Power & Energy Magazine - Spanish - July/August 2019 - 48

falla de retorno considerada para el diseño del sistema de
conexión a tierra de la estación de alta tensión. Por lo tanto,
la determinación de la corriente resultante que fluye hacia
los electrodos de tierra es una tarea importante.

600

V_GSU2 (kV)

500
400
300
200
100
0
-100

Estudio de la coordinación de aislamiento
0.
1

5

0.
09

0.
09

0.
08
0.
08
5

0.
07
0.
07
5

5

0.
06

0.
06

0.
05

5

-200
Tiempo (ms)
(a)
500
400
300
200
100
0
-100

1
0.

5
09

0.

09

5

0.

08

08
0.

0.

5
07

07
0.

0.

5
06

0.

0.

05
0.

06

-200

5

V_GIS_Cable_GSU2 (kV)

600

Tiempo (ms)
(b)

(p.u.)

gráfico 6. Las sobretensiones en (a) el terminal de GSU2
(V_GUS2) y (b) la interfaz del cable GIS (V_GIS Cable_GSU2).

V GSU1 HV
1.75
1.50
1.25
1
0.75
0.50
0.25
0
-0.25
-0.50
-0.75
-1
-1.25
-1.5
-1.75
0.008
0.01 0.012 0.014 0.016
Tiempo (s)
Fase A

Fase B

0.018

0.02

Fase C

gráfico 7. El perfil de tensión de fase a tierra en el terminal de GSU1 para la energización de GSU1.
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Las conclusiones y recomendaciones de diseño que resultan de un estudio del sistema de conexión a tierra incluyen
lo siguiente:
✔ el diseño térmico
*	la determinación de las secciones transversales
requeridas para los diferentes componentes de conexión a tierra (conductores, electrodos, varillas y
electrodos de la base)
*	el material del conductor general, teniendo en cuenta la
temperatura, las exigencias mecánicos y la corrosión
✔ diseño de la red a tierra
*	la dirección para un tipo de red a tierra en malla
*	los electrodos a tierra de la base recomendados
*	la separación o interconexión a tierra recomendada.

ieee power & energy magazine

Los estudios de la coordinación de aislamiento determinan
si el aislamiento del equipo podrá resistir las posibles sobretensiones transitorias causadas por rayos o sobretensiones
de conmutación. Esta evaluación se centra en la protección
contra sobretensiones provista por los protectores de sobretensiones del equipo de la subestación.
En una subestación donde se instala un nuevo condensador síncrono, los siguientes componentes son algunos de
los nuevos equipos que generalmente se requieren para la
interconexión a la red eléctrica:
✔ transformador elevador del generador (GSU, por sus
siglas en inglés)
✔ cable subterráneo de muy alta tensión
✔ subestación con aislamiento de gas (GIS, por sus siglas en inglés).
En el gráfico 5, se muestran dos tipos de configuraciones de subestaciones que ilustran cómo una sobrecarga
de rayos viaja desde una línea aérea al GSU y a través
del equipo de la subestación. En el ejemplo que sigue,
existen protectores de sobretensiones en el punto de interconexión cerca del equipo principal para brindar protección contra las sobretensiones previstas. Algunas de estas
ubicaciones incluyen
✔ entrada de cable
✔ Terminal de GSU
✔ entrada de línea aérea (si es necesario; no se muestra
en el gráfico 5)
✔ entrada de GIS (si es necesario; no se muestra en el
gráfico 5).
El primer paso en un estudio de coordinación de aislamiento implica la selección de protectores de sobretensiones
con la capacidad nominal mínima que pueda proteger efectivamente el equipo cercano. La selección se basa en
✔ la sobretensión máxima continua
✔ las sobretensiones transitorias esperadas y su duración.
Los siguientes pasos para un estudio de coordinación de
aislamiento consisten en
✔ la selección de criterios de confiabilidad
✔ la determinación de exigencias de tensión del equipo
julio/agosto 2019
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