La norma “IEEE 693-2018 Práctica recomendada para el diseño sísmico de subestaciones transformadoras”, desarrollada por el Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE), contiene recomendaciones para el diseño sísmico de edificios y estructuras de subestaciones transformadoras y para el diseño y calificación sísmica de equipos de subestaciones transformadoras.
Esta práctica recomendada es para subestaciones nuevas y ampliaciones o mejoras planificadas a subestaciones existentes. No está previsto modernizar las subestaciones existentes de acuerdo con estas prácticas recomendadas. Se proporcionan instrucciones sobre cómo incorporar esta práctica recomendada en la especificación. La norma IEEE 693 está diseñada como un conjunto integrado de requisitos para la calificación sísmica de equipos de energía eléctrica. Los usuarios deben utilizar esta norma sin modificar ni eliminar ningún requisito salvo lo permitido aquí.
Esta norma revisada analiza las recomendaciones de diseño sísmico para subestaciones, incluida la calificación de diferentes tipos de equipos. Consiste en recomendaciones de diseño, criterios sísmicos, métodos y niveles de calificación, capacidades estructurales, requisitos de desempeño para la operación de equipos, métodos de instalación y documentación.
El estándar IEEE 693 es un estándar del Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos, también reconocido por el Instituto Nacional Americano de Estándares. El propósito de esta norma es proporcionar un conjunto único de reglas y regulaciones que cubran el diseño sísmico de subestaciones eléctricas nuevas y existentes, conduciendo así a la estandarización. Esta norma proporciona los requisitos mínimos a los que debe ajustarse el diseño de una subestación eléctrica, excluidas las centrales nucleares. Esta norma cubre el diseño de disyuntores, transformadores, interruptores de aislamiento y puesta a tierra, transformadores de instrumentos, interruptores de circuito, protectores contra sobretensiones y otros equipos.
Las cuestiones de instalación se tratan en esta norma bajo los siguientes títulos:
Los métodos de calificación se analizan en los siguientes títulos:
En esta norma se especifican tres niveles de calificación sísmica: alto, medio y bajo. Para niveles de competencia altos y medios, la aceleración del período cero (también conocida como aceleración máxima del suelo) se establece en 0,5 g y 0,25, respectivamente (no se requiere ningún cálculo para equipos de competencia baja). Aquí significa aceleración debida a la gravedad. Con una amortiguación del 2 por ciento, la aceleración máxima (es decir, la parte superior del espectro de respuesta) es inferior a 1,65 g y 0,85 g para capacidad alta y media, respectivamente, y la frecuencia de corte se define como 33 Hz.
La calificación se logra a través de uno de los siguientes métodos: pruebas en mesa vibratoria, cálculos y experiencia. Esta norma recomienda que a la mayoría de los equipos en la misma área se les dé el mismo nivel de calificación (para intercambiabilidad y redundancia).
Hoy en día, existe una necesidad y demanda de estructuras que puedan soportar las grandes fuerzas que puede crear la actividad sísmica: tanto para la integridad de estos edificios como para la seguridad de las personas. Para las subestaciones eléctricas que actúan como parte del sistema de generación, transmisión y distribución eléctrica, la liberación repentina de energía resultante de la ruptura de fallas geológicas en la corteza terrestre debe abordarse con consideraciones sísmicas únicas.
Las subestaciones transformadoras son únicas porque mantienen la funcionalidad, están compuestas de materiales únicos como porcelana y compuestos, tienen propiedades dinámicas de alta frecuencia y amortiguación relativamente baja, y permiten interconectar equipos a través de conductores eléctricos.
La norma IEEE 693-2018 aborda estas preocupaciones y numerosos factores asociados para las subestaciones. La práctica recomendada aborda edificios, cimientos, servicios de estaciones y equipos de telecomunicaciones, además de varios temas en sus apéndices, como disyuntores, transformadores, interruptores de desconexión y condensadores.
En la última actualización de esta norma, se han modificado los requisitos de ensayo de mesa vibratoria para la calificación de bujes. Los efectos de carga sísmica conductiva ahora se incluyen explícitamente como parte de la calificación de ciertos equipos.
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