Las subestaciones eléctricas móviles o transportables son unidades que se pueden trasladar de manera práctica de un sitio a otro para abastecimiento de energía eléctrica, por su alto valor e imposibilidad de remplazo inmediato se equipan con sistemas de detección y extinción automática por agentes gaseosos como el FM-200 o el Novec 1230.
ZENSITEC provee sistemas de detección y extinción con gases para Subestaciones Móviles, en conformidad con la normativa NFPA, desde el diseño de ingenierías, provisión de equipos, montajes y mantenimientos.
Para proteger las Subestaciones Transformadoras Móviles se instalan sistemas de detección y extinción automática de incendios por gas FM-200 o NOVEC-1230, que son agentes limpios (no dejan residuos) y seguros, contemplados dentro de la NFPA-2001.
En las subestaciones móviles eléctricas se protegen con gas NOVEC-1230 o FM-200 la Sala de Alta Tensión y la Sala Media Tensión, donde el cilindro de gas se coloca estratégicamente dentro o fuera de estas. La cantidad de gas y ubicación de los cilindros dependerán de los volúmenes a proteger, temperatura y el espacio disponible.
Para garantizar una protección efectiva contra incendios, es necesario realizar un análisis previo del riesgo de las áreas críticas que necesitan protección y determinar la cantidad de gas adecuada y ubicación preferible del o los cilindros de gas.
Para determinar la concentración de diseño y cantidad de gas de extinción NOVEC-1230 en una estación eléctrica móvil, debe considerarse que al ser un equipo móvil, podrá emplazarse en distintos sitios con distintas temperaturas y altitudes, por lo tanto debe cubrirse el escenario más desfavorable. En cuanto a la temperatura ambiente a la que estarán los cilindros se debe contemplar la más baja posible (la cual no podrá ser inferior a 0ºC) y respecto a la altura sobre el nivel del mar, debe considerarse el nivel más bajo.
Respecto del sistema de Detección se determinarán los tipos de detectores de incendios a utilizar, la cantidad, ubicaciones y demás equipos asociados (pulsadores de alarma, pulsadores de descarga y aborto, sirenas-balizas, dampers de cierre, etc.).
Otro punto a destacar es que los equipos protegidos deben desenergizarse al momento de descarga del agente de extinción para garantizar la extinción efectiva y evitar reigniciones posteriores.
Como valor de referencia se establece una concentración de diseño de FM200 entre el 7% a 8% de FM200 en volumen para las salas de tableros de las subestaciones eléctricas móviles, pero este valor debe ser validado por cada fabricante.
El gas FM 200 y el gas NOVEC-1230 son agentes extintores efectivos para proteger contra incedios a subestaciones eléctricas móviles. Son ideales, pues son seguros para las personas, no dañan los equipos electrónicos, no dejan residuos luego de la descarga y requieren mínimo espacio para los cilindros contenedores de gas.
La instalación de un sistema de protección contra incendios basado en gas NOVEC 1230 o FM200 en una subestación trasformadora móvil consiste en uno o dos cilindros con el gas que se conectan a través de tuberías a las toberas o difusores de descarga ubicadas en las áreas a proteger. La activación del sistema de extinción se realiza de forma automática al detectarse un evento de incendio por detectores de humo, de temperatura o de llama. Completan la instalación las sirenas y balizas de alarma con una Central de incendios que recibe información de los detectores, activa las sirenas y comanda la extinción, al mismo tiempo que reporta el estado de la instalación a otros sistemas de control.
Por estas razones, la instalación de sistemas de protección contra incendios basados en FM 200 o NOVEC-1230 es una opción ideal para subestaciones eléctricas móviles.
Detalle de información:
Las ventajas de utilizar gas FM-200 o NOVEC-1230 en subestaciones eléctricas transportables son las siguientes:
a) son gases limpios (no dejan residuos luego de la descarga).
b) son gases no son corrosivos y no conductores de electricidad.
c) son sistemas muy compactos (requieren poco espacio para el cilindro de gas).
d) extinguen en muy corto tiempo, rápido knock down (descarga total en menos de 10 segundos e inmediata supresión)
e) el NOVEC-1230 es un gas seguro para el medio ambiente y se descompone rápidamente.
Sin embargo, la protección contra incendios en subestaciones eléctricas portátiles o móviles también presenta dificultades, como la necesidad de un diseño a medida que contemple los requerimientos de la NFPA y las particularidades de un equipo móvil. Se determinará el tipo, cantidad y ubicación de los detectores de incendio y demás equipos del sistema de deteccipón y alarma. Luego, se deberá realizar la configuración o seteo de los detectores y en la central incendio que comandará la descarga automática, se programará una lógica adecuada con tiempos de retardo y seteos específicos para esta aplicación móvil. Finalmente, será necesario una prueba de funcionamiento integral de todo el sistema y con su lógica de programación. Todas estas tareas deben ser realizadas por personal capacitado y con experiencia en estos sistemas para asegurar una adecuada protección.
