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8/16/2019 2016 Servicios Auxiliares
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Conceptos, análisis y ejemplo
Los servicios auxiliares en subestaciones
Mayo 2016
Juan Bautista R.- Profesor Principal
UNI - FIEE
La presentación es para uso estrictamente académico de los alumnos de la
Universidad Nacional de Ingeniería, Facultad de Ingeniería Eléctrica y Electrónica.
No se vende ni se comercializa.
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El banco de baterías
Compuesto por acumuladores.
Requieren cargadores de baterías y almacenancorriente continua (DC) a partir de la corriente
alterna (AC) de una subestación de alta tensión.El banco de baterías es la fuente principal de DCpara la operación de los sistemas de protección ypara los motores de los mecanismos deinterruptores de potencia.
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El banco de baterías
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El banco de baterías
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El banco de baterías
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El banco de baterías
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El banco de baterías
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El banco de baterías
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El banco de baterías
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Cargador del banco de baterías
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El banco de baterías
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Racks para los bancos de baterías
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Esquema de principio
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Esquema de principio
DC Breaker Panel
Station Battery
Charger Battery
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Diagrama Unifilar de laSubestación Cutervo
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Diagrama Unifilar de laSubestación Cutervo
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Diagrama de servicios auxiliares
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Diagrama de servicios auxiliares
Cable Subterráneo quellega al Tablero de SS AA
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SET CUTERVO: Dimensionamiento 110VDC
CAPACIDAD DEL BANCO DE BATERÍASPANEL DE DISTRIBUCION AC
CUADRO DE CARGAS EN 220 Vca
Und. Demanda Amperes Factor de Tiempo de A-hInstalada Coincidencia Operación
W A min.
1 Equipos de Protección, Medición y Maniobra 138 kV1,1 Interruptor
Consumo de potencia para calefacción 3 70 0,95 50% 480 3,82
1,2 Seccionador de LíneaConsumo de potencia para calefacción 2 25 0,23 50% 480 0,91
1,3 Seccionador de BarraConsumo de potencia para calefacción 3 25 0,34 50% 480 1,36
1,4 Transformador de Tensión y CorrienteConsumo de potencia para calefacción 18 25 2,05 50% 480 8,18
2 Equipos de Protección, Medición y Maniobra 22,9 y 13,2 kV2,1 Consumo de potencia para calefacción - Bahía en 22,9kV 6 100 2,73 50% 480 10,91
2,2 Consumo de potencia para calefacción - Bahía en 13,2kV 1 100 0,45 50% 480 1,82
3 Tableros de Control, Protección y Medición3,1 Alumbrado y Calefacción de Tablero de Servicios Auxiliares en Corriente Continua 1 100 0,45 30% 480 1,09
3,2 Alumbrado y Calefacción de Tablero de Control con HMI 1 100 0,45 30% 480 1,09
3,3 Alumbrado y Calefacción de Tablero de Protección y Control del Transformador 1 100 0,45 30% 480 1,09
3,3 Alumbrado y Calefacción de Tablero de Control, Protección y Medida LT Cutervo - Carhuaquero 1 100 0,45 30% 480 1,09
3,4 Alumbrado y Calefacción de Tablero de Control, Protección y Medida LT Cutervo - Jaén 1 100 0,45 30% 480 1,09
4 Transformador de Potencia4,1 Ventiladores 1 500 2,27 60% 480 10,91
5 Otros5,1 Tomacorrientes Trifasicos 2.200 10,00 0% 480 0,005,2 Iluminación Exterior e Interior 1.800 8,18 0% 480 0,00
5,2 Perdidas de potencia 315 1,43 100% 480 11,44
CIRCUITO
N° DESCRIPCION
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SET CUTERVO: Dimensionamiento 110VDC
PANEL DE DISTRIBUCION DCCUADRO DE CARGAS EN 110 Vcc
Und. Demanda Amperes Factor de Tiempo de A-hInstalada Coincidencia Operación
W A min.
