Design

Una subestación de alta tensión está por lo general dividida, desde el punto de vista del control de la misma, en tres (3) sectores:

• Un primer nivel, conformado por los equipos del patio (seccionador, interruptor, transformador de corriente y tensión), denominado nivel de campo y es el encargado de la adquisición de datos tales como:

 Estado de los equipos de maniobra.  Tensiones y corrientes en el sistema.

 Temperatura en los devanados de los transformadores.  Nivel de aceite en los transformadores.

 Nivel de gas en los interruptores.

• Un segundo nivel: control de bahía, conformado por elementos intermedios que dependen de la tecnología de control de la subestación (numérica o convencional) como lo son: armarios de agrupamiento, unidades controladoras de bahía y todos aquellos elementos encargados de las funciones asociadas encargadas a las bahías tales como: control, supervisión, enclavamientos, regulación de voltaje, protección y medición.

• Un nivel superior, de control de subestación, a través del cual se realizan las tareas de supervisión, maniobras y control llevado a cabo por las labores diarias de los operadores, relacionado con la subestación, tales como: control local de la subestación, comunicación, y manejo de los servicios auxiliares.

65

estructura lógica del sistema de control con dos (2) niveles jerárquicos superiores, los cuales deben estar interconectados para los intercambios de información.

Los parámetros que serán transmitidos a los niveles de ejecución de comandos, donde las órdenes para operación (apertura/cierre) provendrán de los niveles de control superiores se direccionan a los equipos de maniobras.

Fig. Nº 3.12 Estructura jerárquica en un Sistema de Control para una Subestación de Alta Tensión

3.14.1 Sistemas de Control Convencionales

Los sistemas de control convencionales en Venezuela datan de la década de los 50 con la construcción de pequeñas subestaciones. El Patio de Distribución Guri se rige basado en las especificaciones del manual

66 ETGS/EEM-210 (EDELCA) (1980) [5]:

“Los instrumentos para indicación remota de telemedidas deberán ser miliamperimétrica de corriente continua para telemedida directa con cables, calibrados y adecuados para la salida de los transductores correspondientes”.

Las características de los sistemas de control convencional se encuentran conformadas por equipos y componentes integrados utilizando cables multiconductores, relés auxiliares, repetidores de disparo y bloqueo cumpliendo los tres (3) niveles de la estructura jerárquica en subestaciones.

Está actualmente establecido que uno de los principales objetivos al instalar un sistema moderno de control es la reducción de costos de cableado entre los diferentes equipos de patio y el nivel de control de subestación.

En una subestación construida con tecnología de control convencional se deben instalar entre 200 y 500 señales por bahías. Dichos enlaces sufren de los factores ambientales, y en el caso de instalaciones a la intemperie están expuestas a riesgos de deterioro serios durante el ciclo de vida de los equipos primarios. En estos casos, las fallas en los cables implican en la mayoría de los casos el reemplazo completo del cableado. La transmisión de datos analógicos en distancias mayores a 50 m usando conductores de cobre trae como consecuencia perdida de señales, ruido y reducción en la precisión del procesamiento de señales.

Las operaciones que se realizan en los patios de alta tensión son realizadas con la mayor precaución que le corresponde y son ejecutadas de

67 diferentes maneras:

 En forma de telemando, desde un despacho de carga a través de un enlace de comunicaciones.

 Localmente, en el propio equipo en el patio exterior.  A distancia, desde la caseta de relés o la de mando.

3.14.2 Sistemas de Control Numéricos

Un sistema de control automatizado para subestaciones eléctricas cumple la estructura general de los sistemas de control de subestaciones. La labor de operación cuando se implementa un sistema de control numérico, los equipos y tableros poseen relés con tecnología IEDs basada en microprocesadores que le brindan “inteligencia” y mayor seguridad al momento de realizar las maniobras. En Sistemas de Control Numérico es importante la selección del esquema aplicable a la subestación y los equipos de protección, comunicación, automatización y control que lo integrarán.

La Fig. Nº 3.13, muestra la arquitectura para un sistema de control numérico.

68

Fig. Nº 3.13 Arquitectura de un Sistema de Control Numérico

A nivel de bahía se debe programar la configuración para los controladores de bahía (lógica programada), enclavamientos, permisivos, alarmas y señalizaciones (SOE) a ser reportadas al SCADA local.

