DISTRIBUCIÓN DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA
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Dedicada a elevar la tensión desde el ...
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 DE UN GRAN CENTRO DE CONSUMO




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CLASIFICACIÓN DE LAS REDES
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REDES DE DISTRIBUCIÓN            SUBESTACIÓN
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SUBESTACIÓN
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  1. 1. DISTRIBUCIÓN DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA Cuando se comenzó a utilizar Con ello se pretendía la energía eléctrica la mantener las pérdidas GENERACIÓN y el CONSUMO dentro de unos valores debían mantenerse muy aceptables . próximos. ρ Las PÉRDIDAS de potencia dependen CONDUCTOR: - Material conductor INTENSIDAD - Longitud DE CORRIENTE - Sección En los primeros sistemas eléctricos, como por ejemplo el alumbrado de la Calle de la Perla en el Nueva York de 1882, la generación, transporte y distribución de la energía eléctrica necesaria para alimentar las 7200 lámparas de incandescencia existentes, se hacía a una tensión de 110 V en DC. Los 900 KW de potencia de generación necesarios, estaban situados en un sótano de la propia calle, para intentar mantener las pérdidas dentro de valores aceptables.
  2. 2. DISTRIBUCIÓN DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA La “estrategia” para solucionar esto - una vez que está descubierta- parece clara Disminuir el valor de la corriente, haciendo crecer, la tensión en las líneas de transporte, y así mantener la potencia constante. Los fabricantes de máquinas eléctricas, ayudados por la mejora de los aislantes, estuvieron en disposición de construir Generadores con tensiones más elevadas. Las líneas aéreas de transporte no tenían que esperar mejoras en la tecnología para llegar a tensiones admisibles de miles de voltios. Sólo había un PROBLEMA: la tensión de distribución no podía crecer sin disminuir la seguridad de las personas y de los bienes, uno de los principales atractivos de la electricidad. Si la electricidad tenía que ganar la batalla al gas, en aquellos tiempos fuertemente implantado, era en el terreno de la seguridad. Las tensiones de funcionamiento de los aparatos domésticos e industriales tenían que ser necesariamente bajas, por lo que a igualdad de potencia, daba necesariamente origen a corrientes elevadas. Mientras las Tensiones de Generación, Transporte y Distribución tuvieran que mantenerse idénticas en cada sistema eléctrico, las pérdidas de energía con la distancia entre generación y Consumo, continuaría manteniendo la hegemonía de los pequeños sistemas de corriente continua.
  3. 3. DISTRIBUCIÓN DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA Solamente cuando a uno y otro lado del Atlántico, industriales como Westinhouse, Gaulard y Gibbs cayeron en la cuenta de que aplicando un descubrimiento realizado en 1830 por Faraday y Henry, se podía realizar una transformación de la relación Tensión / Intensidad, se logró superar este problema. Mediante TRANSFORMADORES ELEVADORES se elevaba la tensión obtenida en la Generación, a valores de Transporte, y en las áreas de Consumo se volvían a utilizar TRANSFORMADORES para reducir la tensión a los valores de consumo.
  4. 4. GENERACIÓN, DISTRIBUCIÓN Y TRANSPORTE DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA GENERACIÓN TRANSPORTE DISTRIBUCIÓN ESTACIONES REDUCTORAS PRIMARIAS Y SECUNDARIAS ESTACIÓN ELEVADORA CT CENTRALES ELÉCTRICAS CONSUMOS
  5. 5. EL SISTEMA ELÉCTRICO ESPAÑOL
  6. 6. DESCRIPCIÓN GENERAL DE UN SISTEMA DE ENERGÍA ELÉCTRICA Si tratamos de hacer una descripción del sistema eléctrico desde los puntos de producción de la energía hasta los de consumo, podemos considerar los siguientes escalones. 1º.- PRODUCCIÓN Se realiza en las centrales generadoras, entre las que podemos distinguir tres grupos fundamentales: - Hidráulicas - Térmicas (carbón, combustibles líquidos, gas) - Nucleares Además existen otros sistemas de producción de menor importancia como por ejemplo la energía solar, eólica, biomasa, etc. La energía se genera en los alternadores a tensiones de 3 a 36 kV en corriente alterna.
