que lucha como atleta no es coronado si no lucha
legtimamente 2Timoteo 2:5
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NDICE GENERAL
Contenido Pg.
APROBACI N DEL TUTOR ACAD MICO.................................................. iiiAPROBACIN DEL TUTOR INDUSTRIAL.................................................. ivAPROBACI N DEL COMIT EVALUADOR............................................... vRESUMEN.................................................................................................... viDEDICATORIA............................................................................................. viiAGRADECIMIENTOS................................................................................... viiiNDICE GENERAL........................................................................................ xINDICE DE TABLAS..................................................................................... xii
INDICE DE FIGURAS................................................................................... xiiiINTRODUCCIN.......................................................................................... 1
1. Descripcin de la Institucin............................................................. 41.1. Resea Histrica........................................................................ 41.2. Ubicacin Geogrfica................................................................ 91.3. Misin.......................................................................................... 111.4. Visin........................................................................................... 121.5. Objetivos..................................................................................... 121.6. Valores........................................................................................ 131.7. Estructura Organizativa............................................................. 131.8. Descripcin del departamento donde se desarroll la
prctica profesional................................................................... 141.9. Nombre del jefe o encargado del departamento..................... 151.10. Funciones del departamento.................................................. 15
2. rea de Atencin................................................................................ 162.1. Planteamiento del Problema..................................................... 162.2. Objetivos de la Investigacin................................................... 18
2.2.1. Objetivo General................................................................ 182.2.2. Objetivos Especficos....................................................... 18
2.3. Justificacin............................................................................... 192.4. Alcances...................................................................................... 202.5. Limitaciones............................................................................... 22
3. Plan de Actividades y Logros............................................................ 233.1. Plan de Actividades Propuesto................................................. 23
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3.2. Plan de Actividades Realizado.................................................. 253.3. Aportes del Pasante................................................................... 29
4. Descripcin y Diagnstico................................................................ 324.1. Descripcin de la Subestacin................................................ 324.2. Ubicacin Geogrfica de la Subestacin................................ 344.3. Especificaciones Tcnicas....................................................... 37
4.3.1. Transformadores de Potencia............................................. 374.3.2. Equipos de Maniobra........................................................... 434.3.3. Transformadores de Medida............................................... 494.3.4. Celdas Blindadas.................................................................. 514.3.5. Servicios Auxiliares............................................................. 524.3.6. Equipos de Proteccin......................................................... 57
4.4. Diagnstico................................................................................ 574.4.1. Situacin Actual (Transformadores de Potencia)............. 584.4.2. Situacin Actual (Celdas Blindadas).................................. 59
5. Conocimientos Adquiridos............................................................... 615.1. Bases Tericas........................................................................... 615.2. Bases Legales............................................................................ 67
6. Diseo de la Propuesta..................................................................... 716.1. Redimensionamiento de la Capacidad de los
Transformadores de Potencia de 115/13.8 kV..........................71
6.2. Sustitucin de Celdas blindadas de Media Tensin............... 806.3. Estudio de Coordinacin de Protecciones............................... 83
CONCLUSIONES.......................................................................................... 93
RECOMENDACIONES.................................................................................. 95
REFERENCIAS............................................................................................. 97
ANEXOS........................................................................................................ 99
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NDICE DE TABLAS
Tabla # Pg.
Tabla 3.3.1.: Diagrama de Gantt................................................................. 24
Tabla 4.1.1.: Capacidad de Transformadores y Circuitos Asociados..... 32
Tabla 4.3.1.: Datos de placa del Transformador TR1............................... 38
Tabla 4.3.2.: Datos de placa del Transformador TR2............................... 40
Tabla 4.3.3.: Datos de placa del Transformador TR3............................... 42
Tabla 4.3.4.: Transformadores y especificaciones tecnicas de los
interruptores principales............................................................................. 43Tabla 4.3.5.: Transformadores y especificaciones tecnicas de losinterruptores asociados a cada circuito de salida................................... 45
Tabla 4.3.6.: Placa caracterstica del TC de llegada de lnea 115 kV...... 50
Tabla 4.3.7.: Placa caracterstica del TP de llegada de lnea 115 kV....... 51
Tabla 4.3.8.: Caractersticas del banco de transformadores................... 52
Tabla 4.4.1.: Factor de Utilizacin Transformadores de Potencia.......... 58
Tabla 6.1.1. Evolucin de las Cargas de los Transformadores............... 71
Tabla 6.1.2.: Datos para calcular ECM de TR1.......................................... 74Tabla 6.1.3.: Datos para calcular ECM de TR2.......................................... 75
Tabla 6.1.4.: Datos para calcular la proyeccin en TR1........................... 76
Tabla 6.1.5.: Proyeccin de TR1................................................................. 77
Tabla 6.1.6.: Datos para calcular la proyeccin en TR2........................... 77
Tabla 6.1.7.: Proyeccin de TR2................................................................. 78
Tabla 6.2.1.: Redistribucin de los circuitos de salida............................ 81
Tabla 6.2.2.: Disposicin de Circuitos en Celdas..................................... 82
Tabla 6.3.1.: Caractersticas de los Circuitos por Transformador.......... 83
Tabla 6.3.2.: Resumen de Ajustes.............................................................. 91
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NDICE DE FIGURAS
Figura # Pg.
Figura 1.2.1.: Mapa de Regionalizacin................................................................ 10
Figura 1.2.2.: Vista satelital de la Coordinacin de Transmisin Gurico........ 11
Figura 1.7.1.: Estructura Organizativa de CORPOELEC.......................... 13
Figura 1.8.1.: Organigrama de la Coordinacin de Transmisin
Gurico......................................................................................................... 14
Figura 4.1.1.: Panoramica de la Subestacin SOMBRERO I.................... 33
Figura 4.1.2.: Llegada de linea en 115kV................................................... 33Figura 4.1.3.: Portico de llegada de Linea en 115kV................................. 34
Figura 4.2.1.: Ubicacin geogrfica de la subestacin SOMBRERO I.... 34
Figura 4.2.2.: Subestacin Sombrero I y Sistema Elctrico Asociado.. 35
Figura 4.2.3.: Diagrama Unifilar Subestacin Sombrero I........................ 36
Figura 4.3.1.: Transformador de potencia TR1......................................... 37
Figura 4.3.2.: Placa caracterstica del transformador TR1....................... 38
Figura 4.3.3.: Transformador de potencia TR2......................................... 39
Figura 4.3.4.: Placa caracterstica del transformador TR2....................... 40
Figura 4.3.5.: Transformador de potencia TR3......................................... 41
Figura 4.3.6.: Placa caracterstica del transformador TR3....................... 42
Figura 4.3.7.: Interruptores de alta tensin............................................... 44
Figura 4.3.8.: Interruptores de baja tensin.............................................. 44
Figura 4.3.9.: Interruptores de salida del transformador TR1................. 45
Figura 4.3.10.: Interruptor de salida del transformador TR2................... 46
Figura 4.3.11.: Interruptores de salida del transformador TR3............... 46
Figura 4.3.12.: Seccionadores de Llegada de Lnea................................. 47
Figura 4.3.13.: Seccionadores Lado de Alta del Transformador............. 47
Figura 4.3.14.: Seccionadores de Transferencia...................................... 48
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Figura 4.3.15.: Seccionadores de salida de lnea..................................... 48
Figura 4.3.16.: Transformador de corriente de llegada de lnea 115 kV. 49
Figura 4.3.17.: Transformador de potencial de llegada de lnea 115 kV. 50
Figura 4.3.18.: Grupo de Celdas Blindadas de 13.8 kV............................ 51
Figura 4.3.19.: Banco de transformadores de servicios auxiliares......... 53
Figura 4.3.20.: Tablero de servicios auxiliares de corriente alterna....... 53
Figura 4.3.21: Rectificadores de 110 V...................................................... 54
Figura 4.3.22: Banco de bateras de servicios auxiliares........................ 55
Figura 4.3.23.: Tablero de servicios auxiliares de corriente contnua.... 55
Figura 4.3.24.: Torre de iluminacin exterior............................................ 56Figura 4.3.25.: Lmparas de iluminacin interior normal y de
emergencia................................................................................................... 57
Figura 4.4.2.1.: Arreglo de barra area con interruptores intemperie.... 59
Figura 4.4.2.: Disposicin de los cables de potencia............................... 60
Figura 6.1.1.: Curva de Demanda............................................................... 72
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1
INTRODUCCIN
Los sistemas elctricos de potencia representan un factor determinantepara el desarrollo de la humanidad, ya que son los encargados de
suministrar la energa elctrica y transportarla hasta los centros de consumo,
para garantizar que se lleven a cabo diferentes actividades que requieran de
manera directa o indirecta, la utilizacin de la misma, lo cual influye
positivamente en el mejoramiento de la calidad de vida de los usuarios.
