Dispositivos de control GIS de 33 kV Es un conjunto de instalación de gasiónica de media tensión para conmutación, protección, aislamiento y distribución a 33 kV. Los conductores primarios, los barras de conexión y los dispositivos de conmutación están encerrados en compartimentos a tierra con aislamiento controlado, lo que permite una superficie más reducida que en muchos diseños aéreos. Esta guía cubre los valores nominales y las interfaces para la instalación a 33 kV, así como las comprobaciones de mantenimiento y adquisición.
Selección de sistemas de distribución de energía de 33 kV en resumen
- Verifique la tensión nominal, la resistencia a los impactos de los rayos, la corriente normal, la resistencia a los cortocircuitos y la interrupción de la conexión en caso de fallo.
- Verifique los conectores de cable, la dirección de la válvula de alivio de presión, los interruptores de puesta a tierra y los dispositivos de bloqueo en la línea de conexión aprobada.
- Especificar en el contrato de compra la responsabilidad de la monitorización, llenado, recuperación y eliminación de gas o de la alternativa de aislamiento.
¿Qué es la aparamenta aislada en aire?
La AIS utiliza aire atmosférico como el aislamiento externo principal entre las partes energizadas y tierra. La AIS interior de media tensión comúnmente tiene compartimentos separados para el interruptor, las barras colectoras, los cables y baja tensión. La AIS exterior de alta tensión utiliza conductores de barras y equipos separados por distancias de aislamiento al aire libre.
Sus ventajas incluyen una construcción visible, un mantenimiento familiar, un acceso más fácil a los componentes y, a menudo, un menor costo inicial del equipo. Sus desventajas son una huella más grande y una mayor sensibilidad al polvo, la sal, la humedad, la condensación y los animales pequeños si el recinto o el edificio no está controlado.
¿Qué es una aparamenta aislada con gas?
La aparamenta compacta aislada en gas (GIS) encierra los conductores primarios, los dispositivos de maniobra y las barras colectoras dentro de compartimentos sellados y conectados a tierra. El medio aislante controlado permite distancias de separación menores, lo que crea equipos compactos resistentes a la contaminación externa. La tecnología GIS es común donde la tierra es costosa, el espacio es limitado o el entorno es severo.
Comparación entre SIG y SIA
| Factorizar | SIG | SIA |
|---|---|---|
| Huella | Compacto | Más grande |
| Exposición ambiental | Piezas principales selladas | Más expuesto al aire y a la contaminación |
| Acceso visual | Limitado | Mayor |
| Mantenimiento primario rutinario | A menudo más bajo | Por lo general, más accesible |
| Servicio especializado | Habilidades en gas/módulos sellados | Habilidades convencionales con aislamiento de aire |
| Costo del equipo inicial | A menudo más alto | A menudo más bajo |
| Costo del terreno/edificio | A menudo, un costo de huella menor | Mayor necesidad de espacio |
Huella y distribución
La GIS puede reducir drásticamente el ancho de la bahía y el área del edificio. Sin embargo, la huella total del proyecto debe incluir las terminaciones de cables, las zonas de gas, el alivio de presión, el espacio para izaje y las futuras ampliaciones. La AIS necesita una mayor distancia eléctrica pero puede ofrecer un acceso directo y conexiones de edificios más sencillas.
Fiabilidad en entornos hostiles
La aparamenta compacta aislada en gas (GIS) sellada resulta atractiva para zonas con salinidad costera, contaminación industrial, polvo, alta humedad y emplazamientos subterráneos confinados. La aparamenta aislada en aire (AIS) también puede funcionar de forma fiable cuando el cerramiento, los calefactores, la ventilación, la línea de fuga y el mantenimiento se adaptan al entorno. Ninguna de las dos tecnologías compensa un sellado deficiente de los cables ni un control inadecuado de la sala.
SF6 y consideraciones ambientales
El SF6 tiene excelentes propiedades dieléctricas y de extinción de arcos, pero un impacto muy elevado en el calentamiento global. Los proyectos que utilizan SF6 deben definir límites de fugas, control de densidad, manipulación capacitada, recuperación, informes y tratamiento al final de la vida útil. Las normativas difieren y siguen evolucionando.
