Guia d'instal·lació i funcionament de la subestació compacta

 

 

 

 

 

Les subestacions compactes (també conegudes com a subestacions de paquet o estacions compactes de transformació) són unitats de distribució d'energia integrades que combinen aparells de distribució de mitjana-tensió, transformadors de distribució, quadres de distribució de baixa-tensió, interconnexions i equips auxiliars dins d'un únic conjunt tancat. Aquestes unitats-fabricades i provades de tipus-de fàbrica ofereixen una solució clau en mà per reduir l'energia de mitjana-tensió a nivells de distribució de baixa-tensió, i serveixen d'enllaç essencial entre les fonts d'energia primària i els usuaris finals en aplicacions residencials, comercials, industrials i d'energia renovable.

Dissenyades per a la instal·lació a l'exterior en zones públiques, les subestacions compactes ofereixen avantatges importants respecte a les subestacions tradicionals{0}}in situ-incloses. La seva construcció modular pre-prefabricada redueix les-obres civils del lloc, escurça el temps d'instal·lació de setmanes a dies, redueix els costos globals del projecte i minimitza la superfície del sòl necessària per a la infraestructura de distribució d'energia. A més, les subestacions compactes estan provades de tipus-d'acord amb estàndards internacionals com ara IEC 62271-202, que garanteix alts nivells de seguretat tant per al personal com per a l'equip mitjançant característiques que inclouen la classificació d'arc intern i tancaments totalment bloquejables i connectats a terra.

L'objectiu d'aquesta guia és proporcionar una referència completa per al personal qualificat implicat en la instal·lació, posada en marxa, operació i manteniment de subestacions compactes. La informació que es presenta aquí sintetitza les millors pràctiques de la indústria, les recomanacions dels fabricants d'equips i els estàndards reguladors aplicables en un marc pràctic unificat.

 

 

 

 

2.1 Selecció del lloc

La selecció d'un lloc d'instal·lació adequat constitueix la base d'un desplegament reeixit d'una subestació compacta. S'han d'avaluar diversos factors crítics abans de finalitzar la selecció del lloc.

• Accessibilitat.El lloc d'instal·lació ha de romandre accessible en tot moment per al personal de manteniment i els vehicles de resposta d'emergència. S'han de mantenir suficients espais lliures a tots els costats de la subestació per permetre que el personal pugui treballar amb seguretat i que l'equip pugui ser maniobrat dins i fora segons sigui necessari.
• Condicions del sòl.El lloc s'ha d'ubicar en un terreny elevat, evitant les zones baixes- susceptibles d'inundació o acumulació d'aigua. La capacitat portant del sòl ha de ser l'adequada per suportar el pes de la subestació, que pot oscil·lar entre 10 i 17 tones mètriques aproximadament, depenent de la configuració i dels equips inclosos. S'han d'evitar zones pantanses inestables, llocs propensos a esllavissades i sòls amb alt potencial de liqüefacció.
• Drenatge.És essencial un drenatge natural o d'enginyeria adequat per evitar que l'aigua s'acumuli al voltant de la base de la subestació. L'aigua estancada pot comprometre l'aïllament elèctric, accelerar la corrosió dels components metàl·lics i crear perills per a la seguretat del personal. L'àrea d'instal·lació s'ha de graduar per dirigir l'aigua superficial lluny del perímetre de la subestació.
• Proximitat a la càrrega i connexió a la xarxa.La subestació s'ha d'ubicar el més a prop possible de la càrrega a la qual serveix per minimitzar les pèrdues de potència i les caigudes de tensió al llarg dels alimentadors de distribució. Simultàniament, el lloc ha de facilitar un accés raonable per a la connexió per cable de mitjana-tensió a la xarxa de serveis públics.
• Eliminació de perills.La subestació ha d'estar situada a una distància segura dels perills d'incendi, entorns explosius, fonts de corrosió química i zones de fortes vibracions. Normalment es requereix una distància de seguretat mínima de 5.000 mm respecte dels objectes inflamables. El lloc també ha de mantenir una distància adequada d'arbres, edificis i altres obstruccions que puguin interferir amb la ventilació o crear perills de caiguda.
• Consideracions ambientals.Les condicions ambientals del lloc d'instal·lació han d'estar dins dels paràmetres de funcionament especificats per a l'equip. Les subestacions compactes típiques estan dissenyades per funcionar a temperatures ambient que oscil·len entre -20 graus i +45 graus, amb una humitat relativa del 15% al ​​95% (sense-condensació) i a altituds que no superin els 1.000 metres sobre el nivell mitjà del mar.

 

2.2 Requisits de la Fundació

Un cop seleccionat el lloc, s'ha de construir una base adequada per suportar la subestació de manera segura i duradora. El disseny de la base ha de tenir en compte els factors següents.

