Classificació de les subestacions

Subestacions: Una visió general dels punts de transferència d'energia

Una subestació serveix com a intermediària crucial en el procés de distribució d'energia, facilitant la transferència d'energia elèctrica des de la font de generació fins als usuaris finals. Està equipada amb diversos components essencials, incloent transformadors, generadors i cables d'energia, tots els quals juguen rols integrals per assegurar una transmissió eficient d'energia. Les funcions bàsiques d'una subestació inclouen la generació, la transmissió i la distribució d'energia.

Les subestacions que generen energia elèctrica s'anomenen subestacions de generació. D'altra banda, les subestacions de transmissió són responsables de retransmetre l'energia a llargues distàncies, mentre que les subestacions de distribució es centren en lliurar l'energia a càrregues individuals. A continuació, explorarem detalladament les diferents subcategories de subestacions elèctriques.

Classificacions de Subestacions

Les subestacions es poden classificar de diverses maneres, incloent la naturalesa de les seves tasques, els serveis que presten, els nivells de tensió d'operació, la importància i el disseny.

Classificació de Subestacions segons la Naturalesa de les Tasques

Subestacions d'Augment o Primàries

Les subestacions d'augment o primàries generen tensions relativament baixes, típicament en un rang de 3,3 kV, 6,6 kV, 11 kV o 33 kV. Per permetre una transmissió eficient a llarga distància, aquestes tensions es fan més altes utilitzant transformadors d'augment. Aquestes subestacions solen estar situades a prop de les subestacions de generació, actuants com a la primera etapa en la jerarquia de transmissió d'energia.

Subestacions Primàries de Xarxa

Les subestacions primàries de xarxa reben les tensions elevades que s'han incrementat inicialment. La seva funció és reduir aquestes tensions primàries incrementades a un nivell més manejable. La sortida de les subestacions primàries de xarxa llavors serveix com a entrada per a les subestacions secundàries, que redueixen encara més la tensió per a la transmissió posterior.

Subestacions de Reducció o Distribució

Les subestacions de reducció o distribució estan estratègicament posicionades a prop dels centres de càrrega. Aquí, la tensió de distribució primària es redueix per a propòsits de subtransmissió. Els transformadors de distribució secundària dins d'aquestes subestacions llavors suministren energia als consumidors a través de línies de servei, completant el procés de lliurament d'energia a nivell local.

Classificació de Subestacions segons el Servei Prestat

Subestacions de Transformadors

Les subestacions de transformadors estan equipades amb transformadors dissenyats per transferir energia elèctrica d'un nivell de tensió a un altre segons les necessitats de la xarxa elèctrica. Aquesta flexibilitat permet una integració fluida de diferents sistemes d'energia que operen a diferents estàndards de tensió.

Subestacions de Commutació

Les subestacions de commutació estan específicament dissenyades per connectar i desconectar línies d'energia sense interrompre els nivells de tensió. Solen estar situades a llarg de les línies de transmissió, permetent la redirecció del flux d'energia, l'isolament de seccions defectuoses i l'optimització de les operacions de la xarxa.

Subestacions de Conversió

Les subestacions de conversió són instal·lacions especialitzades que poden convertir la corrent alternativa (CA) en corrent contínua (CC) i viceversa. Addicionalment, també poden ser utilitzades per ajustar la freqüència de l'energia elèctrica, convertint freqüències altes en baixes o viceversa, per complir amb necessitats operatives específiques.

Classificació de Subestacions segons la Tensió d'Operació

Subestacions de Alta Tensió (AT)

Les Subestacions de Alta Tensió operen en un rang de tensió de 11 kV a 66 kV. Aquestes subestacions són essencials per a la distribució d'energia dins d'àrees locals i per connectar diferents parts de la xarxa d'energia de mitja tensió.

Subestacions d'Extra Alta Tensió

Les Subestacions d'Extra Alta Tensió gestionen tensions que van des de 132 kV a 400 kV. Juguin un paper crític en la transmissió a llarga distància de grans quantitats d'energia elèctrica, connectant fonts majors de generació d'energia amb xarxes regionals.

Subestacions d'Ultra Alta Tensió

Les Subestacions d'Ultra Alta Tensió operen a tensions superiors a 400 kV. Aquestes subestacions de gran capacitat s'utilitzen per a la transmissió de grans volums d'energia a distàncies extremadament llargues, sovint a través de grans regions geogràfiques o entre diferents xarxes d'energia.

Classificació de Subestacions segons la Importància

Subestacions de Xarxa

Les subestacions de xarxa són responsables de transferir grans quantitats d'energia elèctrica d'un lloc a un altre. Degut al seu paper crític en la xarxa d'energia, qualsevol falla o interrupció en una subestació de xarxa pot tenir un impacte significatiu en la continuitat del subministrament d'energia a través de tota la xarxa.

Subestacions Municipals

Les subestacions municipals tenen la tasca de reduir les tensions, típicament de 33 kV a 11 kV, per facilitar la distribució d'energia dins d'àrees urbanes. Un malfuncionament en una subestació municipal pot conduir a un apagat total d'energia per a tota una ciutat, ressaltant la seva importància en la distribució local d'energia.

Classificació de Subestacions segons el Disseny

Subestacions de Tipus Interior

En les subestacions de tipus interior, tot l'aparell elèctric està instal·lat dins d'una estructura d'edifici tancada. Aquestes subestacions són comunes per a nivells de tensió fins a 11 kV. No obstant això, en entorns on l'aire ambiental estigui contaminada amb polsim, fums o gasos nocius, la seva capacitat de tensió es pot estendre a 33 kV o 66 kV per protegir l'equipament de les condicions ambientals adverses.

Subestacions Exteriors

Les subestacions exteriors es poden dividir en dues categories principals:

Subestacions Montades en Pòstum: Les subestacions montades en pòstum s'utilitzen principalment per a la distribució local d'energia. Dependrà de la capacitat dels transformadors, es poden utilitzar pòstums individuals robusts, pòstums H o estructures de 4 pòstums amb plataformes adequades. Es poden acomodar transformadors amb capacitats de fins a 25 kVA, 125 kVA i superior a 125 kVA en aquestes estructures.

Subestacions Montades en Fundació: Les subestacions montades en fundació estan dissenyades per instal·lar transformadors amb classificacions de tensió més altes, típicament 33.000 volts o superior. Aquestes subestacions proporcionen una fundació estable i robusta per suportar l'equipament pesant i d'escala gran necessari per a les operacions d'energia d'alta tensió.