Una subestación eléctrica es una estación subsidiaria de una generación de la electricidad, de la transmisión y del sistema de la distribución donde el voltaje se transforma de colmo al punto bajo o del revés usar los transformadores

Explicación

La transformación puede ocurrir en varias etapas en orden, comenzando en la central eléctrica en donde el voltaje se aumenta para los propósitos de la transmisión y después se reduce progresivamente al voltaje requerido para el hogar o el uso industrial. La gama de voltajes en un sistema eléctrico varía a partir de 110 V hasta 765 kilovoltios dependiendo del país.

Una subestación que tiene un transformador elevador aumenta el voltaje mientras que disminuye el actual, mientras que un transformador descender disminuye el voltaje mientras que aumenta la corriente para la distribución doméstica y comercial. La subestación del de la palabra viene a partir de los días antes de que el sistema de distribución se convirtió en una rejilla . Las primeras subestaciones fueron conectadas con solamente una central eléctrica donde el generador fue contenido, y eran subsidiarios de esa central eléctrica.

Las subestaciones contienen generalmente uno o más transformadores, y tienen equipo de la conmutación, de la protección y del control. En una subestación grande, los disyuntores se utilizan para interrumpir cualquier cortocircuito o las corrientes de la sobrecarga que puedan ocurrir en la red. Estaciones más pequeñas de la distribución pueden utilizar los disyuntores del recloser o el funde para la protección de los circuitos de rama. Las subestaciones no hacen (generalmente) tienen generadores, aunque una central eléctrica pueda tener una subestación cerca. Una subestación típica contendrá la línea estructuras de la terminación, dispositivo de distribución de alto voltaje, uno o más acciona el dispositivo de distribución de la baja tensión de los transformadores, la protección de la oleada, controles, y la medición. Otros dispositivos tales como condensadores de la corrección de factor de energía y reguladores de voltaje se pueden también situar en una subestación.

Las subestaciones pueden estar en la superficie en recintos cercados, subterráneo, o localizado en edificios especial. Los edificios altos pueden tener subestaciones de interior. Las subestaciones de interior se encuentran generalmente en zonas urbanas para reducir el ruido de los transformadores, por razones de aspecto, o para proteger el dispositivo de distribución contra condiciones extremas del clima o de la contaminación.

Donde una subestación tiene una cerca, debe ser correctamente puesto a tierra (Reino Unido: conectado a tierra) para proteger a gente contra los altos voltajes que pueden ocurrir durante una avería en el sistema de transmisión. Las averías de tierra en una subestación pueden causar a tierra la subida potencial en la localización de avería.

Subestación de la transmisión

Una subestación de la transmisión del es una subestación cuyo propósito principal es conectar juntas varias líneas de transmisión.

El caso más simple es donde todas las líneas de transmisión tienen el mismo voltaje. En tales casos, la subestación contiene los interruptores de alto voltaje que permiten que que aíslaas las líneas sean conectadas juntas o para el mantenimiento.

Las subestaciones de la transmisión pueden extenderse de simple al complejo. Un pequeño " station" de la conmutación; pueden ser poco más que un autobús más algunos disyuntores. Las subestaciones más grandes de la transmisión pueden cubrir una área extensa (varios acres/hectáreas) con niveles voltaicos múltiples, y una gran cantidad de equipo de la protección y del control (condensadores, relais, interruptores, trituradores, voltaje y transformadores corrientes).

Subestación de la distribución

Una subestación de la distribución del es una subestación cuyo propósito principal es transferir energía del sistema de transmisión al sistema de distribución de una cierta área. Es poco económico conectar directo a consumidores de la electricidad con la red principal de la transmisión (a menos que utilizan granes cantidades de energía); la estación de la distribución reduce tan voltaje a un valor conveniente para la conexión a las cargas locales.

La entrada para una subestación de la distribución es típicamente por lo menos dos líneas de la transmisión o del subtransmission. El voltaje de entrada puede ser, por ejemplo, 115 el kilovoltio, o lo que es común en el área. La salida es un número de alimentadores. Los voltajes de la distribución son voltaje típicamente medio, entre 2.4 y 33 el kilovoltio dependiendo del tamaño del área servida y de las prácticas de la utilidad local.

Los alimentadores entonces funcionarán con gastos indirectos, a lo largo de las calles (o debajo de las calles, en una ciudad) y accionarán eventual los transformadores de la distribución en o cerca de las premisas del cliente.

Además de cambiar el voltaje, el trabajo de la subestación de la distribución es aislar averías en la transmisión o sistemas de distribución. Las subestaciones de la distribución pueden también ser los puntos de la regulación de voltaje, aunque en los circuitos de distribución largos (varios km/miles), el equipo de reglamento de voltaje se pueda también instalar a lo largo de la línea.

