MATERIA: SUBESTACIONES ELECTRICAS

 

QUINTO AÑO

 Ciclo Escolar 2003/2004

 

Hrs. Semana: 3

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