• Capacitat de càrrega.La base s'ha de dissenyar per suportar tot el pes de la subestació, inclosos tots els components interns com ara el transformador, l'aparell de commutació i els sistemes auxiliars. La capacitat portant de la fonamentació ha de ser d'almenys 1.000 Pa, encara que els requisits específics varien segons les condicions del sòl i el pes de la subestació.
• Condicions del sòl.El tipus i la capacitat de càrrega del sòl al lloc d'instal·lació influeixen directament en el disseny de la base. A les zones amb condicions de sòl competents, pot ser suficient un llit de grava o una llosa de formigó armat. Quan hi ha argiles expansives, sorres soltes o condicions geotècniques difícils, es poden requerir fonaments més profunds, com ara bigues de suport de formigó o fonaments de piles. En terrenys difícils, els fonaments s'han de posar sobre piles per evitar l'assentament diferencial.
• Profunditat de gelada.La fonamentació s'ha de construir a una profunditat suficient per evitar l'elevació de les gelades, que pot provocar un assentament desigual, una desalineació de les portes i una tensió estructural. Els codis de construcció locals solen especificar la profunditat de gelada necessària per a la regió geogràfica.
• Disposicions d'entrada de cables.La base ha d'incloure-recassos, conductes o rases preformats per acomodar els cables d'alimentació d'entrada i sortida i el cablejat de control. Aquestes entrades de cables s'han de col·locar per alinear-se amb els punts d'entrada de cables de la carcassa de la subestació tal com s'especifica als plànols de disposició general del fabricant. Per als aparells de-tensió mitjana, les rases de cables de dimensions adequades permeten enrotllar els cables a la seva posició abans de la terminació.
• Tipus de fundació.Hi ha disponibles diverses configuracions de fonamentació en funció de les condicions i els requisits del lloc.
• Per a instal·lacions en sòls estables i-ben drenats, una capa de grava anivellada pot servir com a base. El llit de grava s'ha d'allargar almenys 500 mm més enllà de l'empremta de la subestació en totes les direccions, amb una superfície total de grava de la longitud de la subestació més 1.000 mm per l'amplada de la subestació més 1.000 mm.
• Per a condicions més exigents, una llosa de formigó armat d'un gruix adequat (uns 150 mm) colada directament al lloc-ofereix una superfície de muntatge estable i plana. La llosa s'ha de construir amb obertures per a les entrades de cables i ha de tenir una tolerància d'anivellació de ±1 mm sobre 1 metre.
• En situacions que requereixen una instal·lació elevada o on l'assentament del sòl és un problema, les bigues de suport de formigó colades en dues rases a una profunditat a prova de gel-, o les piles de formigó col·locades a cada cantonada de la subestació ofereixen una estabilitat millorada.
• Segellat i protecció de barrera.Un cop finalitzada la instal·lació del cable, les obertures de la base s'han de segellar per evitar l'entrada de rosegadors, insectes i humitat. Les opcions inclouen el farciment amb sorra o grava seguit d'una capa fina de ciment, o la instal·lació de plaques de coberta fetes a propòsit-subministrades amb la subestació.

 

2.3 Inspecció de l'equip pre-instal·lació

Abans de començar la instal·lació, la subestació lliurada i els seus components s'han de sotmetre a una inspecció exhaustiva per verificar la seva integritat i identificar qualsevol dany patit durant el transport.

• Inspecció Externa.Examineu el tancament per detectar danys visibles a l'acabat exterior, abollaments, deformacions, soldadures esquerdades o segells compromesos. Comproveu que el recobriment anticorrosió es mantingui intacte, prestant especial atenció a les cantonades, vores i punts d'aixecament.
• Inspecció interna.Obriu tots els compartiments i inspeccioneu els components interns, com ara l'aparell de commutació, el transformador i l'equip auxiliar, per detectar signes de danys, peces soltes o objectes estranys. Comproveu que les connexions elèctriques quedin ben fixades i que el cablejat estigui ben encaminat i etiquetat.
• Verificació de la documentació.Confirmeu que hi hagi tota la documentació necessària, inclosos els manuals d'instal·lació, els esquemes de circuits, la llista de materials i la informació de la garantia. Verifiqueu que les dades de la placa d'identificació coincideixen amb les especificacions sol·licitades, com ara la potència nominal, els nivells de tensió, el número de sèrie i la data de fabricació.
• Comprovació d'accessoris.Assegureu-vos que es tinguin en compte tots els accessoris subministrats, incloses les nanses de funcionament, els passacables, els guants de protecció, l'extintor i qualsevol component opcional especificat a la comanda.

 

 

 

 

3.1 Consideracions de transport

Les subestacions compactes normalment es transporten des de la fàbrica sense embalatge complet, tot i que es poden aplicar mesures de protecció com ara protectors de cantonada de fusta i pel·lícula de plàstic per a distàncies més llargues o enviaments d'exportació.

Durant el transport per carretera, la subestació s'ha d'assegurar fermament al camió o al remolc per evitar desplaçaments, inclinacions o danys per impactes. Sota la subestació a les parets de separació s'han de col·locar bigues de suport de transport d'aproximadament 75 mm d'alçada i 150 mm d'amplada. Els ulls de corretja extraïbles muntats a les cantonades superiors del recinte proporcionen punts de fixació segurs per a les corretges de retenció. No s'han de passar corretges per sobre de la coberta de la subestació, ja que això podria danyar l'estructura de la coberta i l'acabat de la superfície.

El centre de gravetat de la subestació no es troba necessàriament al centre geomètric de la unitat, especialment quan un transformador s'instal·la a la fàbrica-dins del recinte (que pot ser el cas de determinades configuracions). Els equips de transport i els mètodes d'assegurament han de tenir en compte aquesta distribució de pes compensada.

 

3.2 Operacions d'elevació

Aixecar una subestació compacta del vehicle de transport a la seva base requereix una planificació i execució acuradas per garantir la seguretat del personal i la integritat de l'equip.

La majoria de les subestacions compactes estan proveïdes d'ulls o forats d'elevació col·locats al sostre o al marc estructural específicament per a les operacions d'elevació. Tots els forats d'elevació s'han d'utilitzar quan es transporta el dispositiu-no s'ha d'ometre cap punt d'elevació, ja que la distribució desigual de la càrrega pot provocar que la subestació s'inclini o es torci.

Durant l'aixecament, l'angle màxim de les corretges d'elevació al ganxo de la grua no ha de superar els 60 graus. La longitud de cada corretja d'elevació s'ha d'ajustar de manera que la subestació no s'inclini més de 3 graus durant l'aixecament. Les corretges d'elevació correctament ajustades asseguren que el centre de gravetat romangui directament sota el ganxo de la grua, evitant el balanceig o l'enganxament incontrolat.

La grua i l'equip d'elevació s'han de classificar per a una càrrega suficient per suportar tot el pes de la subestació, que oscil·la aproximadament entre 10 tones mètriques (sense aparell-de mitjana tensió) fins a 17 tones mètriques (completament equipat amb aparell de commutació i transformador). S'han d'evitar els moviments bruscos i bruscs durant l'aixecament.

