Distribución de equipos eléctricos en una subestación
La distribución física de los equipos dentro de la subestación es un estudio que requiere de mucha información y dedicación. Normalmente, los equipos suelen distribuirse dentro de la sala eléctrica siguiendo ciertos lineamientos, tales como:
- Los switchgears que alimentan o reciben alimentación de los transformadores, se ubican en la pared del lado del patio de transformadores. De esta forma el acceso de los ductos de barras o cables tendrá el menor recorrido posible y su instalación no cruzará por arriba (o por debajo) de todos los equipos de la subestación.
- Los MCCs se suelen distribuir de forma que las alimentaciones provenientes de los SWGs sean lo más cortas posibles, dado que los cables entre estos equipos suelen ser de elevada sección y gran cantidad de cable por fase. Lo mismo sucede en caso de que se utilicen ductos de barras para interconectar los SWG y los MCCs. También es importante tener definido porqué zona de la subestación saldrán los cables hacia las cargas de campo. Recordemos que el número de cables que salen de los MCCs hacia campo suele ser muy elevado y el ruteado por las bandejas se torna crítico. Esto establece muchas veces un patrón de ubicación prioritario de los MCCs, por sobre el criterio de ubicarlos cerca de los SWGs.
- Los equipos como MCCs, variadores de velocidad, entre otros, pueden tener acceso solo frontal o frontal y posterior. Esto determinará que los mismos puedan ser instalados espalda a espalda, ahorrando espacio en la subestación o que deban instalarse en forma individual para poder acceder por ambos lados.
- Las UPS y los battery chargers, junto a sus paneles de distribución, deben instalarse cercanos a las salas de baterías con el fin de reducir distancias de los cables que los unen.
- Los variadores de velocidad y/o arrancadores suaves se deben instalar entre los SWG o MCCs que los alimentan y la salida de cables en la subestación hacia campo.
- Los paneles de distribución auxiliar (iluminación, tomacorrientes, space heaters, cargas misceláneas, etc) y sus transformadores auxiliares (cuando se requieran) suelen instalarse contra la pared dado que no suelen requerir acceso posterior y de esta forma se gana espacio en la subestación.
- Las cabinas del sistema de control eléctrico o los cuadros de distribución de UPS y battery charger, al ser equipos críticos, suelen ser instalados fuera del límite de arc flash (arc flash boundary)[1].
El espacio libre que se debe dejar entre los cuadros, dependerá muchas veces de los requerimientos de cada cliente y del tipo de cuadro. Por ejemplo, en el frente de los SWG y MCCs de media tensión se suele requerir entre 1,5 y 2 mts libres. Esto se debe a que la profundidad de las cabinas y carros extraíbles de estos equipos suelen necesitar este espacio para su extracción y maniobra. Los equipos como SWG y MCC de baja tensión, suelen requerir alrededor de 1 mt libre en el frente en sus laterales. Hay que tener precaución y establecer claramente con el cliente si estas distancias son con las puertas de las cabinas abiertas o cerradas (normalmente es con la segunda opción).
Estos espacios se requieren no solo para mantenimientos sino para asegurar una vía de evacuación sin obstáculos en caso de una emergencia. Adicionalmente, en caso de requerirse mantenimiento al cuadro o ampliación futura, hay que tener precaución que en esos espacios los equipos pueden desplazarse hacia las puertas de salida sin quedar bloqueados dentro de la subestación.
Otro punto importante a tener en cuenta en todo diseño de una subestación, es el espacio para dar lugar a ampliaciones futuras tanto de transformadores en el patio como de equipos (principalmente SWGs y MCCs) dentro de la sala de equipos. Siempre es preferible diseñar el edificio con espacio para ampliaciones del sistema eléctrico que tener que construir un segundo edificio para albergar las ampliaciones.
[1] El arc flash boundary es una zona segura en la cual los gases provenientes de la explosión de un cortocircuito dentro del cuadro eléctrico no provocan daños a personas o materiales. Se calcula a través del estudio de Arc Flash.
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