sep

ING. AUGUSTO VALDIVIA

SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA


Objetivos Generales

• Reconocer y describir el sistema eléctrico de potencia peruano y sus organismos reguladores.

• Desarrollar criterios para analizar y evaluar la operación de un sistema eléctrico de potencia



Objetivos Específicos

• Identificar las etapas y componentes de los Sistemas Eléctricos de Potencia (SEP).

• Realizar maniobras en un SEP.• Modelar los componentes del SEP.• Analizar y evaluar la operación en estado estable y contingencia de

un SEP empleando programas computacionales especializados.• Controlar la frecuencia y tensión de un SEP.• Identificar el SEP peruano y sus organismos reguladores



Este curso aporta al logro de los siguientes Resultados de la Carrera:

• Los estudiantes aplican matemática, ciencia y tecnología en el diseño, instalación, operación y mantenimiento de sistemas eléctricos.

• Los estudiantes conducen pruebas y mediciones, analizan e interpretan sus resultados para evaluar y mejorar sistemas.

• Los estudiantes trabajan eficazmente en equipo.

• Los estudiantes identifican, analizan y solucionan problemas de equipos y sistemas.

• Los estudiantes trabajan con calidad, seguridad y actúan con principios éticos.



Sistema de Evaluación: d

Nota Final = 0.30 Pa + 0.40 Pb + 0.30 E

Donde:

E = Examen

Pa = Pruebas de Aula

Pb = Pruebas de Laboratorio

Pt = Pruebas de Taller

APROBADO: Nota Final ≥ 11



Los sistemas eléctricos de potencia, están constituidos por:

• La fuente de electricidad (centrales de generación eléctrica).

• Las líneas de transporte (líneas de transmisión, subtransmisión y distribución).

• Los centros de transformación (subestaciones de transformación) .

• Los consumidores (cargas).






La generación en nuestro país, en su mayor parte, es de origen hidráulico y, en menor porcentaje, de origen térmico

Las centrales hidráulicas, se encuentran alejadas de los grandes centros de consumo por lo que se requiere de líneas de transporte en alta tensión (A.T.) a fin de llevar la energía eléctrica desde las centrales a los centros de consumo.



La razón de elevar el nivel de tensión es la de reducir las pérdidas por efecto Joule y reducir las caídas de tensión.

El nivel de tensión se eleva en las subestaciones elevadoras que se encuentran cercanas a la generación.

Una vez que la energía se encuentre en los grandes centros de consumo, se distribuye a los usuarios a niveles de tensión más manejable, evidentemente que para reducir el nivel de tensión habrá que emplear subestaciones reductoras.



CARACTERÍSTICAS QUE INFLUYEN EN LA GENERACIÓN Y TRANSPORTE DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA

La generación y el transporte de la energía eléctrica tiene básicamente tres características fundamentales, ellas son:

1) La electricidad a diferencia del gas y del agua, no puede almacenarse y el productor de la energía eléctrica tiene poco control sobre el consumo en cualquier instante.


Uno de los objetivos de la operación de un sistema de potencia es hacer que la potencia generada en las centrales sea igual a la potencia que demandan los usuarios a todo instante, manteniendo los niveles de tensión y corriente.

Para ello se parte de un estudio de carga diaria como se muestra en la figura donde la carga se puede dividir en dos componentes, una carga constante llamada carga base y otras cargas llamadas picos, que dependen de la hora.


2) La carga se incrementa en forma continua por lo que el sistema de potencia debe adicionar centros de generación con la finalidad de satisfacer el crecimiento de la demanda.

Asimismo las líneas de transporte deben de proyectarse de tal manera que estén preparados a modificaciones y/o ampliaciones con el correr de los años.

DEMANDA EJECUTADA Y PROGRAMADA

2150

2250

2350

2450

2550

2650

2750

2850

2950

3050

3150

00:30 02:30 04:30 06:30 08:30 10:30 12:30 14:30 16:30 18:30 20:30 22:30

HORAS

MW

EJ ECUTADO REPROGRAMA PROGRAMA

3125.2 MW

2944.7 MW

2228.5 MW


3) Para generar electricidad se requiere de combustible, como el carbón, petróleo, gas; o de energía potencial de ríos; todos ellos generalmente alejados de los centros de consumo de electricidad, por lo que uno de los problemas consiste en localizar la central de generación y la distancia de transporte que influye directamente en el costo.