El personal no s'ha de parar sota la càrrega durant les operacions d'elevació, ni cap persona ha de caminar o posar-se sobre el sostre de la subestació en cap moment. No s'han de llançar corretges o ganxos al sostre, ja que això pot danyar la pintura i l'acabat de la superfície.

 

3.3 Posicionament a la fundació

Quan la subestació s'hagi aixecat i col·locat sobre la fonamentació preparada, s'ha de baixar lentament i guiar-la a la seva posició final. S'han d'observar els límits de la base per garantir l'alineació adequada de les entrades de cables i les obertures de les portes.

Un cop posada la subestació, s'ha de comprovar l'anivellació. Els ajustaments es poden fer mitjançant plaques d'embalatge d'acer sota les cantonades del marc base. S'han d'instal·lar cargols d'ancoratge de mida i tipus adequats per fixar la subestació a la base, aplicant els parells d'apretament segons les especificacions del fabricant.

 

 

4.1 Col·locació i assegurament del recinte

Amb la subestació col·locada a la base i ajustada a nivell, s'ha d'ancorar en la seva posició. Els forats del marc base poden servir com a plantilles per perforar forats de cargols d'ancoratge a la base de formigó. Els perns d'ancoratge s'han d'ajustar als valors especificats a la documentació d'instal·lació.

Si la subestació es subministra amb un sostre pre-instal·lat, no cal treure el sostre per a la instal·lació. En configuracions en què el transformador no està instal·lat de fàbrica{{2}, s'ha de treure el sostre per permetre la col·locació del transformador abans de procedir amb les connexions.

 

4.2 Instal·lació i connexions de cables

La instal·lació de cables constitueix una part important del treball elèctric-in situ i requereix una atenció especial als detalls per garantir un funcionament fiable i a llarg termini-.

Entrada de cable.Els cables per a la connexió de mitjana-tensió, la distribució de baixa-tensió, la font d'alimentació interna, la presa de terra de protecció i el cablejat de control s'han de passar per les entrades de cables designades a la base i la placa base de la subestació. Les entrades de cables es troben normalment a la part inferior de la subestació per facilitar la terminació directa als compartiments de l'aparell de commutació i del transformador.

Estesa de cables.Entre l'aparell de commutació de baixa tensió-i els inversors connectats, els cables trifàsics requereixen una atenció especial a la disposició. Quan hi ha tres trams de cable separats per a cables de CA (per exemple, canals de cable separats), l'espai entre els cables ha de ser almenys el doble del diàmetre d'un cable de CA per evitar desequilibris de corrent. S'ha de col·locar un conductor de línia de cada fase (L1, L2 i L3) a cada tirada per garantir una distribució equilibrada del corrent.

Terminació del cable.Les terminacions dels cables de mitjana-tensió s'han de fer utilitzant kits de terminació adequats que siguin compatibles amb el tipus de casquilles de l'aparell de commutació. Els mètodes de terminació inclouen la contracció en fred, la contracció tèrmica i les cobertes aïllants reutilitzables. Per a les terminacions retràctils en fred, el cos de la terminació s'amplia de fàbrica-a un nucli extraïble; quan es retira el nucli, el cos de cautxú de silicona s'encongeix de manera segura al voltant de l'extrem del cable preparat, creant un segell hermètic a l'aigua-sense necessitat de calor ni d'eines especials.

Per a les cobertes aïllants reutilitzables, la funda inclosa amb el kit de terminació ha de superposar-se al casquet de la caixa de cables almenys 50 mm en cada fase. S'ha de netejar a fons la secció de solapament del casquet, preferiblement amb un material abrasiu, per eliminar qualsevol agent d'alliberament de silicona que pugui estar present a la superfície del casquet. Aquest pas és essencial per garantir un segellat hermètic-un cop finalitzada la terminació.

Quan finalitzeu els cables als casquilles del transformador o als endolls de l'aparell de commutació, s'han d'observar els valors de parell adequats. A tall d'exemple, els cargols de fixació per a casquilles d'interruptor d'anell (normalment perns hexagonals M16) requereixen un parell de torsió d'aproximadament 95 Nm.

Suport i subjecció del cable.Els cables s'han de subjectar o recolzar adequadament abans de la terminació per evitar imposar esforços mecànics a les bosses i terminacions. Un suport inadequat pot causar danys a la boquilla i una eventual fallada. Per als cables encaminats a l'aparell de-tensió mitjana, les pinces de fixació de cables pre-muntades a les parets del compartiment proporcionen retenció mecànica.

Pantalla de protecció de connexió a terra.La pantalla protectora metàl·lica de cada cable de mitjana-tensió s'ha de posar a terra només a l'extrem de l'aparell de commutació. La presa de terra als dos extrems pot crear corrents circulants que provoquen escalfament i redueixen l'ampacitat del cable.

 

4.3 Instal·lació del transformador

Si la subestació compacta es lliura sense un transformador-instal·lat de fàbrica, el transformador s'ha d'instal·lar després de col·locar el recinte. El sostre s'ha d'aixecar amb cura per facilitar l'accés al compartiment del transformador. Els dispositius d'elevació emmagatzemats a la sala del transformador es poden utilitzar per a l'eliminació del sostre, connectats al mig de cada frontó del sostre.

El transformador s'ha d'aixecar al compartiment del transformador i col·locar-lo als punts de muntatge proporcionats. Quan hi ha una fossa de recollida d'oli (estàndard en determinades configuracions), el transformador s'ha de col·locar sobre bigues de fusta col·locades dins de la fossa. Aquestes bigues tenen dues finalitats: distribueixen càrregues mecàniques per protegir la part inferior del transformador i actuen com a amortidors de vibracions per a tota la subestació.

