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    Subestaciones

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    Laura Ripoll
    Este documento presenta un examen sobre el dimensionamiento de barrajes colectores y disposición física en una subestación eléctrica de 230 kV. El examen contiene 6 preguntas que abarcan la identificación de equipos y configuración en la subestación, el cálculo de distancias de seguridad, la selección de un conductor para el barraje colector basado en su capacidad de corriente, verificación de temperatura y efecto corona, y su capacidad para soportar corrientes de cortocircuito.

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    Este documento presenta un examen sobre el dimensionamiento de barrajes colectores y disposición física en una subestación eléctrica de 230 kV. El examen contiene 6 preguntas que abarcan la identificación de equipos y configuración en la subestación, el cálculo de distancias de seguridad, la selección de un conductor para el barraje colector basado en su capacidad de corriente, verificación de temperatura y efecto corona, y su capacidad para soportar corrientes de cortocircuito.

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    Examen

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    subestaciones

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    Este documento presenta un examen sobre el dimensionamiento de barrajes colectores y disposición física en una subestación eléctrica de 230 kV. El examen contiene 6 preguntas que abarcan la identificación de equipos y configuración en la subestación, el cálculo de distancias de seguridad, la selección de un conductor para el barraje colector basado en su capacidad de corriente, verificación de temperatura y efecto corona, y su capacidad para soportar corrientes de cortocircuito.

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    UNIVERSIDAD DEL NORTE

    Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica


    IEL7150 - Subestaciones Eléctricas
    EXAMEN 03: DIMENSIONAMIENTO DE BARRAJES COLECTORES Y
    DISPOSICIÓN FÍSICA

    Prof. Juan Diego Pulgarín Rivera 11 de noviembre de 2023

    1. (50 %) La Figura 1 muestra la vista de planta de una subestación de 230 kV. La Figura
    2 es la vista de la sección 1-1 para la misma subestación. Responda las siguientes
    preguntas:

    Figura 1: Vista de planta.

    Figura 2: Vista de sección 1-1.

    a) Identifique la configuración, equipos, cantidad de diámetros, bahías y tipos de


    bahía (de línea o de transformación).

    b) Determine las distancias mínimas fase-tierra y fase-fase que se deben conservar,


    sabiendo que el nivel normalizado de aislamiento para los impulsos de rayo fue

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    IEL7150 - Subestaciones Eléctricas 2023-30

    determinado en un valor igual a 1050 kV durante el estudio de coordinación de


    aislamiento. Asuma que no hay tensiones de tipo rayo que superen este valor.

    c) Determine la distancia mínima para circulación de personal y marque este valor


    en el dibujo.

    d) Determine las distancias de ancho de barras, ancho de campo y marque los valores
    en el dibujo. Asuma que la flecha de los conductores flexibles es despreciable.

    e) Determine las distancias de alto de campo: primer, segundo y tercer nivel. Marque
    las distancias en el dibujo. Asuma que la flecha de los conductores flexibles es
    despreciable.

    f) Determine la distancia de longitud de campo y marque el valor en el dibujo.


    Asuma que la flecha de los conductores flexibles es despreciable.

    2. (50 %) Cada uno de los circuitos de salida (transformación) de la subestación anterior


    alimenta cargas con potencia aparente total igual a S = 100 MVA. Responda las
    siguientes preguntas:

    a) Determine la capacidad de conducción de corriente que debe tener el barraje


    colector de la subestación y escoja un conductor de tipo ACSR que sirva para
    transportar esta corriente en estado estacionario.

    b) Verifique que la temperatura superficial del conductor en estado estacionario está


    por debajo del máximo permitido por el fabricante. Puede utilizar la aproximación
    del CIGRÉ o de la IEEE. Para los datos de las condiciones atmosféricas, asuma
    que la subestación se va a construir en el municipio de Zapatoca, Santander. Si es
    necesario, resuelva el problema de temperatura con la estrategia más adecuada.

    c) Con el mismo conductor que resulta de la respuesta anterior, verifique que no se


    presenta efecto corona. La disposición física de los conductores es la que se haya
    determinado con las distancias de seguridad en el primer punto del examen. Las
    condiciones atmosféricas con las mismas del ejercicio anterior.

    d) Finalmente, verifique que el conductor puede soportar una corriente de corto


    circuito igual o superior a 40 kA. Asuma el tiempo de operación de los relés

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    IEL7150 - Subestaciones Eléctricas 2023-30

    primarios y los de respaldo en un valor inferior a 0.75 s.

    e) Presente un resumen de las características del conductor seleccionado, después de


    realizar los cálculos anteriores.

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