Los diseños alternativos utilizan mezclas de gases con menor PCA, aire limpio, interrupción por vacío y aislamiento sólido. El término “libre de SF6” no demuestra automáticamente una superioridad ambiental general; compare el medio aislante, el uso de materiales, las pérdidas, la vida útil, la reparabilidad y el reciclaje.
Mantenimiento y Diagnóstico
El mantenimiento de AIS incluye limpieza, inspección de aislamiento, servicio del mecanismo, resistencia de contactos, tiempo del interruptor, termografía y evaluación de descargas parciales. GIS reduce la exposición de las partes primarias, pero requiere controles de densidad/presión, monitoreo de fugas, servicio del mecanismo e intervención especializada si falla un componente interno sellado.
Arco interno y seguridad del operador
Tanto los sistemas GIS como AIS pueden someterse a ensayos de comportamiento frente a arco interno. Especifique los lados accesibles, la corriente de arco, la duración y las condiciones de instalación. Los conductos de alivio de presión y el volumen del local deben coincidir con la disposición ensayada. La clasificación de arco interno reduce las consecuencias bajo condiciones definidas, pero no sustituye al aislamiento, la puesta a tierra, el telemando y los procedimientos de trabajo seguro.
Costo del ciclo de vida
Compare el equipo, terreno/edificio, instalación, cortes de servicio, mantenimiento, gestión de gas, repuestos, capacitación y eliminación. Las GIS pueden justificar un mayor precio de compra al reducir la huella y el mantenimiento ambiental. Las AIS pueden ofrecer un menor costo y una reparación más sencilla donde el espacio y las condiciones sean favorables.
Opciones de producto
Para AIS con blindaje metálico convencional de 12 kV, revise Armario de distribución KYN28A-12. Las redes compactas selladas pueden utilizar el Unidad principal de anillo ecológica LBHB-12. Para aplicaciones de 40.5 kV, compare KYN61-40.5 AIS con Aparamenta bajo envolvente metálica con aislamiento de gas HC-40.5 en anillo.
Lista de verificación de selección
- Tensión, corriente, aislamiento y valores nominales de fallo.
- Espacio/terreno disponible y ampliación futura.
- Contaminación, humedad, altitud y temperatura.
- Requisitos de arco interno y alivio de presión.
- Protección, cable e interfaces de comunicación.
- Normativa local sobre gas y objetivos medioambientales.
- Habilidades de mantenimiento, repuestos y estrategia de paradas.
- Costo del ciclo de vida completo y plan de fin de vida útil.
Principales componentes de la aparamenta aislada en gas
GIS integra barras colectoras, disyuntores, seccionadores, interruptores de puesta a tierra, transformadores de corriente, transformadores de tensión, interfaces de cables o pasatapas y compartimentos de gas en envolventes metálicas conectadas a tierra. El control de densidad o presión, los enclavamientos y los dispositivos de alivio forman parte del sistema de seguridad primario.
Preguntas que hacer antes de elegir un SIG
Confirme las necesidades de huella y extensión, la política de gas o aislamiento alternativo, las garantías de fugas, los informes ambientales, los módulos de repuesto, las interfaces de cables, la estrategia de interrupciones y la capacidad de servicio local. El tamaño compacto es valioso, pero el acceso durante el ciclo de vida y las futuras adiciones de celdas pueden dominar la decisión del proyecto.
Referencias técnicas y lecturas adicionales
Las siguientes fuentes independientes respaldan las normas, la terminología, los cálculos y el contexto de seguridad analizados en esta guía:
- norma de aparamenta bajo envolvente metálica IEC 62271-200 — Alcance, clasificaciones, condiciones de servicio, ensayos de arco interno, enclavamientos y requisitos para aparamenta bajo envoltura metálica de corriente alterna de hasta 52 kV.
- Guía IEEE C37.121 para subestaciones unitarias con aparamenta — Guía de coordinación para las secciones de aparamenta y transformadores en subestaciones unitarias trifásicas.
- Requisitos de seguridad de energía eléctrica de OSHA — Requisitos de seguridad para trabajos de construcción relacionados con equipos de transmisión y distribución de energía eléctrica.
