Análisis técnico-económico para celdas aisladas en SF6 de 60KV (GIS)

Abstract

El proyecto consiste en realizar un estudio técnico-económico de la tecnología GIS (gas insulated switchgear), basada en el gas SF6 ( hexaoruro de azufre), a emplear en el diseño de estaciones de 60kV. Se analizó de acuerdo a los valores eléctricos de operación : corriente de cortocircuito, corriente de barras y corriente nominal. Aspectos como dimensiones y área ocupada, requerimientos de mantenimiento, costos de adquisición y montaje conforman la base del análisis de manera de obtener soluciones óptimas. El estudio se realizó para el caso particular de la estación 5053 de Sauce que se encuentra en la calle Sergio Tarallo, a unos 500 metros de la ruta 67, antes de la entrada a la ciudad de Sauce. Actualmente se parte de la base que se encuentra alimentada en 31,5kV desde la salida 6 de la estación 5T05 Suarez y desde la salida 9 de la estación Canelón Chico. Tiene una salida en 31,5kV hacia la estación 5054 Santa Rosa. Cuenta con un transformador 30/15kV de 7,5MVA y seis salidas de 15kV. Se plantearan los cambios necesarios para transformar la estación con aislamiento en aire en GIS (gas insulated switchgear), donde se pasará la tensión de trabajo a 60kV. El estudio contempla la realización de las especificaciones técnicas de la ampliación necesaria de la subestación (obra civil), de los tendidos de cable subterráneo y conexiones con la líneas aéreas, del montaje de los equipamientos. Los GIS son un tipo tecnología de celda en media tensión aisladas en gas SF6 el cual tiene propiedades de aislante eléctrico óptimo.Los GIS han estado en operación en todo el mundo desde hace más de 50 años, con éxito probado. Toda esta experiencia confirma la solidez en la tecnología, que es aplicada para la construcción por casi todos los grandes fabricantes de aparamentas eléctricas. Estos equipos manejan una gama de tensiones que van desde 72.5 kV a 1200 kV y una potencia de hasta 7.000 MW. La unidad básica llamada bahía, ofrece en forma reducida de dimensiones, a pesar de la alta tensión, las operaciones necesarias para el manejo de la interrupción y control del circuito eléctrico. Tal cual lo ofrecen las celdas en 36 kV o menos, en todas sus versiones. La diferencia radica en que la aislación de todos los componentes del sistema es en gas SF6, contenidos en un recinto de fundición de aluminio, normalmente. Por aspectos operacionales, de montaje y flexibilidad, están formados por partes, bloques acoplables, mediante bridas aislantes. El embarrado, simple o doble, también aislado en SF6 siempre son segmentados en cada bahía. Agilitan el montaje y permiten la implementación planificada o no de extensiones del sistema. Existen diferencias fundamentales en comparación con la tecnología aislada en aire. Una de las más notorias a favor de las GIS es que las dimensiones son muy reducidas permitiendo optimizar el área. El volúmen ocupado por una GIS está entre el 3 al 8% del que le corresponde a una AIS ( air insulated switchgear) de la misma tensión nominal y para las mismas prestaciones.