Clasificación de subestaciones

Subestaciones: Una Visión General de los Nodos de Transferencia de Energía

Una subestación actúa como un intermediario crucial en el proceso de suministro de energía, facilitando la transferencia de energía eléctrica desde la fuente de generación hasta los usuarios finales. Está equipada con diversos componentes esenciales, incluyendo transformadores, generadores y cables de alimentación, todos los cuales desempeñan roles integrales para garantizar una transmisión eficiente de la energía. Las funciones principales de una subestación abarcan la generación, transmisión y distribución de energía.

Las subestaciones que generan energía eléctrica se conocen como subestaciones de generación. Por otro lado, las subestaciones de transmisión son responsables de retransmitir la energía a largas distancias, mientras que las subestaciones de distribución se centran en entregar la energía a cargas individuales. A continuación, exploraremos en detalle las diferentes subcategorías de subestaciones eléctricas.

Clasificaciones de Subestaciones

Las subestaciones pueden clasificarse de múltiples maneras, incluyendo por la naturaleza de sus deberes, los servicios que prestan, los niveles de voltaje de operación, su importancia y diseño.

Clasificación de Subestaciones por Naturaleza de Deberes

Subestaciones de Elevación o Primarias

Las subestaciones de elevación o primarias generan voltajes relativamente bajos, típicamente en el rango de 3.3 kV, 6.6 kV, 11 kV o 33 kV. Para permitir una transmisión eficiente a larga distancia, estos voltajes se elevan utilizando transformadores de elevación. Estas subestaciones suelen estar ubicadas cerca de las subestaciones de generación, actuando como la primera etapa en la jerarquía de transmisión de energía.

Subestaciones Principales de Red

Las subestaciones principales de red reciben los altos voltajes que han sido inicialmente elevados. Su función es reducir estos voltajes elevados a un nivel más manejable. La salida de las subestaciones principales de red luego sirve como entrada para las subestaciones secundarias, que reducen aún más el voltaje para la transmisión subsiguiente.

Subestaciones de Reducción o de Distribución

Las subestaciones de reducción o de distribución están estratégicamente posicionadas cerca de los centros de carga. Aquí, el voltaje de distribución principal se reduce para fines de subtransmisión. Los transformadores de distribución secundarios dentro de estas subestaciones luego suministran energía a los consumidores a través de líneas de servicio, completando el proceso de entrega de energía a nivel local.

Clasificación de Subestaciones por Servicio Prestado

Subestaciones Transformadoras

Las subestaciones transformadoras están equipadas con transformadores diseñados para transferir energía eléctrica de un nivel de voltaje a otro según los requisitos de la red de energía. Esta flexibilidad permite la integración sin problemas de diferentes sistemas de energía que operan a distintos estándares de voltaje.

Subestaciones de Conmutación

Las subestaciones de conmutación están diseñadas específicamente para conectar y desconectar líneas de energía sin interrumpir los niveles de voltaje. Suelen situarse a lo largo de las líneas de transmisión, permitiendo la redirección del flujo de energía, el aislamiento de secciones defectuosas y la optimización de las operaciones de la red.

Subestaciones Convertidoras

Las subestaciones convertidoras son instalaciones especializadas que pueden convertir la corriente alterna (CA) en corriente continua (CC) y viceversa. Además, también pueden usarse para ajustar la frecuencia de la energía eléctrica, convirtiendo frecuencias altas en bajas o viceversa, para cumplir con necesidades operativas específicas.

Clasificación de Subestaciones por Voltaje de Operación

Subestaciones de Alta Tensión (HV Substations)

Las Subestaciones de Alta Tensión operan en un rango de voltaje de 11 kV a 66 kV. Estas subestaciones son esenciales para la distribución de energía en áreas locales y para conectar diferentes partes de la red de media tensión.

Subestaciones de Muy Alta Tensión

Las Subestaciones de Muy Alta Tensión manejan voltajes que van desde 132 kV hasta 400 kV. Desempeñan un papel crítico en la transmisión a larga distancia de grandes cantidades de energía eléctrica, conectando fuentes de generación de energía importantes con redes regionales.

Subestaciones de Ultra Alta Tensión

Las Subestaciones de Ultra Alta Tensión operan a voltajes superiores a 400 kV. Estas subestaciones de alta capacidad se utilizan para transmitir energía a granel a distancias extremadamente largas, a menudo a través de amplias regiones geográficas o entre diferentes redes de energía.

Clasificación de Subestaciones por Importancia

Subestaciones de Red

Las subestaciones de red son responsables de transferir grandes cantidades de energía eléctrica de un lugar a otro. Debido a su papel crítico en la red de energía, cualquier fallo o interrupción en una subestación de red puede tener un impacto significativo en la continuidad del suministro de energía en toda la red.

Subestaciones Urbanas

Las subestaciones urbanas tienen la tarea de reducir los voltajes, generalmente de 33 kV a 11 kV, para facilitar la distribución de energía en áreas urbanas. Un mal funcionamiento en una subestación urbana puede llevar a un corte total de energía para toda una ciudad, resaltando su importancia en la entrega local de energía.

Clasificación de Subestaciones por Diseño

Subestaciones de Tipo Interior

En las subestaciones de tipo interior, todo el equipo eléctrico se instala dentro de una estructura de edificio cerrada. Estas subestaciones se utilizan comúnmente para niveles de voltaje de hasta 11 kV. Sin embargo, en entornos donde el aire circundante está contaminado con polvo, humos o gases nocivos, su capacidad de voltaje puede extenderse a 33 kV o 66 kV para proteger el equipo de condiciones ambientales adversas.

Subestaciones Exteriores

Las subestaciones exteriores pueden dividirse en dos categorías principales:

Subestaciones Montadas en Poste: Las subestaciones montadas en poste se utilizan principalmente para la distribución local de energía. Dependiendo de la capacidad de los transformadores, se utilizan postes robustos, postes H o estructuras de 4 postes con plataformas adecuadas. Se pueden acomodar transformadores con capacidades de hasta 25 kVA, 125 kVA y por encima de 125 kVA en estas estructuras.

Subestaciones Montadas en Fundación: Las subestaciones montadas en fundación están diseñadas para instalar transformadores con calificaciones de voltaje más altas, típicamente 33,000 voltios o superior. Estas subestaciones proporcionan una base estable y robusta para soportar el equipo pesado y de gran escala requerido para las operaciones de energía de alta tensión.