Subestación eléctrica.

Subestación de distribución y transmisión de energía eléctrica para aplicaciones de alto y/o medio voltaje;

dicha subestación está conectada a una línea trifásica de suministro de energía, caracterizada por el hecho de que esta comprende:

- un primer conjunto de tres barras colectoras (200) y un segundo conjunto de tres barras colectoras (300) que están mutuamente alineados en un plano sustancialmente vertical (101); y

- para cada fase de la línea de suministro de energía, un primer dispositivo de interrupción y desconexión (150) y un segundo dispositivo de interrupción y desconexión (150) que comprenden un recinto (1) que comprende un primer cojinete (40) que dispone un primer terminal de conexión (13), un segundo cojinete (41) que dispone un segundo terminal de conexión (11) y un tercer cojinete (42) que dispone un tercer terminal de conexión (2) y que contiene una unidad de interrupción (4) que tiene un contacto fijo (10) y un contacto móvil (9), y una unidad de desconexión (5) que comprende un primer contacto fijo (23), un segundo contacto fijo (21) y un tercer contacto fijo (24), cada uno de los cuales se conecta a uno de los terminales de conexión correspondientes (13, 11, 2), y un primer contacto móvil (33), un segundo contacto móvil (31) y un tercer contacto móvil (34) que se pueden acoplar a los contactos fijos correspondientes; dichos primer y segundo dispositivos de interrupción y desconexión (150) dispuestos mutuamente opuestos en una posición sustancialmente simétrica respecto a dicho plano sustancialmente vertical (101) y están eléctricamente conectados a una primera barra colectora y una segunda barra colectora que respectivamente pertenecen a dicho primer y segundo conjuntos de tres barras colectoras.

Subestación eléctrica [0001] La presente invención se refiere a una subestación de distribución y transmisión de energía eléctrica para aplicaciones de alto y/o medio voltaje, es decir, para voltaje superior a 1000 voltios.

Más particularmente, la presente invención se refiere a una subestación de energía eléctrica con un sistema trifásico de doble barra colectora que difiere de los tipos conocidos de subestación en la simplicidad y la compacidad de su estructura constructiva y es así optimizada en sus funciones y económicamente ventajosa.

Se conoce del estado de la técnica que las subestaciones de energía eléctrica con un sistema trifásico doble de barras colectoras usan dos conjuntos separados de tres barras que son sostenidas por una estructura de soporte, típicamente una puerta de soporte, y están eléctricamente conectadas a una línea de suministro de energía trifásica. En particular, dos barras están conectadas a cada fase de la línea de suministro de energía: una primera barra pertenece a un primer conjunto de tres y una segunda barra pertenece al segundo conjunto de tres. A la subestación además se le suministra uno o más transformadores de energía y/o de distribución y una serie de componentes primarios, tales como, por ejemplo, desconectadores, disyuntores, transformadores de instrumento, etc., y de componentes secundarios, por ejemplo, protectores de barras colectoras, protectores de sobretensión, etc. Dichos componentes primarios y secundarios permiten proporcionar las conexiones eléctricas necesarias entre las diferentes partes de la subestación y asegurar su correcto funcionamiento.

La adopción de un sistema trifásico doble de barras colectoras es particularmente ventajosa ya que permite alta flexibilidad y fiabilidad en aplicaciones y permite, en particular, operar una carga que se conecta a la subestación incluso cuando un sistema de barras está desconectado; además, debido a la redundancia del sistema de doble barra colectora, es posible desempeñar las operaciones de mantenimiento necesarias sin tener que poner toda la subestación fuera de línea.

No obstante, en el estado actual de la técnica, las arquitecturas constructivas según las cuales se fabrican las subestaciones tienen inconvenientes.

En particular, una configuración típica de una subestación con un sistema de doble barra trifásica coloca los dos conjuntos de tres barras de modo que queden paralelas entre sí y alineadas en un plano horizontal; por consiguiente, los diferentes dispositivos conectados a las barras de una misma fase están dispuestas de modo que queden distribuidas a lo largo de la extensión longitudinal de dichas barras. Esto implica un aumento considerable en la ocupación del espacio y en las dimensiones totales de la subestación, con un consiguiente impacto negativo en los costes de instalación y en el impacto medioambiental.

Tampoco se puede ignorar el hecho de que el gran número de componentes primarios usados en tipos conocidos de subestaciones contribuye intrínsecamente al aumento en la ocupación del espacio y los costes de la subestación. Además, ya que dichos componentes normalmente son elementos individuales independientes, los requisitos de mantenimiento correspondientes en su totalidad son exigentes. En la publicación FR 2 251 se describe una subestación de distribución y transmisión de energía eléctrica que incluye barras colectoras.

