1.1 MEMORIA DESCRIPTIVA

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1 1. Memoria Pág MEMORIA DESCRIPTIVA

2 1. Memoria Pág.2 ÍNDICE Pag DESCRICIÓN GENERAL DEL PROYECTO ANTECENEDENTES OBJETO Y ALCANCE DEL PROYECTO CONSIDERACIONES PREVIAS SITUACIÓN Y CONDICIONES AMBIENTALES DEL EMPLAZAMIENTO CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS GENERALES JUSTIFICACIÓN DEL TIPO DE SUBESTACIÓN ELECCIÓN DE LA CONFIGURACIÓN ELÉCTRICA ELECCIÓN DEL TIPO DE SUBESTACIÓN DESCRIPCIÓN DE LAS INSTALACIONES ESQUEMA UNIFILAR NÚMERO DE TRAFOS Y POTENCIA INSTALADA ELEMENTOS CONSTITUTIVOS SISTEMA DE 132 KV BLINDADO Características generales de las celdas Celdas de línea Celdas de transformador Celda de acoplamiento Módulo de medida de tensión en barras Características particulares y nominales de la aparamenta.26

3 1. Memoria Pág Embarrados Seccionadores Seccionador/Seccionador de tierra Seccionadores de mantenimiento Seccionadores de puesta a tierra de cierre rápido Interruptores Transformadores de tensión Transformadores de corriente Interfaces alta tensión SISTEMA DE 132 kv CONVENCIONAL Interruptores automáticos Seccionadores Transformadores de tensión Transformadores de corriente Pararrayos Embarrados TRANSFORMADORES DE POTENCIA Características nominales Características estructurarles del transformador Núcleo Devanados Ajuste de Voltajes (Tomas) Estructura de fijación Tanque y conservador Medidas para la reducción de ruido...49

4 1. Memoria Pág Terminales de conexión Equipo de protección y control Pruebas Pruebas de rutina Pruebas de tipo y especiales AUTOVÁLVULAS Características nominales SISTEMA DE 20 kv Características generales Estructura general de las celdas Características generales de operación y protección de los módulos Componentes de las Celdas de Distribución Características del aparellaje Interruptores Transformadores de intensidad Transformadores de tensión Seccionadores Embarrados SERVICIOS AUXILIARES Servicios auxiliares de c.a Servicios auxiliares de c.c Telecontrol ALUMBRADO Alumbrado de subestación convencional Alumbrado exterior...72

5 1. Memoria Pág Alumbrado interior Alumbrado de emergencia Alumbrado de subestación blindada Alumbrado interior Alumbrado de emergencia INSTALACIÓN DE PUESTA A TIERRA Subestación convencional Subestación blindada OBRA CIVIL Salas de celdas de alta y media tensión Puente grúa Características del puente grúa Bancadas de los transformadores Canalizaciones eléctricas Montaje de celdas Protección contra incendios Abastecimiento y evacuación de aguas MEDIDAS CORRECTIVAS Impacto urbanístico EQUIPO AUXILIAR CÓDIGOS Y NORMAS Sistema de 132 kv Transformador BIBLIOGRAFÍA..89

6 1. Memoria Pág DESCRICIÓN GENERAL DEL PROYECTO ANTECENEDENTES El presente proyecto pretende establecer un criterio de decisión a la hora de la implantación de un determinado tipo de subestación, con objeto de conocer a fondo las dos tecnologías comúnmente utilizadas por todas las compañías eléctricas, así como de aportar una visión general de las implicaciones y factores a tener en cuenta con respecto a la zona de construcción de la instalación. Se tratará un caso en concreto donde surja una duda razonable acerca del tipo de instalación a instalar, debido a la ubicación de la obra. Para ello se partirá de la siguiente situación ideal descrita a continuación. Debido a la futura construcción de un núcleo urbano en la zona de las Rías Bajas gallegas, próximo a la ciudad de Pontevedra, se proyecta la implantación de una subestación transformadora de alta tensión a media tensión, capacitada para abastecer a una demanda estimada de 60 MVA para dicho núcleo. Toda la potencia se destinará íntegramente al uso particular de las viviendas, por lo que la urbanización deberá de poseer varios centros de transformación, a los que acometerán las líneas de media tensión salientes de la subestación. Se trata de estudiar qué tipo de subestación será más apropiada construir en la zona, si una convencional o una blindada. Dicha subestación, denominada Rías Bajas, se situará en una zona próxima al núcleo urbano, y se ha de tener en cuenta a la hora de su elección, los posibles impactos que pueda provocar.

7 1. Memoria Pág OBJETO Y ALCANCE DEL PROYECTO El objeto del proyecto es el de determinar el tipo de subestación apropiado para implantar en una zona de las Rías Bajas. Hecho que se llevará a cabo a través de una comparación entre los dos tipos de instalación estudiados (subestación blindada y subestación convencional). Para ello se realizará el diseño de las dos, para posteriormente comparar económicamente las dos instalaciones, aplicando dicha comparación a un horizonte de 25 años, a lo que habrá que añadir la influencia de los posibles impactos. Los límites entre los que se construirá la subestación son 132/20 KV. El alcance del proyecto abarca el diseño completo de cada una de las dos instalaciones, desde las dos líneas de alta tensión de las que partirán sendas derivaciones que acometerán a la subestación, hasta las salidas hacia los centros de transformación del nuevo núcleo. También entra dentro de los objetivos del presente proyecto, la realización de un estudio económico, donde la variable de trabajo sea el tipo de zona en la que se planee ubicar la instalación. Dicho estudio se ve desarrollado en el documento 1.3 Estudio Económico. Debido a la posibilidad de crecimiento futuro de la urbanización se sobredimensionarán los elementos eléctricos para posibles ampliaciones o soportar determinados niveles de intensidad superiores a los valores nominales.