  7. 7. DESCRIPCIÓN GENERAL DE UN SISTEMA DE ENERGÍA ELÉCTRICA 2º.- ESTACIÓN ELEVADORA Dedicada a elevar la tensión desde el valor de generación hasta el de transporte a grandes distancias. Normalmente emplazadas en las proximidades de las centrales o en la central misma, elevan a tensiones de: 66 - 110- 132 - 220 - 380 kV. 3º.- RED DE TRANSPORTE Esta red, partiendo de las estaciones elevadoras, tiene alcance nacional, uniendo entre sí los grandes centros de interconexión del país y estos con los centros de consumo. Su misión es el transporte de potencias a grandes distancias. Las tensiones utilizadas en España son: 110 - 132 - 220 - 380 kV. Las mayores tensiones empleadas en el mundo son: 550 kV. (EE.UU y U.R.S.S.), 735 kV. (Canadá Y EE.UU.). En la actualidad existe una línea experimental en EE.UU de 1000 kV. Estas redes por su característica de interconexión son redes fundamentalmente MALLADAS.
  8. 8. DESCRIPCIÓN GENERAL DE UN SISTEMA DE ENERGÍA ELÉCTRICA 4º.- SUBESTACIONES DE TRANSFORMACIÓN ( S. E. T. ) Su misión es reducir la tensión del transporte e interconexión a tensiones de reparto y se encuentran emplazadas en los grandes centros de consumo 5º.- REDES DE REPARTO Son redes que, partiendo de las subestaciones de transformación reparten la energía, normalmente mediante anillos que rodean los grandes centros de consumo hasta llegar a las estaciones transformadoras de distribución. Las tensiones utilizadas son: 25 - 30 - 45 - 66 - 110 - 132 kV. 6º ESTACIONES TRANSFORMADORAS DE DISTRIBUCIÓN ( E. T. D. ) Su misión es transformar la tensión desde el nivel de la red de reparto hasta el de la red de distribución en media tensión. Estas estaciones se encuentran normalmente intercaladas en los anillos formados en la red de reparto.
  9. 9. DESCRIPCIÓN GENERAL DE UN SISTEMA DE ENERGÍA ELÉCTRICA 7º.- RED DE DISTRIBUCIÓN EN MEDIA TENSIÓN Son redes que, con una característica muy mallada, cubren la superficie del gran centro de consumo (población, gran industria, etc.) uniendo las estaciones transformadoras de distribución con los centros de transformación. Las tensiones empleadas son: 3 - 6 - 10 - 11 - 15 - 20 - 25 - 30 kV. 8º.- CENTROS DE TRANSFORMACIÓN ( C. T. ) Su misión es reducir la tensión de la red de distribución de media tensión al nivel de la red de distribución de baja tensión. Están emplazados en los centros de gravedad de todas las áreas de consumo. 9º RED DE DISTRIBUCIÓN DE BAJA TENSIÓN Son redes que, partiendo de los centros de transformación citados anteriormente, alimentan directamente los distintos receptores, constituyendo pues, el último escalón en la distribución de la energía eléctrica. Las tensiones utilizadas son: 400/220 V.
  10. 10. ESQUEMA GENERAL DE ALIMENTACIÓN DE UN GRAN CENTRO DE CONSUMO Mapa del Sistema de Transporte ibérico
  11. 11. CLASIFICACIÓN DE LAS REDES La red radial se caracteriza por la alimentación por uno solo de sus extremos transmitiendo la energía en forma radial a los receptores. Como ventajas resaltan su simplicidad y la facilidad RADIAL O EN ANTENA que presentan para ser equipadas de protecciones selectivas. Como inconveniente su falta de garantía de servicio BUCLE O EN ANILLO Según su DISPOSICIÓN y La red en bucle o en anillo se caracteriza por MODO DE ALIMENTACIÓN tener dos de sus extremos alimentados, quedando estos puntos intercalados en el anillo o bucle. Como ventaja fundamental podemos citar su seguridad de servicio y facilidad de mantenimiento, presentando el inconveniente de una mayor complejidad y sistemas de protección así mismo más complicados. MALLADA La red mallada es el resultado de entrelazar anillos y líneas radiales formando mallas. Sus ventajas radican en la seguridad de servicio, flexibilidad de alimentación y facilidad de conservación y manutención. Sus inconvenientes, la mayor complejidad, extensiva a las protecciones y el rápido aumento de las potencias de cortocircuito.
  12. 12. CLASIFICACIÓN DE LAS REDES Tensión Tensión de Categoría más BAJA TENSIÓN U< 1000 V de la línea la línea (KV) elevada (KV) 3 3,6 6 7,2 Según su TERCERA 10 12,0 TENSIÓN 15 17,5 20 * 24,0 ALTA TENSIÓN U>= 1000 V 30 36,0 SEGUNDA 45 52,0 El RLAAT y el RAT, de acuerdo con las normas CEI, subdivide las líneas de alta 66 * 72,5 tensión en tres categorías atendiendo al valor de tensión nominal y de tensión más 110 123,0 elevada. 132 * 145,0 Se entiende por "tensión nominal" el valor convencional de la PRIMERA 150 170 tensión eficaz entre fases con que se designa la línea y a la cual se refieren determinadas características de funcionamiento, y 220 * 245,0 por "tensión más elevada" de la línea, al mayor valor de la tensión eficaz entre fases, que puede presentarse en un instante 400 * 420,0 en un punto cualquiera de la línea, en condiciones normales de explotación, sin considerar las variaciones de tensión de corta duración. (*) Tensiones de uso frecuente.
