MATERIA:
SUBESTACIONES ELECTRICAS
QUINTO AÑO
Ciclo
Escolar 2003/2004
OBJETIVO GENERAL: Que los
alumnos adquieran los conocimientos básicos del papel de las subestaciones
dentro de un sistema eléctrico integral y la normatividad nacional para las de
mediana potencia y las de distribución; la estructura, construcción y
funcionamiento de sus componentes básicos así como las prácticas indispensables
de su mantenimiento.
METODOLOGIA: Exposiciones
orales con apoyo continuo de folletos y literatura de
fabricantes, consulta de textos y disposiciones normativas de C.F.E., y la Secretaria del ramo. Visitas a instalaciones y evaluaciones orales
y escritas.
Texto:
1.‑
Diseño de Subestaciones Eléctricas.
José Raull
Martín.
Mc. Graw Hill.
2.-
Elementos de diseño de Subestaciones Eléctricas.
Gilberto Henriquez
Harper.
Limusa.
3.-
Fundamentos de Instalaciones Eléctricas de Mediana y Alta Tensión.
G. Enriquez
Harper.
Limusa Wiley.
Consulta:
4.‑
Estaciones Transformadoras y de Transformación, Protección de Sistemas
Eléctricos.
Enciclopedia CEAC de Electricidad.
5.‑
Instalaciones Eléctricas de alta tensión.
José A. Navarro Márquez.
Antonio Montañés Espinosa.
Angel Santillan Lázaro.
Programa Sintético.
1.- Introducción.
Necesidad y Ubicación de las Subestaciones de Potencia y Distribución de un
Sistema Eléctrico 3 Hrs.
2.- Categorías de
Subestaciones. Clasificaciones ............................................................. 6
Hrs.
3.- Análisis Comparativo
de Diferentes Tipos de Subestaciones de Distribución de Mediana Potencia.
...................................................................................................................................................3
Hrs.
4.- Componentes Básicos.
Función, Construcción y Montaje.
.................................... 37
Hrs.
Visitas a
subestaciones eléctricas.
................................................................................ 10 Hrs.
5.- Cálculo de Corrientes
de Corto Circuito. Origen de las Fallas.................................. . 6 Hrs.
6.- Pasos a seguir en el
Proyecto de una Subestación...................................... . 6 Hrs.
7.- Recomendaciones para
la Administración de una Subestación.
.................................. 3
Hrs.
Exámenes de Academia....................................................................................................... 10 Hrs.
Total de Horas 84
Hrs.
Programa Desarrollado.
1.‑ Introducción.
Necesidad de las subestaciones. Estructura del sistema eléctrico nacional. Estaciones principales de generación; red de
transmisión, particularmente el área occidental y específicamente la de
Michoacán, detallando el área de Morelia.
2.‑ Categorías de
Subestaciones.
2.1.- Gran potencia. Descripción general y
particularidades.
2.2.‑ Potencia media. Descripción particular;
análisis de diferentes diagramas de operación de la C.F.E.
2.3.- Distribución. Para el servicio público y
para uso particular.
3.- Análisis Comparativo de
Diferentes Tipos de Subestaciones de Distribución para su Construcción y
Colocación.
3.1.- Intemperie convencional.
3.2.- Compactas interiores.
3.3.- Intemperie poste, azotea.
3.4.- Subterránea, jardín y bóveda.
3.5.- De alto riesgo, hospitales, industrias,
minas, etc.
Primer examen parcial.
4.- Componentes Básicos.
4.- Equipo Intemperie General.
4.1.1.- Cadenas de aisladores.
Construcción y montaje.
4.1.2.- Apartarrayos.
Su necesidad. Sobretensiones internas y externas.
Estudio de las ondas de Voltaje y
Corriente. Estructura de los diferentes tipos de apartarrayos.
Especificaciones comerciales y
normatividad.
4.1.3.- Cuchillas
seccionadas. Su Función y tipos para media y alta tensiones. Controles y mando.
4.1.4.- Interruptores.
Funciones y operación fundamental. Tipos según el medio de interrupción del
arco. Análisis del corte de la onda de corriente. Asimetría para el control
mecánico y dispositivos de antibombeo.
Especificaciones y análisis de los datos de placa. Pruebas de campo y aparatos
empleados. Registros.
