Componentes Clave en Sistemas Eléctricos: Transferencia, Transformadores y Potencia

Funciones de los Tableros de Transferencia Automática

Un tablero de transferencia automática (ATS, por sus siglas en inglés) cumple con varias funciones críticas para garantizar la continuidad del suministro eléctrico. Sus principales responsabilidades son:

• Sensar el voltaje de la alimentación principal.
• Dar la señal de arranque a la planta de emergencia cuando el voltaje falta, baja o sube de un nivel adecuado.
• Realizar la transferencia de la carga de la red comercial a la planta y viceversa. Esta función se realiza a través de la unidad de fuerza, que puede ser del tipo contactores o interruptores, según la capacidad requerida.
• Dar la señal a la unidad de fuerza para que realice el cambio cuando se normaliza la alimentación (retransferencia).
• Retardar la retransferencia para dar tiempo a la compañía suministradora de normalizar su alimentación de forma estable.
• Retardar la señal de paro al motor para lograr su correcto enfriamiento.
• Mandar la señal de paro al motor a través del control maestro.
• Mantener cargado el acumulador (batería) del sistema de arranque.
• Permitir la ejecución de un simulacro de falla de la compañía suministradora para verificar el correcto funcionamiento del sistema.

Transformadores de Potencia

Los transformadores de potencia son dispositivos esenciales en los sistemas de generación y transporte de electricidad, aunque también se encuentran en pequeñas unidades electrónicas. Pueden ser monofásicos o trifásicos y están diseñados para trabajar con voltajes y corrientes elevados.

Para que el transporte de energía resulte rentable, es necesario que en la planta productora de electricidad un transformador eleve los voltajes, reduciendo con ello la intensidad de la corriente. Las pérdidas en una línea de alta tensión son proporcionales al cuadrado de la intensidad de corriente por la resistencia del conductor. Por tanto, para la transmisión de energía eléctrica a larga distancia, se utilizan voltajes muy elevados con intensidades de corriente reducidas.

Bancos de Baterías y Capacitores

En los sistemas eléctricos, los bancos de baterías se utilizan para dar continuidad a ciertos procesos críticos en caso de una falla de alimentación. Por otro lado, los bancos de capacitores pueden servir para dos propósitos principales: actuar como una reserva para picos elevados de corriente o para estabilizar y corregir el factor de potencia del sistema.

Criterios de Diseño para Bancos de Capacitores

El diseño de los bancos de capacitores debe atender a los siguientes criterios:

• Lograr la potencia reactiva deseada en un punto del sistema, dividiendo este valor en una cantidad determinada de capacitores monofásicos de una potencia unitaria normalizada.
• Conectar las unidades en una configuración definida, generalmente en estrella o doble estrella con neutro flotante. De este modo, los capacitores suelen tener una tensión nominal igual a la tensión de fase del sistema.
• Efectuar el conexionado de modo que permita el uso de un esquema de protección seguro, sencillo y económico.
• Si fuera conveniente, dividir la potencia total del banco en escalones, para insertarlos progresivamente según las necesidades de potencia reactiva del sistema en cada momento.
• Instalar el banco en un sitio que satisfaga condiciones de seguridad y facilidad para su operación, control y mantenimiento, y que esté protegido contra intervenciones no autorizadas o vandalismo.

Burden o Potencia Nominal de un Transformador de Corriente

El burden es la capacidad de carga que se puede conectar al secundario de un transformador de corriente. Se expresa en Volt-Amperes (VA) o en Ohms a un factor de potencia determinado. El término "Burden" se utiliza para diferenciar esta carga de la carga de potencia del sistema eléctrico principal. Es importante destacar que el factor de potencia referenciado es el del burden y no el de la carga del sistema.