Un aspecto adicional es la influencia sobre el paisaje y la ecología.


TÉRMINOS DE USO FRECUENTE

• Sistema.- se utiliza para describir la red eléctrica completa, incluyendo la generación, transmisión y cargas.

• Carga.- esta expresión puede utilizarse para describir:• Un consumidor o conjunto de consumidores de energía eléctrica, por

ejemplo motores eléctricos.

• Un circuito alimentador determinado que distribuye energía eléctrica.

• La potencia o corriente que pasa a través de una línea o máquina.

• Barra de distribución.- conexión eléctrica de impedancia cero que une varios aparatos o elementos como líneas, cargas, etc.

Generalmente es de cobre o de aluminio.


TÉRMINOS DE USO FRECUENTE• Conexión a tierra.- la conexión de un conductor o armazón de undispositivo al sistema de puesta a tierra. El objetivo es tener una resistenciaentre el aparato y el sistema de tierra por debajo de los límites establecidospor la norma. El sistema de tierra consiste en enterrar grandes conjuntos devarillas de cobre en un terreno tratado y emplear conectores de seccióngrande.

• Avería.- consiste en un mal funcionamiento de la red de potencia,normalmente debido a un defecto del aislamiento.

• Seguridad en el suministro.- uno de los objetivos primordiales de laoperación de un sistema eléctrico de potencia es la de asegurar la continuidaddel suministro a los consumidores y que esté servicio este disponiblepermanentemente. Es por ello que los sistemas de potencia son mallados,para garantizar la continuidad del servicio por varios caminos.


GENERACIÓN DE ELECTRICIDAD

Una central eléctrica es una instalación capaz de convertir la energía mecánica, obtenida de otras fuentes de energía primaria, en energía eléctrica.

En su mayor parte la energía mecánica procede de:

• La transformación de la energía potencial del agua almacenada en un embalse.

• De la energía térmica suministrada al agua mediante la combustión del gas natural, petróleo o del carbón, o a través de la energía de fisión de nuclear

Otras fuentes que han obtenido una utilización limitada hasta la fecha son las energías geotérmica y mareomotriz. También se han utilizado para generación de pequeñas cantidades de energía eléctrica la energía eólica y la energía solar.


CLASIFICACION DE CENTRALES ELECTRICAS

Según el tipo de servicio que prestan:

CENTRALES DE BASE

CENTRALES DE PUNTA

CENTRALES DE RESERVA

CENTRALES DE SOCORRO



CENTRALES DE BASE

También reciben la denominación de centrales principales. Son las destinadas a suministrar la mayor parte de la energía eléctrica permanente, es decir, sin interrupciones de funcionamiento de la instalación, estando en marcha durante largos periodos de tiempo.

Estas centrales preferentemente nucleares, térmicas e hidráulicas, son de gran potencia.

Dentro del tipo de centrales térmicas, un ejemplo característico de centrales de base son las instaladas al pie de mina o bocamina, las cuales se mantienen en funcionamiento ininterrumpido haciendo las paradas imprescindibles para operaciones de mantenimiento.



CENTRALES DE PUNTA.

Están destinadas exclusivamente, para cubrir la demanda de energía eléctrica en las horas de mayor consumo, horas punta. Su funcionamiento se puede considerar periódico, en breves espacios de tiempo, o sea, casi todos los días durante determinadas horas.

Han de ser instalaciones de respuesta muy rápida, tanto en lo referente a la puesta en marcha como a la regulación de sus elementos.

Por tales razones técnicas, suelen ser centrales de tipo hidráulico o térmico con turbinas de gas, que sirven de apoyo a las calificadas como de base.



CENTRALES DE RESERVA

Su intervención dentro del sistema se planifica según los conceptos de reserva económica y reserva técnica.

