Fundamentos y Funcionamiento de los Sistemas Eléctricos de Potencia

Ventajas y Desventajas de la Energía Eléctrica

La energía eléctrica destaca por su capacidad de convertirse en otras formas de energía, como luz y calor, mediante dispositivos y máquinas de alto rendimiento. Además, es fácil de transportar, segura, manejable y limpia para el usuario final.

Como principal desventaja, cabe señalar que no se puede almacenar para consumirse posteriormente, salvo en forma química mediante pilas y acumuladores.

Las líneas eléctricas son imprescindibles, ya que la electricidad debe transportarse hasta el consumidor final dividiéndose en varios niveles de tensión.

Características del Sistema Eléctrico de Potencia

Su finalidad es la generación, transporte y distribución de energía eléctrica desde los puntos de origen hasta los puntos de consumo. Para ello, se requieren las siguientes instalaciones:

• Central generadora: Puntos donde la energía se produce a tensiones de 3 a 36 kV en corriente alterna (C.A.).
• Estación generadora: Situada cerca de la central, eleva la tensión a valores aptos para el transporte.
• Red de transporte: Infraestructura de alta tensión.
• Subestaciones de reparto: Centros que centralizan la gestión de la energía para su redistribución sin modificar los valores de tensión.
• Subestaciones de transformación: Reducen la tensión e interconectan redes de transporte y reparto, ubicadas estratégicamente en zonas de alta densidad de carga.
• Redes de reparto.
• Estaciones transformadoras de distribución: Transforman la tensión desde la red de reparto hasta la red de distribución en media tensión.
• Red de distribución en media tensión.
• Centros de transformación: Reducen la tensión al nivel de la red de distribución de baja tensión, situándose cerca de los centros de consumo.
• Red de distribución de baja tensión.

Objetivos de las Redes Eléctricas

Además de transmitir energía, las redes buscan cumplir con los siguientes pilares:

1. Seguridad para las personas

Se evita el contacto directo e indirecto mediante la implantación de dispositivos de protección, la prohibición de maniobrar seccionadores en carga y el uso de material aislante para el personal técnico.

2. Seguridad para los bienes

Todos los elementos deben ser resistentes a condiciones específicas. Se deben eliminar defectos y niveles excesivos de tensión o corriente mediante protecciones adecuadas, asegurando la selectividad para mantener el suministro en zonas sanas.

3. Continuidad de suministro

Las líneas deben garantizar la disponibilidad de energía eléctrica para el usuario en todo momento.

4. Explotación de la red

Es la estrategia de la compañía distribuidora para gestionar el flujo energético:

• Explotación sencilla: Permite maniobras manuales sin personal altamente cualificado.
• Explotación compleja: Permite flujos redundantes y tareas automáticas, optimizando la red a costa de un mayor coste y necesidad de personal técnico especializado.

La explotación engloba parámetros como la maniobrabilidad (manual/automática, local/remota) y la topología (radial o mallada).

5. Otros objetivos

Se busca alcanzar la electrificación al 100% y mejorar la calidad del suministro, analizando la duración y frecuencia de las interrupciones, el impacto en los clientes y la minimización de perturbaciones en la onda senoidal.