Segundo examen parcial.
4.1.5.- Transformadores.
Descripción y análisis de las partes exteriores de uno de potencia; tanques,
válvulas, termómetros, indicadores de nivel de aceite, alarmas, relevador Buchholz, dispositivos de alivio de sobre presión interna,
boquillas. radiadores y ventiladores; mando del
cambiador de derivaciones. Discusión de los datos de placa. Recomendaciones de inspección. Componentes
internos: núcleo magnético según el tipo
de transformador, materiales y montaje. Devanados: materiales empleados, tipos
de bobinas y conexiones. Aceite
aislante: características, especificaciones y pruebas de campo y laboratorio.
Acondicionamiento y regeneración. Accesorios varios: cambiadores de
derivaciones sin carga. Sensores de temperatura de devanados. Conexiones para doble
relación de transformación. Pruebas de puesta en servicio. Inspecciones y
pruebas en operación.
4.2.- Equipo Intemperie
(varios)
4.2.1.- Bancos de capacitores. Utilidad, construcción, conexiones y montajes.
Protección con fusibles. Especificaciones y cálculo de capacidad precauciones
4.2.2.- Reguladores
automáticos de voltaje tipo inducción, construcción, operación e inspecciones.
4.2.3.- Corta
circuitos fusibles. Función, construcción y montaje según la instalación.
Curvas de operación de fusibles. Especificaciones y selección para protección
de transformadores y bancos de capacitores.
4.2.4.- Restauradores:
función, construcción y operación. Especificaciones. Mantenimiento.
4.2.5.- Trampas de onda.
Función, construcción y montaje.
Tercer examen parcial.
4.2.6.- Sistemas contra
fuego y accesorios.
4.2.7.- Alumbrado. Esquemas
de operación automática.
4.3.- Equipo Interior.
4.3.1.- Bancos de baterías y
cargadores estáticos. Principios de funcionamiento de las celdas ácidas y
alcalinas. Procesos de descarga y recarga. Cálculo de un banco tipo por medio
de curvas de capacidad. Recomendaciones para la operación y mantenimiento.
Normas de seguridad. Diagramas de cargadores; operación para flotación,
igualación y recarga. Eficiencia y factores por temperatura y altitud.
4.3.2.- Tableros de
medición, control, señalización y protecciones. Características, construcción y
cableado. Recomendaciones para la inspección.
Cuarto examen parcial.
4.3.3.- Conductores Aislados
y Canalizaciones. Cables de potencia hasta 115 K.V.
Características de construcción según especificaciones de los fabricantes.
Formas de colocación y normatividad de canalizaciones. Manejo e inspecciones
antes, durante y después de su colocación. Pruebas.
4.3.4.- Conductores para
baja tensión empleados en medición, control, señalización y protección así como
usos para fuerza y alumbrado. Características especificaciones.
4.4.- Mallas de tierras.
Teoría de dispersión de altas corrientes. Clasificación de suelos y medición de
resistividad. Tratamiento de terrenos inapropiados. Normas de C.F.E.
5.- Cálculo de
Corrientes de Corto Circuito. Origen de las Fallas.
5.1.- Representación unifilar de un subsistema; parámetros de cálculo, bases y
conversiones. Empleo de método de
componentes simétricas y representación de circuitos para fallas más comunes
5.2.- Esfuerzos
electrodinámicos en conductores.
Quinto examen parcial.
6.- Pasos a Seguir en el Proyecto de una
Subestación. Consideraciones topográficas y de vialidad. Enlaces con los
subsistemas. Determinación de la capacidad y número de circuitos. Esquemas de
la instalación y desarrollo de la misma. Estimación de costos.
7.- Recomendaciones para la Administración de una
Subestación.
Archivo mínimo. Censo de equipo. Instructivos de montaje, operación y
mantenimiento. Registro de pruebas e historial. Costos y tiempos para el
mantenimiento. Reparaciones por terceros. Existencia de repuestos y materiales.
Manejo de bodegas. Actualización de planos y diagramas. Reportes y memorias.
Recomendaciones para el mando de personal: medidas preventivas de accidentes.
Extinción de fuegos y conocimiento de la prestación de primeros auxilios a
accidentados.
Última
revisión agosto de 2003