Sistemas de Distribución Eléctrica: Generación, Transformación y Redes

Sistemas de Distribución Eléctrica

Los sistemas de distribución de energía eléctrica:

Comprenden niveles de alta, baja y media tensión.

El sistema de distribución de la energía eléctrica es un subsistema del sistema eléctrico de potencia cuya función principal es el suministro de energía desde la subestación de distribución hasta los usuarios finales o clientes.

Clasificación de las Redes

Reglamento de la Ley General de Servicios Eléctricos

Decreto Supremo Nº 327

El suministro puede ser de dos niveles: alta tensión o baja tensión.

Las redes de alta tensión pueden ser tanto aéreas como subterráneas.

Generación

Los generadores eléctricos son máquinas eléctricas rotativas que se utilizan para convertir la energía mecánica en eléctrica, o a la inversa, con elementos de tipos electromecánicos.

A una máquina que convierte la energía mecánica en eléctrica se le denomina generador, alternador o dínamo.

A una máquina que convierte la energía eléctrica en mecánica se le denomina motor.

Principio de funcionamiento como GENERADOR

Campo magnético externo de valor constante que es visto por una espira (bobina) como variable al estar ésta en movimiento. Se induce, por tanto, una fuerza electromotriz o potencial en los extremos de la bobina.

La máquina dinamoeléctrica más sencilla es la dinamo de disco desarrollada por Faraday, que consiste en un disco de cobre que se monta de tal forma que la parte del disco que se encuentra entre el centro y el borde quede situada entre los polos de un imán de herradura.

• El campo magnético de un imán permanente es lo suficientemente fuerte como para hacer funcionar una sola dinamo pequeña o motor.

Principio de funcionamiento como MOTOR

• Si se hace circular una intensidad por una bobina inmersa en un campo magnético, ésta sufre un par motor que tiende a alinear ambos campos magnéticos, el propio de la bobina y el externo.

Estructura básica de una máquina eléctrica rotativa

Rotor

Pieza cilíndrica montada sobre el eje móvil.

Estator

Pieza cilíndrica hueca que envuelve al rotor y está separada de éste por el entrehierro.

De forma general se puede afirmar que:

• Tanto el estator como el rotor alojan bobinas (circuitos eléctricos).
• Existen dos circuitos eléctricos concatenados por un circuito magnético.

Tipos más importantes de centrales generadoras

• Termoeléctricas
• Carnoelectricas
• Geotermoeléctricas
• Nucleoeléctricas
• Hidroeléctricas

Transformadores

• Solo es posible transportar económicamente grandes potencias eléctricas empleando altas tensiones y corrientes de poca intensidad.
• Esto se consigue utilizando una máquina estática denominada transformador.
• Los transformadores son dispositivos basados en el fenómeno de la inducción electromagnética.
• Constituidos en su forma más simple por dos bobinas devanadas sobre un núcleo cerrado de fierro dulce.
• Las bobinas o devanados se denominan primario y secundario según correspondan a la entrada y salida del sistema en cuestión, respectivamente.
• Los transformadores se clasifican en monofásicos y trifásicos.
• RELACIONES FUNDAMENTALES EN UN TRANSFORMADOR IDEAL
• Un transformador ideal es aquel que no tiene pérdida de potencia y el flujo magnético es el mismo para los devanados.
• 1) Relación de transformación: es la relación entre los números de espiras de primario y secundario, que coincide con la relación de fuerzas electromotrices y con la relación de tensión.

• Si N1 es mayor que N2, el transformador es reductor.
• Si N1 es menor que N2, el transformador es elevador.
• 2) Relación entre la potencia primaria y secundaria: Las potencias activas, reactivas y aparentes suministradas por el secundario y las absorbidas por el primario son iguales.

Transformador Trifásico

• Está formado por tres transformadores monofásicos dispuestos sobre una misma armazón magnética. El circuito magnético tiene dos culatas y tres columnas. Sobre cada una de estas va arrollado un devanado primario y otro secundario.