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Ingeniería secundaria de subestaciones: protección, control y tableros

Diseñamos los esquemas de protección, control y medida, los tableros y el cableado de subestaciones e instalaciones industriales de media, alta y extra alta tensión. Trabajamos desde nuestra oficina con la información de su proyecto, para Colombia y Latinoamérica.

Qué es y cuándo se necesita

La ingeniería secundaria de subestaciones diseña todo lo que protege, controla y mide el sistema de potencia: qué relés lleva cada bahía y con qué funciones, cómo llegan a ellos las corrientes y tensiones, cómo disparan a su interruptor, cómo se mandan los equipos desde el tablero o desde el centro de control y de dónde sale la energía que alimenta todo eso. El resultado son esquemas, planos de cableado y el diseño de tableros de protección y control que después se fabrican, se montan y se prueban.

Un error aquí no se ve en el patio, pero aparece el día de la falla: un disparo que no llega, una polaridad invertida, un enclavamiento que permite una maniobra peligrosa. Por eso conviene que quien diseña conozca cómo se prueban y se ponen en servicio esos circuitos.

La hacemos para subestaciones de media, alta y extra alta tensión y para instalaciones industriales:

  • Subestaciones nuevas, a partir de la ingeniería primaria.
  • Ampliaciones, cuando una bahía nueva debe integrarse a la diferencial de barras, a la falla de interruptor o al control existente.
  • Modernización de tableros electromecánicos a relés numéricos.
  • Conexión de generación con las protecciones que piden el operador de red y el CNO.

Este diseño hace parte de nuestro servicio de diseño de ingeniería y estudios.

Qué incluye

  • Esquemas de protección, control y medida por bahía: funciones de protección con su número ANSI (IEEE C37.2), protección principal y de respaldo, disparos, recierre, falla de interruptor y medida. Los criterios de cada esquema están en nuestra guía de esquemas de protección de subestaciones.
  • Diagramas trifilares de los circuitos de corriente y de tensión, con relaciones, clases, polaridades y puntos de puesta a tierra.
  • Diagramas de cableado y de borneras: circuitos de disparo y cierre, supervisión de bobinas, antibombeo, alarmas y señalización, con designaciones según IEC 81346-1 y planos según IEC 61082-1.
  • Diseño de tableros: disposición frontal, distribución interna, lista de equipos y especificación para el fabricante. Vea qué contiene un tablero de control y protección.
  • Servicios auxiliares de corriente alterna y continua: cuadro de cargas, dimensionamiento de baterías y cargadores, tableros de distribución y selectividad.
  • Listas de señales de cada bahía hacia el control local, el SCADA y el centro de control.
  • Lógicas de enclavamiento entre interruptores, seccionadores y cuchillas de puesta a tierra.

Cómo trabajamos

La ingeniería secundaria es trabajo de escritorio: se hace sobre planos, manuales y listas, no sobre el equipo. Por eso la hacemos desde nuestra oficina, para proyectos en Colombia y en el resto de Latinoamérica, sin costos de viaje.

  1. Base del diseño. Partimos del unifilar aprobado, de las exigencias del operador de red o del transportador y de la marca de relés elegida.
  2. Esquemas y trifilares. Definimos funciones, transformadores de medida y disparos por bahía, y los revisamos con usted antes de dibujar el detalle.
  3. Cableado, borneras y tableros. Desarrollamos los planos que usarán el fabricante del tablero y el montador.
  4. Auxiliares y señales. Cerramos el balance de cargas, las baterías y las listas de señales.
  5. Revisión y aprobación. Atendemos las observaciones hasta la versión aprobada para construcción.

Si la información existente no alcanza, por ejemplo un tablero antiguo sin planos, se levanta en sitio: con una visita nuestra o con su personal siguiendo una lista de lo que debe registrar.

Qué necesitamos de usted

  • Unifilar y planos de la ingeniería primaria.
  • Planos y borneras existentes, si es una ampliación o una modernización.
  • Marca y modelo de los relés, o la especificación que exige su operador.
  • Requisitos de señales del operador de red, del transportador o del centro de control.
  • Fotografías de los tableros y de las placas de los equipos.

Criterios y normas

  • RETIE. Para distribuidores, grandes consumidores y transportadores, la protección principal de una subestación debe despejar la falla en no más de 150 ms, salvo tiempos mayores justificados en la coordinación de protecciones. El esquema y los interruptores se escogen con ese límite en mente.
  • Conexión al STN. El Código de Conexión (Resolución CREG 025 de 1995) pide presentar al transportador, entre otros, los diagramas elementales de corriente continua y alterna, los enclavamientos, el sistema de protección y control, y los esquemas de protección con sus criterios de ajuste.
  • IEEE C37.2 para la designación de funciones; IEC 60617 para los símbolos; IEC 61082-1 e IEC 81346-1 para la presentación de planos y la designación de equipos y bornes.
  • IEEE 946 para el diseño del sistema de corriente continua, con el dimensionamiento de baterías de IEEE 485 (plomo-ácido) o IEEE 1115 (níquel-cadmio). Vea nuestra guía del sistema de corriente continua de subestación.

Qué recibe

  • Esquemas de protección, control y medida por bahía.
  • Diagramas trifilares, de cableado y de borneras.
  • Planos de tableros y especificación para su fabricación.
  • Memorias de servicios auxiliares de corriente alterna y continua.
  • Listas de señales y matriz de enclavamientos.
  • Listas de cables y de materiales.
  • Documentos firmados por un ingeniero electricista con matrícula profesional vigente.

Por qué Tiza Group

Preguntas frecuentes

¿Pueden diseñar los tableros sin ir a la subestación?

Sí. El diseño secundario se hace con el unifilar, los planos y borneras existentes, los manuales de los relés y las fotografías de los tableros. Solo vamos a campo cuando hay que levantar un cableado que no está documentado o cuando usted contrata también las pruebas y la puesta en servicio.

¿Diseñan para una marca de relés en particular?

Diseñamos con la marca que usted elija o que exija su operador de red, entre las principales del mercado. Si aún no la ha definido, el esquema se plantea por funciones y se ajusta al equipo cuando se compra.

¿Qué es un diagrama trifilar y por qué lo piden?

Es el plano que muestra las tres fases y el neutro de los circuitos de corriente y de tensión, desde los transformadores de medida hasta cada relé y medidor. Permite revisar polaridades, puntos de puesta a tierra y cargas de los secundarios, que en un unifilar no se ven.

¿Pueden modificar la ingeniería de una subestación existente?

Sí. Partimos de los planos actuales, marcamos lo que cambia y entregamos los planos actualizados con su control de revisiones, para que el montaje y las pruebas trabajen sobre la misma versión.

¿El diseño incluye los ajustes de los relés?

El diseño define los esquemas y las funciones. Los ajustes salen del estudio de coordinación de protecciones, que podemos hacer en el mismo proyecto, y su carga en los relés la hacemos en sitio o por configuración remota.

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