Pararrayos en Subestaciones Eléctricas.pptx

La energía eléctrica que utilizamos provienen de las centrales de generación de diversos tipos, esta energía pasa por una subestación eléctrica de potencia para ser controlada mediante dispositivos que debemos de protegerlos ante descargas eléctricas naturales y otros para esto en esta presentación explicamos sobre los pararrayos y apartarrayos donde describimos sus definiciones, tipos, funcionamiento, sus conexiones, etc.

1. DISEÑO DE ESTACIONES TRANSFORMADORAS DE MEDIA Y ALTA TENSIÓN Docente: Ing. LUIS MANUEL IGREDA QUINTANA TEMA: PARARRAYOS Y APARTARRAYOS EN SUBESTACIONES ELÉCTRICAS Presentado por: Cabrera Camposano Beatriz. Huamancaja Zegarra Ludwing Jersy Huancayo-2023

2. El pararrayos y apartarrayos protegen de sobretensiones transitorias

3. I. LOS PARARRAYOS

4. SISTEMA DE PARARRAYOS Los pararrayos o puntas de descarga son dispositivos de protección para la subestación, edificios y de toda la instalación en general contra descargas atmosféricas. Consisten en una varilla de material conductor con terminación en punta. E stas varillas se conectan a la red de tierras.

5. PARARRAYOS Los pararrayos tipo subestación ofrecen protección de las subestaciones de potencia, ante la presencia de sobretensión que se genera, tanto producto de maniobras como de actividad atmosférica, y están disponibles desde 10kV hasta 800kV. Es una barra metálica puntiaguda instalada en lugares altos que por medio de la ionización de su entorno captan los rayos y los drenan de forma segura. Protege ante sobretensiones transitorias causadas por razones externas como los fenómenos atmosféricos.

6. II. LOS APARTARRAYOS

7. APARTARRAYOS Las sobretensiones que se presentan en las instalaciones de una subestación eléctrica pueden ser de dos tipos: - Sobretensiones de tipo atmosférico. - Sobretensiones por fallas en el sistemas Para proteger dicha instalación contra la sobretensión necesitamos el uso de los apartarrayos, los cuales se encuentra conectado permanentemente en el sistema y operan cuando se presenta una sobretensión de determinada magnitud, descargando la corriente a tierra.

8. CONEXIÓN DEL APARTARRAYOS El apartarrayos se conecta entre línea y tierra, consiste básicamente de elementos resistores en serie con gaps o explosores. Los elementos resistores ofrecen una resistencia no lineal, de manera tal que para voltajes a la frecuencia normal del sistema la resistencia es alta y para descargar corrientes la resistencia es baja.

9. Funcionamiento de un apartarrayos Lo que tiene en su interior son unos elementos no lineales conectados en series estos elementos varían su nivel de impedancia en dependencia del nivel de voltaje que se les aplique, entonces el apartarrayos se conecta en paralelo con el equipo a proteger por la parte de arriba se conecta con la línea de alimentación del equipo por ejemplo un transformador y por la parte de abajo va a estar conectado a tierra, cuando el voltaje de la línea aumenta por encima de su valor nominal la impedancia de los elementos no lineales de la del apartarrayos se hace muy pequeña con el objetivo de que los la corriente creadas por el aumento de tensión se vayan para por el apartarrayos directo a tierra Porque la corriente circula por el camino que le ofrezca menor resistencia y así no todas las corrientes creadas por las obtenciones van hacia el equipo o hacia la instalación porque la mayor parte se dirige de forma segura a tierra.

10. PARTES DE UN APARTARRAYOS

11. FUNCIONES QUE DEBE CUBRIR UN APARTARRAYOS Para que protejan adecuadamente, los apartarrayos deben cumplir las siguientes funciones: No deben permitir el paso de corriente a tierra, cuando la tensión sea normal. Cuando el voltaje se eleva a una cantidad definida, deben proporcionar un camino a tierra para disipar la energía transitoria sin que haya un aumento en el voltaje del circuito. Tan pronto como la tensión se ha reducido por debajo del ajuste del apartarrayos, el apartarrayos debe detener el flujo de corriente a tierra y sellarse para aislar el conductor de tierra. Los apartarrayos no deben ser dañados por las descargas y debe ser capaz de repetir automáticamente su acción con tanta frecuencia como se requiera.

12. ¿POR QUÉ USAR UN APARTARRAYOS? La línea de energía de distribución verá varios sobrevoltajes. Los rayos son la principal fuente de sobrevoltajes. Hay aproximadamente 100 rayos en la superficie de la Tierra cada segundo. Los rayos son un evento aleatorio e impredecible. Otras fuentes de sobrevoltajes incluyen sobrevoltajes de conmutación y sobrevoltajes temporales. Los sobrevoltajes de conmutación son sobrevoltajes producidos por cambios en las condiciones de funcionamiento dentro del sistema y son el sobrevoltaje principal para los supresores de clase de estación. Los sobrevoltajes de conmutación son la captación de energía y la posterior liberación de dicha energía. Los sobrevoltajes temporales son el resultado de fallas a tierra en una fase, por lo que el voltaje aumenta en fases sin fallas hasta que se pueda eliminar la falla.

