¿Qué es una bahía de subestación? Tipos y funciones

Una bahía de subestación se refiere a un conjunto completo y operable de forma independiente de equipos eléctricos dentro de una subestación. Se puede considerar como una unidad fundamental del sistema eléctrico de la subestación, que generalmente incluye interruptores, desconectadores (aisladores), interruptores de tierra, instrumentación, relés de protección y otros dispositivos asociados.

La función principal de una bahía de subestación es recibir la energía eléctrica del sistema de potencia en la subestación y luego entregarla a los destinos requeridos. Es un componente crítico para el funcionamiento normal de la subestación. Cada subestación contiene múltiples bahías, con cada una operando de forma independiente y equipada con sus propio sistemas de protección, control y dispositivos de conmutación para habilitar el control y la protección por secciones dentro de la subestación.

Generalmente, el número de bahías en una subestación depende de los requisitos y la capacidad del sistema de potencia. Los sistemas de potencia más grandes requieren más bahías para lograr un control y protección por secciones más eficientes. La confiabilidad y seguridad de las bahías de subestación juegan un papel vital en garantizar la estabilidad y seguridad general del sistema de potencia. Por lo tanto, el diseño, fabricación y operación & mantenimiento de las bahías de subestación deben cumplir con las normas nacionales y regulaciones para garantizar el funcionamiento adecuado de la subestación y mejorar la confiabilidad y seguridad del sistema de potencia.

Basándose en diferentes configuraciones de equipos y principios de operación, las bahías de subestación pueden clasificarse en los siguientes tipos comunes:

• Bahías de Subestación Llenas de Aceite
  Las bahías llenas de aceite son recintos de equipos eléctricos sellados llenos de aceite aislante especial. Se utilizan principalmente en sistemas de transmisión de alta tensión y corriente, y proporcionan eficazmente funciones como aislamiento, interrupción e insulación.

• Bahías de Equipos Aislados por Gas (GIS)
  Las bahías GIS utilizan tecnología de equipos eléctricos aislados por gas, reduciendo significativamente el tamaño del equipo. Estas bahías emplean gas SF6 a alta presión para aislamiento y extinción de arco, ofreciendo ventajas como tamaño compacto, peso ligero y alta densidad de potencia. Se utilizan comúnmente en áreas urbanas, plantas petroquímicas, instalaciones aeroespaciales y otros entornos que requieren altos niveles de protección y eficiencia espacial.

• Bahías de Subestación Tipo Vacío
  Las bahías tipo vacío utilizan tecnología de interrupción al vacío, donde la conmutación y la extinción de arco se logran en un entorno de alto vacío. Estas bahías no contienen gas aislante, ofreciendo mayor seguridad y son adecuadas para aplicaciones de alta tensión (generalmente hasta y más allá de 12 kV) y escenarios de alta corriente.

• Bahías de Subestación Sin Conductores
  Las bahías sin conductores se refieren a configuraciones de bahías que utilizan enlaces de fibra óptica para la transmisión de datos y señales de control en lugar de conductores metálicos tradicionales. Estas bahías ofrecen ventajas como alta seguridad, inmunidad al rayo y fuerte resistencia a la interferencia electromagnética. También no se ven afectadas por temperaturas extremas o ambientes corrosivos.

Los anteriores son cuatro tipos comunes de bahías de subestación; sin embargo, pueden existir otros tipos dependiendo de los escenarios de aplicación específicos y los requisitos del sistema.

La división de las bahías dentro de una subestación debe determinarse en función de los requisitos funcionales de la subestación y las necesidades del sistema de potencia. Generalmente, la segmentación de las bahías puede abordarse desde las siguientes perspectivas:

• Segmentación Funcional:
  Las bahías pueden categorizarse según sus roles—por ejemplo, bahías de transformador principal, bahías de líneas salientes, bahías de conexión, bahías de barras, bahías de condensadores acoplantes y bahías de compensación de potencia reactiva. La segmentación funcional permite un diseño y una integración racionales de los equipos dentro de la subestación.

• Segmentación Basada en Parámetros Eléctricos:
  Las bahías también pueden clasificarse por nivel de tensión—como alta tensión, media tensión y baja tensión. Las diferencias en parámetros eléctricos afectan la seguridad, la confiabilidad, la capacidad y la impedancia, lo que a su vez influye en la selección, instalación y puesta en marcha de los equipos.

• Consideraciones de Disposición Espacial:
  La división de las bahías debe tener en cuenta la disposición física y la asignación espacial. Las dimensiones y la disposición de las bahías deben determinarse en función del tipo y especificaciones de los equipos para asegurar una ventilación, seguridad y facilidad de mantenimiento adecuadas.

• Consideraciones de Operación y Mantenimiento:
  Para la conveniencia operativa y la eficiencia en el mantenimiento, las bahías pueden agruparse por tipo y función de los equipos. La planificación de las interconexiones y las vías de acceso para el mantenimiento también debe incorporarse en el diseño.

En resumen, la segmentación de las bahías de subestación debe tener en cuenta los parámetros eléctricos, la funcionalidad del equipo, la disposición espacial y los requisitos de operación y mantenimiento para lograr una integración óptima de los equipos y un rendimiento eficiente de la subestación.