Servicios-auxiliares-de-subestaciones (1) PDF

Preview

Summary

ET/4001 Especificación Técnica Página 1 de 16 NUMPAGES |1817} Ed.2 Hidrocantábrico Distribución Eléctrica, S.A.U. Servicios Auxiliares de Subestaciones ET/4001 Índice 1.- Objeto 2.- Alcance 3.- Desarrollo Metodológico Recuerde que esta Documentación en FORMATO PAPEL puede quedar obsoleta. Para consu...

Description

ET/4001

Especificación Técnica Página 1 de 16 NUMPAGES |1817} Ed.2 Hidrocantábrico Distribución Eléctrica, S.A.U.

Servicios Auxiliares de Subestaciones ET/4001

Índice

1.- Objeto 2.- Alcance 3.- Desarrollo Metodológico

Recuerde que esta Documentación en FORMATO PAPEL puede quedar obsoleta. Para consultar versiones actualizadas acuda al Web

Fecha

Responsable

Redacción

Redactor

14/08/2013

Verificación

Departamento de Subestaciones y Líneas/ Proyecto de Redes

14/08/2013

probación

Dirección de Ambiente, Sostenibilidad, Innovación y Calidad

14/08/2013

ET/4001

Especificación Técnica Página 2 de 16 NUMPAGES |1817} Ed.2 Hidrocantábrico Distribución Eléctrica, S.A.U.

Servicios Auxiliares de Subestaciones ET/4001

1.- OBJETO El presente documento establece los criterios de diseño de servicios auxiliares para las subestaciones de Hidrocantábrico Distribución Eléctrica, S.A.U. (en adelante HCDE). 2.- ALCANCE Será de aplicación en todas las actividades de definición, proyecto e ingeniería de detalle de las nuevas subestaciones y en las reformas y ampliaciones a realizar en las instalaciones existentes. 3.- DESARROLLO METODOLÓGICO

3.1.- DESCRIPCIÓN

3

3.2.- CRITERIOS BÁSICOS

4

3.3.- SSAA C.A.

4

3.4.- TRANSFORMADOR DE SERVICIOS AUXILIARES (TSA)

6

3.5.- CUADRO SSAA C.A.

7

3.6.-CONMUTACIÓN AUTOMÁTICA

9

3.7.- OTROS CUADROS SSAA

10

3.8.- SSAA 110 V C.C.

11

3.9.- SSAA 48 V C.C.

15

3.10.- SSAA C.A. SEGURA

16

ET/4001

Especificación Técnica Página 3 de 16 NUMPAGES |1817} Ed.2 Hidrocantábrico Distribución Eléctrica, S.A.U.

Servicios Auxiliares de Subestaciones ET/4001

3.1.- Descripción Los servicios auxiliares de una subestación de alta tensión están constituidos fundamentalmente por las fuentes de alimentación y los sistemas de distribución de energía eléctrica que son necesarios para asegurar el funcionamiento de la instalación. Los Servicios Auxiliares pueden dividirse en: •

Servicios Auxiliares de Corriente Alterna.

•

Servicios Auxiliares de Corriente Continua.

Los servicios auxiliares de c.a. y c.c. distribuyen la energía necesaria al aparellaje y equipos instalados en la subestación, con la calidad de servicio y la seguridad que son necesarias para su funcionamiento fiable. En general, desde los servicios auxiliares se alimenta a los siguientes equipos: •

Aparellaje de Alta Tensión.

•

Motores asociados a los órganos de maniobra.

•

Sistemas de refrigeración de transformadores.

•

Circuitos de calefacción de mandos y armarios de intemperie.

•

Equipo de Mando y Control.

•

Sistemas de Control e Información.

•

Equipos de Protección.

•

Sistemas de Señalización y Alarma.

•

Equipos de Telecontrol.

•

Equipos de Telefonía.

•

Sistema de comunicaciones.