8 1. Memoria Pág CONSIDERACIONES PREVIAS Se consideran a continuación, los aspectos determinantes, tanto de índole ambiental y geográfica, como de índole eléctrica, necesarios para llevar a cabo los cálculos y diseño concernientes a toda la aparamenta eléctrica a implantar en la instalación SITUACIÓN Y CONDICIONES AMBIENTALES DEL EMPLAZAMIENTO. El clima propio de la zona es templado lluvioso. La temperatura media anual es de 15 grados y la precipitación es abundante en otoño e invierno. Se trata de un clima de transición del oceánico al mediterráneo. A continuación se detallan las características fundamentales de la zona en la que se llevará a cabo la obra. Altura sobre el nivel del mar: 30 m Temperatura máxima exterior: +38 ºC Temperatura mínima exterior: 2 ºC Humedad máxima: 70% Nivel de polución: Carga admisible del terreno Media > 1.5 Kg/cm2 Nivel freático: presumiblemente a nivel de cimentación

9 1. Memoria Pág CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS GENERALES Atendiendo a los coeficientes de simultaneidad según el número de viviendas proyectadas a edificar, la potencia demandada por el núcleo será de 60 MVA. Dicha urbanización se dividirá en cuatro zonas diferenciadas alimentadas por cuatro centros de transformación, es decir que a cada zona corresponde una instalación de este tipo, a los que acometerán a cada uno dos líneas de 20 KV. Es decir, la subestación dispondrá de ocho posiciones de salida de línea en 20 KV. Dicha subestación dispondrá de cuatro posiciones de entrada de línea de alta, dos provenientes de 2 líneas de 132 kv. Dichas líneas pertenecen a la red de Unión Fenosa. Una vez determinado el tipo de subestación a implantar la entrada a dicha subestación podrá se subterránea o aérea. Se dispondrá de dos transformadores de potencia de 132/20 KV, de 40 MVA cada uno, como se verá más adelante.

10 1. Memoria Pág JUSTIFICACIÓN DEL TIPO DE SUBESTACIÓN El primer aspecto a fijar en la subestación será el tipo de configuración eléctrica a emplear. Dicha configuración será común para los tipos de subestación abordados. Por otra parte se determinará la clase de subestación que será apropiad implantar, si blindada o convencional, objeto del presente proyecto ELECCIÓN DE LA CONFIGURACIÓN ELÉCTRICA Para realizar una elección acertada de la configuración eléctrica en el presente caso, se estudiarán los tipos de configuraciones eléctricas existentes más habituales para el nivel de tensión de 132 KV y que satisfagan las necesidades reales del presente proyecto. La restricción más severa la impone la propia función de la subestación. En el caso que nos ocupa, se considerará solamente aquellas configuraciones cuya finalidad es la transformación y distribución de energía eléctrica. Los criterios utilizados, a través de los cuales se estudiarán los distintos tipos de configuraciones susceptibles de aplicación son tres: fiabilidad, coste y flexibilidad de operación y mantenimiento. Fiabilidad La fiabilidad de una subestación es función de la fiabilidad de cada uno de los elementos que la constituyen individualmente y de la fiabilidad del conjunto. La idea de fiabilidad aplicada al caso de subestaciones implica que si un elemento queda fuera de servicio, su fallo repercuta lo menos posible. A la hora de elegir la configuración se debe tener en cuenta que el fallo de un elemento no debe afectar al servicio del resto del sistema, sólo dejando fuera de servicio dicho elemento en el que se ha detectado fallo. Es decir el sistema debe ser fiable para n-1 elementos.

11 1. Memoria Pág.11 Coste Con respecto a este criterio se tendrá en cuenta todo el coste adicional que supone una configuración sobre otra. Por lo general, cuánto más fiable y flexible es una instalación, suele ser mayor el coste asociado, ya que esto supone le utilización de un mayor número de elementos eléctricos (seccionadores, interruptores, barras, etc.). Formarán parte de este concepto el espacio requerido, el aparellaje necesario, la posible complejidad del control, el mantenimiento adicional, etc. Flexibilidad de operación y mantenimiento Figuran en este campo todas aquellas necesidades de utilización, excepcional o no, de cada tipo de configuración, facilidad de mantenimiento predictivo y correctivo, facilidad para ampliaciones futuras, versatilidad en la operación y explotación del sistema. Las configuraciones habitualmente empleadas en los sistemas de 132 KV son las siguientes: Simple Barra Simple Barra con By-Pass Doble Barra con un solo interruptor Doble Barra con barra de transferencia Interruptor y medio Doble Barra con Doble Interruptor Anillo Existen más configuraciones de posible aplicación, pero para los sistemas de 132 KV las utilizadas son las que se han citado. Las otras restantes son variantes de las anteriormente mencionadas y que a continuación se

12 1. Memoria Pág.12 estudian según los criterios de elección, para determinar cuál se aplicará a este proyecto. 1. Simple Barra: Presenta el esquema eléctrico más sencillo de todas las configuraciones existentes, está conformado por una sola barra continua, a la cual se conectan directamente los diferentes tramos de la subestación. Su principal utilización es en áreas donde los cortes de servicio afectan a cargas poco importantes. Ventajas: Gran sencillez de explotación. Claridad en la realización física de la instalación. Coste reducido.requiere poco espacio físico para su construcción. Mínima complicación en la conexión de los equipos y el esquema de protecciones. Desventajas: No existe flexibilidad en las operaciones (El mantenimiento de un disyuntor exige la parada completa del tramo involucrado). Una falta en la barra interrumpe el servicio totalmente. Las ampliaciones de barra exigen la parada de la subestación en su totalidad. Aunque el sistema de relés de protección es relativamente sencillo, la disposición de simple barra se considera que carece de flexibilidad en cuanto a la explotación y operación del sistema. Además, con esta configuración la subestación que está expuesta a parada total. 2. Simple Barra con By-Pass: Configuración similar a la anterior pero con un seccionador llamado de by-pass, dispuesto en paralelo con cada módulo, lo que permitirá