La energa que es transportada por los sistemas de potencia, es
distribuida por subestaciones que cumplen con una funcin especficadependiendo del tipo, bien sea nodal o de transformacin, las cuales deben
poseer un alto grado de confiabilidad, de manera tal que puedan suplir las
necesidades de los consumidores, adems de brindar seguridad a los
equipos que all se encuentran, disminuyendo los efectos que pudiera
generar la ocurrencia de una falla, as como resguardar la vida del personal
humano que all labora y la calidad del servicio.
Por consiguiente la empresa CORPOELEC, responsable del servicioelctrico en Venezuela, es la encargada del mantenimiento tanto en la
generacin, como en transmisin y distribucin de la energa elctrica,
adems de atender las diferentes subestaciones del pas realizando las
correspondientes actualizaciones de los equipos y el redimensionamiento de
las mismas si es requerido.
Asimismo, CORPOELEC es responsable de atender las doce
subestaciones del Estado Gurico, dentro de las cuales se encuentra la S/E
SOMBRERO I, ubicada en el Municipio Mellado; subestacin que se
presenta como objeto de estudio para el desarrollo de este proyecto, debido
a las deficiencias estructurales que muestra y a la emergente necesidad de
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2
ser solventadas, a fin de optimizar el suministro de energa para suplir la
demanda elctrica que con el pasar de los aos se ha incrementado.
El desarrollo de este trabajo, estar enfocado en la posibilidad de
incrementar la capacidad de uno de los transformadores de potencia que se
encuentran instalados en la S/E SOMBRERO I, en vista de que la carga que
este transformador suple, ha presentado un aumento considerable debido al
desarrollo progresivo de la regin, trayendo como consecuencia un
incremento en el factor de utilizacin del transformador, hasta llevarlo casi al
punto de saturacin. Adems, abarcar el reemplazo de las celdas de
13.8kV, correspondientes al transformador antes mencionado, debido a que
las que se encuentran actualmente no estn operativas y son muy obsoletas.
Por otra parte, tambin se realizar el clculo de coordinacin de
protecciones, ya que el redimensionamiento del sistema que viene dado con
el incremento de la capacidad del transformador, involucra el reajuste de
todas las protecciones asociadas a dicho transformador. Es necesario
mencionar que con el reemplazo del transformador se puede aprovechar
para actualizar las protecciones actuales, sustituyndolas por otras con
nuevas tecnologas.
Basado en las necesidades arriba descritas, se ha iniciado un estudio
para brindar un aporte acorde a dichas necesidades. Una propuesta
destinada a mejorar las condiciones estructurales de la subestacin, a fin de
que se pueda suplir la demanda de energa y mejorar las operaciones que
all se realicen, as como tambin garantizar la confiabilidad de lasprotecciones y por ende de la subestacin.
Por consiguiente, para llevar a cabo el desarrollo de este trabajo y dar
cumplimiento a los objetivos propuestos, ha sido organizado como se
describe a continuacin:
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3
CAPTULO I: Se expone la descripcin de la institucin, ubicacin
geogrfica, Visin, Misin, objetivos de la institucin, estructura organizativa,
descripcin del departamento donde se realizar el proyecto, nombre del jefe
o del encargado del departamento y funciones del departamento.
CAPTULO II: Se describe el rea que requiere ser atendida, planteamiento
del problema, objetivos generales, objetivos especficos, justificacin,
alcances y limitaciones.
CAPTULO III: Se describen las actividades propuestas a la institucin,
presentando el plan de actividades, adems se enumeran las actividadesrealizadas y los aportes que quedan a la institucin.
CAPTULO IV: Se expone la situacin actual de la empresa; donde se
efecta un diagnstico de la S/E SOMBRERO I, as como de los elementos
que se encuentran instalados.
CAPTULO V: Se sustenta las bases conceptuales y se describen los
conocimientos tericos y prcticos obtenidos en las actividades realizadasasociadas al proyecto; marco terico, bases legales y el glosario de los
trminos tcnicos referentes a las aplicaciones de la ingeniera elctrica.
CAPTULO VI: Corresponde al diseo de la propuesta en la cual est basada
la investigacin.
Finalmente se enumeran las conclusiones y recomendaciones
referentes al proyecto y se presentan los anexos que sirven de soporte a la
informacin plasmada en cada captulo.
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4
CAPTULO I
1. Descripcin de la Institucin
1.1. Resea Histrica
CADAFE, la empresa elctrica del Estado venezolano, es la ms
grande del pas y suministra el servicio de electricidad a ms de tres millones
de usuarios.
La compaa Annima de Administracin y Fomento Elctrico,
CADAFE, fue creada en 1958 con el fin de optimizar la administracin y la
operacin de las empresas de electricidad dependientes del Estado
Venezolano que estaban repartidas en todo el pas.
Esta empresa ha electrificado casi la totalidad del territorio Nacional e
inici la prestacin del servicio de energa elctrica en ciudades y zonas
rurales. En 1990, como parte del proceso de reorganizacin, reestructuracin
y descentralizacin, CADAFE crea cinco empresas filiales: Compaa
Annima de Electricidad de Los Andes (CADELA), Compaa Annima
Electricidad de Oriente (ELEORIENTE), Compaa Annima Electricidad de
Occidente (ELEOCCIDENTE), Compaa Annima Electricidad del Centro
(ELECENTRO) y Compaa Annima Desarrollo del Uribante Caparo
(DESURCA).
Actualmente la empresa ELECENTRO, tiene bajo su dominio 30
subestaciones de transmisin distribucin con niveles de voltajes
comprendidos de 34,5 kV y 13,8 kV las cuales dentro de su clasificacin
segn el diseo y operacin estn ligadas directamente con los esquemas de
proteccin para el resguardo de la continuidad, confiabilidad y seguridad del
suministro elctrico que estas ofrezcan.
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5
CADAFE, a travs de sus despachos de carga central, oriental y
occidental, coordina la operacin de sus sistemas de generacin y
transmisin de energa elctrica, lo que permite cumplir objetivos de
seguridad y economa para garantizar:
Continuidad del servicio las 24 horas del da.
Calidad del servicio, manteniendo los parmetros del sistema elctrico
de potencia dentro de las condiciones normales de operacin.
Economa de operacin, aplicando mtodos y procedimientos de
minimizacin de los costos de la energa.
Acciones correctivas en situaciones de emergencia.
La C.A. ELECTRICIDAD DEL CENTRO, ELECENTRO, fue creada el 22
de febrero de 1991 como producto de la descentralizacin y regionalizacin
de CADAFE, tiene su sede principal en Maracay Estado Aragua y es la
responsable del suministro elctrico a los Estados, Aragua, Miranda, Gurico,
Apure y Amazonas. Aunque esta empresa permanece como filial de
CADAFE posee autonoma para dar atencin directa y eficaz a las demandasde los suscriptores: de tal manera, que las ganancias generadas por la
empresa se utilizan para la ejecucin de obras, proyectos e inversiones
dentro de su propio mbito geogrfico, colaborando con el crecimiento
econmico de las regiones.
La visin de esta filial es alcanzar posiciones de liderazgo dentro del
sector elctrico nacional y su misin es proveer a la comunidad un servicio
de suministro de energa elctrica confiable, orientado hacia la excelencia,que impulse el desarrollo integral de la regin, ofreciendo ptima atencin
con personal altamente capacitado y motivado para alcanzar una rentabilidad
apropiada mejorando continuamente los procesos administrativos y tcnicos.