El objetivo de la presente invención es proporcionar una subestación de distribución y transmisión de energía eléctrica para aplicaciones de alto y/o medio voltaje que tiene una estructura compacta y dimensiones reducidas, para reducir significativamente la ocupación del espacio requerida con respecto a las subestaciones conocidas.

Dentro del alcance de este objetivo, un objeto de la presente invención es proporcionar una subestación de distribución y transmisión de energía eléctrica para aplicaciones de alto y/o medio voltaje cuya arquitectura constructiva permita reducir el impacto visual medioambiental y los costes de instalación.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar una subestación de distribución y transmisión de energía eléctrica para aplicaciones de alto y/o medio voltaje que permita optimizar la ejecución de operaciones de conmutación eléctrica y para aumentar la flexibilidad en aplicaciones con respecto a los tipos conocidos de subestación.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar una subestación de distribución y transmisión de energía eléctrica para aplicaciones de alto y/o medio voltaje que permita reducir requisitos de mantenimiento con respecto a los tipos conocidos de subestación.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar una subestación de distribución y transmisión de energía eléctrica para aplicaciones de alto y/o medio voltaje que sea altamente fiable, relativamente fácil de fabricar y con costes competitivos.

Este objetivo, estos objetos y otros que quedarán de manifiesto en adelante se consiguen por una subestación de distribución y transmisión de energía eléctrica para aplicaciones de alto y/o medio voltaje según la reivindicación 1.

La subestación según la invención, por lo tanto, tiene una configuración optimizada en la cual el espacio requerido y las dimensiones totales se reducen considerablemente con respecto a los tipos conocidos de subestación.

Otras características y ventajas de la invención quedarán de manifiesto a partir de la descripción de formas de realización preferidas pero no exclusivas de la subestación según la invención, ilustradas solo a modo de ejemplo no limitativo en los dibujos anexos, donde:

La Figura 1 es una vista frontal esquemática de una primera configuración posible de la conexión entre dos conjuntos de tres barras colectoras y una pluralidad de dispositivos de interrupción y desconexión usada en la subestación según la invención;

La Figura 2 es una vista frontal esquemática de una segunda configuración posible de la conexión entre dos conjuntos de tres barras colectoras y una pluralidad de dispositivos de interrupción y desconexión usada en la subestación según la invención;

La Figura 3 es una vista desde arriba de la subestación de la figura 1;

La figura 4 es una vista de una forma de realización posible de un dispositivo de interrupción y desconexión que se puede usar en la subestación según la invención.

En relación con las figuras anteriormente mencionadas, la subestación eléctrica según la invención comprende dos conjuntos de tres barras colectoras (L1, L2; L3) , designados por los números de referencia 200 y 300 respectivamente.

Ventajosamente, en la subestación según la invención, los dos conjuntos de tres barras colectoras 200 y 300 se alinean mutuamente en un plano sustancialmente vertical 101 y están eléctricamente conectados a dispositivos adecuados de interrupción y desconexión que son generalmente designados por la referencia numérica 150, de la manera descrita en más detalle en adelante; dichos dispositivos son adecuados para asegurar las conexiones necesarias entre una línea de energía trifásica, no mostrada en las figuras, por la que se alimenta la subestación, y las diferentes partes que componen dicha subestación.

En particular, cada fase de la línea de suministro de energía usa dos dispositivos de interrupción y desconexión 150, como se muestra esquemáticamente en las figuras 1-3; formas de realización posibles de dispositivos de interrupción y desconexión 150 que se pueden usar en la subestación eléctrica según la invención se describen en las solicitudes de patentes internacionales no. PCT/EP99/07915 y no. PCT/EP99/07914.

En particular, como se muestra en detalle en la figura 4, cada dispositivo de interrupción y desconexión 150 comprende un recinto 1 provisto de tres cojinetes: un primer cojinete 40 que dispone un primer terminal de conexión 13, un segundo cojinete 41 que dispone un segundo terminal de conexión 11, y un tercer cojinete 42 que dispone un tercer terminal de conexión 2; dichos terminales de conexión permiten proporcionar las conexiones eléctricas en la entrada y la salida a los dispositivos 150. En la forma de realización mostrada en la figura 4, el tercer cojinete 42 está dispuesto, con respecto al recinto 1, de modo que quede orientado en el misma dirección que el primer y el segundo cojinetes 40 y 41; en una manera completamente equivalente, como se muestra en las figuras 1-3, el tercer cojinete 42 puede estar dispuesto de modo que quede orientado en la dirección opuesta con respecto a los cojinetes 40 y 41. El recinto 1, que contiene un fluido aislante, por ejemplo,... [Seguir leyendo]

