Consideraciones eléctricas y conceptos básicos sobre la generación, transmisión y distribución de energía Unidad 1 Parte 2.

Transcripción

1 Consideraciones eléctricas y conceptos básicos sobre la generación, transmisión y distribución de energía Unidad 1 Parte 2. 1

2 CONTENIDO 2. ENERGÍA Generación Subestaciones de energía eléctrica Transmisión de energía Distribución de energía eléctrica... 8 Enlaces de interés

3 Generación 2. ENERGÍA La generación de energía eléctrica consiste en transformar alguna clase de energía, sea mecánica, química, térmica o luminosa en energía eléctrica y para realizar esto se recurre a instalaciones llamadas centrales o plantas eléctricas. 3

4 Plantas eléctricas Este es el primer escalón del sistema eléctrico, en estas instalaciones se realiza el proceso de transformación de alguna clase de energía no eléctrica en energía eléctrica. Tipos de plantas de generación de energía Existen diferentes tipos de plantas o centrales generadoras de energía, estas diferencias dependen del tipo de energía inicial utilizada para luego ser transformada en energía eléctrica, como por ejemplo: Plantas termoeléctricas Instalaciones empleadas para generar energía eléctrica a partir del calor; dicho calor se puede obtener de combustibles fósiles, fusión nuclear o del sol. Centrales eólicas: Instalaciones empleadas para generar energía eléctrica a partir de la energía cinética generada por efectos del viento. 4

5 Centrales hidroeléctricas: Instalaciones empleadas para generar energía eléctrica a partir de la energía potencial del agua contenida en una presa situada a más alto nivel que la central. Equipos usados para la generación de energía: Se necesitan dos tipos de elementos para generar energía; el primero son los equipos usados para transmitir la energía inicial (cinética del viento, potencial del agua, etc.) al segundo equipo que se encarga de generar la energía eléctrica; es de aclarar que, los equipos necesarios para transmitir la energía inicial son todos distintos dependiendo del tipo de la energía a transformar, pero independiente de esto el segundo equipo siempre será el mismo y es un generador eléctrico. Ejemplos: Central eólica; en el primer grupo de equipos tenemos los molinos encargados de transmitir la energía producida por acción de los vientos al segundo equipo que es el generador eléctrico. Central hidroeléctrica: en el primer grupo de equipos encontramos tuberías encargadas de llevar el agua desde una presa a turbinas hidráulicas encargadas de transmitir la energía potencial del agua al segundo equipo que es el generador eléctrico. 2.1 Subestaciones de energía eléctrica Las instalaciones llamadas subestaciones, son plantas transformadoras que se encuentran junto a las centrales generadoras (llamadas también estaciones elevadoras) y en la periferia de las diversas zonas de consumo, enlazadas entre ellas por la red de transporte (red de transmisión de energía). En estas últimas se transforma reduciendo la tensión de la electricidad de la tensión de transporte a la de distribución. 5

6 Transmisión de energía: La energía generada, ya sea hidroeléctrica o térmicamente, se transporta en grandes bloques a través de las líneas de transmisión, las cuales se interconectan por medio de subestaciones; también es llamada red de transporte de energía eléctrica. Esta red es la parte del sistema de suministro eléctrico constituida por los elementos necesarios para llevar hasta los puntos de consumo y a través de grandes distancias la energía eléctrica generada en las centrales eléctricas Elementos para el transporte de energía eléctrica: Transformadores: Los niveles de energía eléctrica producidos deben ser transformados, elevándose su nivel de tensión, esto se hace considerando que para un determinado nivel de potencia a transmitir, al elevar la tensión se reduce la corriente que circulará, reduciéndose de esta manera las pérdidas; los equipos encargados de elevar estos niveles son los transformadores. Líneas de transporte: Una línea de transporte de energía eléctrica o línea de alta tensión es básicamente el medio físico mediante el cual se realiza la transmisión de la energía eléctrica a grandes distancias. Está constituida tanto por el elemento conductor, usualmente cables de acero, cobre o aluminio, como por sus elementos de soporte, la torre de alta tensión o de transmisión. 6

7 Torres de transmisión: Como se explicaba anteriormente, son el medio físico mediante el cual se realiza la transmisión de la energía eléctrica a grandes distancias. Está constituida tanto por el elemento conductor, usualmente cables de acero, cobre o aluminio, como por sus elementos de soporte, la torres de alta tensión o de transmisión. Los elementos que soportan los cables de transmisión, entre ellas las más importantes y más usadas son las torres de amarre, las cuales deben ser mucho más fuertes para soportar las grandes tracciones generadas por los elementos antes mencionados, usadas generalmente cuando es necesario dar un giro con un ángulo determinado para cruzar carreteras, evitar obstáculos, así como también cuando es necesario elevar la línea para subir un cerro o pasar por debajo o encima de una línea existente. Existen también las llamadas torres de suspensión, las cuales no deben soportar peso alguno más que el del propio conductor. Este tipo de torres son usadas para llevar al conductor de un sitio a otro, tomando en cuenta que sea una línea recta, que no se encuentren cruces de líneas u obstáculos. La capacidad de la línea de transmisión afecta el tamaño de estas estructuras principales; por ejemplo, la estructura de la torre varía directamente según el voltaje requerido y la capacidad de la línea. Las torres pueden ser postes simples de madera para las líneas de transmisión pequeñas hasta 46 kilovoltios (kv). Se emplean estructuras de postes de madera en forma de H, para las líneas de 69 a 231 kv. Se utilizan estructuras de acero independientes, de circuito simple, para las líneas de 161 kv o más. Es posible tener líneas de transmisión de hasta kv. 7

8 Distribución de energía eléctrica Es la parte del sistema de suministro eléctrico cuya función es el suministro de energía desde la subestación de distribución hasta los usuarios finales. Esta distribución del servicio eléctrico es responsabilidad de las compañías suministradoras (distribuidoras) que ha de construir y mantener las líneas necesarias para llegar a los clientes. Estas líneas, realizadas a distintas tensiones, y las instalaciones en que se reduce la tensión hasta los valores utilizables por los usuarios, constituyen la red de distribución. Las líneas de la red de distribución pueden ser aéreas o subterráneas. Elementos para la Distribución de Energía: Los elementos que conforman la red o sistema de distribución son los siguientes: 8

9 Subestación de distribución Conjunto de elementos (transformadores, interruptores, seccionadores, etc.) cuya función es reducir los niveles de alta tensión de las líneas de transmisión hasta niveles de media tensión para su ramificación en múltiples salidas. Circuito primario Lo componen los cables de energía que se encuentran después del transformador (tensión reducida) ubicado en las subestaciones de distribución hasta transformadores más pequeños (de distribución) instalados en toda la ciudad sobre postes. Circuito Secundario: Este lo componen los cables de energía que se encuentran después de los transformadores de distribución hasta los usuarios finales (las casas). 9

10 Enlaces de interés Podemos encontrar más información en: %20SES/contenidos_electricidad/Unidad1swf/ContenidoUnidad1.html %20residenciales.pdf 10