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6
Delega su funcionamiento operativo en el Estado Aragua en los distritos
Maracay Norte, Maracay Sur, La victoria, Cagua, Camatagua y La Villa.
ELECENTRO opera y mantiene un total de seis plantas de generacin
aisladas, ubicadas en zonas donde la transmisin de la energa es limitada
por la geografa, atendiendo en promedio un total de 14.719,80 clientes,
localizados en las poblaciones de Manapiare, San Carlos de Ro Negro,
Maroa y San Fernando de Atabapo en el Estado Amazonas; en la poblacin
de Guadarrama en el Estado Barinas y en la poblacin de Puerto Pez en
Estado Apure.
Tiene la responsabilidad de mantener y operar el sistema de
transmisin en 115kV, Asociado a los estados Amazonas, Apure, Aragua,
Gurico y Miranda; para ello se planifican, coordinan, dirigen y controlan las
operaciones y mantenimiento de dicho sistema, cuya capacidad instalada es
de 2.183,5MVA y una longitud de lnea de 3.377 km.
Enmarcado en el proceso revolucionario estn en ejecucin una seria
de proyectos denominados plan de los 100 das por un monto cercano a los
mil millones de dlares, que permitirn incrementar la capacidad de
transmisin y de transformacin elctrica, mejorando la confiabilidad y la
calidad del servicio.
En el mes de septiembre de 2005, la asamblea de accionistas de
CADAFE acord unificar la direccin funcional, administrativa y operativa de
los entes de la corporacin, mediante la sustitucin de los presidentes y
juntas directivas de las filiales por el presidente y Junta Directiva deCADAFE.
En esa direccin, el Ejecutivo Nacional aprob un decreto que orden la
fusin de CADAFE con sus filiales y dej sin efecto el Decreto que Dispona
la privatizacin del Sistema Elctrico de Monagas y Delta Amacuro.
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7
Al reunificarse CADAFE, se crearon nueve regiones para atender el
servicio en todo el pas, bajo un esquema de mayor flexibilidad operativa,
desconcentracin de su funcionamiento operativo y un control ms eficiente.
El fortalecimiento es una meta que se espera alcanzar a travs de
varios proyectos que estn en marcha, como son:
1.1.1. El programa de inversiones
Con el objetivo de ampliar la infraestructura de generacin y mejorar las
redes de transmisin y distribucin.
1.1.2. El plan de cien das:
Ejecuta 176 proyectos a un costo de 97,4 millardos de bolvares con la
finalidad de corregir problemas inmediatos en el sector que en la actualidad
atiende ms de 4,2 millones de suscriptores residenciales, comerciales e
industriales. Este nmero crecer 8% los prximos aos.
1.1.3. El proyecto de telecomunicaciones para Venezuela, TICET
Consiste en la instalacin de una red de fibra ptica a nivel nacional,
utilizando las redes de transmisin y distribucin de CADAFE, que permitir
mejorar la gestin integral de CADAFE, as como ofrecer una plataforma de
telecomunicacin a los usuarios del servicio elctrico.
1.1.4. Proyecto participa
Plantea la optimizacin de los procesos, mediante la implementacin de
tecnologa informtica para el control de gestin en comercial, distribucin,
Recursos Humanos, Finanzas y Logstica.
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8
CADAFE, a finales del 2007 pas a convertirse en Filial de la
Corporacin Elctrica Nacional, como se ha sabido, el Ejecutivo Nacional a
travs del Ministerio del Poder Popular para la Energa y Petrleo (Menpet)
resolvi reorganizar el territorio nacional para el servicio de la actividad de
distribucin de potencia y energa elctrica, lo cual qued establecido en la
publicacin de la resolucin 190 del Menpet, en la Gaceta Oficial N 38.785
del da 8 de octubre de 2007. A tales efectos se crean las siguientes regiones
operativas:
1. Regin Noroeste que comprende los Estados Zulia, Falcn, Lara y
Yaracuy.
2. Regin Norcentral integral por los Estados Carabobo, Aragua, Miranda
Vargas y Distrito Capital.
3. Regin Oriental conformada por los Estados Anzotegui, Monagas, Sucre,
Nueva Esparta y Delta Amacuro.
4. Regin Central que comprende los Estados Gurico, Cojedes, Portuguesa,Barina y Apure.
5. Regin Andina compuesta por los Estados Mrida, Trujillo y Tchira.
6. Regin Sur integrada por los Estados Bolvar y Amazonas.
El artculo 6 de la Resolucin seala que cuando por la naturaleza de
las acciones a implementar sea requerida la participacin de la Compaa
Annima de Distribucin y Fomento Elctrico (CADAFE) sta ejecutar lasinstrucciones del rea a cargo del rea respectiva.
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1.1.5. Corporacin Elctrica Nacional
CORPOELEC (Corporacin Elctrica Nacional): creada por el gobiernoNacional, mediante decreto presidencial N 5.330, en julio de 2007, y es la
encargada de la realizacin de las actividades de generacin, transmisin,
distribucin y comercializacin de potencia y energa elctrica, su fin es
reorganizar y unifilar el sector elctrico venezolano fusionando a EDELCA,
La EDC, ENELVEN, ENELCO, CALEY, CALIFE Y TURBOVEN, es una
persona jurdica nica.
Gracias a su trabajo al nivel nacional, CORPOELEC ha ayudado aldesarrollo y funcionamiento de empresas vitales y estratgicas para el pas,
como industrias siderrgicas, metalrgica, del aluminio, manufacturera,
telecomunicaciones y petroqumicas, entre otras.
Tambin se ve beneficiado el resto del pas, pues proporciona su
servicio pblico, brindar energa elctrica a hogares, escuelas pblicas y
privadas, hospitales, universidades y alumbrado pblico, garantizando la
calidad de vida a todos los venezolanos.
1.2. Ubicacin Geogrfica
La sede principal de CORPOELEC se encuentra ubicada en la ciudad
de Caracas, pero se han establecido otras sedes en todo el territorio nacional
debido a su gran extensin y a las funciones que en ellos desarrolla. Es por
ello la necesidad de dividir sus reas operativas en 9 regiones que se
encargan de la distribucin de la energa en los Estados.
A continuacin se muestra un mapa de regionalizacin, en el cual se
muestra la distribucin de la organizacin en el territorio nacional:
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Figura 1.2.1.: Mapa de Regionalizacin.
Fuente: CORPOELEC.
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El rea operativa de la regin 5 abarca los Estados Amazonas, Apure y
Gurico. En el municipio Julin Mellado funciona la coordinacin de
transmisin Gurico, la cual es la responsable de atender las lneas de
transmisin de los Estados Amazonas, Gurico y Apure, asimismo las doce
subestaciones del Estado Gurico.
Figura 1.2.2.: Vista satelital de la Coordinacin de Transmisin Gurico.
Tomada de la herramienta onl ine Goo gle Earth
1.3. Misin
Desarrollar, proporcionar y garantizar un servicio elctrico de calidad,
eficiente, confiable, con sentido social y sostenibilidad en todo el territorio
nacional, a travs de la utilizacin de tecnologa de vanguardia en la
ejecucin de los procesos de generacin, transmisin, distribucin ycomercializacin del sistema elctrico nacional, integrando a la comunidad
organizada, proveedores y trabajadores calificados, motivados y
comprometidos con valores ticos socialistas, para contribuir con el
desarrollo poltico, social y econmico del pas.
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1.4. Visin
Ser una Corporacin con tica y carcter socialista, modelo en laprestacin de servicio pblico, garante del suministro de energa elctrica
con eficiencia, confiabilidad y sostenibilidad financiera, con un talento
humano capacitado, que promueve la participacin de las comunidades
organizadas en la gestin de la Corporacin, en concordancia con las
polticas del Estado para apalancar el desarrollo y el progreso del pas,
asegurando con ello calidad de vida para todo el pueblo venezolano.
