Quins són els requisits bàsics d'una subestació elèctrica?

Requisits bàsics per a una subestació

Una subestació és una instal·lació crítica en el sistema elèctric, encarregada de convertir les tensions de transmissió en nivells adequats per a la distribució o una transmissió addicional. No només realitza la transformació de tensió, sinó que també s'encarrega de la protecció, control i monitorització del sistema elèctric. Per assegurar la seguretat, fiabilitat i operació eficient d'una subestació, s'han de complir una sèrie de requisits fonamentals. A continuació es detallen els principals requisits per al disseny i funcionament d'una subestació:

1. Seguretat

Seguretat elèctrica:

Rendiment de l'isolació: Tots els equips de la subestació han de tenir excel·lents propietats d'isolació per prevenir fuges de corrent i circuits tancats. Els materials d'isolació haurien de complir amb estàndards rellevants com IEC i IEEE.

• Sistema de puesta a tierra: La subestació ha de disposar d'un sistema de puesta a tierra fiable per assegurar que les corrents de falla puguin fluir ràpidament cap a terra, protegint els treballadors i els equips de danys. La resistència a terra hauria de complir amb estàndards locals, típicament inferior a 1 ohm.

• Protecció contra els raigs: La subestació hauria de disposar de para-raigs, punxes pararaig i altres dispositius de protecció contra els raigs per prevenir els danys causats per sobretensions deguts als raigs. Els para-raigs haurien de ser instal·lats proper a equips crítics com transformadors i interruptors.

• Tanca de seguretat i senyals d'avís: El perímetre de la subestació hauria de estar protegit amb una tanca física, i es haurien de col·locar senyals d'avís en llocs visibles per alertar a les persones no autoritzades de queden-se lluny de les zones d'alta tensió.

Seguretat personal:

• Mesures de protecció: La subestació hauria de proporcionar l'equip de protecció individual (EPI) necessari com guants i sabates isolants, i casques de seguretat per assegurar la seguretat dels treballadors durant les operacions i manteniment.

• Il·luminació d'emergència i rutes d'evacuació: La subestació hauria de disposar d'un sistema d'il·luminació d'emergència i rutes d'evacuació clarament indicades per facilitar l'evacuació ràpida en cas d'emergència.

• Equips de prevenció d'incendis: La subestació hauria de disposar d'extintors, sistemes d'alarma d'incendi i altres equips de prevenció d'incendis per abordar possibles incidents d'incendi.

2. Fiabilitat

Selecció d'equips:

• Equips de qualitat: Els equips clau de la subestació, com transformadors, interruptors, aïlladors i transformadors d'instrumentació, haurien de ser de alta qualitat i certificats per assegurar un funcionament estable a llarg termini.

• Disseny redundant: Per a subestacions crítiques, s'hauria de considerar un disseny redundant, com estructures de doble barra i fonts d'energia de reserva, per millorar la fiabilitat del sistema. Així, si un component falla, el sistema pot continuar funcionant.

• Manteniment regular: S'hauria d'establir un programa exhaustiu de manteniment per inspeccionar, netejar i mantenir regularment els equips, identificant i abordant prontament possibles problemes per allargar la vida útil dels equips.

Automatització i monitorització:

• Sistema SCADA: Les subestacions modernes solen disposar de sistemes SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) per a la monitorització i control en temps real de l'estat operatiu de la subestació. La monitorització remota permet detectar anormalitats i actuar immediatament.

• Relès de protecció: S'haurien d'instal·lar diversos relès de protecció, com la protecció per sobre-corrent, la protecció diferencial i la protecció de distància, per detectar i aïllar falles, prevenint la propagació de falles.

• Sistema de comunicació: La subestació hauria de disposar d'un sistema de comunicació fiable per assegurar una intercanvi d'informació fluid entre el centre de control i altres subestacions.

3. Eficiència econòmica

Rentabilitat:

• Disseny òptim: El disseny de la subestació hauria de tenir en compte consideracions econòmiques i pràctiques, evitant un disseny excesiu. Es hauria de fer un esforç per minimitzar l'investiment innecessari mentre es compleixen els requisits funcionals.

• Equips energèticament eficients: S'haurien de seleccionar transformadors de baixa pèrdua i dispositius de commutació eficients per reduir les pèrdues d'energia durant l'operació, disminuint els costos operatius.

• Operacions i manteniment intel·ligents: Introduint tecnologies O&M intel·ligents, com la monitorització en línia i el manteniment predictiu, es pot millorar la taxa d'utilització dels equips, reduint el temps d'aturada i els costos de manteniment.

4. Protecció ambiental

• Reducció de la radiació electromagnètica: S'haurien de prendre mesures per minimitzar l'impacte de la radiació electromagnètica en l'entorn, especialment en zones residencials. Això es pot aconseguir mitjançant un disseny òptim i l'ús de materials escudants.

• Control de soroll: Els transformadors, els equips de refrigeració i altres components de la subestació generen soroll. S'haurien de implementar mesures d'aïllament acústic, com la instal·lació de barreres de soroll i l'ús d'equips de baix soroll, per assegurar que els nivells de soroll compleixen amb els estàndards ambientals.

• Gestió de residus: S'hauria d'establir un sistema adequat de gestió de residus, especialment per a residus perillosos com bateries i oils usats. Els residus haurien de ser gestionats segons les normatives ambientals per prevenir la contaminació.

5. Adaptabilitat

• Crecement de càrrega: El disseny de la subestació hauria de tenir en compte el creixement futur de la càrrega, reservant espai i capacitat suficient per a l'expansió. A mesura que les ciutats es desenvolupen i la demanda d'electricitat augmenta, la subestació hauria de poder adaptar-se flexiblement a canvis de càrrega, assegurant un subministrament continu d'electricitat.

• Resistència a desastres naturals: La subestació hauria de tenir una forta resistència a desastres naturals com terratrèmols, tempestes i inundacions. En zones propenses a terratrèmols o tifons, la estructura dels edificis i la selecció d'equips haurien de complir amb els estàndards corresponents de resistència sísmica i al vent.

6. Compliment normatiu

• Compliment de normes nacionals i locals: El disseny, construcció i funcionament de la subestació han de complir estrictament amb les lleis, regulacions i normes nacionals i locals, com el "Reglament de Seguretat en el Treball Elèctric" i el "Codi de Disseny de Subestacions."

• Obtenció de permisos necessaris: Abans de la construcció, s'haurien d'obtenir tots els permisos necessaris, incloent-hi permisos de planificació, assessaments d'impacte ambiental i inspeccions de seguretat contra incendis, assegurant la legalitat i conformitat del projecte.

Resum

Com a part crucial del sistema elèctric, una subestació ha de complir múltiples requisits en termes de seguretat, fiabilitat, eficiència econòmica, protecció ambiental, adaptabilitat i compliment normatiu. A través d'una planificació adequada, la selecció d'equips de qualitat, tecnologia d'automatització avançada i pràctiques exhaustives de manteniment, la subestació pot funcionar de manera segura, estable i eficient, proporcionant un subministrament d'electricitat fiable a la societat.