El primero tiene por objeto disponer de instalaciones que puedan sustituir, total o parcialmente a las centrales de base cuando para éstas exista escasez o carestía de las materias primas: agua, carbón, fuel-oil, etc.

Se entiende por reserva técnica, la necesidad de tener programadas determinadas centrales, primordialmente hidráulicas o con turbinas de gas, dadas sus características de rapidez de puesta en servicio, para suplir a las centrales de gran producción afectadas de fallos o averías en sus equipos..



CENTRALES DE SOCORRO

Tienen, prácticamente, igual cometido que las anteriores, pero en este caso, se trata de pequeñas centrales autónomas que pueden ser transportadas fácilmente en camiones, vagones de ferrocarril o barcos diseñados para tal cometido a los lugares donde se requiere su asistencia.

Generalmente son accionados por motores Diesel.


Según el tipo de generación:

• CENTRAL HIDROELÉCTRICA• CENTRAL TÉRMICA NO NUCLEAR

– • Centrales térmicas a vapor ( turbina de vapor)– • Centrales térmicas de gas ( turbina de gas)– • Centrales térmicas de ciclo combinado– • Centrales térmicas de cogeneración.

• CENTRAL NUCLEAR• CENTRAL SOLAR• CENTRAL EÓLICA



Por su condición de funcionamiento:

– Centrales de agua fluente.– Centrales de agua embalsada.

• Centrales de regulación.• Centrales de bombeo.

En relación con la altura del salto de agua existente, o desnivel:

– Centrales de alta presión.– Centrales de media presión.– Centrales de baja presión.

CLASIFICACION DE LAS CENTRALES HIDROELECTRICASCLASIFICACION DE LAS CENTRALES HIDROELECTRICAS


Se construyen en lugares en el que la energía hidráulica hay que utilizarse en el instante que se dispone de ellas para accionar las turbinas hidráulicas. No cuentan prácticamente con reserva de agua, oscilando su caudal según las estaciones del año.


C.H. DE AGUA FLUENTE (DE PASADA)C.H. DE AGUA FLUENTE (DE PASADA)


El agua de alimentación, proviene de grandes lagos, o de pantanos artificiales, conocidos como embalses, conseguidos mediante la construcción de presas.

Un embalse es capaz de almacenar los caudales de los ríos afluentes, llegando, en ocasiones, a elevados porcentajes de captación de agua.

El agua embalsada se utiliza, según demanda, a través de conductos que la encauzan hacia las turbinas.


C.H. DE AGUA EMBALSADAC.H. DE AGUA EMBALSADA


CENTRALES DE REGULACIÓN

Son centrales con posibilidad de acopiar volúmenes de agua en el embalse, que representan períodos, más o menos prolongados, de aportes de caudales medios anuales.

Al poder embalsar agua durante determinados espacios de tiempo, noche, mes o año seco, etc., prestan un gran servicio en situaciones de bajos caudales, regulándose éstos convenientemente para la producción.

Se adaptan muy bien para cubrir las horas punta de consumo.


C.H. DE AGUA EMBALSADAC.H. DE AGUA EMBALSADA



C.H. DE EMBALSE – A PIE DE PRESAC.H. DE EMBALSE – A PIE DE PRESA

Agua embalsada

Presa

Rejas filtradoras

Tubería forzada

Conjunto de grupos turbina-alternador

Turbina

Eje

Generador

Líneas de transporte de energía eléctrica

Transformadores



C.H. DE EMBALSE – A PIE DE PRESAC.H. DE EMBALSE – A PIE DE PRESA



C.H. DE EMBALSE – POR DERIVACION DE AGUAC.H. DE EMBALSE – POR DERIVACION DE AGUA



C.H. DE BOMBEOC.H. DE BOMBEOSuelen denominarse centrales de acumulación.

Se trata de centrales que acumulan caudales mediante bombeo, con lo que, su actuación, la podemos comparar a la de “acumuladores” de energía potencial.

Para cumplir la misión que da nombre a estas centrales, se recurre a dos sistemas distintos.