13. TIPOS DE APARTARRAYOS Apartarrayos tipo autovalvular El apartarrayos tipo autovalvular consiste de varias chapas de explosores conectados en serie por medio de resistencias variable cuya función es dar una operación más sensible y precisa. Estos elementos están contenidos en porcelana y al conjunto, se le llena con un gas inerte como el NITRÓGENO. Se emplea en los sistemas que operan a grandes tensiones, ya que representa una gran seguridad de operación.

14. Apartarrayos de resistencia variable El apartarrayos de resistencia variable funda su principio de operación en el principio general, es decir, con dos explosores, y se conecta en serie a una resistencia variable. Se emplea en tensiones medianas y tiene mucha aceptación en el sistema de distribución

15. Apartarrayos de distribución Los  apartarrayos de distribución  tienen una capacidad de 1 a 36 kV. Dentro de la clase de distribución, hay supresores de servicio ligero, servicio normal y servicio pesado. Los supresores de servicio pesado incluyen el supresor de poste elevador. Los apartarrayos de distribución también se pueden utilizar en transformadores como supresores de bajo nivel de aceite, supresores montados en cubículos y supresores de codo.  Los supresores de servicio normal se utilizan en aplicaciones de bajo nivel de rayos, los supresores de servicio pesado se utilizan en aplicaciones de alto nivel de rayos, los supresores de postes elevadores se utilizan donde la línea de distribución va de lo aéreo a lo subterráneo y el supresor Evolution se puede utilizar para todas las aplicaciones aéreas.

16. Supresores intermedios Los  supresores intermedios  ofrecen mejores voltajes de descarga, tienen una alta capacidad de resistencia de corriente de falla y están disponibles en capacidades de 3 a 120 kV. Supresores de clase de estación Los  supresores de clase de estación  ofrecen los mejores voltajes de descarga de todos los supresores, proporcionan capacidades de manejo de alta energía, tienen la capacidad de resistencia a una corriente de falla más alta y están disponibles en capacidades de 3 a 684 kV. Los supresores de clase de estación tienen diferentes resistencias de voladizo para las aplicaciones más exigentes.

17. Disipadores secundarios Los  disipadores secundarios son supresores con capacidad por debajo de 1000 V. Los disipadores secundarios se utilizan para proteger contra sobrevoltajes secundarios. Las tasas de falla de los transformadores oscilan entre 0,4 y 1 %. El 50 y 70 % de todas las fallas de los transformadores se deben a sobrevoltajes del lado bajo.

18. SU APLICACIÓN: Pararrayos Apartarrayos Protege de la caída de rayos sobre edificaciones, estructuras, torres, etc. Protege de sobretensiones por caídas de rayos a líneas de transmisión, distribución y subestaciones de la red eléctrica.

19. COLOCACIÓN: Pararrayos Apartarrayos Van en el punto más alto a proteger, pueden estar montados en un mástil o si es jaula de Faraday van sobre el nivel de la azotea. Se interconecta al hilo neutro de la línea de la red eléctrica o subestación a proteger.

20. FUNCIONAMIENTO Pararrayos pasivo:  El rayo pasa de la atmósfera directamente a la punta del «Pararrayos» tipo Franklin, Punta Dipolo ó Jaula de Faraday y se disipa en el sistema de tierra. Pararrayos activo:  Mejor conocido como «Pararrayos» con dispositivo de cebado SIGMA, el rayo es capturado a través de un trazador ascendente lanzado por la punta y es enviado a tierra. Apartarrayos:  Toda sobre energía provocada por un rayo que pase por la linea energizada es capturada por el «Apartarrayos» autovalvular y es enviada al sistema de tierra. En ambos casos «Pararrayos» y «Apartarrayos», es de suma importancia tener y mantener en buenas condiciones un «Sistema de puesta a tierra» con valores de resistencia de puesta a tierra bajos, para eso en ConduGround ofrecemos los productos y asesoría necesarios, contáctenos para mayor información.

21. NORMATIVA En Perú, la normativa relacionada con sistemas de protección en subestaciones eléctricas se encuentra principalmente en las normas técnicas peruanas y en el Reglamento de Seguridad para Instalaciones Eléctricas (RETIE). Aquí hay algunas referencias importantes: Norma Técnica Peruana (NTP): NTP 370.251: Esta norma se refiere a la protección contra sobretensiones en sistemas eléctricos de potencia. Puede abordar aspectos relacionados con la protección en subestaciones. Reglamento de Seguridad para Instalaciones Eléctricas (RETIE): El RETIE establece las normas de seguridad para instalaciones eléctricas en Perú. Puede incluir requisitos específicos para la protección en subestaciones. La Norma EC.030 Subestaciones Eléctricas establece los requisitos técnicos para el diseño, construcción, operación y mantenimiento de subestaciones eléctricas en Perú. En cuanto a los sistemas de protección en subestaciones, la norma establece que se deben contar con sistemas de protección contra sobretensiones y de puesta a tierra . Código Nacional de Electricidad establece que los materiales y productos utilizados en las instalaciones eléctricas deben cumplir con las Normas Técnicas Peruanas, salvo que éstas no los contemple, en cuyo caso deben cumplir con las normas internacionales de la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC) Reglamento Diseño Subestaciones en Media y Baja Tensión establece algunas especificaciones para la construcción de subestaciones en media y baja tensión, como la obligatoriedad de que la alimentación de la subestación sea siempre soterrada.

22. APARTARRAYOS DETERIORADOS

23. ¡GRACIAS!