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Subestación industrial: partes, tipos y protecciones

Qué es una subestación industrial, de qué partes se compone, qué tipos hay (poste, pedestal, compacta, convencional) y cómo se protege.

Por Shadai García, ingeniero electricista, fundador y CEO de Tiza Group. Revisado por el equipo de ingeniería de Tiza Group · .

acometida MT del ORkWhmedidaseccionador52 MT50/5150N/51NDPSMT/BTDyn1152 BTbarra BTS1S2bancoUDflujo normalfalla en la salida S2abre solo S2; el resto sigue en servicioestado establecierre de S2I (log)t (log)S252 BTrelé MTI falla52 BT y relé MT ven la falla y no disparanUD: unidad de disparo del interruptor de S2PlantaAcometidaProtección MTTransformadorTablero BTCargas© tizagrp.comacometida MT del ORkWhmedidaseccionador52 MT50/5150N/51NDPSMT/BTDyn1152 BTbarra BTS1S2bancoUDflujo normalfalla en la salida S2abre solo S2; el resto sigue en servicioestado establecierre de S2I (log)t (log)S252 BTrelé MTI falla52 BT y relé MT ven la falla y no disparanUD: unidad de disparo del interruptor de S2PlantaAcometidaProtección MTTransformadorTablero BTCargas© tizagrp.com
Subestación industrial: de la acometida del OR a las cargas de la planta. Ubicación en el sistema, principio de funcionamiento e IEC 61850. Ilustrativo: los valores reales salen de la placa y del manual del fabricante.
Respuesta corta

Una subestación industrial es la instalación propia de una planta que recibe la energía de la red en media o alta tensión, la mide, la protege y la transforma a la tensión de uso. Se compone de acometida, equipo de corte y protección, medida, transformador, tablero de baja tensión y puesta a tierra. Según la capacidad y el sitio puede ser tipo poste, pedestal (pad mounted), compacta en celdas o convencional al aire libre.

Qué es una subestación industrial

Una planta que consume más de lo que puede entregar una acometida de baja tensión recibe la energía en media tensión, y en las plantas grandes en alta tensión. La subestación industrial es la instalación propia del usuario que toma esa energía en el punto de conexión, la mide, la protege y la transforma a la tensión que usan los motores, los variadores y los tableros de la planta.

En México se le llama a menudo subestación particular o subestación propia; en España, centro de transformación de abonado. El principio es el mismo: el usuario es dueño de la instalación y responde por su diseño, su operación y su mantenimiento.

En Colombia el RETIE exige que toda subestación tenga un diseño eléctrico y fija requisitos generales para cualquier tipo de subestación: protección de sobrecorriente, cálculo de tensiones de paso y contacto, enclavamientos entre equipos de corte, encerramientos y señalización (Res. 40117 de 2024, modificada por la Res. 40284 de 2026, Título 22).

Partes de una subestación industrial

ParteFunciónQué tener en cuenta
Acometida de media tensiónLleva la energía desde la red del operador hasta la planta, aérea o subterráneaLa define el operador de red según la factibilidad de conexión
Seccionamiento y corte de entradaPermite aislar la planta y despejar fallasSeccionador, interruptor-seccionador con fusibles o interruptor con relé
Medida de la fronteraRegistra la energía para la facturaTransformadores de medida y medidor según la regulación del país
Protección de media tensiónDespeja cortocircuitos en la acometida y el transformadorFusibles o relé 50/51-50N/51N con CT, coordinados con el operador
TransformadorReduce la tensión al nivel de usoSeco o en aceite; capacidad, grupo de conexión e impedancia
Tablero principal de baja tensiónReparte la energía a los circuitos de la plantaInterruptor principal, salidas, medida interna, a veces banco de condensadores
Descargadores de sobretensiónLimitan sobretensiones de origen atmosférico o de maniobraLo más cerca posible de los bornes del equipo protegido
Puesta a tierraDa un camino seguro a las fallas y controla tensiones de paso y contactoDiseñada y medida; se revisa en cada mantenimiento

Las celdas de media tensión agrupan varios de estos elementos en envolventes metálicas; vea celdas de media tensión. El transformador, en la mayoría de plantas, es un transformador de distribución MT/BT.

Tipos de subestación según el montaje

  • Tipo poste: el transformador va montado en uno o dos postes, con cortacircuitos y descargadores. Es la solución para capacidades pequeñas en zonas con red aérea. Vea subestación tipo poste.
  • Tipo pedestal o pad mounted: un transformador en gabinete metálico sobre una base de concreto, alimentado por cable subterráneo, con compartimientos de media y baja tensión separados. Vea subestación pad mounted.
  • Compacta en celdas: celdas de media tensión, transformador y tablero de baja tensión en un cuarto o en una caseta prefabricada. Es la más común en plantas con cuarto eléctrico. Vea subestación compacta de media tensión.
  • Convencional (AIS) o GIS: cuando la planta se conecta en alta tensión, con bahías de línea y de transformador, interruptores de potencia, seccionadores y relés en un tablero de control. Es el caso de las plantas de gran consumo.

La elección no depende solo de los kVA. Influyen la tensión de la red, el tipo de acometida, el espacio, el ambiente (polvo, humedad, corrosión), la seguridad del público y lo que exija la norma técnica del operador de red.