Refiriéndonos a un solo grupo, uno de los procedimientos consiste en dotar al mismo de una turbina y una bomba, ambas máquinas, con funciones claramente definidas, independientes entre sí

El otro método, se basa en la utilización de una turbina reversible





C.H. DE BOMBEO CON TURBINA Y BOMBAC.H. DE BOMBEO CON TURBINA Y BOMBA



C.H. DE BOMBEO

REVERSIBLE

C.H. DE BOMBEO

REVERSIBLE

http://www.epec.com.ar/PaginaOficial2/generacion_central_h_rio-grande-como-funcionan.html


Turbina


Bomba



C.H. DE BOMBEOC.H. DE BOMBEO

Para ambos sistemas, turbina y bomba o turbina reversible, durante

las horas nocturnas, y previas las maniobras oportunas en la central

de bombeo, se prepara al grupo para que funcione como bomba una

vez que, con otro grupo de la misma central o desde otra hidráulica,

térmica o nuclear, se alimenta al generador, el cual hace las

funciones de motor síncrono



En relación con la altura del salto de agua existente, o desnivelEn relación con la altura del salto de agua existente, o desnivel

Según el salto de agua existente pueden ser :

Centrales de Alta Presión: salto superior a 200m y caudales promedios de 20m3/s

Turbinas Pelton y Francis

Centrales de Media Presión: salto entre 200 y 20m alcanzando caudales de hasta 200m3/s.Preferentemente, las turbinas utilizadas son de tipo Francis y Kaplan (Pelton para saltos altos)

Centrales de Baja Presión: saltos inferiores a 20m con caudales de hasta 300m3/sResulta apropiada la instalación de turbinas Francis y especialmente, las turbinas Kaplan


PRINCIPALES COMPONENTES HIDRAULICOS DE UNA CENTRAL HIDROELECTRICA

Hacer un listado completo, de todos los elementos que integran unacentral hidroeléctrica, sería una tarea excesivamente laboriosa.

Por tal motivo, vamos a exponer, a grandes rasgos, la relación de loscomponentes fundamentales que conforman dichas instalaciones, si bien, ya de entrada, la presentamos dividida en dos grandes conjuntos

1.Conjunto Presa– Embalse:,Obras, equipos, etc. (almacenar y encauzar el agua)

2.Central: Edificios, equipos, sistemas, etc. (transformaciones de la energía eléctrica)



Conjunto Presa– Embalse:•Embalse

• Presa y aliviaderos.•Tomas y depósito de carga.

• Canales, túneles y galerías.• Tuberías forzadas.• Chimeneas de equilibrio.

Central:•Turbinas hidráulicas.•Alternadores.•Transformadores.•Sistemas eléctricos de media, alta y muy alta tensión.•Sistema eléctrico de baja tensión.•Sistema eléctrico de corriente continua.•Medios auxiliares.•Cuadros de control.


EMBALSES


EMBALSES


ESCLUSAS


ESCLUSAS


EMBALSES

TIPOS DE PRESASTIPOS DE PRESAS

Presa de GravedadTienen un peso adecuado para contrarrestar el momento de vuelco que produce el qgua


EMBALSES



EMBALSES



EMBALSES



EMBALSES



EMBALSES



EMBALSES




CONDUCCIONES DE AGUACONDUCCIONES DE AGUA

Son todos los conductos y equipos afines comprendidos entre el embalse y la descarga.

Esquema de una conducción de agua a gran distancia


CONDUCCIONES DE AGUA A PELO LIBRECONDUCCIONES DE AGUA A PELO LIBRE


CONDUCCIONES DE AGUA A PELO LIBRECONDUCCIONES DE AGUA A PELO LIBRE


CONDUCCIONES DE AGUA POR TUNELCONDUCCIONES DE AGUA POR TUNEL


CONDUCCIONES DE AGUA POR TUNELCONDUCCIONES DE AGUA POR TUNEL


CAMARA DE CARGACAMARA DE CARGA


CAMARA DE CARGACAMARA DE CARGA


CONDUCCIONES DE AGUA

TUBERIA FORZADATUBERIA FORZADA

Tambien se nombran tubers de presión, debido a las elevadas presiones que han de soportar en toda su superficie, al estar totalmente llenas de agua, y desplazarse ésta no por la pendiente existente sino por efecto de presión.