A nivel de subestación se debe programar el control de todas las bahías y el reporte a su vez a los centros de control remotos (centros de despacho de carga). Esta integración reduce la cantidad de cableado de señales y otros equipos requeridos por la subestación, ahorrando así costos tanto de cableado como de espacio en la subestación

CAPITULO IV

MARCO METODOLÓGICO

Es el conjunto de acciones destinadas a describir y analizar el fondo del problema planteado, a través de procedimientos específicos que incluye las técnicas de observación y recolección de datos, determinando el “cómo” se realizará el estudio, esta tarea consiste en hacer operativa los conceptos y elementos del problema que se estudia.

El Marco Metodológico permite definir las técnicas y procedimientos que serán utilizados para llevar a cabo la investigación, con la finalidad de obtener una secuencia de cómo se realizará el estudio y así responder de forma eficiente a la problemática planteada. En tal sentido, se desarrollarán importantes aspectos relativos al tipo de investigación, al diseño de esta, la población estudiada (en el caso de presentarla), las actividades ejecutadas, las técnicas e instrumentos de recolección de información y por último el procesamiento de esta.

4.1 TIPO DE ESTUDIO

La investigación realizada se clasifica como descriptiva, según Hurtado [8] plantea que esta investigación descriptiva tiene como objetivo “lograr la descripción o caracterización de un evento de estudio dentro de un contexto”. Así mismo, Ávila Baray, H.L. (2006) establece que:

“Los estudios descriptivos tienen como propósito la descripción de eventos, situaciones representativas de un fenómeno o unidad de análisis específica” [3].

70

En base a esta declaración se puede considerar que esta investigación es de tipo descriptiva, ya que se realizó un estudio al Sistema de Telemedidas a nivel de 765 kV en la Casa de Relé Nº 1 del Patio de Distribución Guri, determinando las condiciones de todos los componentes que lo forman y del resultado de esta proponer soluciones ó mejoras al mismo.

Así mismo se considera esta investigación no experimental, de acuerdo a Rojas [10], ella establece que una investigación no experimental

“suponen la comprobación empírica de un conjunto de preguntas

de investigación, las cuales se desprenden de los objetivos de la investigación” [10].

No hay manipulación de variables; estas se observan y se describen tal como se presentan de acuerdo a los objetivos y también pueden fundamentarse de algunos elementos cualitativos y cuantitativos.

Esta investigación es no experimental ya que los cambios en la variable independiente ya ocurrieron (condiciones del Sistema de Telemedida) y hay que limitarse a la observación de situaciones ya existentes.

4.2 DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN

Para la realización de esta investigación se plantea como estrategia tanto el diseño de campo como el documental, es decir, una estrategia de tipo mixta. Esto debido a que la técnica documental permite el conocimiento de lo que debería ser, de la descripción detallada de las partes de cada elemento, de las condiciones requeridas para su buen funcionamiento, y

71

permite la observación del comportamiento de los equipos a lo largo de períodos de tiempo establecidos, además el conocimiento del problema se realiza con apoyo en informes técnicos previos, información por medios impresos y electrónicos.

Se considera de campo pues se toman datos e información de forma directa del área donde se lleva a cabo la investigación, sin manipular o controlar variable alguna, es decir para realizar la descripción, observación y verificar el comportamiento de los equipos que conforman el sistema de telemedida, se debió ir al sitio donde se encuentra instalado el sistema. y a su vez, documental porque se fundamenta con la obtención y análisis de datos provenientes de materiales impresos u otros tipos de documentos.

4.3 POBLACIÓN Y MUESTRA

NARVAEZ Rosa [10] define el término de muestra como:

“una parte de ese todo que llamamos universo y que sirve para representarlo”.

La información que se utiliza como población son los sistemas de telemedida de las subestaciones a 765 kV de la Empresa EDELCA, mientras que la muestra es el Sistema de Telemedidas del Patio de Distribución Guri a 765 kV asociado a la Casa de Relé Nº 1.

4.4 TÉCNICAS E INSTRUMENTOS DE RECOLECCIÓN DE