Després de col·locar el transformador, els cables de mitjana-tensió de l'aparell de commutació i les connexions de baixa-tensió al quadre de distribució s'han d'acabar a les bosses del transformador. Per als transformadors amb terminals oberts, els terminals de cable es connecten directament a les bosses. Per a classificacions més grans que requereixen una capacitat de corrent més alta, es poden proporcionar connectors de terminals separats.

La placa de característiques del transformador ha de romandre visible des de la porta d'inspecció per facilitar la identificació i la programació de manteniment.

 

4.4 Posada a terra de la subestació

La presa de terra adequada constitueix una de les característiques de seguretat més crítiques de qualsevol instal·lació elèctrica, i les subestacions compactes exigeixen una atenció especial al disseny i implementació del sistema de presa de terra.

• Propòsit de la presa de terra.Un sistema eficaç de posada a terra proporciona un camí d'impedància baixa- perquè els corrents de falla tornin a la font, limita l'augment de tensió durant les condicions de falla, estabilitza els potencials del circuit respecte a terra i garanteix que el recinte i les parts conductores exposades romanguin a un potencial zero o gairebé durant el funcionament normal. La presa de terra adequada protegeix tant el personal com l'equip de condicions de tensió perilloses que, d'altra manera, podrien causar descàrregues, incendis o danys a l'equip.
• Posada a terra del sistema.El punt neutre del bobinatge secundari del transformador s'ha de posar a terra. Aquesta connexió a terra del sistema limita l'augment de tensió durant fallades monofàsiques-a-a terra i proporciona una tensió de referència essencial per al bon funcionament dels relés de protecció i dels equips de mesura.
• Posada a terra d'equips.Tots els tancaments metàl·lics de la subestació, inclosa la carcassa de l'aparell{0}}de mitjana tensió, el quadre de distribució de baixa-tensió, el tanc del transformador i el mateix recinte de la subestació, s'han d'unir i connectar al terminal principal de presa de terra. La connexió a terra de l'equip serveix principalment a la seguretat del personal: quan es produeix una fallada d'aïllament dins d'un equip, el corrent de falla flueix pel conductor de presa de terra a terra en lloc d'una persona que pugui estar en contacte amb l'equip.
• Conductors de presa de terra.L'àrea de la-secció transversal dels conductors de presa de terra s'ha de seleccionar en funció del corrent de falla màxim esperat i de l'augment de temperatura admissible. Les -seccions transversals mínimes típiques per als conductors de posada a terra de coure dins d'una subestació compacta inclouen 30 mm² per a les connexions de terra principal, 35 mm² per a la connexió a terra d'aparells-de mitja tensió i transformadors i 95 mm² per a la connexió a la barra de neu-de baixa tensió.
• Elèctrodes de presa de terra.La connexió entre el sistema de presa de terra de la subestació i la terra mateixa s'aconsegueix mitjançant elèctrodes de terra, com ara barres d'acer revestides de coure-introduïdes al sòl, plaques de terra enterrades horitzontalment o cintes de coure enterrades. Les barres de terra s'acostumen a conduir a una profunditat de 2,5 a 3 metres. Múltiples varetes estan separades almenys 5 metres per maximitzar l'eficàcia. La xarxa de terra es construeix generalment mitjançant barres de conducció a les quatre cantonades de la base i interconnectant-les amb un bucle conductor enterrat.
• Resistència de posada a terra.La resistència de posada a terra objectiu per a un sistema de connexió a terra de subestació és normalment de 5 ohms o menys, tot i que algunes empreses dissenyen els seus sistemes per aconseguir unes dècimes d'1 ohm. En sòls d'alta-resistència, poden ser necessaris additius com ara agents de reducció de la resistivitat-per aconseguir valors acceptables de resistència de connexió a terra.
• Requisits de connexió.El tancament de la subestació ha d'estar connectat de manera fiable a la xarxa de terra en dos punts separats. El terminal de presa de terra principal, normalment situat al compartiment de baixa tensió-, serveix com a interfície entre el sistema de presa de terra de la subestació interna i el conductor de terra del sistema extern. En els sistemes TN-C, la terra de protecció i el conductor neutre (PEN) es combinen i es connecten a la barra colectora PEN. En els sistemes TN-S amb conductors neutre i de protecció separats, cada conductor es connecta a la seva barra colectora respectiva, amb el neutre i la terra de protecció connectats només a la font.

 

4.5 Comprovacions finals de la instal·lació

Un cop finalitzada tota la instal·lació mecànica, les terminacions de cables i les connexions de terra, s'ha de realitzar una inspecció final abans de procedir a la posada en marxa.

Comproveu que totes les portes s'obrin i tanquin sense problemes sense enganxar ni forçar excessivament. Confirmeu que totes les connexions cargolades que s'estrenyin durant la instal·lació es mantinguin segures, prestant especial atenció a les connexions de barres, les terminacions dels cables i les connexions de terra. Els elements de fixació ajustats de fàbrica-sovint estan marcats amb pintura com a indicació visual del parell correcte; comproveu que aquestes marques no s'han desplaçat.

Inspeccioneu totes les entrades de cables per assegurar-vos que estan correctament segellades contra l'entrada d'humitat i la penetració de rosegadors. Confirmeu que les etiquetes d'advertència estan presents i col·locades correctament a tots els llocs requerits. Traieu qualsevol objecte estrany, inclosos els cargols solts, les femelles, les eines o els residus, de tots els compartiments.

 

 

 

 

5.1 Comprovacions pre-d'energia

Abans que la subestació compacta pugui ser alimentada i posada en servei, s'ha de realitzar una sèrie sistemàtica de comprovacions i proves per verificar que la instal·lació està a punt per funcionar i que tots els sistemes de seguretat funcionen com es pretén.

