Cales son os requisitos básicos dunha subestación eléctrica?

Requisitos Básicos para unha Subestación

A subestación é unha instalación crítica no sistema eléctrico, encargada de converter as tensións de transmisión en niveis adecuados para a distribución ou para unha transmisión adicional. Non só realiza a transformación de tensións, senón que tamén xestiona a protección, o control e a monitorización do sistema eléctrico. Para garantir a seguridade, a fiabilidade e a operación eficiente dunha subestación, deben cumprirse unha serie de requisitos fundamentais. A continuación, atopamos os principais requisitos para o deseño e a operación dunha subestación:

1. Seguridade

Seguridade Eléctrica:

Rendemento do Aillamento: Todo o equipamento dentro da subestación debe ter excelentes propiedades de aillamento para evitar a fuga de corrente e os cortocircuitos. Os materiais de aillamento deben cumprir con normas relevantes como IEC e IEEE.

• Sistema de Aterramento: A subestación debe dispor dun sistema de aterramento fiable para asegurar que as correntes de fallo poidan fluir rapidamente á terra, protexendo ao persoal e ao equipamento de danos. A resistencia de aterramento debe cumprir con as normas locais, xeralmente menos de 1 ohmio.

• Protección contra Raios: A subestación debe estar equipada con pararrayos, varas pararrayos e outros dispositivos de protección contra raios para prevenir danos por sobrexuste causados polos impactos de raios. Os pararrayos deben instalarse preto de equipos críticos como transformadores e interruptores.

• Cercado de Seguridade e Símbolos de Advertencia: O perímetro da subestación debe estar protegido con cercado físico, e os símbolos de advertencia deben colocarse en lugares visibles para alertar ao persoal non autorizado de que se mantenga afastado das zonas de alta tensión.

Seguridade Pessoal:

• Medidas de Protección: A subestación debe proporcionar o equipo de protección persoal (EPP) necesario, como luvas aislantes, zapatos aislantes e capacetes de seguridade, para garantizar a seguridade dos traballadores durante as operacións e a manutención.

• Iluminación de Emerxencia e Rutas de Evacuación: A subestación debe dispor dun sistema de iluminación de emergencia e rutas de evacuación claramente marcadas para facilitar a rápida evacuación en caso de emerxencias.

• Equipo de Seguridade Contra Incendios: A subestación debe estar equipada con extintores de incendios, sistemas de alarma de incendios e outro equipo de seguridade contra incendios para abordar posibles incidentes de incendio.

2. Fiabilidade

Selección de Equipamento:

• Equipamento de Alta Calidade: O equipamento clave na subestación, como transformadores, interruptores, aisladores e transformadores de instrumento, debe ser de alta calidade e certificado para garantizar unha operación estable a longo prazo.

• Deseño Redundante: Para subestações críticas, debe considerarse un deseño redundante, como estruturas de dupla barra e fontes de alimentación de reserva, para aumentar a fiabilidade do sistema. Aínda que falle un componente, o sistema pode continuar funcionando.

• Manutención Regular: Debe establecerse un programa integral de manutención para inspeccionar, limpar e manter regularmente o equipamento, identificando e abordando oportunamente posibles problemas para estender a vida útil do equipamento.

Automatización e Monitorización:

• Sistema SCADA: As subestações modernas xeralmente inclúen sistemas SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) para a monitorización e o control en tempo real do estado operativo da subestación. A monitorización remota permite detectar anormalidades de xeito oportuno e actuar inmediatamente.

• Relés de Protección: Deben instalarse diversos relés de protección, como a protección contra sobrecorrente, a protección diferencial e a protección de distancia, para detectar e aislar fallos, evitando a propagación de fallos.

• Sistema de Comunicación: A subestación debe dispor dun sistema de comunicación fiable para garantizar un intercambio suave de información entre o centro de control e outras subestações.

3. Eficiencia Económica

Rentabilidade:

• Deseño Óptimo: O deseño da subestación debe equilibrar as consideracións económicas e prácticas, evitando o sobre-deseño. Deben realizarse esforzos para minimizar a inversión innecesaria mentres se cumpren os requisitos funcionais.

• Equipamento Enerxéticamente Eficiente: Deben seleccionarse transformadores de baixas perdas e dispositivos de conmutación eficientes para reducir as perdas de enerxía durante a operación, diminuíndo os custos operativos.

• Operacións e Manutención Intelixentes: Mediante a introdución de tecnoloxías de O&M intelixentes, como a monitorización en liña e a manutención predictiva, pode mellorarse a taxa de utilización do equipamento, reducindo o tempo de inactividade e os custos de manutención.

4. Protección Ambiental

• Reducción da Radiación Electromagnética: Deben tomarse medidas para minimizar o impacto da radiación electromagnética no entorno circundante, especialmente en áreas residenciais. Isto pode lograrse mediante un deseño optimizado e o uso de materiais de blindaxe.

• Control de Ruido: Os transformadores, o equipamento de refrixeración e outros componentes na subestación xeran ruido. Deben implementarse medidas de insonorización, como a instalación de barreras acústicas e o uso de equipamento de baixo ruido, para asegurar que os niveis de ruido cumpran con as normas ambientais.

• Xestión de Residuos: Debe establecerse un sistema adecuado de xestión de residuos, especialmente para residuos perigosos como baterías usadas e óleos. Os residuos deben manexarse segundo as regulacións ambientais para prevenir a contaminación.

5. Adaptabilidade

• Crecemento da Carga: O deseño da subestación debe ter en conta o crecemento futuro da carga, reservando suficiente espazo e capacidade de expansión. A medida que as cidades se desenvolven e a demanda de enerxía eléctrica aumenta, a subestación debe poder adaptarse flexibelmente aos cambios de carga, asegurando un suministro continuo de enerxía.

• Resistencia a Desastres Naturais: A subestación debe ter unha forte resistencia a desastres naturais como terremotos, ventos fortes e inundacións. En zonas propensas a terremotos ou tifóns, a estrutura do edificio e a selección de equipamento deben cumprir con as normas correspondentes de sismo-resistência e resistencia ao vento.

6. Cumprimento Normativo

• Cumprimento de Normas Nacionais e Locais: O deseño, a construción e a operación da subestación deben adhérirse estritamente ás leis, regulacións e normas nacionais e locais, como o "Procedemento de Traballo Seguro en Instalacións Eléctricas" e o "Código de Deseño de Subestações."

• Obtención de Permisos Necesarios: Antes da construción, deben obterse todos os permisos necesarios, incluíndo permisos de planeamento, avaliacións de impacto ambiental e inspeccións de seguridade contra incendios, asegurando a legalidade e o cumprimento do proxecto.

Resumo

Como parte crucial do sistema eléctrico, unha subestación debe cumprir múltiples requisitos en termos de seguridade, fiabilidade, eficiencia económica, protección ambiental, adaptabilidade e cumprimento normativo. A través dun planificación adecuada, selección de equipamento de alta calidade, tecnoloxía de automatización avanzada e prácticas de manutención comprehensivas, a subestación pode operar de maneira segura, estable e eficiente, proporcionando un suministro de enerxía fiable á sociedade.