•

Instalaciones anexas

ET/4001

Especificación Técnica Página 4 de 16 NUMPAGES |1817} Ed.2 Hidrocantábrico Distribución Eléctrica, S.A.U.

Servicios Auxiliares de Subestaciones ET/4001

•

Alumbrado y fuerza de la instalación.

•

Bombas y elementos auxiliares.

•

Puente grúa, herramientas y útiles en general.

3.2.- Criterios básicos Los Servicios auxiliares de corriente alterna tendrán como tensión de distribución 400 /230 V, 50 Hz (tres fases y neutro a tierra en régimen de neutro según esquema TN-C). Como criterio general consideraremos independientes más un grupo electrógeno.

disponer

siempre

de

dos

alimentaciones

La función del Grupo de Electrógeno es la de suministrar la energía eléctrica para la alimentación de los servicios auxiliares en el caso de una emergencia ante la pérdida de la AT (> 1 kV) en la instalación. Se le exigirá una autonomía de 8 horas.

Para el caso de la corriente continua distinguimos dos sistemas: •

Sistema de 110 V c.c. de alimentación a equipos de protecciones, control, señalización, etc. Este sistema, en general, está diseñado para asumir también los consumos del sistema de fuerza de c.c..

•

Sistema de 48 V c.c. que alimentará, entre otros, a los equipos de telecomunicaciones, de telecontrol y de control digital.

El alumbrado de emergencia, se realizará con equipos autónomos de encendido automático alimentados de corriente alterna.

3.3.- SSAA c.a. Desde el punto de vista de la alimentación a los servicios auxiliares de corriente alterna, se pueden considerar los siguientes supuestos: •

Subestaciones con una transformación AT/MT kV.

•

Subestaciones con dos transformaciones AT/MT kV.

ET/4001

Especificación Técnica Página 5 de 16 NUMPAGES |1817} Ed.2 Hidrocantábrico Distribución Eléctrica, S.A.U.

Servicios Auxiliares de Subestaciones ET/4001

•

Subestaciones sin transformación.

•

Subestaciones con autotransformador con primario a 220 o 400 kV.

Subestaciones con una transformación AT/MT. En este caso, en la subestación habrá un embarrado de MT con alguna de las configuraciones siguientes: •

Doble barra. Lo más habitual en subestaciones nuevas. En ocasiones, cuando el número de líneas es superior a 8 tendremos doble barra partida.

•

Simple barra, lo menos habitual, o simple barra partida.

En los casos de simple barra existirá un transformador MT/BT colgando de dicho embarrado. En los casos de doble barra, doble barra partida o simple barra partida se dispondrá de dos transformadores MT/BT, colgando de tramos distintos de barras, de forma que uno de ellos se alimente de la barra a la que esté conectado el transformador AT/MT y el otro se alimentará de la otra barra utilizando alguna de las líneas de MT que salen de la subestación y que ante una situación de emergencia podrían suministrar energía a los SSAA. La cabina de MT de protección de cada TSA estará equipada con seccionador-fusible y bobina de disparo. Adicionalmente tendremos una alimentación de emergencia mediante un grupo electrógeno convenientemente dimensionado.

Subestaciones con dos transformaciones AT/MT. Este caso es similar al anterior pero con una mayor seguridad ya que asociamos cada TSA a un transformador de potencia. La cabina de MT de protección de cada TSA estará equipada con seccionador-fusible y bobina de disparo. Adicionalmente tendremos una alimentación de emergencia mediante un grupo electrógeno convenientemente dimensionado.

ET/4001

Especificación Técnica Página 6 de 16 NUMPAGES |1817} Ed.2 Hidrocantábrico Distribución Eléctrica, S.A.U.