1 Celda de Línea1,1 Interruptor 3
Consumo de potencia de la bobina de cierre 500 13,64 50% 1 0,11
Consumo de potencia de la bobina de apertura 500 13,64 50% 1 0,11
Corriente de arranque del motor 740 20,18 50% 1 0,17
1,2 Seccionador de Barra 3Corriente de arranque del motor 180 36,00 50% 1 0,30
Consumo de potencia de la bobina de cierre 200 5,45 50% 1 0,05
Consumo de potencia de la bobina de apertura 200 5,45 50% 1 0,05
1,3 Seccionador de Línea 2Corriente de arranque del motor 180 24,00 50% 1 0,20
Consumo de potencia de la bobina de cierre 200 3,64 50% 1 0,03
Consumo de potencia de la bobina de apertura 200 3,64 50% 1 0,03
2 Iluminación de EmergenciaLámpara de 100W 4 100 3,64 0% 480 0,00
3 Tableros de Control, Protección y Medición3,1 Tablero de Servicios Auxiliares en Corriente Continua 1 100 0,91 30% 480 2,18
3,2 Tablero de Control con HMI 1 65 0,59 60% 480 2,84
3,3 Tablero de Protección y Control del Transformador 1 65 0,59 60% 480 2,84
3,4 Tablero de Control, Protección y Medida LT Cutervo - Carhuaquero 1 60 0,55 60% 480 2,62
3,5 Tablero de Control, Protección y Medida LT Cutervo - Jaén 1 60 0,55 60% 480 2,62
Se tiene: 68,94 A-hSe recomienda: 100 A-h
N° DESCRIPCION
CIRCUITO
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SET CUTERVO: Dimensionamiento 48VDC
PANEL DE DISTRIBUCION DCCUADRO DE CARGAS EN 48 Vcc
Und. Demanda Amperes Factor de Tiempo de A-hInstalada Coincidencia Operación
W A min.
1 Telecomunicaciones1,1 Unidad Terminal Remota - RTU 1 85 1,77 100% 480 14,17
1,2 Power Line Carrier - PLC 2 50 2,08 100% 480 16,67
Se tiene: 30,83 A-hSe recomienda: 50 A-h
CIRCUITO
N° DESCRIPCION
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SET CUTERVO: Capacidad de las Fuentes
Cargas Conectadas Unidad Demanda DemandaInstalada Máx ima
Cargas Preferenciales kW 15,85 9,26Cargas No Preferenciales kW 2,00 2,00
Carga Total kW 17,85 9,26Factor de Potencia Nominal Transformador de SS. AA. 0,9 0,9
Transformador de Potencia de Servicios Auxi li aresPotencia Requerida kVA 19,84 10,29Estandar existente en el mercado kVA 37,50 25,00
Banco de BateríasEn 110 Vcc AH
Banco de BateríasEn 48 Vcc AHCargadores de Baterías (380 V Trifásico)En 110 Vcc Acc
Cargadores de Baterías (380 V Trifásico)En 48 Vcc Acc
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Cutervo
DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD DE LAS FUENTESDE SERVICIOS AUXILIARES
100,00
100,00
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SET CUTERVO: Corriente nominal de rectificador
La corriente nominal del rectificador será suficiente para suministrar la carga máxima conectada
a él más la corriente necesaria para la recarga del banco de baterías.
La corriente de carga necesaria de la capacidad del banco de baterías y del tiempo requerido
para la recarga, además del factor de caarga de la batería (1,2 para baterías de Pb).
Para rectificadores con curvas UI y límites de tensión de 2,4 V/celda, la corriente nominal
necesaria se calcula de la siguiente manera:
Donde :
* Corriente Nominal ======> In (A)
* Tiempo de recarga ======> Tr (h)
* Capacidad requerida ======> Cr (AH)
* Corriente de carga ======> Lc (A) * Factor de carga de la batería => Chf
r
f r
cnT
ChC L I
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SET CUTERVO: Corriente nominal de rectificador….
En la subestación Cutervo, para el rectificador para las cargas en 110 Vcc se tiene:
* Tiempo de recarga ======> 12 (H)
* Capacidad requerida ======> 40 (AH) * Corriente de carga ======> 69 (A)
* Factor de carga de la batería => 1,2 (Baterias Pb )
Luego, la corriente nominal del cargador será:
In = 73 (Amperios)
Para el rectificador para las cargas en 48 Vcc se tiene:
* Tiempo de recarga ======> 12 (H) * Capacidad requerida ======> 40 (AH)
* Corriente de carga ======> 31 (A)
* Factor de carga de la batería => 1,2 (Baterias Pb )
Luego, la corriente nominal del cargador será:
In = 35 (Amperios)
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Sala de baterías
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Sala de baterías
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Sala de baterías
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En la sala de control
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Gracias