1.5. Objetivos
Promover la eficiencia, calidad, continuidad, confiabilidad y
seguridad en la prestacin del servicio elctrico.
Garantizar que toda la demanda nacional de electricidad sea
atendida.
Asegurar que todas las actividades necesarias para la prestacin
del servicio elctrico se realicen de forma que contribuyan a la
preservacin del ambiente.
Promover el desarrollo cientfico, tecnolgico e industrial del pas,
en materia de energa elctrica.
Garantizar la participacin activa y protagnica de los ciudadanos y
ciudadanas, comunidades organizadas en la formulacin,
adopcin, seguimiento y evaluacin de polticas, planes y
proyectos en el sector elctrico.
Promover el uso de otras fuentes de energa alternativas. Asegurar el ejercicio de la controlara social mediante la
participacin de las organizaciones del poder popular en la
ejecucin, seguimiento y control de proyectos de sector.
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Promover valores, conductas y programas orientados a lograr el
uso eficiente de los recursos energticos.
Promover la nueva cultura para el uso de la energa elctrica.
1.6. Valores
tica Organizacional.
Responsabilidad de los resultados.
Orientacin al usuario/vocacin de servicio.
Respeto.
Apoyo mutuo y trabajo en equipo.
Comunicacin efectiva.
1.7. Estructura Organizativa
Figura 1.7.1.: Estructura Organizativa de CORPOELEC.
Fuente: CORPOELEC.
Junta Directiva
Presidencia
Contralora
Gcia. Consultora
Jurdica
Gcia. De Asuntos
Pub.
Gcia. Seg.
IndustrialGcia. de RRHH
Coord. de Seg.
Industrial
Gcia. de Logstica
Gcia. de
Planificacin
Gcia. de
Desarrollo
Gcia. de Inf. Y
Telecomunicaciones
Coord. de Cap. y
Desarrollo
Coord. de
Bienestar Social
Coord. de
Nmina Registro
Coord. de RRHH
LocalGcia. de Seguridad y
Prevencin
Direccin
Tcnica
Direccin
Comercial
Direccin de
Operaciones
Direccin de
Finanzas
Gcia. de
DistribucinGcia. de
Transmisin
Gcia. de Planif. y
Costos
Gcia. Clientes
Primarios
Gcia. Ctrol int.
Gestin Com.
Coordinacin
Distrib. Local
Coordinacin
Trans. Regional
Gcia. de Finanzas
Gcia. de
Contabilidad
Gcia. de
Formulacin y
Ctrol. Presup.
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1.8. Descripcin del departamento donde se desarroll la prctica
profesional
La coordinacin de transmisin Gurico adscrita a la zona V de
CORPOELEC, tiene bajo su responsabilidad la operatividad y mantenimiento
de doce subestaciones interconectadas al Sistema Elctrico Nacional, a
travs de 1387 kilmetros de lneas de transmisin, aisladas en 230kV y
115kV, asociados a los Estados Amazonas, Gurico y Apure. Esta
coordinacin cuenta con tres departamentos, el departamento de
operaciones, el departamento de protecciones y el departamento de
mantenimiento que laboran en conjunto para cumplir sus funciones
principales.
Figura 1.8.1.: Organigrama de la Coordinacin de Transmisin Gurico.
Fuente: Coordinacin de Transmisin Gurico.
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1.9. Nombre del jefe o encargado del departamento
El Ingeniero Electricista Oscar Hernndez es el Jefe de la Coordinacinde Transmisin Gurico, con 19 aos de experiencia y el mismo se
desempea como jefe de dicha coordinacin desde el ao 2010, es
responsable de la supervisin, mantenimiento, administracin y manejo de la
misma.
1.10. Funciones del departamento
Realizar el mantenimiento preventivo y correctivo en las lneas de
230kV y 115kV asociadas a los Estados Amazonas, Gurico y Apure. Realizar el mantenimiento preventivo y correctivo a doce
subestaciones en 230/34.5/13.8kV y 115/34.5/13.8kV.
Atender cualquier situacin imprevista o de emergencia que se
presente en el sistema.
Fiscalizacin de los programas de pica y poda en las lneas de
transmisin.
Realizar el chequeo y ajuste de las protecciones existentes en lasdoce subestaciones que atiende.
Coordina conjuntamente con el despacho de carga, todas las
operaciones y maniobras de conexin y desconexin que se realicen
en las subestaciones.
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CAPTULO II
2. rea de Atencin
2.1. Planteamiento del Problema
Los sistemas elctricos de potencia, se han caracterizado por ser de
gran importancia para el desarrollo mundial, ya que son los encargados de
generar, transmitir y distribuir la energa elctrica que mueve al mundo, y
esto a travs de subestaciones, en las cuales la energa es transformada a
valores aptos para ser manipulados por los usuarios, disminuyendo as el
riesgo de daos materiales y humanos.
En Venezuela, ms del 70% de la electricidad que se consume, se
produce en la cuenca del ro Caron, al sur del pas en la cual se encuentran
las principales fuentes hidroelctricas venezolanas. Esto ha exigido el
desarrollo de sistemas capaces de transmitir grandes bloques de energa, a
largas distancias y en niveles de voltaje muy elevados.
La empresa CORPOELECposee la ms extendida red elctrica del
pas, con un total de 18.000 km de lneas en 400, 230 y 115 kV; 180
Subestaciones y una capacidad de transformacin que supera los 24.000
MVA. Estas subestaciones, por sus caractersticas, diseo, construccin y
operacin, requieren de un constante mantenimiento a fin de garantizar el
buen estado de las estructuras, la vida til de los equipos y la calidad del
servicio.
Sin embargo, no solo el mantenimiento garantiza la integridad de las
subestaciones, sino que tambin es necesario, que stas sean diseadas
previendo el crecimiento de la carga, hecho por el cual el sistema puede
llegar a colapsar y alterar las caractersticas de diseo de las subestaciones,
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obligando as al redimensionamiento y actualizacin de los equipos que
operan en la misma.
La subestacin SOMBRERO I, ubicada en el municipio Julin Mellado
del Estado Gurico, con el pasar del tiempo se ha visto afectada debido al
incremento de la carga en esa localidad, provocando deficiencias en el
suministro del servicio elctrico, en vista de que los transformadores de
potencia de 115/13.8kV que actualmente se encuentran instalados, estn
casi al lmite de su capacidad y esto da lugar a la necesidad de
reemplazarlos por unos de mayor potencia.
Aunado a esto, las condiciones de operacin de los transformadores no
son ptimas, ya que las celdas de 13.8 kV que se encuentran en la
subestacin no estn operativas, y la conexin del transformador con la
carga est mediante un arreglo provisional de barra area e interruptores
de tipo intemperie, por lo cual es necesario el reemplazo y puesta en servicio
de nuevas celdas con dispositivos tecnolgicamente actualizados que
garanticen mayor versatilidad y proteccin.
Por las razones antes expuestas se presenta la necesidad de
desarrollar una investigacin denominada PROPUESTA DE
REDIMENSIONAMIENTO DE LA CAPACIDAD DE LOS
TRANSFORMADORES DE POTENCIA DE 115/13.8KV, CELDAS DE
MEDIA TENSIN Y COORDINACIN DE PROTECCIONES DE LA
SUBESTACIN SOMBRERO I UBICADA EN EL MUNICIPIO JULIAN
MELLADO DEL ESTADO GURICO. Investigacin mediante la cual sepretende plantear una solucin a la problemtica que all se presenta y
mejorar la calidad del servicio en esa poblacin.
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2.2. Objetivos de la Investigacin
2.2.1. Objetivo General
Proponer el redimensionamiento de la capacidad de los
transformadores de potencia de 115/13.8kV, celdas de media tensin
y coordinacin de protecciones de la subestacin SOMBRERO I,
ubicada en el municipio Julin Mellado del Estado Gurico.
2.2.2. Objetivos Especficos
Diagnosticar las condiciones actuales de operacin del sistema
elctrico en la S/E SOMBRERO I, a fin de determinar las deficiencias
presentes.