Protección de la red de distribución de 33 kV y interfaces de cable
En la especificación del sistema de GIS, en la categoría de 33 kV, se debe indicar el método de conexión a tierra del sistema, la corriente nominal de cortocircuito, la resistencia máxima, la duración, la secuencia de funcionamiento del interruptor y el tipo de terminación del cable. Las cajas de cable, los conectores desmontables o las terminaciones secas impone sus propios requisitos de espacio y ensayos. Coloque la disposición de los cojinetes del GIS en relación con el transformador, el reactor, la conexión de línea aérea o la ruta del cable mostrada en el diagrama de una línea.
La protección puede incluir sobrecorriente en la alimentación, fallo de la tierra, diferencia de tensión en la barra de distribución, fallo del interruptor y intertrippage. Un recinto compacto no elimina la necesidad de realizar comprobaciones de saturación de CT, coordinación de relés y evaluación de energía de arco. Se debe definir la clase de CT, carga, ratio, polaridad y acceso a los terminales de prueba en la etapa de adquisición. Si el GIS incluye un sistema de detección de voltaje, se debe especificar la interfaz y el método de verificación utilizado en el procedimiento operativo.
Pruebas de aceptación en fábrica y en sitio
Solicite registros de pruebas rutinarias para la resistencia dieléctrica, la resistencia del circuito principal, el funcionamiento mecánico, los enclavamientos, los alarmas de presión o densidad y la protección del circuito de control. La aceptación in situ debe confirmar daños durante el transporte, la identificación de los compartimentos, el par motor, la calidad de la terminación de los cables, el cableado, el circuito de puesta a tierra, la secuencia de fases, los controles locales, las señales remotas y los trayectos de protección. Los valores de prueba deben compararse con los límites establecidos por el fabricante y con el plan de puesta en servicio aprobado.
El equipo de SIG suele entregarse en secciones. Antes de la instalación, compruebe la limpieza de los bridas, la unión de la carcasa, el alinearamiento, los puntos de elevación y el procedimiento de unión especificado. Si se utiliza un gas o un medio alternativo, registre los datos de llenado o evacuación, las verificaciones de fugas y el técnico responsable. No interprete la calidad del gas solo a partir del manómetro; utilice el método especificado por el proveedor.
Planificación del ciclo de vida del servicio
El SIG compacto reduce el número de piezas primarias expuestas, pero aún necesita una estrategia de acceso y mantenimiento. Provee espacio de trabajo para la prueba de cables, la sustitución de relés, la inspección de monitores de densidad, el alivio de presión y el elevador. Mantenga un registro de equipos con información sobre las operaciones de cambio, los alarmes, los resultados de las pruebas y cualquier manipulación con los medios. En instalaciones sensibles al medio ambiente, incluya en el contrato las responsabilidades de recuperación, reciclaje y eliminación.
Una cotización de un GIS de 33 kV debe identificar la configuración completa de la bahía: disposición de los conductores, número de alimentadores, función de los interruptores, desconectores, interruptores de tierra, CT, VT, arrestadores de sobretensiones, terminaciones de cable, suministro auxiliar, comunicaciones y vías de acceso alternativas. Solicite dibujos que muestren las dimensiones de envío y los puntos de ampliación futuros. Comparar solo la cara del panel puede ocultar los costos civiles, de protección y de puesta en servicio.
Vídeo técnico neutral
Este vídeo educativo neutral proporciona información básica sobre los dispositivos de distribución de gas. Aplique el procedimiento operativo aprobado de 33 kV y las instrucciones del fabricante a los equipos instalados.
Mantenga reunidos el placa de identificación del SIG, el dibujo de la bahía, el programa de cables, el archivo de relés y el registro de manipulación de medios. Esta documentación permite a un equipo futuro verificar la carga nominal y los límites de aislamiento antes de abrir un compartimento o cambiar una configuración de relé. También proporciona al propietario un registro defensable para trabajos de mantenimiento y ampliaciones planificados. Etiquete cada bahía aislada y conserve el último diagrama de conmutación aprobado en el punto de control.