Servicios Auxiliares de Subestaciones ET/4001

Subestaciones sin una transformación AT/MT. En este hipotético caso no existe transformación a un nivel inferior al sistema de AT. Este punto condiciona que las alimentaciones a los servicios auxiliares de c.a. se realicen desde sistemas eléctricos externos a la subestación. La solución que se adoptará en este tipo de instalaciones es la alimentación desde una línea de MT preferentemente fiable (se entiende por fiable una línea de poca longitud, con escasas incidencias y de uso exclusivo) a un centro de transformación de uso exclusivo de la subestación, más un grupo electrógeno con potencia suficiente para realizar la operación normal de la subestación.

Subestaciones con autotransformador con primario a 220 o 400 kV. En este caso, lo habitual será que el autotransformador esté formado por unidades monofásicas con un terciario conectado en estrella. Es criterio de HCDE utilizar este arrollamiento terciario únicamente como compensación sin que se aproveche su potencia como fuente de alimentación auxiliar. Este tipo de subestaciones se corresponderá a alguno de los tres tipos anteriores en función de la existencia de transformadores AT/MT adicionales. Es importante tener en cuenta que el consumo de la refrigeración de cada unidad monofásica del autotransformador supondrá una carga adicional importante al sistema de corriente alterna.

3.4.- Transformador de Servicios Auxiliares (TSA) Las características del transformador de servicios auxiliares serán las descritas en la especificación técnica ET/5024 “Transformadores trifásicos sumergidos en aceite para distribución en BT” considerando además lo siguiente: •

Siempre el grupo de conexión será Dyn11

•

Siempre incorporará un termómetro con dos contactos.

ET/4001

Especificación Técnica Página 7 de 16 NUMPAGES |1817} Ed.2 Hidrocantábrico Distribución Eléctrica, S.A.U.

Servicios Auxiliares de Subestaciones ET/4001

3.5.- Cuadro SSAA c.a. La configuración del cuadro de corriente alterna será de simple barra partida. Cada una de las semibarras recibirá la acometida desde uno de los dos transformadores de servicios auxiliares y se repartirán el servicio a las distintas posiciones. La alimentación a los rectificadores batería será doble, desde ambas semibarras. La semibarra correspondiente al TSA-1 recibirá, además, la acometida desde el grupo electrógeno. Entre los servicios que cubrirá el cuadro de c.a. tendremos los siguientes: •

Alimentación a los rectificadores batería.

•

Alimentación centralita antiincendios y antiintrusismo.

•

Alimentación a los cuadro de c.a. de los edificios (alumbrado, alumbrado de emergencia y tomas de fuerza).

•

Alimentación a los cuadros de SS.AA. normalizados para cada sala de MT.

•

Alumbrado exterior.

•

Alimentación auxiliar grupo electrógeno.

•

Refrigeración transformadores.

•

Motor cambiador de tomas de transformadores.

•

Motor puerta de acceso a la subestación.

•

Alimentaciones a los armarios de control, comunicaciones, contadores, etc. que lo requieran.

•

Centralita de temperatura TSA.

•

Alimentaciones a la calefacción de armarios y cajas de centralización.

•

Alimentación a la fuerza del parque de intemperie.

•

Climatización del edificio.

•

Puente grúa.

ET/4001

Especificación Técnica Página 8 de 16 NUMPAGES |1817} Ed.2 Hidrocantábrico Distribución Eléctrica, S.A.U.

Servicios Auxiliares de Subestaciones ET/4001

•

Grupo de presión.

•

Calentador A.C.S.

Los transformadores de servicios auxiliares y el grupo electrógeno se dimensionarán para poder asumir todos los servicios en solitario. Las tres acometidas y el enlace entre ambos embarrados estarán equipadas con un interruptor automático motorizado que permite realizar una conmutación automática mediante la unidad de control de SSAA, este equipo además recibirá todas las señales de los servicios auxiliares y las integrará en el Sistema de Control. La denominación de los interruptores será la siguiente: •

52-1: Interruptor de acometida desde el TSA-1.

•

52-2: Interruptor de acometida desde el TSA-2.

•

52-3: Interruptor de partición de barras.

•

52-4: Interruptor de acometida desde el G.E.