Tienen la misión de conducir al agua directamente desde el punto de alimentación hasta las turbinas instaladas en la central






CONDUCCIONES DE AGUA

CHIMENEA DE EQUILIBRIOCHIMENEA DE EQUILIBRIO

En toda C.H. en la que la conducción del agua sea por un túnel ó galería a presión y que termine en una tubería forzada, se construye al fin del túnel un pozo vertical denominado chimenea de equilibrio cuya misión es la de reducir al máximo las consecuencias nocivas provocadas por los golpes de ariete


Son todos aquellos equipos hidromecánicos que se emplean para permitir y cerrar el paso del agua en diferentes puntos de la central.

Se distinguen los siguientes tipos:

A) Ataguías Ubicadas al inicio de un túnel en una represa, sólo se emplean cuando se hace mantenimiento al túnel.

B) CompuertasEquipos ubicados en túneles después de las ataguías, al inicio de canales y en cámaras de carga. Son fabricadas en plancha de acero y accionadas mecánicamente. Existen diferentes tipos de compuertas tales como la compuerta Vagón, radial, de clapeta, deslizante, de oruga, etc.

C) VálvulasSon dispositivos mecánicos de cierre que actúan en tuberías o conducciones cerradas.Las más empleadas son el tipo compuerta, mariposa y esférica.


ORGANOS DE APERTURA Y CIERREORGANOS DE APERTURA Y CIERRE


ORGANOS DE APERTURA Y CIERRE

VALVULA MARIPOSAVALVULA MARIPOSA

Se utilizan solamente para dar paso total o bloquear por completo la circulación de agua.

Se instalan preferentemente, en las tuberías forzadas, antes de la llegada del agua a la turbina.


VALVULA MARIPOSAVALVULA MARIPOSA


ORGANOS DE CIERRE Y APERTURA

VALVULA ESFERICAVALVULA ESFERICA

Están diseñadas para realizar la apertura o cierre total en un conducto.

Tienen cierre estanco , se usan en saltos de gran altura y gran caudal.

En la mayoría de los casos disponen de by-pass para equilibrar presiones


SALA DE MÁQUINASSALA DE MÁQUINAS


TURBINAS HIDRÁULICAS


TURBINAS DE ACCIÓN

TURBINAS DE REACCIÓNTURBINAS DE REACCIÓN


TURBINAS PELTON


MONTAJE DE CANGILONES


TURBINA PELTON DE UN SOLO INYECTOR


TURBINA PELTON DE VARIOS INYECTORES


CARCAZA FRANCIS


INGRESO Y SALIDA DE AGUA


ÁLABES DIRECTRICES


RODETE FRANCIS


DISPOSICIÓN DEL EJE DE LA TURBINA


MONTAJE DE LA TURBINA FRANCIS


TURBINA KAPLAN


SECCIÓN TRANSVERSAL DE UNA C.H. CON TURBINA KAPLAN


ROTOR KAPLAN


TURBINAS DE BULBO




Centrales térmicas convencionales

Usan la presión del vapor de agua o de gases para producir la energía mecánica que mueve el alternador.



De vapor. • Se utiliza vapor de agua en un ciclo cerrado. • El agua se calienta en grandes calderas mediante la combustión de

carbón o fuel y se produce vapor a mucha presión. • La presión del vapor de agua mueve una turbina que acciona un

generador eléctrico. (carbón: grandes chimeneas, fuel: volatilidad del precio)





1. Combustible.2. Caldera.3. Calentadores.4. Chimenea.5. Torre de enfriamiento.6. Turbinas .7. Alternador/transformador8. Salida de línea.


Esquema de una central térmica convencional

entrada de carbón

tolva de carbón

entrada de aire caliente

carbón pulverizado

producción de vapor

trituradora

recuperadores

parque de transformación

alternadorT.B.P.

condensador

recalentador primario

recalentador secundario

economizador

chimenea

torre de refrigeración



De gas. • Se utiliza gas en lugar de agua. • La combustión del carbón gas o fuel produce gases. • Los gases a altas temperaturas mueven la turbina que

acciona el generador eléctrico.