1. Subestación de distribución y transmisión de energía eléctrica para aplicaciones de alto y/o medio voltaje; dicha subestación está conectada a una línea trifásica de suministro de energía, caracterizada por el hecho de que esta comprende:

- un primer conjunto de tres barras colectoras (200) y un segundo conjunto de tres barras colectoras (300) que están mutuamente alineados en un plano sustancialmente vertical (101) ; y

- para cada fase de la línea de suministro de energía, un primer dispositivo de interrupción y desconexión (150) y un segundo dispositivo de interrupción y desconexión (150) que comprenden un recinto (1) que comprende un primer cojinete (40) que dispone un primer terminal de conexión (13) , un segundo cojinete (41) que dispone un segundo terminal de conexión (11) y un tercer cojinete (42) que dispone un tercer terminal de conexión (2) y que contiene una unidad de interrupción (4) que tiene un contacto fijo (10) y un contacto móvil (9) , y una unidad de desconexión (5) que comprende un primer contacto fijo (23) , un segundo contacto fijo (21) y un tercer contacto fijo (24) , cada uno de los cuales se conecta a uno de los terminales de conexión correspondientes (13, 11, 2) , y un primer contacto móvil (33) , un segundo contacto móvil (31) y un tercer contacto móvil (34) que se pueden acoplar a los contactos fijos correspondientes; dichos primer y segundo dispositivos de interrupción y desconexión (150) dispuestos mutuamente opuestos en una posición sustancialmente simétrica respecto a dicho plano sustancialmente vertical (101) y están eléctricamente conectados a una primera barra colectora y una segunda barra colectora que respectivamente pertenecen a dicho primer y segundo conjuntos de tres barras colectoras.

2. Subestación según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que dichos primer y segundos dispositivos de interrupción y desconexión (150) están dispuestos en una posición sustancialmente simétrica respecto a dicho plano vertical (101) .

3. Subestación según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que dichos primer y segundo dispositivos de interrupción y desconexión (150) tienen ambos un primer terminal de conexión (13) , que está eléctricamente conectado a dicha primera barra colectora, y un segundo terminal de conexión (11) , que está eléctricamente conectado a dicha segunda barra colectora.

4. Subestación según la reivindicación 3, caracterizada por el hecho de que esta comprende una pluralidad de varillas de conexión (50) que son adecuadas para sostener estructuralmente dicho primer y segundo conjuntos de tres barras colectoras (200, 300) . Cada una de dichas varillas de conexión está hecha de un material de conducción, para proporcionar la conexión eléctrica entre una barra colectora y el terminal de conexión correspondiente.

5. Subestación según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que esta comprende un portal de soporte

(60) que es adecuado para sostener el segundo conjunto de tres barras colectoras mencionado (300) .

6. Subestación según unas o más de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por el hecho de que dicho primer dispositivo de interrupción y desconexión (150) tiene un tercer terminal de conexión (2) que está eléctricamente conectado a una fase de la línea de suministro de energía y dicho segundo dispositivo de interrupción y desconexión (150) tiene un tercer terminal de conexión (2) que está eléctricamente conectado a un transformador de energía y/o distribución.

7. Subestación según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que dicha unidad de desconexión (5) comprende un elemento giratorio (8) al cual dichos primer y segundo contactos móviles (33, 31) están rígidamente fijos, y en que dichos primer y segundo contactos fijos (23, 21) están respectivamente dispuestos en el plano de rotación de dichos primero y segundo contactos móviles.

8. Subestación según la reivindicación 7, caracterizada por el hecho de que el tercer contacto móvil (34) de la unidad de desconexión (5) se fija en el recinto de la cámara de interrupción (7) de dicha unidad de interrupción.

9. Subestación según la reivindicación 8, caracterizada por el hecho de que dicha unidad de desconexión (5) comprende un cuarto contacto móvil (32) , que está rígidamente fijo a dicho elemento giratorio (8) , un correspondiente cuarto contacto fijo (22) a voltaje de línea a tierra, que se encuentra en el plano de rotación de dicho cuarto contacto móvil, y un quinto contacto fijo a voltaje de línea a tierra, que se puede acoplar a dicho tercer contacto móvil (34) .

10. Subestación según la reivindicación 7, caracterizada por el hecho de que dicho elemento giratorio (8) se acciona por un motor eléctrico (9) .

11. Subestación según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que esta comprende al menos un transformador de instrumento (16, 17) que se dispone dentro de cada uno de dichos primer y segundo dispositivos de interrupción y desconexión.