Las subestaciones complicadas de la distribución se pueden encontrar en los centros de la ciudad de las granes ciudades, con la conmutación de alto voltaje, y el cambiar y los sistemas de reserva en el lado de baja tensión. Subestaciones más típicas de la distribución tienen un interruptor, un transformador, e instalaciones mínimas en el lado de baja tensión.

Diseño

Los puntos principales para un ingeniero de la energía son confiabilidad y coste. Un buen diseño intenta lograr una equilibrio razonable entre estos dos, para alcanzar suficiente confiabilidad sin coste excesivo. El diseño debe también permitir la extensión fácil de la estación, si procede.

Disposición

El primer paso en la planificación de una disposición de la subestación es la preparación de una sola línea diagrama que las demostraciones en forma simplificada el arreglo de la conmutación y de la protección requirieron, así como las líneas de suministro entrantes y los alimentadores o las líneas de transmisión salientes. Es una práctica generalmente por muchas utilidades eléctricas preparar diagramas de una línea con los elementos del principio (líneas, interruptores, disyuntores, transformadores) dispuestos en la página semejantemente a la manera que el aparato sería presentado en la estación real.

Las líneas entrantes tendrán casi siempre un interruptor y un disyuntor de la desconexión. En algunos casos, las líneas no tendrán ambos; con un interruptor o un disyuntor siendo todo que se considera necesario. Un interruptor de la desconexión se utiliza para proporcionar el aislamiento, puesto que no puede interrumpir la corriente de la carga. Un disyuntor se utiliza como dispositivo de protección para interrumpir corrientes de avería automáticamente, y se puede utilizar para cambiar cargas por intervalos. Donde una corriente de avería grande atraviesa el disyuntor esto se puede detectar con el uso de transformadores corrientes. La magnitud de las salidas del transformador corriente se puede utilizar “para disparar” el disyuntor dando por resultado una desconexión de la carga suministrada por la rotura del circuito del punto de alimentación. Este búsquedas para aislar el punto de la avería del resto del sistema, y para permitir que el resto del sistema continúe funcionando con impacto mínimo. Los interruptores y los disyuntores se pueden funcionar localmente (dentro de la subestación) o remotamente desde un centro de control de supervisión.

Una vez más allá de los componentes de la conmutación, las líneas de un voltaje dado conectan con uno o más autobuses que éstos son sistemas de las barras de distribución generalmente en múltiplos de tres, puesto que la distribución trifásica de la corriente eléctrica es en gran parte universal en todo el mundo.

El arreglo de los interruptores, de los disyuntores y de los autobuses usados afecta al coste y a la confiabilidad de la subestación. Para las subestaciones importantes un autobús del anillo, autobús doble o " supuesto; triturador y un half" la disposición puede ser utilizada, de modo que la falta de ningún un disyuntor no interrumpa energía a los circuitos de rama para más que un breve rato, y para poder desenergizarse las partes de la subestación para el mantenimiento y las reparaciones. Las subestaciones que alimentan solamente una sola carga industrial pueden tener provisiones mínimas de la conmutación, especialmente para las pequeñas instalaciones.

Una vez que el establecimiento de los autobuses para los varios niveles voltaicos, transformadores se puede conectar entre los niveles voltaicos. Éstos tendrán otra vez un disyuntor, como líneas de transmisión, en caso de que un transformador tenga una avería (comúnmente llamada un “cortocircuito ").

Junto con esto, una subestación tiene siempre trazado de circuito del control necesario para ordenar a los varios trituradores que se abran en caso de la falta de un cierto componente.

Función de conmutación

Una función importante se realizó por una subestación es la conmutación, que es la conexión y la desconexión de las líneas de transmisión o de otros componentes a y desde el sistema. Los acontecimientos de la conmutación pueden ser " planned" o " unplanned".

La línea de transmisión o el otro componente puede necesitar ser desenergizado para el mantenimiento o para la nueva construcción; por ejemplo, adición o eliminación de una línea de transmisión o de un transformador.

Para mantener la confiabilidad de la fuente, ninguna compañía derriba nunca su sistema entero para el mantenimiento. Todo el trabajo que se realizará, de la prueba rutinaria a agregar subestaciones enteramente nuevas, debe ser hecho mientras que guarda el funcionamiento entero del sistema.

Quizás más importantemente, una avería puede convertirse en una línea de transmisión o cualquier otro componente. Algunos ejemplos de esto: una línea es golpeada por el relámpago y desarrolla un arco, o una torre es soplada abajo por un fuerte viento. La función de la subestación es aislar la porción criticada del sistema en el tiempo posible más corto.