Turbina a gas en ciclo simple

compresor

turbina

Cámara de Combustión


Inconvenientes: residuos contaminantes• Humos: desulfurizador de humos • Particulas sólidas: precipitador de partículas • Evitar residuos: Tecnología de lecho fluidizado



• Dos turbinas, una de gas y una de vapor para generar electricidad • Se aprovechan los gases de salida de la turbina de gas para calentar el

agua y producir vapor que acciona un generador movido por una turbina de vapor cuya potencia se suma a la del generador de la turbina de gas

• Mayor aprovechamiento energético

Centrales térmicas de ciclo combinado


Centrales térmicas de ciclo combinado


Ventajas de un ciclo combinado

EFICIENCIA:• Utilizando los gases de escape de la turbina a gas, en el caldero de

la turbina a vapor se consigue un ciclo combinado, con el cual se logra incrementar la eficiencia de 38 % a 58 %.

• En la actualidad es el sistema mas eficiente comercialmente disponible para la generación de energía eléctrica.

POTENCIA: • Se logra aumentar la potencia en 50%.


Centrales nucleares

• El calor liberado por los elementos combustibles en el reactor nuclear se utiliza para generar vapor que mueve la turbina


Centrales nucleares

Elementos del reactor nuclear: 1. Combustible: material fisionable (compuesto de uranio)2. Moderador: disminuye la velocidad de los neutrones rápidos (agua, grafito o

agua pesada)3. Refrigerante: extrae el calor que genera el combustible (líquidos o gases)4. Reflector: reduce el escape de neutrones (agua, grafito o agua pesada)5. Barras de control: absorben neutrones para controlar la reactividad del

reactor (más barras, más energía)6. Blindaje: evita escapes (hormigón, agua o plomo).


Tipos de reactor nuclear, según velocidad de los neutrones:

– Reactores térmicos– Reactores rápidos o reproductores

Centrales nucleares


Esquema de una central nuclear


• Se aprovecha la energía cinética del viento, disponiendo molinos con las palas orientadas en la dirección del viento

• Componentes: Palas, generador, torre de soporte, cables de tensión

• Ventajas: coste del combustible• Inconvenientes: variaciones de viento, suministro

irregular.

Generadores eólicos



Se aprovecha la radiación solar para producir energía eléctrica • Proceso fototérmico. Calor de la radiación calienta un fluido, produciendo

vapor. Para captar la radiación se utilizan helióstatos que captan la variación del Sol respecto a la Tierra

• Proceso fotovoltaico. Efecto fotovoltaico, la radiación incide en unos módulos solares (cristal de semiconductor). Los módulos solares generan electricidad en corriente continua. Un inversor fotovoltaico convierte la corriente continua en corriente alterna que finalmente se suministra a la red eléctrica.

Centrales solares



Sistema Eléctricos de Potencia

• Es un conjunto de centrales eléctricas, transformadores, dispositivos de maniobra y otros componentes que están interconectados por líneas aéreas y cables de energía para proveer de electricidad a los consumidores


Partes del sistema de potencia

Puede ser dividido en tres subsistemas:• Generación: fuentes de energía eléctrica.• Transmisión: Transporta la energía eléctrica desde las fuentes a los

centros de carga en altas tensiones.• Distribución: Distribuye la energía eléctrica desde subestaciones

(22,9kV-10 kV) al usuarios final.


Objetivo de un SEP

• generar la energía suficiente, en los lugares apropiados, y

transmitirla a los centros de consumo. En estos centros, la energía

debe ser distribuida a los consumidores en forma individual, de

forma y calidad apropiadas, con los menores costos económico y

ecológico con la mayor seguridad posible.


Estructura SEP

La estructura de un sistema de potencia es grande y compleja. Sin embargo, ella puede ser dividida en los siguientes componentes principales:

• Fuente de energía.• Convertidor de energía.• Sistema de transmisión.• Sistema de distribución.• Carga.


