Ud1 Redes de distribución

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.

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.


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.

GENERACIÓN, DISTRIBUCIÓN Y
TRANSPORTE DE LA ENERGÍA
ELÉCTRICA
GENERACIÓN TRANSPORTE DISTRIBUCIÓN

ESTACIONES
REDUCTORAS
PRIMARIAS Y
SECUNDARIAS

ESTACIÓN
ELEVADORA

CT

CENTRALES
ELÉCTRICAS
CONSUMOS

EL SISTEMA ELÉCTRICO ESPAÑOL

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.

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.


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.


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.

ESQUEMA GENERAL DE ALIMENTACIÓN
DE UN GRAN CENTRO DE CONSUMO

Mapa del Sistema de Transporte ibérico

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.

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.

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

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

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.

NTE - IER

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.

NTE - IER


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.

NTE - IER


B. Una subestación o un centro de reparto.

NTE - IER


C. Una línea de tensión igual a las líneas de distribución en
alta tensión de la red de distribución prevista en la
actuación.

NTE - IER


D. Una centro de transformación con potencia disponible
suficiente en cuyo caso el suministro se efectuará
exclusivamente en BT

NTE - IER

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.

NTE - IER

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

NTE - IER
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

NTE - IER
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

NTE - IER
TIPOS DE REDES

c. RED EN ANILLO
Conexión tipo B o C, con alimentación única . Máx 10 CTs.
Potencia máx.: 8000 kW
Superficie máxima:

NTE - IER
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:

NTE - IER
TIPOS DE REDES

d. RED EN ANILLOS MÚLTIPLES

NTE - IER
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

NTE - IER
TIPOS DE REDES

e. RED EN HUSO NORMAL

NTE - IER
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:

NTE - IER
TIPOS DE REDES

f. RED EN HUSO NORMAL MÚLTIPLE

NTE - IER
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:

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.

NTE - IER
TIPOS DE REDES

g. RED EN HUSO APOYADO

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