En condiciones normales cada TSA alimentará, desde su semibarra, todas las cargas asignadas funcionando el cuadro con barra partida. Entre el interruptor de acometida del G.E. (52-4) y la semibarra 1 se colocarán dos juegos de bornas de potencia de forma que sea posible cambiar la alimentación desde el G.E. a la semibarra 2 en caso de necesidad. Con el objeto de tener un control sobre los consumos propios de la instalación se instalarán contadores tipo SL7000 de ACTARIS en las dos acometidas desde los transformadores de servicios auxiliares. Si desde el cuadro de c.a. de la subestación se diera suministro a otros consumos ajenos a la misma pero ubicados en su interior (por ejemplo oficinas, viviendas, almacenes, etc.) se instalarán también contadores en dichas salidas. Se recuerda que según MIE-RAT 15 punto 2.11 está prohíbida, de forma general, la salida de líneas de baja tensión al exterior de las subestaciones. De forma adicional, se equipará el cuadro con tres centralitas de medida tipo PM-500 de Merlin Gerin, una para cada acometida.

ET/4001

Especificación Técnica Página 9 de 16 NUMPAGES |1817} Ed.2 Hidrocantábrico Distribución Eléctrica, S.A.U.

Servicios Auxiliares de Subestaciones ET/4001

3.6.-Conmutación Automática La conmutación automática se realizará por medio de la unidad de control de SSAA que utilizará la señal de tres relés de mínima tensión, denominados 27A-1, 27A-2 y 27A-G, en las acometidas al cuadro desde TSA-1, TSA-2 y grupo electrógeno respectivamente, aguas arriba de los interruptores. Con las señales de estos relés la unidad de control actuará de la forma siguiente: 1. En funcionamiento normal, el cuadro de c.a. estará alimentado desde ambos transformadores de servicios auxiliares, el TSA-1 alimentando la semibarra 1 y desde el TSA-2 la semibarra 2, estando abierto el interruptor correspondiente a la partición de la barra. 2. En caso de pérdida del servicio desde uno de los TSA, el relé 27 correspondiente a dicha acometida detectará la falta de tensión, informará al autómata y éste, en caso de que el relé 27 correspondiente a la otra acometida esté informando de presencia de tensión en la misma, dará orden de apertura del interruptor de la acometida con fallo y orden de cierre al 52-3 de partición de barras. Todo el servicio lo asumirá un único TSA. 3. En el caso de que habiendo fallado una acometida, también falle la otra, el autómata dará las ordenes siguientes: Arranque del grupo electrógeno. Apertura del segundo interruptor de acometida. Cierre del interruptor 52-4 de acometida del G.E. cuando éste haya alcanzado el régimen de funcionamiento. Se mantiene cerrado el interruptor 52-3 de enlace de barras. En esta situación de emergencia todo el servicio es suministrado por el G.E. 4. En el momento en el que se recupere cualquiera de las alimentaciones desde TSA-1 o TSA-2, el autómata, una vez esperado un tiempo, retomará la alimentación desde el trafo y parará el grupo electrógeno mediante las acciones siguientes: Apertura interruptor 52-4 de llegada desde el G.E. Cierre interruptor 52-1 o 52-2, el que haya recuperado el servicio. Se mantiene cerrado el interruptor 52-3 de enlace de barras.

ET/4001

Especificación Técnica Página 10 de 16 NUMPAGES |1817} Ed.2 Hidrocantábrico Distribución Eléctrica, S.A.U.