Revisar la factibilidad de incrementar la capacidad de los
transformadores de potencia de 115/13.8kV de la S/E SOMBRERO I,
en base a estudios previos.
Proponer el redimensionamiento de la capacidad de los
transformadores de potencia de 115/13.8kV de la S/E SOMBRERO I.
Proponer las celdas de 13.8kV que deben ser instaladas en la S/E
SOMBRERO I, con el incremento de la capacidad de los
transformadores de potencia de 115/13.8kV.
Realizar los clculos de coordinacin de las protecciones contra
sobrecorriente, correspondientes a la nueva capacidad de los
transformadores de potencia de 115/13.8KV de la S/E SOMBRERO I.
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2.3. Justificacin
En vista del crecimiento desenfrenado y no planificado de la demandaenergtica en el Municipio Julin Mellado del Estado Gurico, aunado a las
precarias condiciones de funcionamiento de la S/E SOMBRERO I, se han
presentado fallas e interrupciones en el servicio, y a raz de ello se han
desarrollado planes de racionamiento de energa para evitar que el sistema
elctrico de la poblacin colapse. Sin embargo esto no es suficiente, ya que
la demanda contina aumentando y aun no se ha planteado una solucin
eficaz para solventar el problema.
Por tal razn, se presenta la necesidad de desarrollar una investigacin
enfocada en la realidad del problema, por medio de la cual se pueda
presentar una solucin viable y sustentada en bases slidas, que d
respuesta a las necesidades que se han presentado y que perjudican
directamente a los usuarios.
En consecuencia, sta investigacin viene a ser esa solucin requerida,
ya que estar enfocada directamente en proponer una solucin para darrespuesta a la necesidad de sustituir los transformadores de potencia de
115/13.8kV de la S/E SOMBRERO I, por unos de mayor capacidad,
incluyendo todos los clculos de inters que se requieran con dichos
cambios y asimismo sustentar la propuesta con un anlisis crtico de la
situacin actual y de los beneficios que acarreara la aplicacin de la misma.
Por consiguiente, el redimensionamiento de la capacidad de los
transformadores de potencia, le estara dando mayor holgura al sistema
elctrico de la poblacin, dando respuesta a la demanda actual y permitiendo
la conexin de cargas futuras. Adems, se disminuiran las interrupciones y
tiempos de corte por mantenimiento, debido a que se podra transferir toda la
carga a un solo transformador, garantizando as la continuidad del servicio.
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Tambin es necesario mencionar que, con este trabajo se estara
garantizando que los transformadores tengan una disponibilidad mnima de
un 20%, tal como lo recomiendan algunos fabricantes, como tambin se
establece este valor en algunas normas, como es el caso de la norma EDC-
GRUPO (2)-II3A, de la Electricidad de Caracas; y que para el caso de los
transformadores en estudio no se cumple, en vista de que los valores
actuales se encuentran por encima del especificado.
Asimismo el reemplazo de las celdas de 13.8kV de la S/E SOMBRERO
I, aportara una serie de beneficios que daran respuesta a muchas de las
deficiencias presentes, tales como: ahorro de espacio fsico, ya que no sera
necesario instalar equipos de intemperie, mayor seguridad en las
operaciones, permitiendo transferir carga de un transformador a otro o bien
colocar ambos transformadores en paralelo y adems ello implicara la
recuperacin de los servicios auxiliares de la subestacin.
2.4. Alcances
El desarrollo de la propuesta abarcar, todos los clculoscorrespondientes al incremento de capacidad del transformador de potencia,
como lo son niveles de cortocircuito, coordinacin de protecciones y todos
aquellos clculos que sean necesarios. Adems tambin estar incluido el
diseo de las celdas de 13.8 kV, con sus respectivos clculos y una
descripcin detallada.
En primera instancia, se realizar una revisin minuciosa de estudios de
carga efectuados previamente, a fin de determinar si es factible o no, sustituir
los transformadores que actualmente se encuentran instalados. Los estudios
de carga que sern analizados, no sern realizados en este trabajo sino que
sern datos suministrados por la empresa para el fin antes mencionado.
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Una vez realizado el anlisis, y habindose determinado la factibilidad
de sustituir los transformadores, se propondr un modelo de transformador
que debe ser instalado de acuerdo a las caractersticas de la subestacin,
haciendo mencin de sus especificaciones tcnicas de diseo y operacin,
justificando el por qu se ha escogido dicho modelo para ser instalado.
Por otra parte, se realizar un estudio diagnstico de ndole elctrico, a
fin de determinar las deficiencias que presenta la subestacin y
posteriormente se realizar una propuesta de las celdas de 13.8kV con sus
correspondientes clculos, que deben ser instaladas para sustituir las celdasque actualmente se encuentran inoperativas. Adems se seleccionarn los
rels de proteccin contra sobrecorriente, que sern colocados en las celdas,
para resguardar la integridad de los transformadores que sern instalados.
Por ltimo se realizar el clculo de los ajustes que deben tener las
protecciones asociadas a cada circuito de salida e interruptores principales,
para lograr una coordinacin eficiente, confiable y que garantice mayor
seguridad al momento de presentarse una falla o anormalidad en el sistemaelctrico asociado a la subestacin.
Es necesario mencionar que los dispositivos de proteccin en la cual
estarn basados los clculos, sern rels de proteccin contra sobrecorriente
de tiempo inverso, y nicamente se tomar en cuenta el clculo para la
secuencia positiva, es decir; proteccin de fase con unidad instantnea,
tomando en cuenta los fusibles al momento de realizar la coordinacin.
Tambin es importante destacar, que los clculos sern ejecutados por
el pasante y las grficas de coordinacin sern generadas por el software
ETAP 6.0, el cual representa una herramienta prctica, verstil y cmoda,
para realizar el anlisis de sistemas de potencia, ya que posee una amplia
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gama de equipos en sus libreras que facilitan el suministro de datos
necesarios para realizar el correspondiente anlisis.
2.5. Limitaciones
La investigacin estar orientada nicamente a ser una propuesta, ya
que actualmente la empresa no dispone de los recursos necesarios para que
sta sea implementada, es decir; no se cuenta con dos transformadores de
potencia de mayor capacidad para ser instalados. Adicionalmente, es
necesario acotar que tampoco se cuenta con las celdas que deben ser
instaladas, lo cual evita que este proyecto tenga un mayor alcance.
No obstante para las metas propuestas en esta investigacin, no
existieron obstculos que evitaran el cumplimiento de alguno de los objetivos
trazados.
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CAPTULO III
3. Plan de Actividades y Logros
3.1. Plan de Actividades Propuesto.
Para dar cumplimiento al desarrollo de este proyecto, fue necesario
elaborar un plan de trabajo en acuerdo con el tutor institucional y el tutor
acadmico, en el cual se describen las actividades por semana que elpasante debe realizar para recolectar la informacin necesaria a fin de
estructurar la propuesta que aqu se presenta. (Ver anexo A)
El plan de actividades fue diseado en base a los requerimientos de la
empresa y ajustado al tiempo en el cual se desarrolla el proceso de prcticas
profesionales proporcionando al pasante la facilidad de desenvolverse y
disear una propuesta que sea factible para la empresa y adems permita
concluir el proceso de manera exitosa.
En concordancia con lo antes expuesto, tambin se consider la
posibilidad de que el pasante pudiera realizar otras actividades que no
estuvieran directamente relacionadas con el proyecto, pero que le sirven de
experiencia y aprendizaje, adems de que figuran como aportes que el
mismo proporciona a la institucin.
Seguidamente se expone un diagrama de Gantt en el cual se describen
las tareas que debe realizar el pasante por semana, para que se pueda
llevar a cabo el desarrollo de la propuesta, as como la realizacin de las
labores mencionadas en el prrafo anterior.
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Tabla 3.1.1.: Diagrama de Gantt.