En resumen, el uso del gas FM-200 y el gas NOVEC-1230 para la protección contra incendios en subestaciones eléctricas compactas móviles son soluciones eficaces y seguras, siempre que sea realizada por personal capacitado con un análisis previo del riesgo y determinando cantidad de gas, tipo de detectores, ubicación de equipos, configuración de la central y prueba final.
Además, es esencial que la instalación y el mantenimiento del sistema de protección contra incendios con Gas NOVEC-1230 o FM200 en subestaciones móviles sean realizados por personal capacitado y certificado para garantizar su correcto funcionamiento y eficacia.
Aplicaciones y usos de las Subestaciones o Estaciones Eléctricas móviles:
Las Subestaciones de transformación de energía móviles se utilizan en diversos sectores como:
- Minería
- Plataformas de perforación de gas y petróleo
- Petroquímica
- Smart grid
- Servicios en redes de distribución primaria
- Sistemas fotovoltaicos
- Parques eólicos
- Plantas de comunicaciones y transmisión
- Obradores para plantas en construcción
- Industrias de mediano y gran porte
- Sector ferroviario
- Siderurgia y metalurgia
- Obras viales y construcción
¿Qué sistemas de extinción por gas se utilizan en Estaciones Transformadoras Compactas móviles?
Para las subestaciones transformadoras móviles se pueden utilizar gases de extinción, siendo los más comunes el gas FM200 o NOVEC-1230, los cuales son altamente eficaces, no dejan residuos, no dañan a los equipos ni a las personas y ocupan muy poco espacio.
¿Cuál es la importancia de la detección y alarma de incendios en subestaciones eléctricas móviles?
La detección de incendios y activación de extinción automática son fundamentales en las subestaciones eléctricas móviles para garantizar un rápido y eficaz combate del fuego, evitando así daños mayores. Cuanto más rápida sea la respuesta del sistema contra incendios menores serán los daños causados por el fuego.
¿Cómo se realiza la detección y extinción por gas en subestaciones eléctricas móviles?
La detección y el control automático de descarga del gas de extinción están comandados por una central de incendio la cual también recibe información de los detectores de humo, detectores de calor y detectores de llama que monitorean las áreas protegidas. El sistema es totalmente automático, frente a un evento de incendio que active dos o más detectores se activará el sistema de extinción gaseoso en dicho sector, el cual se encargará de sofocar el incendio de forma rápida y eficiente.
Qué diferencia hay entre una estación eléctrica transformadora móvil y una subestación eléctrica móvil?
Independientemente que sean móviles o fijas, la principal diferencia que encontramos entre estas es la magnitud de las tensiones manejadas. Las estaciones transformadoras están vinculadas a transmisión de Media-Alta Tensión y las subestaciones eléctricas para tensiones más bajas.
Subestaciones Fijas o Móviles?
Las subestaciones móviles son equipos diseñados para solucionar situaciones en las que el consumo eléctrico puede cambiar de ubicación durante el proceso productivo o cuando el lugar operativo es difícil de acceder geográficamente, como ocurre en la actividad minera.
Una de las características de estos equipos es que pueden trabajar en conjunto con grupos generadores, funcionando como subestaciones elevadoras para proporcionar energía en caso de contingencias o suministros temporales.
Las subestaciones móviles tienen la capacidad de reducir significativamente el tiempo necesario para la construcción, pruebas y puesta en marcha en comparación con los equipos convencionales.
Además, pueden disminuir los plazos de entrega hasta en cuatro meses.
Las subestaciones móviles están montadas sobre un trailer para facilitar su transporte y emplazamiento en campo.
Más información sobre Estaciones Fijas y Móviles:
Las subestaciones eléctricas son importantes porque permiten transmitir y distribuir la energía eléctrica a largas distancias, desde las centrales generadoras hasta los hogares y empresas, a través de las redes de transporte y distribución.
¿Cómo se clasifican las subestaciones eléctricas según su función?
Las subestaciones eléctricas se clasifican según su función en tres tipos: subestaciones transformadoras, subestaciones de distribución y subestaciones de compensación.
¿Cuál es la función de las subestaciones transformadoras?
Las subestaciones transformadoras tienen la función de modificar el nivel de tensión de la energía eléctrica para su transporte y distribución a largas distancias.
¿Cuál es la función de las subestaciones de distribución?
Las subestaciones de distribución tienen la función de distribuir la energía eléctrica a los usuarios finales, como hogares, empresas e industrias.
¿Cuál es la función de las subestaciones de compensación?