Inspeccions Preliminars.Realitzeu les comprovacions prèvies següents amb tots els aparells de commutació en estat de-tensió:

Comproveu que tots els interruptors-seccionadors i interruptors automàtics estiguin a la posició OFF abans de continuar. Confirmeu el correcte funcionament dels enclavaments mecànics i elèctrics, que estan dissenyats per evitar seqüències operatives insegures. Per als aparells de commutació aïllats amb SF6, comproveu l'indicador de pressió de gas per confirmar que la pressió es manté dins de l'interval especificat (normalment, el punter hauria d'estar a la zona verda del manòmetre).

Assegureu-vos que la font d'alimentació de control estigui disponible i que tots els relés i comptadors de protecció estiguin configurats i funcionin correctament. Realitzeu una prova de funcionament de la unitat principal d'anell i dels sistemes de control i protecció del panell de baixa-tensió, observant el correcte funcionament de les funcions d'obertura i tancament de l'interruptor.

Prova d'aïllament.Mesura la resistència d'aïllament a terra de cada conductor de fase. La pràctica estàndard requereix lectures de resistència d'aïllament no inferiors a 200 mega-ohms. Les lectures més baixes poden indicar un aïllament danyat o contaminat, i cal investigar més abans de continuar.

Assajos dielèctrics.Si ho requereixen les normatives locals o les especificacions del projecte, es pot fer una prova de tensió de resistència a la freqüència de potència{0}. La tensió de prova que s'ha d'aplicar al lloc és normalment el 80% del valor de prova de fàbrica especificat a IEC 60694, aplicat durant una durada definida.

Verificació de la seqüència de fases.Confirmeu que la seqüència de fases del subministrament de voltatge mitjà-entrant coincideix amb la rotació necessària per al transformador i l'equip aigües avall. Una seqüència de fase incorrecta pot provocar que els motors funcionin cap enrere i pot afectar el funcionament d'alguns relés de protecció.

 

5.2 Seqüència de posada en marxa pas{1}}a{2}}

Amb totes les-comprovacions prèvies a l'alimentació satisfetes, la subestació es pot posar en funcionament mitjançant la seqüència següent.

Pas 1-Verificació d'aïllament.Abans de continuar, confirmeu que tots els elements de l'interruptor estiguin en les seves posicions APAGAT o OBERT, inclòs l'aparell de commutació de baixa tensió, l'aparell de commutació de mitjana-tensió i qualsevol interruptor de circuit en miniatura que controli els circuits auxiliars.

Pas 2-Energització de mitjana tensió.Només el personal degudament autoritzat i format en seguretat elèctrica pot connectar el subministrament de mitjana-tensió al transformador. L'aparell-de mitjana tensió s'ha d'encendre d'acord amb les instruccions d'operació del fabricant. En el moment de l'alimentació, el personal ha de mantenir-se allunyat i observar l'equip per detectar possibles sorolls anormals, arcs o altres signes de mal funcionament.

Pas 3-Comprovació de baixa tensió.Un cop s'hagi alimentat el transformador, comproveu la baixa tensió de CA present a l'aparell de commutació de baixa tensió-. Mesureu la diferència de tensió entre conductors de línia i anoteu aquests valors a l'informe de posada en marxa. La baixa tensió mesurada ha d'estar dins de ± 5 volts de la tensió nominal de l'inversor. Si la desviació supera aquesta tolerància, les preses del transformador s'han d'ajustar mitjançant el canviador de-aixetes de càrrega-, i després es re-mesurarà i verificarà la tensió.

Pas 4-Connexió de la font d'alimentació interna.Si la subestació inclou un transformador d'alimentació interna, la font d'alimentació interna de la mateixa estació s'ha de connectar tancant l'interruptor principal del quadre de distribució de la sub-estació. A continuació, tanqueu els interruptors individuals en miniatura per a la il·luminació de l'estació, la presa de terra (assegurant-vos que el dispositiu de corrent residual integrat sigui funcional), els ventiladors, els equips de mesura i els dispositius de comunicació.

Pas 5-Connexió de la font d'alimentació de l'inversor.Tanqueu l'interruptor de circuit etiquetat "Subministrament de tensió SC1" per al primer inversor. Si hi ha dos inversors instal·lats, tanqueu l'interruptor corresponent al segon inversor.

Pas 6-Energització de l'aparell de commutació de baixa tensió.Un cop fetes totes les comprovacions, es pot encendre l'aparell de baixa-tensió per subministrar energia a la xarxa de distribució aigües avall. El procediment específic per activar els aparells de baixa tensió-es detalla a la documentació del fabricant de l'aparell.

Pas 7: posada en marxa de l'inversor.Després de l'exitosa activació de la subestació i la verificació dels nivells de tensió adequats, els inversors connectats es poden posar en funcionament segons les instruccions del fabricant de l'inversor.

 

5.3 Documentació de posada en marxa

El procés de posada en marxa s'ha de documentar a fons. Perquè les reclamacions de garantia i garantia segueixin sent vàlides, s'apliquen determinats requisits. Concretament, el fabricant de l'equip o el seu representant autoritzat l'hagi de dur a terme-la posada en marxa inicial, o bé s'ha de presentar al fabricant un informe de posada en marxa completament emplenat i signat abans de posar l'equip en servei.

La documentació de posada en marxa ha d'incloure:

• El número de sèrie i la designació del tipus de la subestació
• Adreça del lloc d'instal·lació
• Mesures de tensió registrades
• Resultats de les proves de resistència d'aïllament
• Verificació de la seqüència de fases correcta
• Confirmació de la configuració adequada del relé de protecció
• Reconeixement que tots els enclavaments mecànics i elèctrics funcionen correctament
• Aprovació-final per part de l'enginyer responsable de la posada en servei

 

5.4 Acceptació final

Després d'haver alimentat la subestació i de verificar que totes les proves funcionals són satisfactòries, la instal·lació s'accepta per al servei. La documentació de posada en marxa s'ha d'arxivar juntament amb la documentació del sistema de la subestació, fàcilment accessible per al personal de manteniment per a una futura referència.