Qué tipo de subestación encaja en la planta
  • ¿La planta se conecta en alta tensión?
    • SíSubestación convencional AIS o GIS con bahías y relés
    • No¿La acometida es subterránea o la subestación queda en zona de tránsito?
      • SíPedestal (pad mounted) o compacta en celdas
      • No¿La capacidad cabe en un montaje en poste según el RETIE y el operador de red?
        • SíTipo poste
        • NoCompacta en celdas o pedestal

Configuración: cómo se reparte la energía dentro de la planta

La mayoría de plantas pequeñas y medianas tienen una configuración radial: una acometida, un transformador y un tablero del que salen todos los circuitos. Es simple y económica, pero una falla en el transformador deja sin energía toda la planta.

Cuando el proceso no admite paradas largas se usan dos transformadores con un tablero de baja tensión dividido en dos secciones y un interruptor de enlace, la configuración secundario selectivo. Si un transformador sale, el enlace permite alimentar las cargas críticas desde el otro. Esa decisión se toma en el diseño y queda reflejada en el diagrama unifilar de la planta.

Cómo se protege

La protección de una subestación industrial tiene dos tareas: despejar rápido las fallas dentro de la planta y no disparar por fallas que debe despejar una protección aguas abajo.

  • Media tensión: en subestaciones pequeñas, fusibles; en las demás, un interruptor con relé de sobrecorriente de fases y tierra (50/51 y 50N/51N) alimentado por transformadores de corriente. Su ajuste debe coordinar con la protección del operador de red, que aguas arriba no admite tiempos largos. Vea protección de sobrecorriente de fases y tierra.
  • Transformador: en unidades en aceite de mayor tamaño, protecciones mecánicas (Buchholz, temperatura de aceite y devanado); en transformadores secos, sondas de temperatura con alarma y disparo.
  • Baja tensión: el interruptor principal y los de las salidas, con sus unidades de disparo coordinadas entre sí y con la protección de media tensión.
  • Sobretensiones: descargadores en la entrada de media tensión y en los bornes del transformador.

El RETIE fija que, para grandes consumidores, el tiempo de despeje de la protección principal no supere 150 ms desde el inicio de la falla hasta la extinción del arco, salvo que la coordinación justifique un tiempo mayor sin afectar la seguridad. Un ajuste mal coordinado es la causa más frecuente de que se dispare el interruptor principal de la planta por una falla en un solo circuito.

Qué decisiones se toman en el diseño

El diseño de la subestación industrial define la capacidad del transformador a partir de la carga actual y futura, la tensión de conexión, el tipo de subestación, la corriente de cortocircuito que deben soportar los equipos, la coordinación de protecciones, la puesta a tierra y el espacio para crecer. La capacidad se estima como se explica en cómo dimensionar el transformador, y el tipo de aislamiento se elige según el sitio, como se compara en transformador seco o en aceite.

Muchas plantas crecen sin revisar su subestación: se agregan motores y circuitos hasta que el transformador trabaja caliente o la protección dispara sin causa aparente. Revisar la capacidad, la coordinación y el nivel de cortocircuito antes de cada ampliación evita esas sorpresas.

Operación y mantenimiento

Una vez energizada, la subestación es responsabilidad del usuario. El RETIE exige un plan de mantenimiento que incluya todos los equipos y la periodicidad con que se interviene cada uno, con registros que la autoridad puede pedir. Las pruebas al transformador, las celdas, los relés y la puesta a tierra muestran si la instalación sigue en condiciones de operar con seguridad. Vea mantenimiento de subestaciones eléctricas.

Cómo le ayudamos

En Tiza Group nuestro equipo trabaja en subestaciones de media, alta y extra alta tensión y en plantas industriales. Diseñamos la subestación de su planta: ingeniería primaria y secundaria, estudios de cortocircuito y coordinación de protecciones, desde Bogotá y de forma remota para proyectos en otras ciudades y países. También hacemos las pruebas y la puesta en servicio, y configuramos de forma remota los relés de protección.

Conozca nuestro servicio de diseño de ingeniería y estudios y la ingeniería primaria, o escríbanos con la capacidad y la tensión de su planta para preparar una propuesta.

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Referencias

  • RETIE, Resolución 40117 de 2024 del Ministerio de Minas y Energía, modificada por la Resolución 40284 de 2026: Título 22 (requisitos generales de subestaciones), Título 23 (requisitos por tipo de subestación) y artículo 3.3.1 (diseño).
  • IEC 62271-200, AC metal-enclosed switchgear and controlgear for rated voltages above 1 kV and up to and including 52 kV.
  • IEC 62271-202, High-voltage/low-voltage prefabricated substation.
  • IEEE C57.12.34, Standard for Pad-Mounted, Compartmental-Type, Self-Cooled, Three-Phase Distribution Transformers.

Preguntas frecuentes

¿Qué es una subestación eléctrica industrial?

Es la subestación de propiedad del usuario que conecta una planta a la red del operador en media o alta tensión y reduce esa tensión a la que usan los motores, tableros y procesos. Incluye el equipo de corte y protección, la medida de la frontera, el transformador, el tablero principal de baja tensión y la puesta a tierra.

¿Qué tipos de subestación industrial existen?

Tipo poste para capacidades pequeñas, tipo pedestal o pad mounted para redes subterráneas, compacta en celdas metálicas para interiores o casetas, y convencional al aire libre (AIS) o encapsulada en gas (GIS) cuando la planta se conecta en alta tensión. La elección depende de la capacidad, la tensión de la red, el espacio y lo que exija el operador de red.

¿Qué protecciones lleva una subestación industrial?

Como mínimo, protección de sobrecorriente en el lado de media tensión (fusibles o un relé 50/51 con su interruptor) y descargadores de sobretensión; en transformadores en aceite de mayor tamaño, también las protecciones propias del transformador como temperatura y Buchholz. En baja tensión, el interruptor principal y los de cada salida deben quedar coordinados con la protección de media tensión.

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