13 1. Memoria Pág.13 que en el caso de tener que realizar trabajos en algún interruptor, se pueda dar servicio a la posición afectada a través del seccionador de by-pass. Posee las ventajas del anterior caso más la que acaba de ser citada. Una desventaja crucial, es que en al caso de que se esté dando el caso del funcionamiento de un by-pass, la subestación queda sin protecciones, y en el caso de darse una falta saltarían las protecciones de cabecera de las línes de alimentación. 3. Doble Barra con un solo interruptor: Este esquema emplea dos barras principales. Cada circuito posee dos seccionadores para conexión de barras. Un interruptor de acoplamiento de barras conecta las dos barras y cuando está cerrado permite transferir un circuito de una barra a la otra manteniendo la tensión mediante el accionamiento de los seccionadores de barras. Ventajas: Se gana mucho en cuanto a flexibilidad teniendo en cuenta que para cambiar de barras una posición no será necesario que pase por cero (interruptor abierto) si previamente se cierra el interruptor de acoplamiento. En cuanto a la explotación del sistema, dado que todos los circuitos pueden estar conectados a cualquiera de las dos barras, se puede efectuar la distribución de circuitos óptima en cuanto a distribución de cargas y en cuanto a fiabilidad del sistema. Yendo a dos de las múltiples configuraciones posibles como ejemplo, se podrían explotar todos los circuitos a la misma barra o la mitad de los circuitos a cada barra. En el primer caso, la subestación quedaría fuera de servicio en el caso de fallo de la barra. En el segundo, sólo la mitad de los circuitos.

14 1. Memoria Pág.14 Desventajas: El coste es mayor que el de las configuraciones de simple barra estudiadas hasta ahora. Estas configuraciones son posibles con seccionador de by-pass. La utilidad del by-pass reside en que se puede hacer mantenimiento al interruptor con la línea o el transformador en servicio. Pero el empleo del by-pass encarece el coste de la instalación y disminuye la fiabilidad en cuanto que al estar una posición por by-pass, cualquier falta en el circuito hace que disparen todas las posiciones que estén a esa barra. Además el by-pass en sí mismo exige hacerle mantenimiento y complica las maniobras en la subestación. 4. Doble Barra con barra de transferencia: Esta configuración está formada por un embarrado que dispone de un doble juego de barras donde se conectan las líneas y los transformadores, a través de seccionadores. Los seccionadores de by-pass se conectan a otra barra denominada barra de transferencia. Este módulo de acoplamiento sirve para unir eléctricamente la barra de transferencia con cualquiera de las otras dos. Presenta similares desventajas que el caso anterior, a las que hay que añadir una mayor complejidad de las maniobras y un aumento del coste debido a la barra de transferencia. 5. Interruptor y medio: Esta configuración dispone de tres interruptores en serie entre las barras principales. Entre cada dos circuitos están conectados tres interruptores, con lo que a cada circuito correspondería un interruptor y medio de ahí su nombre. Disposición que se repite a lo largo de las barras principales. Posee importantes ventajas:

15 1. Memoria Pág.15 Cualquiera de las dos barras principales podría quedar fuera de servicio sin interrumpir el mismo.el mantenimiento de los interruptores se puede hacer sin pérdida de servicio.tiene una gran flexibilidad, regularidad y flexibilidad. Entre los inconvenientes que se le achacan a esta disposición resaltan los siguientes: Los sistemas de relés de protección son más complejos que en las anteriores configuraciones, lo que aumenta su dificultad de maniobra. El coste de la instalación es superior a los estudiados con anterioridad. 6. Doble Barra con doble interruptor: En este tipo de configuración son necesarios dos interruptores por cada circuito. En general cada circuito está conectado a las dos barras. En algunos casos, la mitad de los circuitos pueden trabajar con cada barra. Caso en el que el fallo de una barra o un interruptor ocasionaría la pérdida de la mitad de los circuitos. El grado de seguridad es elevado cuando están conectados todos los circuitos. En general no todas las líneas tienen un doble interruptor, sino que existe uno o varios de reserva, con lo que se podría sustituir por uno de estos el que se quiera reparar o revisar. El empleo de dos interruptores eleva considerablemente el coste de este tipo de configuración. 7. Anillo: En esta última configuración los interruptores están dispuestos con los circuitos conectados entre ellos. En número de interruptores es el mismo que el de circuitos.

16 1. Memoria Pág.16 Se considera adecuado para subestaciones importantes, hasta un máximo de cinco circuitos. El sistema de relés de protección es más complejo que el de los casos anteriores, con lo cual su maniobra también lo será. Resulta compleja su posible ampliación. Ésta configuración queda abierta ante el disparo de cualquiera de sus circuitos. Elección de la configuración: La selección del esquema se llevará a cabo conforme a los criterios citados con anterioridad (fiabilidad, coste y flexibilidad de operación y mantenimiento). Las características de la configuración de doble barra con un solo interruptor y de interruptor y medio se adaptan a las necesidades y criterios de selección del presente proyecto. De las dos, la que presenta un menor coste es la primera (doble barra con un solo interruptor), con lo que ésta será la configuración seleccionada para llevar a cabo la instalación. Por otra parte, esta configuración es la más utilizada para los niveles de tensión en los que nos movemos en el proyecto, es decir, la más empleada en transporte, también en reparto y la segunda más empleada en distribución únicamente superada por simple barra al menor nivel de tensión ELECCIÓN DEL TIPO DE SUBESTACIÓN La elección del tipo de subestación es el objeto del presente proyecto. Se tratará de valorar qué modelo de instalación resulta óptima implantar en el escenario propuesto para un horizonte de 25 años.

17 1. Memoria Pág.17 Las conclusiones se expondrán al rematar el proyecto, por tanto se concluirá qué instalación implantar una vez realizado el diseño y presupuestos de las dos. A continuación se comentan los tipos de subestaciones candidatas a construir y que son objeto de diseño y valoración: Subestación convencional (AIS): Las subestaciones convencionales se encuentran emplazadas a intemperie. Los elementos eléctricos se encuentran instalados de forma individual, creándose así una independencia entre ellos, con lo que cada elemento puede ser transportado e instalado sin tener que manipular el resto. Los aisladores empleados para cada polo son cerámicos y están cubiertos de un barniz protector. La línea de fugas de los aisladores se puede modificar, según cada caso. Los interruptores automáticos tienen una cámara de corte para cada polo. Dicha cámara de corte está llena de hexafluoruro de azufre, para mejorar la capacidad de corte. Se puede resaltar en ellas que son bastante versátiles y admiten una gran cantidad de configuraciones eléctricas, al estar los elementos separados individualmente. Son las más baratas en instalación, pero requieren de mucho espacio y un mantenimiento periódico. Subestaciones aisladas en gas (GIS): Este modelo de subestaciones mantiene los elementos de protección integrantes de la subestación encapsulados, envueltos en una atmósfera de Sf6 a una presión mínima de 5.5 bar.