Semanas
N Tareas 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 161 Reconocimiento de la empresa.2 Entrevista con el tutor institucional.3 Documentacin y recoleccin de informacin.4 Reconocimiento de equipos y maniobras (S/E
SOMBRERO II).5 Reconocimiento de equipos y maniobras (S/E
SOMBRERO I).6 Recopilacin de datos y especificaciones de equipos.7 Recoleccin de material fotogrfico.8 Descripcin de la subestacin.9 Diagnstico de la subestacin.
10 Recopilacin de datos de operacin de lostransformadores de 115/13.8kV.
11Evaluacin de la propuesta de redimensionamiento delos transformadores de 115/13.8kV.
12 Bsqueda de informacin terica referente a celdasblindadas.
13 Recoleccin de datos de operacin de las celdas.14 Estudio de la propuesta de sustitucin de las celdas.15 Clculo de celdas nuevas.16 Recopilacin de informacin sobre clculo de
cortocircuito.17 Diseo de hoja de clculo de niveles de cortocircuito
en barras de 13.8kV y 34.5kV.18 Recoleccin de informacin terica sobre clculo de
coordinacin de protecciones.19 Captacin de datos de los circuitos de salida.20 Clculo de ajuste de las protecciones de
sobrecorriente y coordinacin de protecciones.21 Elaboracin del informe final.22 Entrega del informe final.
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3.2. Plan de Actividades Realizado.
A continuacin se describen los logros del plan de actividades, descritosemanalmente, las actividades que fueron cumplidas por el pasante durante
el proceso de prcticas profesionales y que contribuyeron con el desarrollo
de este proyecto.
Semana 1 (DESDE: 14/04/2014 HASTA: 18/04/2014)
Para dar inicio al proceso de prcticas profesionales, en esta semana
se realiz un recorrido por las instalaciones de la institucin con la finalidad
de efectuar un reconocimiento de la misma y del personal que all labora. De
igual manera se logr una entrevista con el ingeniero Oscar Hernndez el
cual es el jefe de la coordinacin, a fin de discutir y establecer el tema a
desarrollar por el pasante.
Semana 2 (DESDE: 21/04/2014 HASTA: 25/04/2014)
En esta semana, el pasante se dedic a recopilar informacin terica a
fin de documentarse y familiarizarse con el tema en estudio, y con lametodologa de trabajo de la empresa. Adems de conocer la nomenclatura
que se usa en las subestaciones para identificar los equipos que all se
encuentran de acuerdo a la disposicin de los mismos.
Semana 3 (DESDE: 28/04/2014 HASTA: 02/05/2014)
Para estas fechas, se realiz una visita a la subestacin SOMBRERO
II para ejecutar un reconocimiento de los equipos que all se encuentran ycomparar la nomenclatura de los mismos con la informacin recolectada en
la semana anterior, adems de recibir una enseanza acerca de las
maniobras que all se efectan. Tambin se realiz una visita a la
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subestacin SOMBRERO I con el propsito de conocer el lugar donde se
llevar a cabo el desarrollo del proyecto.
Semana 4 (DESDE: 05/05/2014 HASTA: 09/05/2014)
En vista de que el departamento de protecciones lo requera, en esta
semana se efectu una modificacin del plan de actividades, en la cual se
posterg la actividad planteada para tal fecha y se sustituy por la actividad
prevista para la semana 11. Por lo antes dicho, se realiz la recoleccin de
informacin concerniente al clculo de corrientes de cortocircuito, para
elaborar una hoja de clculo en Excel, que permita determinar niveles decortocircuito en barras de 13.8 kV y 34.5 kV, y posteriormente se ejecut el
diseo de la misma.
Semana 5 (DESDE: 12/05/2014 HASTA: 16/05/2014)
Se efectu una visita a la subestacin Sombrero I, con la finalidad de
recolectar informacin acerca de los datos y especificaciones tcnicas de los
equipos, adems de recopilar material fotogrfico para realizar la descripcin
de sta, y diagnosticar las irregularidades y deficiencias que all se presentan
(VER CAPTULO IV), lo cual proporciona una idea ms clara de lo que se
quiere plantear para dar solucin a la problemtica existente.
Semana 6 (DESDE: 19/05/2014 HASTA: 23/05/2014)
El pasante dedic esta semana a recopilar informacin que contribuya
con la evaluacin de la propuesta de incremento de la capacidad de los
transformadores de potencia de 115/13.8kV de la subestacin Sombrero I, de
manera tal que se pueda sustentar el hecho y justifique la sustitucin de
stos. Los datos recolectados en esta semana comprenden estudios de
carga, niveles de consumo por circuito de salida de cada transformador y
cargas mximas y mnimas.
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Semana 7 (DESDE: 26/05/2014 HASTA: 30/05/2014)
En esta semana se realiz el anlisis de los datos recolectados en lasemana anterior y se evalu la factibilidad de sustituir los transformadores de
potencia de 115/13.8kV por unos de mayor capacidad, describiendo los
beneficios y ventajas que acarrea tal hecho, para el desarrollo de la regin y
reas circunvecinas.
Semana 8 (DESDE: 02/06/2014 HASTA: 06/06/2014)
En la presente semana, se efectu la recoleccin de informacin terica
referente a estructura, partes, funcionamiento, normas y clculos de celdas
blindadas, con el propsito de realizar un estudio para determinar el tipo de
celdas a implementar en sustitucin de las que actualmente se encuentran
en la subestacin, las cuales no estn operativas.
Semana 9 (DESDE: 09/06/2014 HASTA: 13/06/2014)
Durante sta semana se realiz una visita a la subestacin
SOMBRERO I, para llevar a cabo la recoleccin de los datos de operacin delas celdas actuales y de los circuitos asociados a las mismas, para
posteriormente efectuar los clculos correspondientes, por medio de los
cuales se pueda determinar las celdas que deben ser puestas en servicio en
lugar de las existentes.
Semana 10 (DESDE: 16/06/2014 HASTA: 20/06/2014)
Continuando con el tema de las celdas, ya para este lapso se tenan
todos los datos y bases tericas necesarias para realizar el anlisis, y por
tanto se procedi a efectuar el estudio por medio del cual se seleccionarn
las nuevas celdas, especificando el tipo, valores nominales y condiciones de
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operacin, resaltando los beneficios y ventajas que proporcionan en cuanto a
maniobra, proteccin, confiabilidad y seguridad.
Semana 11 (DESDE: 23/06/2014 HASTA: 27/06/2014)
Al igual que la semana anterior, se sigui con el estudio para
seleccionar las celdas y una vez seleccionadas, se efectuaron los clculos
que justifican dicha eleccin.
Semana 12 (DESDE: 30/06/2014 HASTA: 04/07/2014)
Se llev a cabo la bsqueda de informacin terica, referente alclculo de ajuste de los rels de sobrecorriente, as como el proceso para
coordinar dichas protecciones y las consideraciones que se deben tener en
cuenta para definir los valores necesarios, a fin de garantizar la confiabilidad
de las mismas. Adems se efectu un breve adiestramiento para utilizar el
software requerido con el cual se realizar la representacin grfica de la
coordinacin y el comportamiento de los equipos ante una falla.
Semana 13 (DESDE: 07/07/2014 HASTA: 11/07/2014)
Se realiz el clculo los ajustes para la coordinacin de las
protecciones correspondientes a cada transformador, as como la
elaboracin de las curvas de coordinacin, representando cada circuito de
salida y comprobando que no se solapen con las curvas de las protecciones
principales.
Semana 14 (DESDE: 14/07/2014 HASTA: 18/07/2014)
De igual forma, en esta semana se prosigui con el clculo de la
coordinacin de las protecciones y se definieron los ajustes definitivos para
las protecciones propuestas, que deben ser instaladas con las nuevas
celdas.
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Semana 15 (DESDE: 21/07/2014 HASTA: 25/07/2014)
Se elabor el informe final de prcticas profesionales, presentando lapropuesta, y se le realizaron las revisiones correspondientes.
Semana 16 (DESDE: 28/07/2014 HASTA: 01/08/2014)
Se hace entrega formal del informe final de prcticas profesionales al
departamento correspondiente.