Las subestaciones de compensación tienen la función de corregir las fluctuaciones de voltaje y frecuencia en la red eléctrica, para mantener la calidad del suministro de energía eléctrica.
Clasificación de las subestaciones:
A continuación se explican las distintas clasificaciones de las Subestaciones eléctricas para un mayor entendimiento:
En la actualidad, existen tres tecnologías principales para la construcción de subestaciones eléctricas: AIS, GIS y subestaciones híbridas.
La tecnología AIS (Air Insulated Substation – Subestación Aislada en Aire) es la más antigua y tradicional. En este tipo de subestaciones, todos los componentes eléctricos se encuentran aislados en aire y, por lo tanto, se requieren grandes superficies para mantener las distancia de seguridad eléctrica. Por lo general, se utilizan para tensiones de hasta 550 kV.
Las subestaciones AIS también son cuestionadas por su impacto ambiental debido la necesidad de despejar el área loq ue podría implicar la tala de árbole para evitar la interferencia con líneas de alta tensión. Por otro lado, la construcción de una subestación AIS puede llevar hasta 18 meses, lo que puede afectar el tiempo de implementación de un proyecto eléctrico.
Las subestaciones GIS (Gas Insulated Substation – Subestación Aislada en Gas) son más compactas que las subestaciones AIS, ya que utilizan encapsulados con gas SF6 para aislar los componentes eléctricos. Se utilizan comúnmente para tensiones de 115 kV y superiores. La tecnología GIS permite la construcción de subestaciones más pequeñas y eficientes con reducción de pérdidas de energía y también son más seguras. Además, requieren menos mantenimiento y son más resistentes a las condiciones climáticas adversas (como fuertes vientos, nieve y lluvia). Por todas estas razones, las subestaciones GIS son ideales para instalaciones en zonas urbanas o con limitaciones de terreno, y también es común utilizar la tecnología GIS para ampliar la capacidad de subestaciones existentes, ya que permite agregar mayor cantidad de circuitos de salida por área disponible. La tecnología GIS también permite la flexibilidad de poder construir módulos en serie para ampliar la capacidad de la subestación de forma escalable. Las subestaciones GIS tienen una vida útil más larga (alrededor de 30 años), lo que puede ser beneficioso en términos de inversión a largo plazo. Por otro lado, el gas SF6 utilizado como aislante en la tecnología GIS tiene un alto potencial de calentamiento global si no se maneja adecuadamente durante el mantenimiento o la eliminación.
Las subestaciones híbridas combinan ambas tecnologías, AIS y GIS, para aprovechar las ventajas de ambas. En este tipo de subestaciones, los componentes de alta tensión se aíslan en gas SF6, mientras que los componentes de baja tensión se aíslan en aire. De esta manera, se pueden lograr subestaciones más compactas y eficientes que las AIS, pero a su vez más económicas que las GIS.
A continuación se presenta una tabla comparativa de las tres tecnologías principales de subestaciones eléctricas, incluyendo características principales, ventajas y desventajas:
| Tecnología de Subestación | Características Principales | Ventajas | Desventajas | Tensiones de operación |
|---|---|---|---|---|
| AIS (Subestación Aislada en Aire) | Componentes aislados en aire | – Menor costo en comparación con GIS y subestaciones híbridas. | – Requiere mayor cantidad de terreno para su implantación para mantener la distancia de seguridad eléctrica entre componentes. Consecuente impacto ambiental en posible deforestación. | 550 kV o mayores |
| GIS (Subestación Aislada en Gas) | Componentes aislados en gas SF6 | – Más compacta y eficiente que AIS, reduce pérdidas de energía, requiere menos mantenimiento, resistente a condiciones climáticas adversas. | – Costo más elevado que AIS. – El gas SF6 tiene impacto en el efecto invernadero. | 115 kV o mayores |
| Subestaciones híbridas | Combinación de componentes aislados en aire y gas SF6 | – Combina las ventajas de ambas tecnologías. | – Mayor costo que AIS (pero menor que GIS). | Varias tensiones de operación, según diseño y necesidad. |
La elección de la tecnología de subestación adecuada dependerá de factores como el espacio disponible, la capacidad de carga necesaria y el presupuesto disponible. Aunque la tecnología AIS es la más tradicional, la tecnología GIS y las subestaciones híbridas ofrecen importantes ventajas en términos de eficiencia y reducción de costos a largo plazo. Es importante analizar las necesidades específicas de cada proyecto antes de tomar una decisión en cuanto a la tecnología de subestación a utilizar.
ZENSITEC provee sistemas de detección y extinción con gases para Subestaciones Fijas o Móviles con equipos Certificados UL y en conformidad con la normativa NFPA, incluyendo Ingeniería, Montaje, Puesta en funcionamiento y Mantenimiento.