18 1. Memoria Pág.18 El Aluminio suele ser el material de las envolventes, el cual les aporta un peso ligero además de mostrar mejor comportamiento que el acero en cuanto a la corrosión y corrientes parásitas por inducción magnética. El encapsulado de los elementos puede ser unipolar (cada fase envuelta de forma aislada), o tripolar (las tres fases bajo la misma envolvente), según se quiera tener una mayor o menor seguridad en los compartimentos. De ésta forma, los encapsulados tripolares serán más económicos, pero a su vez cualquier falta interna degenerará en una falta trifásica, con lo que la energía destructiva será mayor. Para altas tensiones de operación, los encapsulados suelen ser monofásicos. La subestación se transporta separada en sus distintas celdas. Para el montaje en el sitio o para trabajos de mantenimiento, es suficiente disponer de un puente grúa de pequeña capacidad. Las estructuras soporte de las celdas son ancladas directamente en el piso del edificio. Se instalan en edificio interior, requieren de menor espacio que las convencionales, pero por el contrario son más caras. Su diseño al ser modular facilita el transporte y su mantenimiento es mínimo. Para manipular algún elemento es necesario actuar sobre los compartimentos adyacentes. A la hora de seleccionar el modelo, se tendrán en cuenta estas características, manteniendo como base de la elección el coste de la inversión para un horizonte de 25 años. Otros aspectos a valorar serán los impactos medioambiental y visual.

19 1. Memoria Pág DESCRIPCIÓN DE LAS INSTALACIONES En el presenta apartado se realizará una descripción de las dos posibles instalaciones a proyectar, diferenciando cuando proceda entre ejecución convencional y blindada. En las partes comunes a ambos tipos de subestación no se hará ningún tipo de distinción, entendiéndose que la información, esquemas y cálculos aportados son válidos para ambos tipos ESQUEMA UNIFILAR Niveles de tensión existentes en la instalación: Sistema de 132 KV Tensión nominal: 132 KV Tensión máxima permitida por el material: 145 KV Sistema de 20 KV Tensión nominal: 20 KV Tensión máxima permitida por el material: 24 KV Posiciones existentes en la instalación: Sistema de 132 KV Cuatro (4) posiciones de línea: L1, L2, L3, L4. Dos (2) posiciones de transformador: T1, T2. Una (1) celda de acoplamiento: AC. Un (1) módulo de medida de tensión en barras.

20 1. Memoria Pág.20 Sistema de 20 KV Ocho (8) posiciones de Línea: L1, L2, L3, L4, L5, L6,L7,L8. Dos (2) posiciones de transformador: T1, T2. Dos (2) celdas de acoplamiento transversal Un (1) módulo de medida de tensión en ambas barras Una (1) salida de servicios auxiliares NÚMERO DE TRAFOS Y POTENCIA INSTALADA Los transformadores han de estar capacitados para dar cobertura a la demanda de potencia estimada (60 MVA). A efectos de elección de transformadores, se supondrá que la demanda estimada es de 80 MVA, es decir un 33% superior a la inicialmente estimada, previendo así posibles aumentos de potencia. La justificación del aumento en un 33% se basa en la más que probable subida de la demanda debido a la ubicación de la zona. Para esta situación se manejan dos opciones: un solo trafo de 80 MVA, dos transformadores de 40 MVA o tres transformadores de 25 MVA. La opción de un solo trafo presenta el inconveniente de la continuidad del suministro eléctrico en el momento en que falle dicho trafo o requiera de mantenimiento o reparación. Si nos decantamos por tres transformadores de 25, dispondremos de menos margen de subida de demanda y aparte se encarecería la instalación ya que cuántos más transformadores, más costes. En el caso de emplear dos transformadores de 40 MVA de potencia cada uno se resuelve parcialmente éste problema, ya que se pueden aprovechar los periodos de baja demanda para hacer mantenimiento a un transformador, y dar suministro con la otra máquina. Asimismo, en caso de fallo de uno de los

21 1. Memoria Pág.21 transformadores en el momento de máxima demanda (60 MVA), la demanda podrá ser abastecida en parte por la otra máquina. Los transformadores admiten sobrecargas de un 20% por encima de su potencia nominal si se vigila la temperatura. En estas condiciones, el transformador podría dar un suministro de energía eléctrica de 48 MVA, lo que constituye el 80% de la demanda máxima estimada. En condiciones normales de funcionamiento los dos transformadores se encontrarán trabajando al 75% de potencia nominal para cubrir la demanda máxima estimada, quedando 20MVA disponibles en previsión de futuros aumentos de demanda. La opción seleccionada es tomar dos transformadores de 40 MVA ELEMENTOS CONSTITUTIVOS Se especifican a continuación los diversos elementos que conforman las distintas posiciones de la subestación: -Seccionadores -Embarrados -Interruptores -Pararrayos o autoválvulas -Transformadores de medida de tensión -Transformadores de medida de intensidad SISTEMA DE 132 KV BLINDADO A continuación se detallan los elementos que conformarían la parte de alta tensión de la instalación GIS. Se ha resuelto adoptar un encapsulado tripolar, es decir, las tres fases irán bajo el mismo encapsulado.