Servicios Auxiliares de Subestaciones ET/4001

La parada del grupo se retrasará 5 minutos después de recuperada la alimentación desde alguno de los TSA, de esta forma, ante una nueva pérdida de alimentación el grupo se encontrará en condiciones de atender el suministro de una forma rápida. 5. Cuando, habiéndose recuperado una alimentación desde TSA se recupere la segunda, el autómata retornará a la configuración base: Apertura interruptor 52-3 de enlace de barras. Cierre del segundo interruptor de acometida. El automatismo de conmutación dispondrá de enclavamientos y bloqueos de forma que nunca se puedan acoplar las fuentes de alimentación entre sí, ni éstas con el grupo electrógeno. Debe evitarse que la conmutación automática realice el acople de barras en el caso de que alguno de los interruptores de acometida, 52-1 o 52-2, haya disparado por sus protecciones o haya sido abierto de forma voluntaria, ya que, en el primer caso, se estaría trasladando del defecto a la semibarra sana y en el segundo estaríamos entorpeciendo las labores de mantenimiento. Adicionalmente se instalará un relé de mínima tensión en cada barra, 27A-B1 y 27A-B2. Se instalará un conmutador MANUAL/AUTOMÁTICO en el cuadro de c.a. de forma que sea posible anular la conmutación automática en dicho cuadro.

3.7.- Otros cuadros SSAA Se instalará un cuadro de c.a., de tipo mural, en cada edificio para atender sus servicios de alumbrado, alumbrado de emergencia y tomas de fuerza. Para ello se dará una alimentación desde el cuadro principal de c.a. a cada uno de estos subcuadros. De forma adicional se instalará un cuadro de SS.AA. en cada una de las salas de MT, aunque estas salas estén integradas en el propio edificio de la subestación. A este cuadro normalizado de Centros de Reparto se le darán las siguientes alimentaciones desde los cuadros principales de SS.AA.: •

Una alimentación trifásica de 400 V c.a.

•

Una alimentación 110 V c.c. de 1ª batería.

ET/4001

Especificación Técnica Página 11 de 16 NUMPAGES |1817} Ed.2 Hidrocantábrico Distribución Eléctrica, S.A.U.

Servicios Auxiliares de Subestaciones ET/4001

•

Una alimentación 110 V c.c. de 2ª batería.

•

Una alimentación 48 V c.c.

3.8.- SSAA 110 V c.c. Los sistemas de corriente continua tienen la misión de alimentar a los servicios más críticos de la subestación, como la protección y el mando, que debido a su importancia, se debe asegurar su alimentación por todos los medios. Es por ello que el sistema de 110 V c.c. se basa en el uso de equipos rectificador-batería, de dimensionamiento adecuado a la instalación y que alimentarán al Cuadro de Distribución de 110 V c.c.. Estos equipos rectificadores-batería aseguran que aún en el caso de la pérdida total de la corriente alterna, incluso G.E., esos sistemas críticos continuarán en servicio durante unas horas, para dar tiempo a la reposición del servicio de alterna o realizar un “cero” controlado de la subestación. Los servicios alimentados en corriente continua son los siguientes: •

Circuitos de control (interruptores, seccionadores, etc.)

•

Circuitos de protección.

•

Equipos de teleprotección y teledisparo.

•

Sistemas de alarmas.

•

Sistemas de oscilografía.

•

Automatismos.

•

Comunicaciones.

•

Motores recarga de muelles de interruptores.

•

Motores de seccionadores (en ocasiones)

•

Contadores de medida.

•

Sistema de telecontrol.

De forma general estos sistemas se alimentarán a 110 V c.c. salvo los que tienen que ver con las comunicaciones y el telecontrol que lo harán a 48 V c.c. o incluso tensiones inferiores.

ET/4001

Especificación Técnica Página 12 de 16 NUMPAGES |1817} Ed.2 Hidrocantábrico Distribución Eléctrica, S.A.U.

Servicios Auxiliares de Subestaciones ET/4001

La alimentación a los diferentes circuitos de protección y control de cada posición se realizará mediante una subdistribución a realizar en el propio armario de cada una de ellas, de forma que desde el cuadro principal de 110 V c.c. daremos una alimentación para control y protección desde barras 1, otra desde barras 2 y una tercera, también desde barras 1, para como alimentación de fuerza a los motores (carga de muelles de ...