Sistemas Eléctricos: Generación, Transporte y Distribución de Energía

1. El Sistema Eléctrico

El sistema eléctrico es un conjunto complejo que abarca desde la generación de energía eléctrica hasta su distribución a los consumidores finales. Se compone de tres subsistemas principales:

1.1 Subsistema de Producción (A)

Este subsistema incluye todas las centrales generadoras de energía eléctrica, como centrales hidroeléctricas, térmicas, nucleares, eólicas, solares, etc.

1.2 Subsistema de Transporte (B)

Comienza en las estaciones de transformación elevadoras de las centrales generadoras. A través de líneas de transporte de muy alta tensión, la energía llega a las estaciones de distribución, donde se reduce la tensión para su posterior distribución.

1.3 Subsistema de Distribución (C)

Formado por las redes primarias de distribución, estaciones transformadoras de distribución y las redes secundarias de distribución, este subsistema lleva la energía eléctrica a los consumidores finales.

2. Características del Sistema Eléctrico

• Número de fases: El sistema trifásico es el más utilizado, aunque el monofásico se emplea en baja tensión.
• Tensiones de servicio:
  • Baja tensión: 127/240/400 V
  • Media tensión: 300 V hasta 25 kV
  • Alta tensión: 30 kV hasta 110 kV
  • Muy alta tensión: 132 kV hasta 400 kV
• Frecuencia de la red: 50 Hz en toda Europa.

3. Líneas Eléctricas

Son líneas de corriente alterna trifásica a 50 Hz, con tensión nominal eficaz entre fases superior a 1 kV. Se clasifican en tres categorías:

1. Líneas de tensión nominal superior a 66 kV.
2. Líneas con tensión nominal entre 66 kV y 3 kV.
3. Líneas con tensiones nominales inferiores a 30 kV o iguales o superiores a 1 kV.

4. Redes Eléctricas

Las redes eléctricas conectan las centrales generadoras con los clientes a través de estaciones transformadoras y de distribución. Existen dos tipos principales:

• Redes eléctricas de transporte: Conectan la central generadora con las estaciones transformadoras reductoras.
• Redes eléctricas de distribución: Llevan la energía eléctrica desde las redes de transporte hasta los clientes.

4.1 Tipos de Red de Distribución

• Red de reparto (red primaria): Compuesta por líneas aéreas o subterráneas y subestaciones de transformación de media a baja tensión.
• Red de MT y BT: Incluye líneas aéreas o subestaciones de 15-20 kV, centros de transformación de MT/BT, y líneas aéreas trenzadas y subterráneas de BT.

El tipo de red depende de factores como la forma de conexión a la red, la superficie de la zona, la potencia demandada y el tipo de edificación.

5. Centros de Transformación

Son instalaciones con uno o varios transformadores reductores de alta a baja tensión, junto con la aparamenta y obra complementaria necesarias.

5.1 Clasificación de los Centros de Transformación

• Alimentación:
  • CT alimentado en punta: Con una línea de alimentación y conectado en derivación de la red principal.
  • CT alimentado en paso: Con una línea de entrada y otra de salida.
• Propiedad:
  • CT de empresa: Con una o varias celdas de línea y una de protección.
  • CT de cliente: Puede ser de baja tensión (BT) o media tensión (MT).
• Emplazamiento:
  • CT intemperie: Un transformador de no más de 160 kW.
• Acometida:
  • Aérea: Línea aérea de MT.
  • Subterránea: Línea subterránea de MT.

5.2 Otros Tipos de Centros de Transformación

• CT de maniobra: Empleado en redes de MT, con estructura monobloque y tres celdas con interruptor de carga de 2 kV.
• CT prefabricado: Muy frecuente, puede ser de superficie o subterráneo.

5.3 Constitución Básica de un Centro de Transformación

Dependiendo del número de transformadores, existen dos tipos básicos:

• CT con equipo transformador sencillo: Celdas de línea, celdas de protección, transformador y cuadro de BT.
• CT con equipo transformador doble: Celdas de línea, dos celdas de protección, dos transformadores y dos cuadros de BT.