Requisitos

• Durante las etapas de planeamiento y operación de los sistemas eléctricos se debe de observar algunos requisitos:– Las demandas de potencia activa y reactiva deben ser integramente

satisfechas.

– La calidad del servicio, la cual implica en:

– Pequeñas variaciones de las magnitudes de tensión ( 5% en torno al valor nominal) y de frecuencia ( 0,05 Hz en torno al valor nominal de 60 Hz).

– Alta confiabilidad (continuidad del suministro).


Producción energía eléctrica

Eólica

Nuclear

Combustibles fósiles

Hidráulica


Rol de los transformadores

• Gran ventaja de la energía eléctrica es que se puede generar en BT en un generador AC y ser elevado a una tensión más alta para ser transmitida a una distancia mucho mayor.



• Esto significa que cada parte del sistema de potencia puede funcionar a una tensión óptima:– Generadores (11-22 kV)– Las cargas (220V, 400V, etc.)– Transmisión (138 kV, 220 kV,

400 kV, o superior).


• Las altas Tensiones son esenciales para elevar la eficiencia de la transmisión de la energía eléctrica:– la tensión se eleva en el

transformador en un número de veces, la corriente es reducida en la misma proporción.



Sistemas de entrega de la energía eléctrica


Este sistema de la entrega de energía se refiere al sistema de transmisión y distribución (T&D)

• Miles de km de L.T. y distribución.• Cientos de SE, transformadores y otros equipos.• Gran área geográfica.• Interconectados.• Operando adecuadamente.• Satisfacciendo necesidades del cliente.

Sistemas de entrega de la energía eléctrica


Función de T&D

• entregar energía eléctrica confiable a los consumidores de electricidad en el lugar de consumo y lista para ser usado.


Transporte de energía eléctrica


Esquema general del sistema

eléctrico


Niveles de tensión

Los valores normalizados en muchos países son:• a) Transmisión: 750; 500; 220; 138; 69 kV.• b) Subtransmisión: 138; 110; 60; 34,5 kV.• c) Distribución.Primaria: 34,5; 22,9; 10 kV.• d) Distribución Secundaria: 380/220V, 220V.


Según la topología

• Radial .• En anillo (mallado).


Interconexión

• Ventajas.– Economía;– Confiabilidad;– Mejor utilización de los recursos

• Desventajas:– Incremento del nivel de corriente de falla.– Propagación de los disturbios a otros sistemas.– Mayor dificultad en satisfacer el requisito en cuanto a la

frecuencia de operación.


Interconexión


Sistema de transmisión

• Se extiende desde la fuente de generación.

• Consiste de cables subterráneos yo conductores aéreos de conductores separados.


Subestaciones de distribución

• Sirve a su propia área de carga.• Reduce la tensión de

subtransmisión.• Consiste de uno o más bancos de

transformadores de potencia con el equipo de regulación de tensión necesaria, barras y equipos de protección, control y maniobra


Distribución

• Funciona desde la barra de baja tensión a los centros de carga donde se ramifica los alimentadores trifásicos y laterales monofásicos


Transformadores de distribución

• Reduce la tensión de distribución al nivel de utilización.


Transmisión vs. distribución

• POR EL NIVEL DE TENSIÓN:

UTRANSMISIÓN>35kV, USUBTRANSMISIÓN<35kV

• POR LA FUNCIÓN: la distribución incluye todo el equipamiento de tensión de utilización, más todas las líneas que alimenten de energía a los transformadores de servicio.

• POR LA CONFIGURACIÓN:

transmisión - anillo; la distribución – radial.


Distribución y suministros

• Líneas de transmisión y distribución: traslada la energía eléctrica de de un punto a otro.

• Transformadores: cambia los niveles de tensión de la energía transmitida.

• Equipo de protección: provee seguridad y opera cuando la seguridad falla.


• Equipo de regulación de tensión: mantiene el nivel de tensión entro de los límites aceptables con los cambios de la carga.

• Equipo de supervisión y control: para evaluar el funcionamiento de equipos y del sistema, alimentando de esta información al sistema de control.

Distribución y suministros

Education

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