22 1. Memoria Pág.22 Esta opción resulta más económica que el encapsulado monopolar y ahorra espacio frente a la otra. Aunque a la hora de falta monofásica presenta un mayor riesgo debido a que ésta se puede convertir en trifásica debido a la proximidad de los conductores. Se asume dicho riesgo y se implantarán celdas tripolares Características generales de las celdas Las celdas a implantar en la parte de 132 kv serán blindadas compartimentadas, con gas SF 6 como medio aislante, en instalación interior. Los envolventes se realizan en fundición con excepción de las conexiones rectas realizadas a partir de tubos mecanosoldados. Las aleaciones de aluminio utilizadas presentarán una alta resistencia a la corrosión, sea cual sea la atmósfera ambiental. Las superficies internas se dejan desnudas, para evitar cualquier riesgo de cebado por partículas de pintura. El diseño de las envolturas cumplirá con el código europeo CENELEC de envolventes de aparamenta eléctrica con presión de gas. Las envolturas llevarán una mirilla que permita comprobar la posición del contacto móvil de los seccionadores de tierra. Los conductores y partes activas son soportados por aisladores moldeados de resina epoxi. Los aisladores, dimensionados asimismo según el código europeo CENELEC, se posicionan de forma a minimizar las consecuencias en caso de fuga de SF6 o de desmontaje. Resistirán también a un arco interno e impedirán su propagación a un compartimiento vecino. La estanqueidad entre bridas estará asegurada por una junta de elastómero sintético, de sección estudiada para constituir tres labios concéntricos. Cada compartimiento está equipado con un absorbedor para eliminar la humedad y los productos de descomposición del gas. Incluye asimismo un disco de seguridad, un medidor de densidad para medir la densidad del gas y una válvula de rellenado.

23 1. Memoria Pág.23 Los conductores de conexión están constituidos por tubos de cobre, plateados en sus extremos y encajados en contactos también plateados. La ensambladura se hace mediante bridas empernadas, todas idénticas. La continuidad eléctrica obtenida de esta forma contribuye a la reducción de las perturbaciones electromagnéticas. Celda doble juego de barras 1 - Disyuntor 2 - Mando a resorte 3 - Combinado seccionador /seccionador de tierra 4 - Seccionador de tierra rápida 5 Transformador de corriente

24 1. Memoria Pág Transformador de tensión 7 - Conexión de cable alta tensión Celdas de línea Las celdas de cada línea de la instalación se encuentran formadas por los siguientes elementos: Tres (3) entradas de cable con botella terminal (hembra). Tres (3) transformadores de tensión de medida fase- neutro. Tres (3) seccionadores tripolares (seccionador de línea, seccionador de puesta a tierra de cierre rápido, y seccionador de mantenimiento). Tres (3) transformadores de intensidad monofásicos, Un (1) interruptor tripolar. Dos (2) juegos de barras de 2000A, con dos seccionadores de línea de contactos deslizantes y un seccionador tripolar de puesta a tierra rápida. Dimensiones de las Celdas: Anchura Profundidad Altura 800 mm mm mm.

25 1. Memoria Pág Celdas de transformador Las celdas de transformador, a diferencia de las celdas de línea, no llevarán integrados transformadores de medida de tensión. Cada una de dichas celdas irá equipada con los siguientes elementos: Tres (3) entradas de cable con botella terminal. Tres (3) seccionadores tripolares (seccionador de aislamiento de la línea, seccionador de puesta a tierra de cierre rápido, con poder de cierre, y seccionador de mantenimiento). Tres (3) Transformadores de intensidad unipolares. Un interruptor tripolar. Dos juegos de barras de 2000A, con dos seccionadores de línea de contactos deslizanes y un seccionador de puesta a tierra de cierre rápido. Dimensiones de las Celdas: Anchura Profundidad Altura 800 mm mm mm Celda de acoplamiento Esta celda constará de los siguientes elementos: Un (1) interruptor automático tripolar de 2000 A, 40 ka. Dos (2) seccionadores de aislamiento con puesta a tierra. Tres (3) transformadores de intensidad.

26 1. Memoria Pág Módulo de medida de tensión en barras En los extremos de las barras del sistema de 132 kv se instalarán los siguientes elementos: Dos (2) seccionadores tripolares de puesta a tierra de cierre rápido. Seis (6) transformadores de medida de tensión inductivos Características particulares y nominales de la aparamenta. A continuación se describen las principales características de los elementos que conforman las celdas de la parte de 132 kv correspondientes a la instalación blindada, así como sus características nominales Embarrados Las barras del sistema de 132 kv serán de tipo blindado. Serán de encapsulado tripolar y de corriente nominal de 2000 A. La disposición de los juegos de barras será vertical encima de los interruptores, de tal modo que presenten un adecuado grado de accesibilidad. La compartimentación de los juegos de barras se realizará a través de celdas, de forma que el conjunto del embarrado se obtenga por medio del ensamblaje de las distintas celdas que conforman la subestación Seccionadores Se instalarán diversos seccionadores en las posiciones de alta tensión. Sus funciones serán aislar la línea del circuito eléctrico y realizar conexiones de puesta a tierra. Los módulos de seccionador con contactos deslizantes están ubicados en el encapsulado modular.

27 1. Memoria Pág.27 Los tres polos están mecánicamente unidos con los indicadores de posición, mientras que el accionamiento eléctrico se ubica sobre uno de los polos. Los accionamientos del seccionador son motores con reductoras, disponen de contactos auxiliares acoplados mecánicamente para control y señalización. Están equipados para efectuar maniobras de emergencia manual y enclavamiento mecánico. Disponen de mirillas que permiten verificar visualmente la posición y estado de los mismos Seccionador/Seccionador de tierra Presenta una cuchilla rotativa que permite realizar simultáneamente las funciones de seccionamiento y de puesta a tierra y los interbloqueos correspondientes.tres posiciones de la cuchilla son posibles, las cuales permiten: seccionador abierto y seccionador de tierra abierto seccionador cerrado y seccionador de tierra abierto seccionador abierto / seccionador de tierra cerrado Las partes activas son soportadas por conos aislantes. Los seccionadores serán capaces de establecer e interrumpir las corrientes capacitivas de carga que aparecen en el momento de la puesta en o fuera de tensión de las partes de la subestación. Son asimismo capaces de establecer e interrumpir las corrientes de bucles que aparecen en el momento de una transferencia de carga entre juegos de barras. El seccionador es maniobrado por un mando eléctrico directamente fijado en el aparato.