Hay dos razones principales: una avería tiende a estropear equipo; y tiende a desestabilizar el sistema entero. Por ejemplo, una línea de transmisión dejada en una condición criticada quemará eventual abajo, y semejantemente, un transformador dejado en una condición criticada hará saltar eventual. Mientras que están sucediendo éstos, el dren de la energía hace el sistema más inestable. que desconecta que el componente criticado, tiende rápidamente a reducir al mínimo ambos problemas. ¡ ¡ ¡ ¡ ¡mayoría de subestaciones más grandes es más que un transformador simple, el interruptor y el fusible . Mucho del voltaje medio (11 y 33 kilovoltios) y de todo el (120, 225 y 405 kilovoltios) sistema de distribución de alto voltaje puede comparado a un organismo vivo que intente confinar cualquier avería a tan pequeño un área como sea posible mientras que mantiene el resto del sistema en su estado normal.

Es normal utilizar los transformadores corrientes para supervisar las corrientes que atraviesan los conductores, y muchos de los sistemas de protección confían en estos sensores. En el Reino Unido es normal distribuir energía en zonas urbanas usar los ringmains de 33 kilovoltios. Otros países pueden utilizar un diverso &mdash del voltaje; por ejemplo, Eslovaquia y la República Checa utilizan 22 kilovoltios para la distribución media del voltaje algo que 33 kilovoltios de — pero la mayoría de los otros países son iguales que el Reino Unido. Un transformador conectado con una rejilla de alto voltaje (tal como 120 kilovoltios) tendrá una bobina en 33 kilovoltios que alimente la cañería del anillo, y un cable sale de esta subestación de 120 kilovoltios y después va a una subestación más pequeña en donde otro transformador reducirá el voltaje a 415/240 V, que se suministra a los usuarios finales. De esta subestación un cable de 33 kilovoltios entonces irá a la subestación siguiente y así sucesivamente, y de esta manera el cable de 33 kilovoltios serpentea alrededor de la parte de la ciudad hasta que vuelva a la subestación de 120 kilovoltios. En cada subestación es normal tener un disyuntor consistiendo en un actual-transformador-conducido retransmitir en ambos cables de 33 kilovoltios. Es posible por la selección correcta de las constantes de tiempo de estos relais asegurarse de que una avería en un cable dará lugar simplemente al ringmain que se convierte en un par de estímulos. Otro método de hacer esto es utilizar un sistema de control que pueda detectar en qué energía de la dirección está fluyendo durante la avería. Un diseño común es muy similar al metro electromecánico pasado de moda de la electricidad. Este sistema abre un diverso interruptor dependiendo en de qué dirección miente la avería. Es común en muchos sistemas al Autoreclosers del uso pues éstos permiten que se recuperen más rápidamente de una avería de la corto-duración tal como una huelga del relámpago . --> ¡ Localización de avería de tierra --> ¡contra la pared --> ¡característica que puede ser utilizada es proporcionar vario mil voltios de valor del aislamiento entre todo el hardware de y tierra conectados a tierra a excepción de las conexiones de tierra previstas. Todas estas conexiones de tierra se caben con los transformadores corrientes, así que cualquier descarga disruptiva o el arco voltaico entre un alambre de la fase (alambre vivo) y un artículo del hardware conectado a tierra puede ser detectada. Este sistema entonces se construye de una manera tal que solamente los interruptores protectores más apropiados estén abiertos para ocuparse de la avería.

Dos líneas de transmisión están alimentando un sistema de la barra de distribución que tenga dos cargas atadas. Imaginarse eso al principio si los tres interruptores son cerrados. Si entonces ocurre la descarga disruptiva roja, la corriente fluirá en el transformador corriente A y está claro que la avería está en el lado de mano izquierda del interruptor 2 entonces que la mejor respuesta es abrir los interruptores 1 y 2. Si los flujos actuales en el transformador corriente C él están claros que ha ocurrido la avería azul, aquí la mejor cosa a hacer sería abrir los interruptores 2 y 3. Si entonces ha ocurrido la avería verde él es posible que el interruptor 2 ha fallado, la mejor cosa a hacer es la respuesta del pánico del que es abrir los tres interruptores y esperar que se ha contenido la avería. Ésta es la misma respuesta del pánico del que ocurriría si cada línea tenía un fusible igualmente clasificado el conectar de él con el autobús. Está claro que mientras que ocurre la abertura drástica de todos los interruptores no es la única respuesta que tiene que el sistema una avería. -->

Ferrocarriles

Los ferrocarriles electrificados también utilizan subestaciones, con la característica del addional en ferrocarriles de la C. de rectificadores para convertir la CA a la C.

Ver también

Aislamiento eléctrico
Central eléctrica
Pilón de la electricidad
Transformador
Vehículo-a-rejilla
Comunicación de portador de la línea eléctrica

Referencias y lectura adicional

Descripción del diseño y de la disposición de la subestación
Ministerio de Agricultura de los E. el manual del diseño de ingeniería para las subestaciones rurales ¡ .

Zenithic

Goon (album)

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