  13. 13. Tensión de Tensión ¿ MEDIA TENSIÓN o ALTA TENSIÓN? Categoría más la línea de la línea elevada (KV) Dentro de los valores que la (KV) normativa señala para la 3 3,6 ALTA TENSIÓN , las De compañías distribuidoras 6 7,2 realizan la siguiente 1 KV subdivisión. TERCERA 10 12,0 a 50 KV MT DISTRIBUCIÓN 15 17,5 MEDIA TENSIÓN 20 24,0 30 36,0 SEGUNDA 45 52,0 66 72,5 De 50 KV a 110 123,0 300 KV AT 132 145,0 ALTA TENSIÓN PRIMERA 150 170 TRANSPORTE 220 245,0 400 420,0 De 300 KV MAT a 800 KV MUY ALTA TENSIÓN
  14. 14. REDES DE DISTRIBUCIÓN SUBESTACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA Redes MT Líneas aéreas Líneas aéreas con Líneas subterráneas: con conductor conductor aislado - Enterrada en zanja desnudo - Entubada en zanja trenzado - Al aire, en galerías CT intemperie o en edificio (prefabricado o no) Redes BT Aéreas: Subterráneas: - Posadas sobre fachada - Enterrada en zanja o en red existente - Entubada en zanja - Tensada sobre apoyos o - Al aire, en galerías en red existente
  15. 15. NTE - IER DISTRIBUCIÓN EN MT Y BT – CRITERIOS DE DISEÑO La norma NTE-IER (Normas técnicas de edificación – Red exterior), nos plantea los criterios de diseño a tener en cuenta para realizar una distribución de energía eléctrica.
  16. 16. NTE - IER DISTRIBUCIÓN EN MT Y BT – CRITERIOS DE DISEÑO CONEXIÓN A RED EXISTENTE La conexión de la instalación con la red general de la Compañía suministradora podrá realizarse a : A. Una línea de tensión superior a la de las líneas de distribución en alta tensión de la red de distribución prevista en la actuación. Será necesario realizar una subestación. B. Una subestación o un centro de reparto. C. Una línea de tensión igual a las líneas de distribución en alta tensión de la red de distribución prevista en la actuación. D. Un centro de transformación con potencia disponible suficiente en cuyo caso el suministro se efectuará exclusivamente en BT.
  17. 17. NTE - IER DISTRIBUCIÓN EN MT Y BT – CRITERIOS DE DISEÑO CONEXIÓN A RED EXISTENTE A. Una línea de tensión superior a la de las líneas de distribución en alta tensión de la red de distribución prevista en la actuación. Será necesario realizar una subestación.
  18. 18. NTE - IER DISTRIBUCIÓN EN MT Y BT – CRITERIOS DE DISEÑO CONEXIÓN A RED EXISTENTE B. Una subestación o un centro de reparto.
  19. 19. NTE - IER DISTRIBUCIÓN EN MT Y BT – CRITERIOS DE DISEÑO CONEXIÓN A RED EXISTENTE C. Una línea de tensión igual a las líneas de distribución en alta tensión de la red de distribución prevista en la actuación.
  20. 20. NTE - IER DISTRIBUCIÓN EN MT Y BT – CRITERIOS DE DISEÑO CONEXIÓN A RED EXISTENTE D. Una centro de transformación con potencia disponible suficiente en cuyo caso el suministro se efectuará exclusivamente en BT
  21. 21. NTE - IER DISTRIBUCIÓN EN MT Y BT – CRITERIOS DE DISEÑO DEFINICIONES SUBESTACIÓN Centro transformador para reducción de la tensión, con alimentación y salida en alta tensión. CENTRO DE REPARTO Centro fuertemente alimentado, en el que una o más líneas de alta tensión se derivan de otras de la misma tensión. En su interior se alojarán los dispositivos de protección de las líneas derivadas. CENTRO DE REFLEXIÓN Centro que garantiza la alimentación de las líneas de alta tensión que en él concurren, procedentes de una subestación o de un centro de reparto situados en la zona de actuación, mediante un circuito sin carga en explotación normal, denominado circuito cero, alimentado también desde dicha subestación o centro de reparto.