28 1. Memoria Pág Aislador 2 - Contacto fijo del seccionador 3 - Contacto móvil del seccionador 4 - Contacto fijo de puesta a tierra 5 - Tapa Presenta las siguientes características nominales: Tensión nominal 145 kv Intensidad nominal 2000 A Tensión de ensayo a 50 Hz. 1 minuto: Fase/tierra A través del seccionador abierto 275 kv 315 Kv

29 1. Memoria Pág.29 Tensión de ensayo a choque, onda 1,2/50 µseg: Fase/tierra A través del seccionador abierto 650 kv (Crst) 750 kv Capacidad de corte de corrientes: Corrientes capacitivas Corrientes inductivas 0,1 A 0,1 A Será necesario un mantenimiento tras operaciones normales de servicio (aproximadamente a los 15 años de iniciada la actividad en la subestación). Se instalarán los siguientes seccionadores en la parte de alta tensión: tres por cada celda de línea y de transformador (dos en la conexión a barras, para la conmutación de las mismas, y otro junto al interruptor), y dos más en la celda de acoplamiento de barras Seccionadores de mantenimiento Serán de tipo tripolar, blindado. Dos seccionadores de cuchillas independientes se montarán en la misma envoltura. El aparato permite crear una distancia de aislamiento para operaciones de mantenimiento o de extensiones. Dicho aparato no es un órgano de explotación y por lo tanto no es motorizado. El accionamiento de los seccionadores de puesta a tierra será el mismo para los tres polos, y tiene igual diseño que el utilizado para los seccionadores de tierra. Sus características nominales son las mismas que las del seccionador de tierra.

30 1. Memoria Pág.30 El número de seccionadores de este tipo que se instalarán, entre las celdas de línea, trafo y acoplamiento, son 14 (catorce). 1 - Aislador 2 - Contacto fijo 3 - Contacto móvil 4 - Contacto fijo de puesta a tierra Seccionadores de puesta a tierra de cierre rápido Estos seccionadores se diferencian de los seccionadores de puesta a tierra de mantenimiento, en que disponen de poder de cierre. Para poder realizar la maniobra de cierre de forma rápida, los accionamentos vendrán equipados con resortes que dispararán al recibir la correspondiente señal de mando. El movimiento de apertura se continuará haciendo lentamente, a través de un motor con marcha reductora que abrirá los contactos del seccionador y armará los resortes para el cierre.

31 1. Memoria Pág.31 La posición en la que se encuentran los contactos de los seccionadores de puesta a tierra rápida en las tres fases, se podrá ver a través de un indicador de posición acoplado mecánicamente al varillaje de unión. Los seccionadores de puesta a tierra rápida estarán equipados también para efectuar maniobras de emergencia manual y tendrán un enclavamiento mecánico, de forma que no se puedan accionar si el interruptor de su posición no está abierto. Los contactos móviles son accionados, en la apertura y en el cierre, por un resorte armado durante la maniobra y luego liberado al final de la misma.el indicador conectado directamente a la varilla de contacto del seccionador de tierra es visible a partir del nivel de explotación. Los seccionadores de cierre lento o rápido, así como los contactos de puesta a tierra del seccionador de mantenimiento estarán eléctricamente aislados de las envolturas, para facilitar el reglaje de los relés de protección, el control de resistencia de los conductores principales o el de las características de los transformadores de corriente. Sus características más importantes son: Tensión nominal 145 kv Intensidad nominal 2000 A Tensión de ensayo a 50 Hz. 1 minuto: Fase/tierra 275 kv Tensión de ensayo a choque, onda 1,2/50 µseg: Fase/tierra 650 kv (Crst) Capacidad de corte de corrientes: Corrientes capacitivas Corrientes inductivas 125 A 5 A Poder de cierre en cortocircuito 100/108kA(Crst)

32 1. Memoria Pág.32 Velocidad de cierre del contacto 35 ms El número de seccionadores de este tipo que se instalan es 12 (doce). 1 - Contacto fijo 2 - Contacto móvil 3 - Mando eléctrico Interruptores Serán interruptores automáticos tripolares de SF6, de tipo blindado. La disposición de los interruptores será horizontal, con objeto de minimizar las fuerzas dinámicas de acción y reacción sobre el suelo. Los tres interruptores de fase son accionados por un único mecanismo. El mecanismo de accionamiento de los interruptores constará de dos resortes

33 1. Memoria Pág.33 que acumularán la energía requerida en una maniobra de Apertura Cierre Apertura, permitiendo realizar dichas maniobras de forma rápida y eficaz. Presentan las siguientes características eléctricas: Tensión de servicio 145 kv Frecuencia nominal 50 / 60 Hz Intensidad nominal de servicio 2000 A Poder de corte nominal bajo cto. 40 ka Poder de cierre nom. bajo cto. ( Crest) 100 ka Tensión de ensayo 1 minuto 50 Hz 460 kv Tensión de ensayo con onda 1,2/50 µseg kv La secuencia de maniobra del tipo apertura(o)- cierre-apertura (CO) cierre-apertura (CO) presenta los siguientes tiempos : O-0,3s CO-3min CO El nivel de ruido generado durante las maniobras de apertura y cierre será mínimo. El número de interruptores de este tipo que se instalarán en el sistema de 132 kv será siete (7) Transformadores de tensión Los transformadores de tensión son del tipo electrónico o inductivo con aislamiento SF6.La parte activa está constituida por un núcleo magnético rectangular en el cual se colocan los arrollamientos secundarios y la bobina de alta tensión. Será posible instalar hasta dos secundarios para la medición

34 1. Memoria Pág.34 y un arrollamiento terciario en delta para la detección de los defectos de tierra. Una película sintética separa las diferentes capas de espiras. Las principales características de los transformadores que se instalarán son las siguientes: Frecuencia 50 Hz Tensión nominal 132 kv Relación de transformación (66 132): 3 / 0,11: 3 0,11: 3-0,11 3 kv Potencias y clase de precisión: - Arrollamiento de medida 30VA cl 0,2 y 30VA cl 0,5 - Arrollamiento de protección 100 VA 3p Tensión de prueba a frecuencia industrial durante 1 minuto 460 kv Tensión de prueba con onda de choque 1,2/50 µseg kv El número de transformadores de tensión de este tipo a instalar es de 18 (dieciocho).

