Sistemas de distribución eléctrica: configuraciones y factores de demanda de carga

Sistemas de Distribución Eléctrica

Disposiciones del Circuito Primario

De acuerdo con la calidad de servicio y la densidad de carga, existen diferentes sistemas:

Sistema Radial

Consiste en crear un eje de distribución que llamamos la parte troncal del alimentador. Los transformadores de distribución están conectados a este eje por sectores de menor sección de conductor, llamados ramales o laterales.

Sistema en Anillo

El primario se encuentra formando una sola ruta que recorre la zona de carga y regresa al punto de partida. En este sistema, se prevé generalmente que toda la carga pueda ser alimentada desde un extremo, como puede ocurrir cuando se presenta una avería.

Sistema de Centro de Carga

Cuando la subestación está ubicada en la periferia o lejos del centro de carga de la zona, resulta a veces conveniente proyectar un tramo de circuito expreso al centro de carga y luego distribuir con conductores de menor sección en forma radial.

Sistema de Líneas en Paralelo

En este tipo de distribución, los circuitos primarios se interconectan entre ellos formando una red en paralelo. Existen dos variantes de este sistema:

1. Emplea protección en ambos extremos de cada circuito.
2. Emplea protección con interruptores en el medio de los circuitos.

Sistemas Típicos Más Usados en Industrias

Sistema Radial Simple

En este sistema hay una sola alimentación en Alta Tensión (A.T), un solo transformador que reduce la tensión al voltaje de utilización en Baja Tensión (B.T) y un tablero general de donde salen los circuitos que alimentan a los subtableros o centros de carga.

Sistema Radial Expansivo o Moderno

Este sistema de distribución evita algunos de los inconvenientes del sistema radial y difiere del mismo en que la energía es distribuida en A.T a cada una de las subestaciones localizadas en los centros de carga. En estas subestaciones, el voltaje de A.T es transformado al voltaje de utilización en B.T y la energía es distribuida mediante circuitos secundarios cortos al punto de uso.

Sistema Primario en Anillo

Este sistema de distribución es una extensión del sistema radial expandido. En los casos donde los centros de carga están relativamente apartados, el uso de este sistema puede ofrecer alguna ventaja.

Sistema de Distribución Primario Selectivo

Este sistema de distribución se diferencia del sistema “primario en anillo” y del “radial expandido” principalmente en el hecho de que se tienen dos (2) líneas de alimentación en A.T en lugar de una sola. Las dos líneas de alimentación de A.T pueden provenir de una misma subestación (primer caso) o de dos subestaciones diferentes (segundo caso).

Sistema Secundario Selectivo

Este sistema consiste en dos líneas de alimentación primarias. Cada una de las líneas de A.T alimenta a un transformador. El secundario de cada uno de los transformadores alimenta a una barra de B.T en donde están conectadas las cargas respectivas. Las dos barras secundarias están interconectadas mediante un interruptor de “unión de barras” o de “enlace de barras” que se encuentra normalmente abierto (N.A) en operación normal.

Carga y Características

El conocimiento preciso de la magnitud y las características de las cargas es indispensable para el diseño eléctrico de un sistema de distribución.

Las cargas se clasifican según varios criterios en:

• Urbanas y rurales.
• Residenciales, comerciales e industriales.
• Continuas e intermitentes, etc.

Características de Cargas Individuales

Demanda

Se define así la carga (en KVA o KW) durante un período de tiempo determinado.

Demanda Máxima: Es la mayor demanda que ocurre en un período de tiempo determinado, debe acompañarse con el intervalo de demanda, así como la fecha en que cada una ocurre.

Factor de Demanda: Se define así a la relación entre la demanda máxima y la carga total conectada en un sistema, entendiéndose por carga total conectada la suma de todas las potencias indicadas en la placa de los aparatos.

Factor de Utilización: Para un equipo individual, es la relación entre la demanda máxima del equipo y la capacidad nominal del mismo. También se llama Factor de Uso.

Factor de Carga: En un ciclo de demanda cualquiera, es la relación entre la demanda promedio y la demanda máxima.

Factor de Diversidad: Para un grupo de cargas individuales, el factor de diversidad es la relación entre la suma de las demandas máximas individuales y la demanda máxima del conjunto.