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Aparamenta híbrida aislada con gas (HGIS) de 72,5 kV para subestaciones de transmisión y subtransmisión de la clase de 66 kV

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Caja de conmutación (HGIS) de 72,5 kV

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1. Descripción general

La instalación de conmutación híbrida aislada con gas (HGIS) de 72,5 kV es una solución de alta tensión que combina las ventajas de las instalaciones de conmutación aisladas con gas (GIS) y las aisladas con aire (AIS). Integra los principales componentes de conmutación, como el interruptor automático, los seccionadores, los interruptores de puesta a tierra, los transformadores de corriente y los transformadores de tensión, en un módulo compacto aislado con gas, al tiempo que mantiene conexiones externas aisladas con aire para las barras colectoras o las interfaces de línea.

El HGIS está diseñado para subestaciones de transmisión y subtransmisión de la clase de 66 kV, en las que se requiere un tamaño reducido, una alta fiabilidad y una mayor facilidad de ampliación.

2. Especificaciones técnicas típicas
·Tipo de equipo: Aparamenta híbrida aislada con gas (HGIS)
·Tensión nominal: 72,5 kV
·Clase de tensión del sistema: 66 kV
·Frecuencia nominal: 50 / 60 Hz
·Corriente nominal: 1250 / 2000 / 3150 A
·Corriente de resistencia de corta duración: 25 / 31,5 / 40 kA (3 s)
·Corriente de corte en cortocircuito: 25–40 kA
·Corriente de resistencia de pico: 63–100 kAp
·Tensión de resistencia a frecuencia industrial: 140 kV (típica)
·Tensión de resistencia a impulsos de rayo (BIL): 325 kVp
·Medio aislante: SF₆ / gas aislante alternativo
·Tipo de interruptor: interruptor de SF₆ o de vacío
·Instalación: exterior / interior en edificio GIS
·Clase de protección: Compartimentos de gas sellados y con carcasa metálica

3. Componentes principales

1.) Módulo de interruptor aislado en gas
·Situado dentro de una cámara de gas sellada
·Proporciona interrupción de fallos y conmutación de carga
Disponible con:
·Tecnología de interruptor de SF₆
·Tecnología de interruptor de vacío
Funciones:
·Eliminación de cortocircuitos
·Conmutación de transformadores
·Conmutación de líneas
·Protección del sistema

2.) Seccionadores
·Los seccionadores aislados con gas proporcionan un aislamiento fiable
Se utilizan para:
·Mantenimiento
·Separación de equipos
·Operaciones de transferencia de barras

3.) Interruptores de puesta a tierra
Tipos:
·Interruptor de puesta a tierra estándar
·Interruptor de puesta a tierra de alta velocidad
Funciones:
·Pone a tierra secciones aisladas
·Mejora la seguridad del operador
·Elimina las tensiones inducidas

4.) Transformador de corriente (TC)
Los TC integrados proporcionan:
·Señales de protección
·Medición para contadores
·Supervisión de fallos
Aplicaciones habituales:
·Protección contra sobrecorriente
·Protección diferencial
·Protección de distancia

5.) Transformador de tensión (VT/CVT)
Se utiliza para:
·Medición de tensión
·Sincronización
·Entrada de relés de protección

6.) Sección de conexión aislada al aire
Los HGIS suelen conectarse a:
·Barras colectoras de AIS
·Líneas aéreas
·Transformadores de potencia
·Terminaciones de cable
·Esto permite una integración más sencilla con las subestaciones existentes.

4. Ventajas de los HGIS de 72,5 kV
* Diseño compacto
·Requieren menos espacio que los AIS convencionales
·Disposición más reducida de la subestación
* Mayor fiabilidad
·Los equipos de conmutación críticos están protegidos dentro de compartimentos de gas
Menos afectados por:
·Polvo
·Humedad
·Contaminación
·Contaminación salina
* Ampliación más sencilla
·Compatible con las subestaciones AIS existentes
·Simplifica los proyectos de modernización
* Menor coste en comparación con los GIS completos
·Utiliza menos secciones aisladas con gas
·Reduce la inversión al tiempo que mantiene las ventajas de los GIS
* Menor mantenimiento
·Los módulos sellados requieren menos limpieza e inspección

5. Aplicaciones típicas
Los HGIS de 72,5 kV se utilizan ampliamente en:
·Subestaciones de transmisión de 66 kV
·Subestaciones de energías renovables
·Sistemas de recogida de energía eólica
·Plantas de energía solar
·Subestaciones industriales
·Subestaciones urbanas
·Subestaciones de tracción ferroviaria
·Proyectos de modernización y ampliación de subestaciones

6. Disposiciones típicas de barras colectoras
Configuraciones habituales:
Barra colectora simple
·Sencilla y económica
·Se utiliza para subestaciones más pequeñas
Barra colectora doble
·Ofrece flexibilidad operativa
·Permite realizar el mantenimiento sin necesidad de una parada total
Barra en anillo
·Mejora la fiabilidad del suministro
«Interruptor y medio»
·Se utiliza en nodos 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 en envolvente metálica aislada con gas por encima de 52 kV
·Serie IEEE C37 — Requisitos para aparamenta de alta tensión

Resumen
La aparamenta híbrida aislada con gas (HGIS) de 72,5 kV es un sistema de conmutación de alta tensión compacto de clase 66 kV que combina equipos primarios protegidos por GIS con conexiones AIS. Normalmente admite una corriente nominal de 1 250 a 3 150 A y una capacidad de cortocircuito de 25 a 40 kA, lo que ofrece un equilibrio entre tamaño compacto, fiabilidad, rentabilidad y fácil integración para las modernas subestaciones de transmisión e industriales.