35 1. Memoria Pág Aislamiento en resina 2 - Devanado secundario 3 - Conductor 4 - Caja de bornes Transformadores de corriente Los transformadores de corriente están constituidos por toros colocados en el gas en el interior de una envoltura cilíndrica. El arrollamiento primario está constituido por el conductor principal. El número y las características de los toros estarán adaptados a los valores de corriente estipulados. Las características principales de los transformadores de intensidad que se instalarán en las celdas de línea y el acoplamiento de barras son: Tensión nominal 145 kv Relación de transformación / A Potencias y clases de precisión:

36 1. Memoria Pág.36 Arrollamiento de medida 20 VA Cl. 0,5 Arrollamiento de protección 2x30 VA 5P20 Tensión de prueba a frecuencia industrial durante 1 minuto, sobre el arrollamiento primario 460 kv Tensión de prueba a onda de choque tipo 1,2/50 µseg kv. Cresta Sobreintensidad admisible en permanencia 1,2 x In A El número de transformadores de intensidad de este tipo que se instalan es quince (15). En las celdas de transformador se instalarán transformadores de intensidad con las siguientes características: Tensión nominal 145 kv Relación de transformación / A Potencias y clases de precisión: Arrollamiento de medida 20 VA Cl. 0,5 Arrollamiento de protección 2x30 VA 5P20 Los valores de sobretensiones son los mismos que en el caso de los transformadores de intensidad para las celdas de línea. El número de transformadores de intensidad de este tipo que se instalan son 6 (seis).

37 1. Memoria Pág Conductor 2 - Devanado secundario 3 - Pasatapa de cables 4 - Caja de bornes Interfaces alta tensión Salida por cable de alta tension La conexión del cable estará diseñada para incorporar los aisladores de extremo de cable a las dimensiones de la norma CEI 859.

38 1. Memoria Pág.38 Caja de cables 1 - Aislador 2 - Conductor 3 - Absorbedor de humedad 4 - Válvula y vigilencia SF6 5 - Disco de ruptura Salida directa hacia transformador de potencia Los pasatapas del transformador están cubiertos, del lado de la subestación blindada, por una envoltura llena de SF6, y materializan la frontera entre los dos medios separando el gas SF6 de aislamiento de la aparamenta del aceite de aislamiento del transformador. Si es necesario, se suministra un fuelle con el fin de poder aceptar en obra tolerancias importantes en el posicionamiento del transformador.

39 1. Memoria Pág.39 Salida monofásica hacia transformador 1 - Contacto 2 - Aislador pasante 3 - Fuelle 4 - Barra móvil 5 - Tapa de control del SF6

40 1. Memoria Pág SISTEMA DE 132 kv CONVENCIONAL A continuación se describirán las partes que conforman el sistema de alta tensión tipo convencional con sus características nominales Interruptores automáticos Se dispondrá de interruptores de potencia de autosoplado térmico. Configurarán el sistema una cámara de corte, un sistema de alivio de presión con pernos calibrados y de retención, densímetros compensados por temperatura, con dos niveles de alarma, válvula de retención de SF6 en cada polo, resortes de apertura en cada columna polar debidamente protegidos, mecanismos de accionamiento de reducida solicitación dinámica. Características técnicas: Tensión nominal 145kV Frecuencia nominal 50Hz Tensión soportada a frecuencia industrial 275kV Tensión soportada a impulso tipo rayo 650kV Corriente nominal 3150A Corriente nominal de corte en cortocircuito 40kA Corriente nominal de cierre en cortocircuito 40kA Tracción estática permisible en terminales <1250N Duración nominal admisible del cortocircuito 3s Secuencia de operación nominal O-0,3s-CO-3min-CO CO-15s-CO

41 1. Memoria Pág.41 Tiempo de apertura 38ms Tiempo de corte total 60ms Tiempo de cierre 85ms Tendrán unas dimensiones de 5205 mm de alto y 4715 mm de ancho. Se instalarán 7 interruptores automáticos, uno por cada posición de línea, uno por cada posición de transformador y uno por la posición de acoplamiento transversal Seccionadores Se emplearán seccionadores giratorios de tres columnas. Los terminales fijos de conexión se equiparán con terminales planos. Se encontrarán dotados de engrase permanente de tal modo que se encuentren permanentemente protegidos contra las influencias ambientales. Las cuchillas principales estarán constituidas por tubo de cobre redondo normalizado. Los seccionadores estarán equipados con accionamientos manuales de palanca. Las características técnicas se muestran a continuación: Tensión nominal 145kV Tensión soportada nominal a impulsos tipo rayo 1,2/50µs A tierra 650kV Sobre distancia de seccionamiento 750kV

42 1. Memoria Pág.42 Tensión soportada a frec. industrial 50Hz, 1 min, bajo lluvia A tierra 275kV Sobre distancia de seccionamiento 315kV Intensidad nominal A Intensidad nominal de corta duración kA Intensidad admisible de corta duración, 3s 31,5-40kA Este tipo de seccionadores tienen una altura de 1845 mm y un ancho total de 2400 mm. Se instalarán veintiún (21) seccionadores Transformadores de tensión Se dispondrá de 21 transformadores de tensión a instalar conforme a la disposición del esquema unifilar. Las principales características técnicas de los mismos son las siguientes: Frecuencia 50 Hz Tensión nominal 132 kv Relación de transformación (66 132): 3 / 0,11: 3 0,11: 3-0,11 3 kv Potencias y clase de precisión: - Arrollamiento de medida 30VA cl 0,2 y 30VA cl 0,5 - Arrollamiento de protección 100 VA 3p Tensión de prueba a frecuencia industrial durante 1 minuto 460 kv Tensión de prueba con onda de choque 1,2/50 µseg kv

43 1. Memoria Pág Transformadores de corriente Los transformadores de intensidad de instalarán conforme a la disposición del correspondiente esquema unifilar. Las principales características de los transformadores de corriente se muestran a continuación: Tensión nominal 145 kv Relación de transformación / A Potencias y clases de precisión: Arrollamiento de medida 20 VA Cl. 0,5 Arrollamiento de protección 2x30 VA 5P20 Tensión de prueba a frecuencia industrial durante 1 minuto, sobre el arrollamiento primario 460 kv Tensión de prueba a onda de choque tipo 1,2/50 µseg kv. Cresta Sobreintensidad admisible en permanencia 1,2 x In A Se instalarán 21 transformadores de corriente Pararrayos Se instalarán 12 pararrayos, uno por fase, a la entrada de la subestación, después de los apoyos fin de línea. Serán de tipo de óxidos metálicos sin explosores. Comprenderán un solo apilamiento de resistencias variables con la tensión, a base de óxido de cinc. La parte activa estará constituida por resistencias perfectamente homogéneas. Presentan envolventes de porcelana.