Totes les claus dels panys de les portes s'han de treure dels panys i s'han d'emmagatzemar en un lloc segur i designat només accessible per al personal autoritzat. El recinte de la subestació s'ha de bloquejar per evitar l'accés no autoritzat, tal com exigeixen les normes de seguretat i els procediments normalitzats d'operació.

 

 

 

6.1 Condicions normals de funcionament

Les subestacions compactes estan dissenyades per a un funcionament continu en condicions de servei especificades. L'operador s'ha de garantir que aquestes condicions es mantenen durant tota la vida útil de la subestació.

• Paràmetres elèctrics.La tensió aplicada i el corrent de càrrega no han de superar els valors nominals especificats a la placa d'identificació de la subestació. El funcionament continu per sobre dels valors nominals provoca un sobreescalfament, un envelliment accelerat de l'aïllament i pot activar dispositius de protecció.
• Condicions ambientals.La subestació s'ha de fer funcionar dins del seu rang de temperatura ambient especificat, que normalment és de -20 graus a +45 graus per a configuracions estàndard. La humitat relativa s'ha de mantenir entre el 15% i el 95% (sense-condensació). El funcionament a altituds superiors als 1.000 metres requereix una reducció de la capacitat de resistència a la tensió.
• Ventilació.La subestació es basa principalment en la circulació natural d'aire a través de les reixetes de les portes dels compartiments per a la refrigeració. Les portes dels compartiments del transformador no s'han d'obstruir i la vegetació que creixi al voltant de la subestació s'ha de retallar segons sigui necessari per mantenir un flux d'aire adequat.

 

6.2 Procediments de funcionament

• Operacions de commutació normals.Quan s'utilitzen unitats principals d'anell o altres aparells de commutació dins de la subestació, s'ha d'observar la seqüència de funcionament correcta. Per seguretat, abans d'obrir la coberta d'un compartiment de cables, l'alimentador associat s'ha de posar a terra i verificar que està des-energitzat.
• Enclavaments mecànics.La subestació incorpora enclavaments mecànics dissenyats per evitar seqüències operatives insegures, com ara obrir una porta d'un compartiment de cables abans que el circuit estigui connectat a terra. L'enclavament s'ha de desactivar correctament abans d'intentar cada operació; forçar més enllà d'un enclavament indica una seqüència de funcionament incorrecta que podria provocar un perill.
• Eines d'operació aïllades.S'ha d'utilitzar una barra de funcionament aïllada sempre que es requereixin operacions d'interruptor manuals. El mànec d'operació subministrat amb la subestació és generalment adequat per a aquest propòsit.
• Indicadors visuals.Abans de realitzar qualsevol procediment operatiu, s'han de comprovar els indicadors de tensió capacitiva. Un indicador encès indica la presència de tensió de línia; un indicador apagat indica l'absència de tensió, tot i que encara cal tenir precaució per verificar la desactivació d'-energització per altres mitjans abans de tocar els conductors.

 

6.3 Monitorització operativa rutinària

Durant el funcionament normal, el personal ha d'observar periòdicament la subestació per detectar signes de condicions anormals.

• Indicadors sonors.Escolteu els sorolls anormals del transformador, com ara el brunzit que ha canviat de to o de volum, sons crepitants que podrien indicar una descàrrega parcial o sorolls mecànics de components solts.
• Indicadors visuals.Observeu les lectures de tensió i corrent als instruments i comptadors, vigilant les fluctuacions inusuals o les lectures fora dels intervals esperats. Comproveu que tots els indicadors d'estat i els llums d'advertència es mostrin correctament i que no hi hagi cap indicador d'alarma encès.
• Seguiment ambiental.Comproveu periòdicament la temperatura interior i els nivells d'humitat dins de cada compartiment. Una temperatura excessiva pot indicar condicions de sobrecàrrega o bloqueig de la ventilació. La condensació a l'interior dels compartiments pot indicar que l'equip de calefacció o deshumidificació no funciona correctament.

 

 

7.1 Filosofia del manteniment

El manteniment regular i sistemàtic és essencial per garantir el funcionament continu segur i fiable d'una subestació compacta durant tota la vida útil prevista. Un programa de manteniment preventiu ben-planificat detecta ràpidament els problemes en desenvolupament, permetent accions correctores abans que es produeixin errors, evitant així interrupcions no planificades, incidents de seguretat i reparacions d'emergència costoses.

Les activitats de manteniment es classifiquen en tres nivells:

• Inspecció de rutina.Es realitza externament mentre la subestació roman en funcionament. La inspecció de rutina inclou la verificació de les lectures de voltatge i corrent, la comprovació de sorolls o olors anormals i l'observació de les condicions ambientals al voltant de la subestació. Aquesta inspecció sol formar part de les patrulles habituals de les instal·lacions.
• Inspecció periòdica.Es realitza a intervals programats amb la subestació en funcionament (inspecció ordinària) o des{0}}energitzada (inspecció detallada). La inspecció ordinària se centra en condicions externes com ara l'acumulació de contaminació i la corrosió. La inspecció detallada requereix la interrupció del funcionament i inclou funcions de protecció, sistemes de control, mecanismes d'enclavament i inspecció interna de l'equip.
• Manteniment.Es realitza quan la inspecció revela condicions anormals o quan s'ha arribat a un nombre especificat de cicles de funcionament (per exemple, 1.000 operacions per a determinats dispositius de commutació).

 

7.2 Intervals de manteniment recomanats

Els intervals de manteniment varien segons les condicions ambientals, el servei operatiu i la criticitat de l'equip. El següent calendari ofereix orientacions generals:

• Inspecció visual:Mensualment, o amb més freqüència en condicions dures, com ara entorns costaners, zones d'alta-contaminació industrial o regions amb pols o sorra pesades.
• Manteniment rutinari:Cada 6 a 12 mesos, depenent de l'entorn operatiu i les condicions de càrrega.
• Revisió integral:Cada 3 o 5 anys per a la majoria d'equips, o d'acord amb les recomanacions específiques-del fabricant.
• Inspecció detallada dels mecanismes de funcionament:Aproximadament cada 6 anys per a mecanismes d'interruptors i altres dispositius d'ús freqüent.

