Sistemas eléctricos de potencia SEP

SISTEMAS
ELECTRICOS DE
POTENCIA

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. ING. AUGUSTO VALDIVIA

2) La carga se incrementa en
forma continua por lo que el
sistema de potencia debe
DEMA NDA EJECUTA DA Y PROGRA MA DA
adicionar centros de generación 3150 MW

con la finalidad de satisfacer el 3050
2 9 4 4 .7 M W
3 12 5 .2 M W

crecimiento de la demanda. 2950

2850

2750

2650

Asimismo las líneas de transporte 2550
2 2 2 8 .5 M W
deben de proyectarse de tal 2450

2350

manera que estén preparados a 2250

modificaciones y/o ampliaciones 2150
00:30 02:30 04:30 06:30 08:30 10:30 12:30 14:30 16:30 18:30 20:30 22:30

con el correr de los años. EJECUTADO REPROGRAM A PROGRAM A HO R A S


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 un
dispositivo al sistema de puesta a tierra. El objetivo es tener una resistencia
entre el aparato y el sistema de tierra por debajo de los límites establecidos
por la norma. El sistema de tierra consiste en enterrar grandes conjuntos de
varillas de cobre en un terreno tratado y emplear conectores de sección
grande.

• 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 la
operación de un sistema eléctrico de potencia es la de asegurar la continuidad
del suministro a los consumidores y que esté servicio este disponible
permanentemente. 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


CLASIFICACION DE LAS CENTRALES HIDROELECTRICAS

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 deING. AUGUSTO VALDIVIA
baja presión.


C.H. DE AGUA FLUENTE (DE PASADA)

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. ING. AUGUSTO VALDIVIA


C.H. DE AGUA EMBALSADA

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 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 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 PRESA



C.H. DE EMBALSE – POR DERIVACION DE AGUA



C.H. DE BOMBEO
Suelen 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 BOMBA



C.H. DE
BOMBEO
REVERSIBLE

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

Turbina


Bomba



C.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 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/s
Resulta apropiada la instalación de turbinas Francis y especialmente, las turbinas
Kaplan ING. AUGUSTO VALDIVIA

PRINCIPALES COMPONENTES HIDRAULICOS DE UNA
CENTRAL HIDROELECTRICA

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

Por tal motivo, vamos a exponer, a grandes rasgos, la relación de los
componentes 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)


PRINCIPALES COMPONENTES HIDRAULICOS DE UNA
CENTRAL HIDROELECTRICA
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


ESCLUSAS


EMBALSES

TIPOS DE PRESAS

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


EMBALSES

TIPOS DE PRESAS


PRINCIPALES COMPONENTES HIDRAULICOS DE UNA CENTRAL HIDROELECTRICA

CONDUCCIONES 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 LIBRE


CONDUCCIONES DE AGUA POR TUNEL


CAMARA DE CARGA



TUBERIA 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 ING. AUGUSTO VALDIVIA

TUBERIA FORZADA



CHIMENEA 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


PRINCIPALES COMPONENTES HIDRAULICOS DE UNA CENTRAL HIDROELECTRICA

ORGANOS DE APERTURA Y CIERRE
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) Compuertas
Equipos 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) Válvulas
Son 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 CIERRE

VALVULA 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 MARIPOSA


ORGANOS DE CIERRE Y APERTURA

VALVULA 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 MÁQUINAS


TURBINAS HIDRÁULICAS


TURBINAS DE ACCIÓN

TURBINAS 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/transformador
8. Salida de línea.


Esquema de una central térmica convencional

entrada
de carbón recalentador recalentador
primario secundario
chimenea

tolva de
carbón

economizador
entrada de
aire
caliente
carbón
pulverizado

producción
de vapor

trituradora
torre de
refrigeración
recuperadores

T.B.P.
alternador

parque de
transformación ING. AUGUSTO VALDIVIA condensador


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


Centrales térmicas de ciclo combinado

• 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


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).


Centrales nucleares

Tipos de reactor nuclear, según velocidad de los
neutrones:

– Reactores térmicos
– Reactores rápidos o reproductores


Esquema de una central nuclear


Generadores eólicos

• 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.


Centrales solares

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.


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 Combustible
s fósiles

Hidráulic
Nuclear
a


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


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.


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.


Distribución y suministros

• 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.


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