44 1. Memoria Pág.44 La envolvente utilizada será de tipo W, diseñada para niveles de contaminación débil o medio con larga línea de fugas. Presentarán las siguientes características: Tensión máxima de la red Un 72,5-145kV Tensión asignada del pararrayos Ur kV Tensión permanente de régimen Uc kV Corriente nominal de descarga In 10kA Clase de descarga de línea según CEI Energía disipada en 2 choques según CEI ,3kJ/kV Tensión residual máxima con onda tipo rayo (8/20 µs) a a 10kA 2,80 x Ur 20kA 3,16 x Ur Resistencia del limitador de presión según CEI kA -0,2s Momento de flexión estática admisible >190 m.dan Embarrados Se dispondrá de de un doble juego de barras de tensión nominal 132 kv y corriente nominal 2000 A.

45 1. Memoria Pág TRANSFORMADORES DE POTENCIA Se establecerán a continuación las condiciones y requisitos técnicos aplicables a los transformadores a implantar en la subestación. Se instalarán dos (2) transformadores de potencia trifásicos de 40 MVA, de relación de transformación 132/ 20 kv. Dichos transformadores serán de las mismas características en ambos modelos de subestación. Se implantarán en instalación interior para ambos casos Características nominales Tipo de máquina Trifásico en baño de aceite, montaje en intemperie, con regulador en carga tipo JANSEN. Tipo de servicio Continuo Refrigeración ONAF (radiadores refrigerados adicionalmente por ventiladores) O = medio de refrigeración del transformador Aceite N = movimiento del medio de refrigeración Natural A = medio de refrigeración exterior Aire F = movimiento medio de refrigeración exterior Forzado Potencia nominal 40MVA

46 1. Memoria Pág.46 Frecuencia 50 Hz Conexión Estrella / triángulo Grupo de conexión YNd11 Tensiones en vacío Primario Secundario 145± 10 3,45 kv 16,05 kv Regulación de tensión 10% En las conexiones de los terminales se utilizarán pasatapas tipo condensadores de aceite / aire Características estructurarles del transformador Núcleo El núcleo será de tipo columna de múltiples capas y teóricamente de área transversal. Dispondrá de cinco columnas, donde la primera y la última serán de retorno. Las columnas tienen una disposición paralela en el plano y estarán conectadas juntas a través de herrajes de sujeción superior e inferior. Las columnas del núcleo estarán reforzadas con madera, bandas de fibra y herrajes de sujeción a fin de asegurar la rigidez mecánica requerida.

47 1. Memoria Pág Devanados Los devanados tendrán que estar diseñados para ser capaces de soportar mecánicamente los impulsos de alta tensión y esfuerzos de corto circuito que puedan ocurrir durante la operación de los transformadores. Habrán tenido que ser tomados en cuenta a la hora del diseño los aumentos de temperatura, aislamiento, niveles de impulso, condiciones de sobrecarga y esfuerzos de corto circuito, los cuales vienen definidos por normas internacionales de fabricación. Las bobinas empleadas serán de tipo disco, compuestas por devanados con alta capacidad radial en la entrada de ésta, consiguiendo así una distribución lineal del impulso. Los bobinados están calculados para los siguientes niveles de aislamiento: Niveles a impulso Primario Secundario Neutro de primario 1050 kv. 325 kv. 125 kv. Tensión aplicada durante 1 minuto, 50 Hz. Primario Secundario Neutro de primario 460 kv. 50 kv. 140 kv Ajuste de Voltajes (Tomas) Debido a las variaciones de voltaje en la red de transmisión o en la subestación, los transformadores estarán equipados con devanado de derivaciones que permita la variación de voltaje requerida. La variación de tensión podrá realizarse a través de un cambiador de tomas bajo carga, o un cambiador de tomas sin tensión.

48 1. Memoria Pág.48 Para el caso de variador de tomas bajo carga, la operación se realizará utilizando un mecanismo de operación electro-mecánico, controlado de forma local desde el transformador o de forma remota desde la sala de control. Para la regulación sin tensión el control podrá realizarse de forma manual desde el mecanismo de operación que será instalado en la pared lateral del transformador Estructura de fijación Con objeto de conseguir la adecuada compresión axial, necesaria para contrarrestar los esfuerzos que puedan ocurrir en un cortocircuito durante la operación del transformador, los devanados estarán ajustados mediante herrajes de compresión en la parte superior e inferior Se instalarán separadores entre la parte interior de la bobina y el núcleo, así como en los canales entre los diferentes arrollamientos dentro de la bobina para soportar los esfuerzos radiales en las bobinas El espacio libre entre el yugo y la bobina estará cubierto con calzas de madera Tanque y conservador Dentro del tanque se encontrarán sumergidos el núcleo y sus devanados fijados de tal manera que sean fácilmente absorbidos los movimientos, esfuerzos que puedan ocurrir durante su llenado, tratamiento de aceite y fuerzas hidrostáticas o dinámicas que puedan ocurrir durante su operación. El tanque también será reforzado en su exterior con soportes de acero a lo largo de sus paredes para garantizar aún más su integridad como conjunto. Se instalarán válvulas para conexión de los sistemas de tratamiento de aceite, válvulas para muestras de aceite, agarraderas para izado, válvulas mariposas para conexión de los radiadores al tanque principal.