Redes Eléctricas de Distribución Industrial

1. Universidad de Carabobo
Facultad de Ingeniería
Escuela de Ingeniería Eléctrica
Departamento de Potencia
Redes Eléctricas de Distribución Industrial

2. Red de distribución
Dentro del sistema de suministro eléctrico se diferencian tres actividades principales: la
generación de la energía necesaria para satisfacer el consumo; el transporte, que transfiere la
energía hasta las subestaciones; y la distribución, que hace posible que la energía llegue a los
clientes finales. Los sistemas de distribución en Venezuela están conformados por líneas,
transformadores y subestaciones eléctricas, que operan en diferentes niveles de voltaje. Estos
sistemas están ubicados en todo el territorio nacional, lo que permite un alto porcentaje de
electrificación de zonas urbanas y rurales, alcanzando un 98% de todo el país. Se trata de la
parte del sistema de suministro eléctrico responsable de las compañías distribuidoras de
electricidad hasta los consumidores finales.

3. Red de distribución

4. Niveles de tensión en las Industrias

5. Niveles de tensión en las Industrias

6. Niveles de tensión en las Industrias
Distribución Primaria:
Es aquella que trabaja con niveles de tensión y potencia moderados. En Venezuela los niveles de
tensión suelen ser: 24 kV (Electricidad de Caracas ELECAR) 13.8 kV (Compañía Anónima de
Administración y Fomento Eléctrico, CADAFE y sus comercializadoras) 6.9 kV (ELECAR y empresas
petroleras) y 4.16 kV (empresas del sector petrolero). En este nivel pueden ser alimentados
consumidores especiales como industrias y otros. Los niveles de potencia manejados en este sistema
son modestos, así, por ejemplo: para 13.8 kV. La capacidad de transporte no supera los 5 MVA.
Distribución Secundario:
Esta parte del sistema de potencia corresponde a los menores niveles de potencia y tensión. Estando
más cerca del consumidor promedio (residencial). En Venezuela es común que las empresas eléctricas
suministren potencia en cuatro niveles de tensión básicos y sus combinaciones 120/240V(1φ,2φ) 208V
(2φ,3φ), 480 y 600 V (3φ). De acuerdo a su configuración los sistemas de distribución pueden ser:

7. Topologías en Redes de Distribución
Sistema radial simple
La distribución está en el voltaje de utilización.
Un único transformador primario de servicio y
distribución alimenta todos las cargas. No hay
duplicidad de equipos. La inversión del
sistema es la más baja de todos los arreglos
de circuito.

8. Topologías en Redes de Distribución
Sistema radial expandido
Las ventajas del sistema radial simple se
pueden aplicar a cargas más grandes
mediante el uso de un sistema de
distribución primario radial expandido para
alimentar varias subestaciones unitarias
ubicadas cerca de la carga, que a su vez
alimentan la carga a través de sistemas
secundarios radiales.

9. Topologías en Redes de Distribución
Sistema selectivo primario
La protección contra la pérdida de un
suministro primario puede obtenerse
mediante el uso de un sistema selectivo
primario. Cada subestación está conectada a
dos alimentadores primarios separados a
través de equipos de conmutación para
proporcionar una fuente normal y una
alternativa. Al fallar la fuente normal, el
transformador de distribución se cambia a la
fuente alternativa. La conmutación puede ser
manual o automática, pero habrá una
interrupción hasta que la carga se transfiera a
la fuente alternativa.

10. Topologías en Redes de Distribución
Sistema de lazo primario
Un sistema de lazo primario ofrece mayor
confiabilidad y continuidad del servicio en
comparación con un sistema radial. En los
sistemas de lazo típicos, la energía se
suministra continuamente desde dos fuentes
en los extremos del lazo. Dicho sistema, si se
diseña y opera correctamente, puede
recuperarse rápidamente de una falla de un
solo cable sin pérdida continua de energía
para el equipo de utilización

11. Topologías en Redes de Distribución
Sistema selectivo secundario
Si se conectan pares de subestaciones a través de un interruptor
automático de enlace secundario, el resultado es un sistema selectivo
secundario. Si falla el alimentador primario o el transformador, el
suministro se mantiene a través del interruptor automático de enlace
secundario.
Con la pérdida de un circuito primario o transformador, la carga total de la
subestación puede ser alimentada por un transformador. Para permitir
esta condición, se debe considerar uno (o una combinación) de los
siguientes:
Sobredimensionar ambos transformadores para que un transformador
pueda soportar la carga total;
Proporcionar refrigeración por aire forzado al transformador en servicio
durante el período de emergencia;
Desprendimiento de carga no esencial para el período de emergencia;
Usando la capacidad de sobrecarga temporal en el transformador y
aceptando la pérdida de vida útil del transformador

12. Topologías en Redes de Distribución
Red puntual secundaria
En este sistema, dos o más transformadores de
distribución son alimentados cada uno desde un
alimentador de distribución primaria separado.
Si falla un alimentador primario, o si ocurre una
falla en un alimentador primario o en un
transformador de distribución, los otros
transformadores comienzan a retroalimentarse a
través del protector de red en el circuito fallado.
Esta potencia inversa hace que el protector de red
se abra y desconecte el circuito de alimentación
del bus secundario.

13. Topologías en Redes de Distribución
Ring bus
El bus de anillo ofrece la ventaja de aislar
automáticamente una falla y restaurar el servicio.
Si ocurriera una falla en la Fuente 1, los
Dispositivos A y D operarían para aislar la falla
mientras que la Fuente 2 alimentaría las cargas.
Una falla en cualquier parte del anillo da como
resultado la apertura de dos dispositivos de
interrupción para aislar la falla.

14. Topologías en Redes de Distribución
Red en Lazo o Malla
Esta conexión es más costosa que la de arreglo
radial, debido a que requiere más equipo, pero
cualquier punto sobre la línea tiene servicio desde
dos direcciones.

15. Topologías en Redes de Distribución