  22. 22. NTE - IER DISTRIBUCIÓN EN MT Y BT – CRITERIOS DE DISEÑO TIPOS DE REDES TIPO DE RED DE DISTRIBUCIÓN Vendrá determinado por los condicionantes siguientes: Forma de conexión a la red (A, B, C o D). Potencia máxima demandada. Superficie de la zona. Tipo de edificación: • Extensiva → 3 a 15 viviendas/ha • Semi-intensiva → 16 a 30 viviendas/ha • Intensiva → 31 a 75 viviendas/ha
  23. 23. NTE - IER DISTRIBUCIÓN EN MT Y BT – CRITERIOS DE DISEÑO TIPOS DE REDES a. RED EN BAJA TENSIÓN EXCLUSIVAMENTE Conexión tipo D Potencia: la disponible en el CT Superficie máxima: • En extensiva: 4ha • En Semi-Intensiva: 2 ha • En Intensiva: 1 ha
  24. 24. NTE - IER DISTRIBUCIÓN EN MT Y BT – CRITERIOS DE DISEÑO TIPOS DE REDES b. RED LINEAL Conexión tipo B o C, con alimentación doble . Máx 10 CTs. Potencia máx.: 8000 kW Superficie máxima: • En extensiva: 200 ha • En Semi-Intensiva: 150 ha • En Intensiva: 80 ha
  25. 25. NTE - IER DISTRIBUCIÓN EN MT Y BT – CRITERIOS DE DISEÑO TIPOS DE REDES c. RED EN ANILLO Conexión tipo B o C, con alimentación única . Máx 10 CTs. Potencia máx.: 8000 kW Superficie máxima: • En extensiva: 200 ha • En Semi-Intensiva: 150 ha • En Intensiva: 80 ha
  26. 26. NTE - IER DISTRIBUCIÓN EN MT Y BT – CRITERIOS DE DISEÑO TIPOS DE REDES d. RED EN ANILLOS MÚLTIPLES Conexión tipo A o B, con alimentación única . Máx 10 CTs por anillo. Número máximo de anillos: • 5 con conexión a subestación. • 3 con conexión a centro de reparto. Potencia máx.: • 40.000 kW con conexión a subestación. • 24.000 kW con conexión a centro de reparto. Superficie máxima por anillo: • En extensiva: 200 ha • En Semi-Intensiva: 150 ha • En Intensiva: 80 ha
  27. 27. NTE - IER DISTRIBUCIÓN EN MT Y BT – CRITERIOS DE DISEÑO TIPOS DE REDES d. RED EN ANILLOS MÚLTIPLES
  28. 28. NTE - IER DISTRIBUCIÓN EN MT Y BT – CRITERIOS DE DISEÑO TIPOS DE REDES e. RED EN HUSO NORMAL Conexión tipo A o B, con alimentación única . Máximo 10 CTs por línea. Máximo 6 líneas. Potencia máx.: 48.000 kW Superficie máxima: • En extensiva: 1.200 ha • En Semi-Intensiva: 600 ha • En Intensiva: 480 ha
  29. 29. NTE - IER DISTRIBUCIÓN EN MT Y BT – CRITERIOS DE DISEÑO TIPOS DE REDES e. RED EN HUSO NORMAL
  30. 30. NTE - IER DISTRIBUCIÓN EN MT Y BT – CRITERIOS DE DISEÑO TIPOS DE REDES f. RED EN HUSO NORMAL MÚLTIPLE Conexión tipo A o B, con alimentación única . En cada huso: Máximo 10 CTs por línea y . Máximo 6 líneas. Potencia máx.: 48.000 kW, por cada huso Superficie máxima por cada huso: • En extensiva: 1.200 ha • En Semi-Intensiva: 600 ha • En Intensiva: 480 ha
  31. 31. NTE - IER DISTRIBUCIÓN EN MT Y BT – CRITERIOS DE DISEÑO TIPOS DE REDES f. RED EN HUSO NORMAL MÚLTIPLE
  32. 32. NTE - IER DISTRIBUCIÓN EN MT Y BT – CRITERIOS DE DISEÑO TIPOS DE REDES g. RED EN HUSO APOYADO Conexión tipo A o B, con alimentación doble. Máximo 10 CTs por línea y máximo 6 líneas. Potencia máx.: 48.000 kW. Superficie máxima: • En extensiva: 1.200 ha • En Semi-Intensiva: 600 ha • En Intensiva: 480 ha Se utilizará en casos donde se prevean ampliaciones de la red de distribución o conexiones con otra red, en cuyos casos uno de los centros de reparto se sustituirá por un centro de reflexión.
  33. 33. NTE - IER DISTRIBUCIÓN EN MT Y BT – CRITERIOS DE DISEÑO TIPOS DE REDES g. RED EN HUSO APOYADO

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