Componentes y Funcionamiento del Sistema de Suministro Eléctrico

1. Etapas del Sistema de Suministro Eléctrico

El sistema de suministro eléctrico se divide en las siguientes etapas:

• Producción: Comprende las centrales generadoras de electricidad. Estas centrales cuentan con un parque de transformación o estación transformadora elevadora que ajusta los valores de tensión.
• Transporte: Su función es conectar las centrales generadoras con las subestaciones transformadoras. Estas últimas reducen las tensiones para adecuarlas a las redes de distribución. El transporte se utiliza para llevar la energía eléctrica a grandes distancias.
• Distribución: Consiste en las redes que conectan a los usuarios con las subestaciones transformadoras.

2. Estructura de las Redes de Distribución de Media Tensión (MT)

Indica qué representa cada símbolo.

• Red Lineal: Formada por una línea de distribución en MT. Esta estructura permite el suministro de energía desde cualquiera de los dos extremos de alimentación.

• Red en Anillo: Consiste en una línea de distribución de MT que se cierra sobre sí misma.

• Red en Anillos Múltiples
• Red en Huso Normal: Compuesta por varias líneas que se originan en el mismo punto de alimentación y convergen en el centro de reflexión. Una de las líneas, llamada circuito cero, conecta directamente la subestación con el centro de reflexión, garantizando así el suministro.

• Red en Huso Apoyado: En este caso, el centro de reflexión se reemplaza por una subestación.

3. Definiciones Clave

1. Centro de Reparto: Instalación donde una o más líneas, provenientes de una o varias subestaciones, se derivan a otras de la misma tensión. Contienen los dispositivos de protección necesarios para las líneas derivadas.
2. Subestación: Conecta varios elementos de la red para hacer llegar la energía generada en las centrales eléctricas hasta los consumidores.
3. Centro de Reflexión: Instalación que asegura la alimentación de una o más líneas a través de una línea denominada línea cero. Esta línea cero es un circuito sin carga cuya función es proporcionar una vía alternativa de alimentación en caso de fallo de alguno de los tramos que alimenta.
4. Centro de Transformación: Incluye la instalación con todos los equipos necesarios para reducir la tensión de las líneas de MT a líneas de BT. Son transformadores con entrada de MT y salida de BT.

4. Características de una Línea Eléctrica de Alta Tensión (AT)

• Catenaria: Curva que describe un cable suspendido entre dos puntos.
• Flecha: Distancia desde la línea imaginaria que une los extremos de la catenaria hasta el punto más bajo de la misma.
• Vano: Espacio entre dos apoyos consecutivos.
• Luz: Longitud del vano, medida en metros.

5. Nomenclatura de Sistemas Eléctricos (Esquemas TT, TN, IT)

Primera letra:

• T: El neutro del transformador está conectado directamente a tierra.

• I: El neutro del transformador está aislado de tierra o conectado a través de una impedancia de alto valor.

Segunda letra:

• T: Las masas de los receptores están conectadas a una toma de tierra dentro del propio edificio.

• N: Las masas de los receptores se conectan directamente al neutro del transformador (no hay toma de tierra en el edificio). Puede tener una tercera letra:
  • S: El neutro y el conductor de protección son cables separados.
  • C: Neutro y protección combinados en un solo cable (PEN).

• CS: Neutro y protección están unidos en un tramo, pero se separan en dos cables al llegar al receptor.

En Cantabria, se utiliza el esquema TT, distribuido por Viesgo.

6. Identificación de Componentes en Instalaciones Eléctricas

Identifica los siguientes elementos:

• a) Pararrayos autoválvula
• b) Transformador de intensidad
• c) Interruptor de SF6
• d) Transformador de MT
• e) Seccionador de giro

7. Definición de Componentes de Instalaciones Eléctricas

• Pararrayos Autoválvula: Dispositivo de protección contra sobretensiones de origen atmosférico. Contiene un material semiconductor que actúa como aislante a tensión nominal. Si la tensión aumenta, el material se vuelve conductor, derivando la sobretensión a tierra.
• Transformador de Intensidad: Proporciona una intensidad proporcional a la que circula por la línea. El primario se conecta en serie con la fase, y el secundario, al aparato de medida. La intensidad de la línea se obtiene multiplicando la lectura del amperímetro por la relación de transformación.
• Interruptor SF6: Abre el circuito en carga (tiene poder de corte). Utiliza hexafluoruro de azufre (SF6) para extinguir el arco eléctrico. Si el gas se agota o la presión disminuye, el sistema se bloquea. El SF6 es mejor aislante que el aceite.
• Transformador de MT (Tensión): Proporciona una tensión proporcional a la tensión de la red entre fase y tierra. El primario se conecta entre fase y tierra (conectada a las tres fases en estrella), y el secundario, a los aparatos de medida. La tensión del secundario suele ser de 110V.
• Seccionador: Abre o cierra circuitos sin carga (no tiene poder de corte). Se abre cuando no hay corriente. Se conecta en serie con un interruptor. Su función principal es cumplir la primera regla de oro de seguridad eléctrica.

8. Tipos de Apoyos en Líneas Eléctricas y Esfuerzos

• Alineación: Soportan esfuerzos verticales y, en menor medida, transversales debidos al viento. Se utilizan en tramos rectos.
• Anclaje: Soportan esfuerzos verticales y transversales (viento, rotura de cables). Se intercalan con apoyos de alineación.
• Ángulo: Soportan esfuerzos transversales. Se emplean en la unión de dos alineaciones diferentes.
• Principio y Fin de Línea: Soportan esfuerzos longitudinales. Se ubican al inicio y final de instalaciones subterráneas.
• Especial: Soportan esfuerzos longitudinales. Se utilizan para cruzar ríos, carreteras, etc.

9. Tipos de Interruptores de Alta Tensión (AT) o Media Tensión (MT)

1. De pequeño o gran volumen de aceite.
2. SF6 (hexafluoruro de azufre).
3. De vacío (utilizados en centros de transformación, no producen arco eléctrico).
4. Soplado neumático: Un pistón expulsa aire a presión sobre el arco, alargándolo y extinguiéndolo.
5. Soplado magnético: Una bobina crea un campo magnético que repele el campo magnético del arco, alargándolo y extinguiéndolo.

10. Definiciones Adicionales

• Diferencia entre Seccionador e Interruptor: El seccionador no tiene poder de corte (se abre sin corriente), mientras que el interruptor sí lo tiene.
• Esfuerzos Verticales: Causados por el peso de los cables, aisladores y otros elementos, incluyendo la acumulación de hielo en zonas frías.
• Seccionador de Puesta a Tierra: Conectado a la fase y en estrella a tierra, su función es garantizar la cuarta regla de oro de seguridad eléctrica.
• CECOEL: Centro de Control Eléctrico. Es el responsable de la operación y supervisión coordinada en tiempo real de las instalaciones de generación y transporte del sistema eléctrico español.