3.3. Aportes del pasante
En este apartado, se enumeran las actividades realizadas por el
pasante, que no pertenecen al proyecto, pero que le sirven de experiencia
prctica permitindole adiestrarse en el campo laboral y a su vez se
presentan como aportes que el mismo ha desarrollado en pro de dar
cumplimiento a las exigencias de la empresa. Estas actividades se exponen
a continuacin:
El pasante efectu el clculo de los ajustes para la coordinacin de la
proteccin de distancia de la lnea BAMARI-Altagracia.
Particip en la ejecucin de pruebas a interruptor de potencia de
34.5kV y realiz el levantamiento del plano de conexiones.
Estuvo presente en una visita tcnica a las subestaciones San
Gernimo A y San Gernimo B, para recolectar informacin acerca de
una serie de pruebas que seran realizadas al devanado terciario de
un autotransformador de 400/115/34.5kV.
Prest apoyo en el montaje de interruptor de potencia de 34.5kV y
cableado de los transformadores de corriente asociados a este, a fin
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de realizar las respectivas pruebas al devanado terciario del
autotransformador de 400/115/34.5kV, en la subestacin San
Gernimo A.
Colabor con el cableado de los transformadores de corriente del
interruptor de transferencia, da la subestacin Valle de la Pascua,
supervisado por el personal del departamento de protecciones de la
coordinacin de transmisin Gurico.
Coadyuv en la inspeccin de transformador nuevo de 115/34.5kV,
36MVA, a ser instalado en la subestacin Zaraza. Asimismo ayud
con el cableado del gabinete de control, el cambiador de tomas,
proteccin de masa cuba y los circuitos de alarma y disparo.
Tambin efectu el clculo de los nuevos ajustes para coordinar las
protecciones de sobrecorriente del transformador nuevo de
115/34.5kV, 36MVA, a ser instalado en la subestacin Zaraza.
Asisti a la subestacin BAMARI con una cuadrilla de linieros, para
presenciar las labores de mantenimiento que se realizan a las celdas
de 13.8kV.
Visit la subestacin Calabozo I con el personal de protecciones, para
corregir los ajustes de la proteccin de sobrecorriente del circuito
Parcelas.
Intervino en el cableado de equipos de medicin de calidad de energaen la subestacin Camatagua.
Presenci el chequeo a las protecciones de distancia de la lnea
BAMARI-Altagracia, en la subestacin BAMARI.
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Conjuntamente con otro pasante, se realiz el mantenimiento y
pruebas a rels de sobrecorriente electromecnicos, destinados como
proteccin principal.
Y por ltimo se realiz el anlisis y correccin de falla en alarma
menor de la subestacin Altagracia.
En el anexo B de este informe se encuentra un documento sellado y
firmado por el jefe de la coordinacin de transmisin Gurico y el jefe del
departamento de protecciones, que certifica y hace constar que tanto las
actividades descritas en el plan de actividades realizado, como las
mencionadas en el aportes del pasante, tales labores fueron cumplidas
durante el proceso de prcticas profesionales en dicha institucin.
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CAPTULO IV
4. Descripcin y Diagnstico.
4.1. Descripcin de la Subestacin
La subestacin SOMBRERO I, es una subestacin de transformacin
que fue puesta en servicio en el ao 1976, con una capacidad instalada de
40 MVA, a travs de los transformadores 115/13.8 kV, TR1 de 20 MVA y TR2
de 10 MVA, y un transformador TR3 de 115/34.5 kV y 10 MVA. La misma fue
construida para responder a la demanda de energa del municipio Julian
Mellado del Estado Gurico y el Municipio Rafael Urdaneta del Estado
Aragua.
Tabla 4.1.1.: Capacidad de Transformadores y Circuitos Asociados.Transformador Relacin de
TransformacinCapacidad Interruptor Circuitos
1 115/13.8kV 20MVA
D 105 PuebloD 205 Sosa-Mesa
D 305 BicentenarioD 405 Base Area
2 115/13.8kV 10MVAD 505 BarbacoasD 605 Serv. Aux.
3 115/34.5kV 10MVAB 105 Dos CaminosB 205 Laguna Seca
Fuente: CORPOELEC
Esta subestacin posee una configuracin de barra sencilla
particionada y barra de transferencia para facilitar las labores de
mantenimiento y garantizar que en el momento en el que ste se realice nosea neceario desenergizar toda la subestacin. Adems, en el lado de baja
tensin de 13,8 kV tiene un juego de barras localizadas en celdas metlicas
blindadas y cuenta con un sistema de acople de barras para transferir carga
de un transformador a otro.
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Tambin, posee un sistema de transferencia en el lado de baja tensin
tanto en 13.8 kV como en 34.5 kV, el cual consta de una barra de
transferencia tanto en 13.8 kV como en 34.5 kV para realizar maniobras y
labores de mantenimiento en interruptores y correccin de fallas, cada
circuito de baja tensin posee un seccionador trifsico de transferencia.
Figura 4.1.1.: Panoramica de la Subestacin SOMBRERO I.
La energa que recibe esta subestacin es a travs de las lineas
provenientes de la subestacin SOMBRERO II en 115kV, por medio de 5
estructuras tipo celosa de una terna y 0.8 km de lnea.
Figura 4.1.2.: Llegada de linea en 115kV.
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Figura 4.1.3.: Portico de llegada de Linea en 115kV.
4.2. Ubicacin Geogrfica de la Subestacin
La subestacin SOMBRERO I est ubicada en el municipio Julian
Mellado del Estado Gurico, al final de la avenida Rafael Caldera, en la
entrada de la urbanizacin la Sabana; ste es un terreno que actualmente no
se encuentra registrado y pertenece al concejo municipal.
Figura 4.2.1.: Ubicacin geogrfica de la subestacin SOMBRERO I.
Fuente: Tomada de la herramienta virtual Google Earth.
Sombrero I
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Figura 4.2.2.: Subestacin Sombrero I y Sistema Elctrico Asociado.
Niveles deTensinZ = 765 KV
X = 400
M = 230H = 115
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Figura 4.2.3.: Diagrama Unifilar Subestacin Sombrero I.
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4.3. Especificaciones Tcnicas
4.3.1. Transformadores de Potencia
4.3.1.1. Transformador TR1
El equipo de identificado como TR1 es un transformador de potencia
marca Mitsubishi de 115/13.8kV con una capacidad de 20MVA, el cual es
alimentado en el lado de alta tensin por medio de un juego de
seccionadores y el interruptor H-110. Asimismo, este transformador en el
lado de baja tensin posee un interruptor principal D-180 y alimenta 4
circuitos: Sombrero, Sosa-Mesa, Bicentenario y Base Area.
Figura 4.3.1.: Transformador de potencia TR1.
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Figura 4.3.2.: Placa caracterstica del transformador TR1.
Tabla 4.3.1.: Datos de placa del Transformador TR1.
TRANSFORMADOR15000/20000 kVA ANSI C57 12 MODELO CRB-DR
60 Hz TIPO NCLEO CLASE OA/FA
TRIF SICO CAPACIDAD CONT NUA ACEITE (A 30C)TRANSFORMADOR 12900 LCAMBIADOR DE TOMAS 280 L
PESONUCLEO Y BOBINAS 17900 kgTANQUE Y ACCESORIOS 11200 kg
ACEITE 11900 kgTOTAL 41000 kg
A.T 115000 V75.3/100.4 A
B.T 13800 V628/837 A
DEVANADO ESTABILIZADOR6667 kVA
NIVEL BSICO DE IMPULSOA.T LNEA 550 kV
NEUTRO 110 kVB.T LNEA 550 kV
NEUTRO 110 kV
DEVANADO ESTABILIZADOR 60 kVIMPEDANCIA A 15000 kVA
6,38%ELEVACIN DE TEMP.
ACEITE 55CDEVANADOS 55C NUM. DE SERIE 568132
L-SPEC HB14761 FECHA MAR 26 1979
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4.3.1.2. Transformador TR2
El aparato elctrico designado como TR2 es un transformador depotencia marca Trafo-Unin de 115/13.8kV con una capacidad de 10MVA, el
cual es alimentado en el lado de alta tensin por medio de un juego de
seccionadores y el interruptor H-210. Asimismo, este transformador en el
lado de baja tensin posee un interruptor principal D-280 y es el encargado
de suministrar la energa al circuito Barbacoas.
