Calidad y operación del suministro eléctrico: parámetros, equipos y reservas

Calidad del suministro

Calidad del suministro: amplitud, frecuencia, continuidad (98%).

Generación y distribución

Generación: empresa estatal.

Distribución: empresa de zona.

Fuentes de energía

Fuentes de energía: disponibilidad (renovable), utilización (energía primaria, secundaria, útil). La calidad energética se refiere a la energía primaria.

Etapas

Etapas: 20-36 / 40-55 / 56-73 / 73-actual.

Regímenes y subestaciones

R ordinario: potencia instalada > 50 MW.

R especial: potencia instalada < 50 MW.

Subestación: transformador (elevar/disminuir tensión), maniobra (conectar un circuito con otro).

Centrales eléctricas

Centrales — materia prima:

• Hidroeléctrica: convencional, bombeo, mareomotriz.
• Térmica: convencional, no convencional.
• Solar: fotovoltaica; termosolar (esta es térmica, no convencional).
• Eólica.
• Geotérmica: térmica no convencional.
• Biomasa: térmica.

Papel en la red: base, punta, intermedias (colchón de las puntas), reserva (entran cuando hay mantenimiento de otra), socorro (cuando hay fallo repentino), bombeo.

Grado de automatización: manual, automática, semiautomática (arranque y parada por persona; acoplamiento y regulación por máquina).

Carga y curva de carga

Carga: potencia nominal conectada al sistema.

Curva de carga: hora punta, periodo llano, periodo valle.

Factor de carga (F.carga): P_med / P_max.

Potencias instaladas y contratadas

Potencia conectada — instalada: suma de la potencia nominal en los grupos generadores.

Potencia contratada: suma de la potencia contratada por los usuarios (el ICP salta si se supera). Normalmente P_inst > P_contratada.

Factor de simultaneidad

F. simultaneidad: p_max / p_contratada. Valores orientativos en función del número de abonados:

• 1 abonado: s = 1
• 6 abonados: s = 0,8
• 13 abonados: s = 0,6
• 20 abonados: s = 0,5
• >50 abonados: s = 0,4

Potencia disponible y reservas

Potencia disponible: potencia que las centrales pueden generar en un tiempo t. Normalmente P_inst > P_disp (por averías, mantenimiento, etc.).

Factor de reserva (f_reserva): P_disp / P_max — porcentaje de capacidad excedente disponible.

Factor de utilización: P_med / P_max.

Horas útiles: h = F_u * To (horas útiles = factor de utilización por periodo To).

Costes

Costes fijos: construcción, etc. (aproximación: P_inst * p * i).

Costes variables: arranque, combustible, mantenimiento (aproximación: P_inst * h * c).

Para comparar: coste anual por kW instalado (C_p fij o) = coste fijo / P_inst; coste anual por kW producido = coste variable / P_inst.

Capacidad estática y dinámica

Estática: capacidad de producir.

Dinámica: capacidad de respuesta.

Reservas de potencia: rodante, rápida, lenta.

Aspectos de centrales nucleares

Nucleares: edificio de contención; edificio de manipulación de combustible; centro de reprocesamiento; sistema de control y protección.

Material: fisible, reproductor, moderador, absorbente, protector (hormigón...), reflector, refrigerador.

En España hay: agua en ebullición y agua a presión (tipos de reactores).

Residuos: de baja y media actividad; de alta actividad.

Mando y control

Mando y control: sala de mando (técnica: mosaico; selección por teclado; selección por ordenador), centro de control (junto a las barras), estación de control local.

Transporte y categorías

Transporte — categorías por tensión nominal (Vn):

• Categoría 1: Vn > 66 kV
• Categoría 2: 30 kV <= Vn <= 66 kV
• Categoría 3: Vn <= 30 kV

Protecciones — función: maniobra, protección, regulación, control, medida.

Usos y tensiones

Utilización: doméstica, industrial, red eléctrica.

Tensiones: baja, media, alta, muy alta.

Emplazamiento: exterior, interior.

V nominal / V máx.

Nivel de aislamiento

Nivel de aislamiento — ejemplificación por grupos:

• Grupo A: 1 kV < V ≤ 52 kV
• Grupo B: 52 kV < V ≤ 300 kV
• Grupo C: V > 300 kV

Solicitud y problemas

Solicitud: tipo rayo, frecuencia industrial, tipo mando.

Problemas fundamentales: calentamiento, aislamiento, esfuerzo mecánico.

Características: fiable, sensible, rapidez, selectividad, automática.

Poder de corte: máxima corriente que puede cortar un elemento de protección.

Fallas en generadores

Fallo en generadores: fuga entre fases o espiras, defecto a tierra, sobrecarga, desequilibrio de carga, potencia inversa, falta de excitatriz, incendio.

CT (Condiciones y criterios técnicos)

Las siguientes expresiones y valores están relacionadas con criterios técnicos de coordinación y seguridad (se presentan de forma condensada, preservando la información original):

CT:
1) Vd = ρt * kr * Id    (Id < 10000 V)
2) vpmax = Kp * ρt * Id
   vpadm = 10 * k / t^n * (1 + 6 * ρt / 1000)   (caso > 10000 V)
   (ej.: 0.9 (k=72, n=1) ; 3 (k=78.5, n=0.18))
   vpacc = Kc * ρt * Id
   vpacc adm = 10 * k / t^n * (1 + (3 * ρt + 3 * (ro del pavimento del CT)) / 1000)
   (ej.: 3 (k=78.5, n=0.18))

Distancia entre TS y TP d = ρt * Id / (2 * pi * 1000)

(Nota: se han preservado los parámetros y fórmulas tal como figuraban en el documento original, con espacios y notación aclarados para su lectura.)

Información adicional original (valores, condiciones y referencias a tensiones > 300 kV se mantienen en el texto previo).

Observaciones finales

El documento incluye términos técnicos y fórmulas de referencia que conviene revisar y completar con las normas vigentes y tablas de parámetros específicas para cada instalación. Se recomienda contrastar las ecuaciones y coeficientes (Kp, Kc, k, n, ρt, Id, etc.) con normativa técnica o con la documentación del fabricante antes de su aplicación.