 

7.3 Procediments de manteniment

• Inspecció visual.Feu una inspecció completa-per l'exterior de la subestació. Comproveu que la carcassa no tingui òxid, abollaments, deformacions o danys al recobriment anticorrosió-. Comproveu que tots els senyals i etiquetes d'advertència estiguin presents i llegibles. Assegureu-vos que les portes i els compartiments estiguin ben tancats i que les reixetes romanguin sense obstruccions.
• Neteja des-energitzada.Quan es realitza un manteniment detallat, la subestació s'ha de des{0}}energitzar i bloquejar d'acord amb els procediments de seguretat aplicables. Després de l'aïllament, la pols i els residus s'han d'eliminar de tots els compartiments. Els aïllants, els casquilles i altres superfícies d'aïllament s'han de netejar amb una aspiradora o aire comprimit sec. Els dipòsits enganxosos o greixosos dels aïllants es poden eliminar amb un drap-que no deixa pelusa submergit en un agent de neteja aprovat.
• Apretament de la connexió.A causa dels cicles d'expansió i contracció tèrmica, les connexions dels terminals es poden afluixar amb el temps. Durant el manteniment periòdic, totes les connexions de barres, les terminacions de cables i els enllaços de presa de terra s'han de tornar a estrènyer als valors de parell especificats mitjançant una clau dinamométrica calibrada.
• Comprovació de components mecànics.Els mecanismes de funcionament d'interruptors, seccionadors i interruptors s'han d'accionar aproximadament de 10 a 12 vegades per verificar el funcionament mecànic. Comproveu el moviment suau de corrons, passadors i peces lliscants. Lubriqueu els components mecànics utilitzant lubricants aprovats tal com s'especifica a la documentació del fabricant; El greix antic s'ha d'eliminar abans d'aplicar el greix nou.
• Assajos elèctrics i tèrmics.Realitzar proves de resistència d'aïllament dels circuits principals per verificar la integritat dielèctrica. L'exploració termogràfica (inspecció per infrarojos) s'ha de dur a terme per detectar punts calents que indiquen connexions soltes, circuits sobrecarregats o fallades imminents. Les proves funcionals s'han de realitzar en relés de protecció, indicadors de pas de falla i qualsevol dispositiu de commutació controlat a distància.
• Monitorització de la pressió del gas.Per als aparells de commutació aïllats amb SF6, verifiqueu que l'indicador de pressió de gas roman dins de la zona verda (normalment de 0,25 a 0,5 bar de pressió relativa a 20 graus). Si la pressió s'acosta al llindar d'alarma, s'ha d'investigar la condició. Els monitors de densitat de gas amb contactes d'alarma i desplaçament proporcionen una notificació automàtica de condicions de baixa pressió.
• Verificació del sistema de connexió a terra.Comprovar la continuïtat del sistema de presa de terra en tots els punts accessibles. Mesureu la resistència de terra periòdicament per confirmar que es manté dins dels límits acceptables (normalment 5 ohms o menys). La inspecció visual de les connexions de terra ha de verificar que totes les unions es mantenen estancades i lliures de corrosió.
• Comprovacions del sistema auxiliar.Verifiqueu el bon funcionament de la il·luminació del compartiment, els interruptors-accionats per les portes, els controladors de temperatura i humitat, el funcionament del ventilador i qualsevol sistema de detecció de fum o incendi instal·lat. Si els ventiladors no s'engeguen automàticament, el controlador de temperatura s'ha d'ajustar a una configuració inferior a la temperatura ambient actual per iniciar manualment els ventiladors amb finalitats de prova.

 

7.4 Consideracions especials per a components específics

• Anell de les unitats principals.La RMU està dissenyada per no tenir en gran part manteniment-, i només requereix una neteja genèrica i una inspecció periòdica. Tanmateix, les seccions-segellades amb gas es controlen contínuament mitjançant indicadors de pressió de gas i no requereixen una revisió periòdica. Es recomana una inspecció detallada dels mecanismes de funcionament aproximadament cada 6 anys.
• Transformadors.Per als transformadors-immersos en oli, s'ha de controlar la temperatura de l'oli i la temperatura del bobinat. La unitat de protecció del transformador s'ha de configurar amb els paràmetres de temperatura adequats. Comproveu periòdicament si hi ha fuites d'oli, especialment al voltant de les juntes cimentades, les juntes i els segells de bujes. S'ha d'inspeccionar l'estat de la boquilla per detectar signes de rastreig, esquerdes o contaminació.
• Aparellament{0}}de baixa tensió.Inspeccioneu els interruptors automàtics per detectar signes de sobreescalfament, inclosa la decoloració dels terminals o la fusió de l'aïllament. Comproveu que els dispositius de corrent residual (RCD) funcionen correctament fent proves segons les instruccions del fabricant.

 

7.5 Seguretat de manteniment

Tots els treballs de manteniment han de ser realitzats només per personal qualificat i familiaritzat amb les característiques específiques de l'aparell de commutació i els equips associats.

Abans de realitzar qualsevol treball a la subestació, l'equip s'ha de des{0}}energitzar. S'han d'observar estrictament les cinc normes de seguretat de l'enginyeria elèctrica:

• Aïllar (desconnectar de totes les fonts de subministrament)
• Segur contra el tancament
• Comproveu l'aïllament segur del subministrament
• Terra i curt{0}}circuit
• Cobriu o tanqueu les parts actives adjacents

Quan es treballa en equips alimentats amb energia (per exemple, durant la resolució de problemes), s'ha d'utilitzar un equip de seguretat adequat, com ara guants aïllants, estores aïllants i altres equips de protecció personal adequats.