Figura 4.3.3.: Transformador de potencia TR2.
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Figura 4.3.4.: Placa caracterstica del transformador TR2.
Tabla 4.3.2.: Datos de placa del Transformador TR2.TRAFO-UNIN
Tipo TSSN 7051 N 5 200 852 Fabricado ao 1974 ANSI C57, CADAFE NS3
Potencia Nom. 10000 kVA Clase TP Serie de tens 115/5
Tipo de Constr. Nucleo Grupo de Conex. Yy0 Servicio cont. Frequencia 60 Hz Enfriamiento OA
Nivel de Impulso AT 550 kV Aumento temperatura del aceite 50C
Nivel de Impulso AT Neutro 250 kV Aumento temperatura del arrollados 55C
Pos. Voltios. Amperios Tens. Cortocirc %
+8 120760 V 47,8 A 8,32%
0 115000 V 13800 V 50,2 A 418 A 8,05%
-24 97720 V 59,1 A 7,55%
Corr. Mx. Cortocirc. kA Peso total 30,4 t Peso del aceite 10,1 t
Duracin Mx. Cortocirc. 3 seg Peso ncleo y arrollados 10,6 t Peso de transporte 23,4 t
Aceite
(A 30C)
Tanque principal 12800 L Peso tanque y accesorios 8,8 t
Depo. Expan. princ. 320 L Peso pieza ms pesada para transporte 4,9 t
Depo. Expan. Selector 40 L
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4.3.1.3. Transformador TR3
El equipo TR3 es un transformador de potencia marca Trafo-Unin de115/34.5kV con una capacidad de 10MVA, el cual es alimentado en el lado
de alta tensin a travs de un juego de seccionadores y el interruptor H-310.
Tambin, en el lado de baja tensin posee un interruptor principal D-380 y
alimenta los circuitos dos caminos y laguna seca.
Figura 4.3.5.: Transformador de potencia TR3.
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Figura 4.3.6.: Placa caracterstica del transformador TR3.
Tabla 4.3.3.: Datos de placa del Transformador TR3TRAFO-UNIN
Tipo TSUN 7051 N 5 250 970 Fabricado ao 1976 ANSI C57, CADAFE NS3
Potencia Nom. 10000 kVA Clase TP Serie de tens 115/34,5
Tipo de Constr. Nucleo Grupo de Conex. Yy0 Servicio cont. Frequencia 60 Hz Enfriamiento OA
Nivel de Impulso AT 550 kV Aumento temperatura del aceite 50C
Nivel de Impulso AT Neutro 110 kV Aumento temperatura del arrollados 55C
Pos. Voltios. Amperios Tens. Cortocirc %
1 126500 V 45,6 A 7,57%
5 115000 V 34500 V 50,2 A 167 A 7,91%
9 103500 V 55,8 A 8,00%
Corr. Mx. Cortocirc. kA Peso total 26,4 t Peso del aceite 9,0 t
Duracin Mx. Cortocirc. 3 seg Peso ncleo y arrollados 9,5 t Peso de transporte 20,6 t
Aceite
(A 30C)
Tanque principal 9700 L Peso tanque y accesorios 5,8 t
Depo. Expan. princ. 300 L Peso pieza ms pesada para transporte 20,5 t
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4.3.2. Equipos de Maniobra.
4.3.2.1. Disyuntores.
Tanto en el lado de alta tensin como en el lado de baja tensin, cada
transformador posee un disyuntor principal, acompaado de un juego de
seccionadores para realizar las maniobras correspondientes, al momento de
realizar mantenimiento, transferencia de carga o aislar los transformadores
por alguna anormalidad de funcionamiento en el sistema.(Ver figura 4.3.7. y
4.3.8.)
Asimismo, se encuentra un disyuntor de acople en las celdas de 13.8kV
para colocar los transformadores en paralelo o bien para transferir la carga
de uno a otro. A continuacin se presenta una tabla con las especificaciones
de los disyuntores.
Tabla 4.3.4.: Transformadores y especificaciones tecnicas de losinterruptores principales.
Alta Tensin
Transformador Disyuntor Marca Modelo Mecanismo deAccionamiento
Medio deExtincin
TR1 H-110 Siemens 3AP1 Resorte SF6TR2 H-210 Siemens 3AP1 Resorte SF6TR3 H-310 Mitsubishi SFM-32A Aire Comprimido SF6
Baja Tensin
Transformador Disyuntor Marca Modelo Mecanismo deAccionamiento
Medio deExtincin
TR1 D-180 Tablecel OX Resorte AceiteTR2 D-280 GEC Resorte Aceite
TR3 B-380 Tablecel OX Resorte AceiteFuente: CORPOELEC.
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Figura 4.3.7.: Interruptores de alta tensin.
Figura 4.3.8.: Interruptores de baja tensin.
Por su parte cada circuito de salida de los transformadores que se
encuentran en la subestacin, posee un interruptor (tal como se muestra en
la figura 4.3.9, 4.3.10 y 4.3.11), para realizar maniobras de operacin y
mantenimiento, as como para aislar dichos circuitos al momento de
presentarse una contingencia que pudiera afectar la integridad del resto de
los circuitos o bien, incidir directamente en los disyuntores principales,
dejando fuera de servicio alguno de los transformadores.
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Tabla 4.3.5.: Transformadores y especificaciones tecnicas de losinterruptores asociados a cada circuito de salida.
Transformador Circuito Disyuntor Marca Modelo Mecanismo deAccionamiento
Medio deExtincin
TR1Sombrero D-105 FKI Horizon Resorte SF6
Sosa-Mesa D-205 FKI Horizon Resorte SF6Bicentenario D-305 FKI Horizon Resorte SF6Base Area D-405 FKI Horizon Resorte SF6
TR2 Barbacoas D-505 GEC Resorte AceiteServ. Aux. D-605 GEC Resorte Aceite
TR3 Dos Caminos B-105 TABLECEL OX Resorte AceiteLaguna Seca B-205 TABLECEL OX Resorte Aceite
Fuente: CORPOELEC.
Figura 4.3.9.: Interruptores de salida del transformador TR1.
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Figura 4.3.10.: Interruptor de salida del transformador TR2.
Figura 4.3.11.: Interruptores de salida del transformador TR3.
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Figura 4.3.14.: Seccionadores de Transferencia.
Figura 4.3.15.: Seccionadores de salida de lnea.
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4.3.3. Transformadores de Medida.
Los transformadores de medida son de gran importancia dentro de unasubestacin elctrica, ya que ellos son los encargados de transferir energa
elctrica de un sistema a otro, manteniendo la frecuencia constante y
modificando el valor de la corriente (TC) o la tensin (TP), segn sea el caso.
Estos equipos son utilizados para la alimentacin de instrumentos de
medida, contadores, rels de proteccin, entre otros.
4.3.3.1. Transformadores de corriente (TC).
En la subestacin SOMBRERO I, los transformadores de corriente se
encuentran ubicados en la llegada de lnea de 115 kV, en los puntos de
conexin de los transformadores de potencia y en los puntos de conexin de
los interruptores de salida de lnea, con la finalidad de monitorear las
corrientes en caso de presentarse una falla, a fin de que los rels de
proteccin acten y enven una orden de apertura a los interruptores
asociados a los elementos antes mencionados y as evitar daos a los
mismos.(Ver figura 4.3.16.)
Figura 4.3.16.: Transformador de corriente de llegada de lnea 115 kV.
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Tabla 4.3.6.: Placa caracterstica del TC de llegada de lnea 115 kV.MAGRINI GALILEO
Transformador de Corriente Tipo:AMT123B3N: 90292 Ao: 1974 Relacin: AA
300150Tensin Mxima: 123 kV 5 5 5Nivel de Aislamiento: 15230550 kV Potencia VA 50 50 40Ith: 15/1 kA/sec. Clase 5P205P20 -
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