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Aparamenta híbrida aislada con gas (HGIS) de 126 kV: una solución flexible y más económica

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Instalación de conmutación (HGIS) de 126 kV

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1. Descripción general

La instalación de conmutación híbrida aislada con gas (HGIS) de 126 kV es un sistema de conmutación de muy alta tensión que combina la compacidad y la fiabilidad de las instalaciones de conmutación aisladas con gas (GIS) con la flexibilidad y el menor coste de las instalaciones de conmutación aisladas con aire (AIS).

Los principales equipos de conmutación —incluidos el interruptor automático, los seccionadores, los interruptores de puesta a tierra, los transformadores de corriente (TC) y los transformadores de tensión (TT)— se instalan en el interior de módulos sellados y aislados con gas, mientras que las conexiones externas, como las barras colectoras, las líneas aéreas y las conexiones a los transformadores, pueden seguir estando aisladas al aire.

La clase HGIS de 126 kV se aplica habitualmente en redes de transmisión y subtransmisión de 110 kV/115 kV/132 kV.

2. Especificaciones técnicas típicas
·Tipo de equipo: Aparamenta híbrida aislada con gas (HGIS)
·Tensión nominal: 126 kV
·Clase de tensión del sistema: 110 / 115 / 132 kV
·Frecuencia nominal: 50 / 60 Hz
·Corriente nominal: 2000 / 3150 / 4000 A
·Corriente de resistencia de corta duración: 31,5 / 40 / 50 kA (3 s)
·Corriente de corte en cortocircuito: 31,5–50 kA
·Corriente de resistencia de pico: 80–125 kAp
·Tensión de resistencia a la frecuencia industrial: aprox. 230 kV
·Tensión de resistencia al impulso de rayo (BIL): 550 kVp
·Medio aislante: SF₆ o gas ecológico
·Tipo de interruptor automático: SF₆ o interruptor de vacío
·Instalación: exterior / sala GIS interior
·Carcasa: encapsulada monofásica o trifásica

3. Componentes principales

1.) Interruptor de alta tensión
·El interruptor HGIS está instalado en una carcasa aislada con gas.
Funciones:
·Interrumpe las corrientes de cortocircuito
·Conecta y desconecta líneas de transmisión
·Protege transformadores y generadores
Tecnologías habituales:
·Interruptor de autoexplosión de SF6
·Interruptor de vacío (para determinados diseños)

2.) Seccionador aislado en gas
Proporciona:
·Aislamiento eléctrico
·Condiciones seguras de mantenimiento
·Operaciones de transferencia de barras
Características:
·Estructura compacta
·Alta fiabilidad mecánica
·Bajos requisitos de mantenimiento

3.) Interruptor de puesta a tierra
·Proporciona la puesta a tierra de secciones aisladas.
Tipos:
·Interruptor de puesta a tierra de mantenimiento
·Interruptor de puesta a tierra de alta velocidad
Funciones:
·Descarga la carga acumulada
·Garantiza la seguridad del personal
·Gestiona la puesta a tierra de la tensión inducida

4.) Transformador de corriente (TC)
Las unidades de TC integradas proporcionan:
·Medición de protección
·Medición de consumo
·Detección de fallos
Aplicaciones típicas de protección:
·Protección de distancia
·Protección diferencial
·Protección contra sobrecorriente

5.) Transformador de tensión (VT/CVT)
Proporciona señales de tensión para:
·Relés de protección
·Sistemas de medición
·Equipos de sincronización

6.) Interfaz de conexión AIS
El diseño híbrido permite la conexión a:
·Barras colectoras aisladas al aire
·Líneas aéreas de transmisión
·Transformadores de potencia
·Sistemas de cableado

Esto hace que el HGIS sea adecuado para la modernización de subestaciones existentes.

4. Ventajas del HGIS de 126 kV
* Menor huella de la subestación
·Requiere un espacio significativamente menor que los AIS convencionales
·Adecuado para emplazamientos urbanos e industriales
* Alta fiabilidad
Los componentes aislados con gas están protegidos contra:
·Polvo
·Lluvia
·Contaminación salina
·Contaminación industrial
* Optimización de costes
En comparación con los sistemas GIS completos:
·Menos equipos aislados con gas
·Menor coste de inversión
·Instalación más sencilla
* Modernización más sencilla
Ideal para:
·Proyectos de sustitución de sistemas AIS
·Ampliación de subestaciones
·Aumentos de capacidad
* Menor mantenimiento
·Componentes primarios sellados
·Menores requisitos de limpieza
·Rendimiento de aislamiento estable

5. Aplicaciones típicas
El HGIS de 126 kV se utiliza ampliamente en:
·Subestaciones de transmisión de 110 kV
·Subestaciones de red de 132 kV
·Subestaciones colectoras de energía renovable
·Centrales hidroeléctricas
·Parques eólicos y solares
·Redes eléctricas industriales
·Sistemas de electrificación ferroviaria
·Proyectos de refuerzo de la red urbana

6. Esquemas de disposición habituales
Barra colectora simple
·Configuración económica
·Adecuada para subestaciones más pequeñas
Barra colectora doble
·Mayor flexibilidad operativa
·Permite realizar el mantenimiento sin necesidad de una parada total
Barra en anillo
·Mayor continuidad del suministro
«Interruptor y medio»
·Se utiliza en subestaciones de transmisión importantes

7. Normas aplicables
·IEC 62271-1 — Requisitos comunes para aparatos de conmutación de alta tensión
·IEC 62271-100 — Interruptores de alta tensión de corriente alterna
·IEC 62271-102 — Seccionadores e interruptores de puesta a tierra
·IEC 62271-203 — Aparamenta de alta tensión con aislamiento de gas y envolvente metálica por encima de 52 kV
·Serie IEEE C37 — Normas para aparamenta de alta tensión

Resumen
La aparamenta híbrida aislada con gas (HGIS) de 126 kV es una solución de conmutación de alta tensión de la clase 110/132 kV que combina la fiabilidad de la GIS con la flexibilidad de la AIS. Normalmente ofrece una capacidad de corriente continua de 2.000 a 4.000 A y una capacidad de interrupción de cortocircuitos de 31,5 a 50 kA, lo que la hace adecuada para subestaciones de transmisión modernas, proyectos de energías renovables y la modernización de subestaciones en las que el espacio, la fiabilidad y la rentabilidad son factores importantes.