Les activitats de manteniment que requereixin obrir la porta del compartiment del transformador es poden enclavar amb la unitat principal de l'anell; L'ús incorrecte d'aquests enclavaments pot produir condicions perilloses, de manera que s'ha de seguir la seqüència adequada indicada a les instruccions d'operació.

 

 

8.1 Problemes comuns i accions correctores

• Soroll anormal del transformador.Si el transformador emet cruixents, brunzits de to canviat o altres sons inesperats, les possibles causes inclouen l'afluixament del nucli, el moviment del bobinatge, la descàrrega parcial o la sobrecàrrega severa. S'ha de reduir la càrrega i inspeccionar el transformador.
• Temperatura excessiva.Les altes temperatures de funcionament poden resultar de condicions de sobrecàrrega, mala ventilació, temperatura ambient elevada o fallades internes de l'equip. Verifiqueu els nivells de càrrega, elimineu les obstruccions de les reixetes de ventilació i utilitzeu imatges tèrmiques per identificar la font de calefacció.
• Alarma de baixa pressió SF6.La baixada de la pressió del gas pot indicar una fuita al dipòsit tancat. Es requereix una rectificació immediata, ja que el funcionament continuat a baixa pressió compromet l'aïllament i la capacitat d'extinció de l'arc-. Les fuites s'han de localitzar i reparar i la pressió del gas es restablirà al nivell nominal.
• Indicació de falla a terra.Quan un indicador de pas de falla o un relé de protecció indica una falla a terra, s'ha d'identificar i aïllar el circuit afectat. La investigació ha de determinar si la falla és transitòria (p. ex., causada per humitat temporal o fauna) o permanent (danys a l'aïllament del cable o fallada interna).

 

8.2 Quan contactar amb el fabricant

Algunes condicions requereixen assistència del fabricant o personal de servei-autoritzat de fàbrica. Poseu-vos en contacte amb el fabricant quan:

• La subestació requereix la substitució dels components principals no destinats al servei de camp
• S'ha produït un arc intern o una falla elèctrica important
• Es requereixen reparacions complexes als aparells de commutació aïllats amb SF6
• Es troben condicions inusuals que no estan cobertes per aquesta guia o la documentació específica de l'equip{0}
• La configuració del relé de protecció requereix un recàlcul o una reconfiguració més enllà dels ajustos estàndard

 

 

 

Les següents consideracions de seguretat són de gran importància durant la instal·lació, l'operació i el manteniment de les subestacions compactes.

• Perill de descàrrega elèctrica.Hi ha altes tensions a la subestació. Abans de realitzar qualsevol treball, la subestació s'ha de des-energitzar de totes les fonts, incloses les aparells de baixa-tensió, els aparells de mitja-tensió i qualsevol font de tensió externa. Després de la des-energització, comproveu l'absència de tensió abans de tocar cap conductor.
• Perill de flaix d'arc.Les subestacions compactes dissenyades segons IEC 62271-202 incorporen classificacions internes d'arc que contenen energia d'arc dins d'àrees definides. No obstant això, tot el treball sobre o a prop d'equips energitzats s'ha de dur a terme amb l'equip de protecció personal adequat i d'acord amb les normes de seguretat d'arc d'arc aplicables.
• Perill de cremades.Alguns components, especialment fusibles i casquilles del transformador, poden escalfar-se durant el funcionament normal. Utilitzeu guants adequats quan manipuleu o treballeu a prop d'aquests components i deixeu un temps de refredament adequat abans de realitzar el manteniment.
• Perill d'incendi.S'ha de mantenir una distància de seguretat d'almenys 5.000 mm d'objectes inflamables. Normalment, la subestació es subministra amb un extintor d'incendis com a part del lliurament estàndard, que ha de romandre accessible i inspeccionat periòdicament per a la seva funcionalitat.
• Seguretat ambiental.Quan es manipuli gas SF6 des de l'aparell de commutació, s'han d'utilitzar mètodes compatibles amb el medi ambient. Els equips de recuperació de gasos impedeixen l'alliberament de SF6, que és un gas d'efecte hivernacle potent.

 

 

10. Guies relacionades d'instal·lació i funcionament del transformador

Les subestacions compactes integren transformadors i aparells de distribució en un recinte eficient d'espai per a la distribució exterior. Per als tipus de transformadors tradicionals amb diferents dissenys de muntatge, refrigeració o carcassa, consulteu les guies dedicades següents.

• Guia d'instal·lació i funcionament del transformador de subestació
• Guia d'instal·lació i funcionament del transformador de potència
• Guia d'instal·lació i funcionament del transformador muntat en pal
• Guia d'instal·lació i funcionament del transformador muntat en coixinet
• Guia d'instal·lació i funcionament del transformador de tipus sec

 

 

 

 

 

11. Referències

Les subestacions compactes estan provades de tipus-a l'última edició de la norma IEC 62271-202, que especifica els requisits per a les subestacions secundàries compactes. Els estàndards addicionals aplicables inclouen IEC 62271-1 per a especificacions d'aparells de commutació comuns, IEC 62271-100 per a interruptors automàtics, IEC 62271-200 per a armaris de commutació, IEC 62271-102 per a seccionadors i interruptors de terra, IEC 62271-103 per a la protecció de graus de ruptura IEC60529 tancaments (codis IP), IEC 60076 per a transformadors de potència i IEC 61439 per a conjunts d'aparells de baixa tensió.

Per a qualsevol pregunta o dubte tècnic sobre la instal·lació, l'operació o el manteniment d'una subestació compacta, poseu-vos en contacte amb la línia de servei del fabricant de l'equip amb la informació següent disponible: el número de sèrie de la subestació, la designació del tipus i l'adreça del lloc d'instal·lació.