Sistema de Suministro Eléctrico
Definición del Sistema de Suministro Eléctrico
Un sistema de suministro eléctrico se define como la red que entrega electricidad desde las centrales generadoras hasta los consumidores, incluyendo transmisión y distribución.
En el pasado, la demanda de energía eléctrica era baja, y una sola unidad generadora pequeña podía satisfacer las necesidades locales. Ahora, con los estilos de vida modernos, la demanda ha aumentado exponencialmente. Para satisfacer esta creciente demanda, necesitamos muchas centrales eléctricas grandes.
Sin embargo, no siempre es económico construir centrales eléctricas cerca de los centros de carga, donde hay muchos consumidores. Es más barato construirlas cerca de fuentes naturales de energía como el carbón, el gas y el agua. Esto significa que las centrales eléctricas a menudo están lejos de donde se necesita más la electricidad.
Por lo tanto, tenemos que establecer sistemas de redes eléctricas para llevar la energía eléctrica generada desde las centrales generadoras hasta los consumidores. La electricidad generada en la central llega a los consumidores a través de sistemas que podemos dividir en dos partes principales: transmisión y distribución.
Llamamos sistema de suministro eléctrico a la red a través de la cual los consumidores obtienen electricidad de la fuente. Un sistema de suministro eléctrico tiene tres componentes principales: las centrales generadoras, las líneas de transmisión y los sistemas de distribución. Las centrales generadoras producen electricidad a un nivel de voltaje comparativamente bajo. Producir electricidad a niveles de voltaje bajos es económico en muchos aspectos.
Los transformadores elevadores conectados al principio de las líneas de transmisión, aumentan el nivel de voltaje de la potencia. Los sistemas de transmisión eléctrica luego transmiten esta potencia eléctrica de alto voltaje a la zona de centros de carga más cercana posible. Transmitir potencia eléctrica a niveles de voltaje altos es ventajoso en muchos aspectos. Las líneas de transmisión de alto voltaje consisten en conductores eléctricos aéreos o subterráneos. Los transformadores reductores conectados al final de las líneas de transmisión disminuyen el voltaje de la electricidad a los valores deseados bajos para fines de distribución. Los sistemas de distribución luego distribuyen la electricidad a diversos consumidores según sus niveles de voltaje requeridos.
Generalmente, usamos sistemas CA para generación, transmisión y distribución. Para la transmisión de ultra-alto voltaje, a menudo se utilizan sistemas CD. Tanto las redes de transmisión como las de distribución pueden ser aéreas o subterráneas. Los sistemas aéreos son más baratos, por lo que se prefieren cuando es posible. Usamos un sistema trifásico de tres cables para la transmisión CA y un sistema trifásico de cuatro cables para la distribución CA.
Los sistemas de transmisión y distribución se pueden dividir en etapas primarias y secundarias: transmisión primaria, transmisión secundaria, distribución primaria y distribución secundaria. No todos los sistemas tienen estas cuatro etapas, pero esta es una visión general de una red eléctrica.
Algunas redes pueden no tener etapas de transmisión o distribución secundarias. En algunos sistemas localizados, puede que no haya un sistema de transmisión en absoluto. En su lugar, los generadores distribuyen directamente la potencia a varios puntos de consumo.
Vamos a discutir un ejemplo práctico del sistema de suministro eléctrico. Aquí, la central generadora produce potencia trifásica a 11 kV. Luego, un transformador elevador de 11/132 kV asociado con la central generadora eleva esta potencia a un nivel de 132 kV. La línea de transmisión transmite esta potencia de 132 kV a una subestación reductora de 132/33 kV, que consta de transformadores reductores de 132/33 kV, situada en las afueras de la ciudad. Llamaremos a esa parte del sistema de suministro eléctrico que va desde el transformador elevador de 11/132 kV hasta el transformador reductor de 132/33 kV como transmisión primaria. La transmisión primaria es un sistema trifásico de tres cables, lo que significa que hay tres conductores para las tres fases en cada circuito de línea.
Después de ese punto en el sistema de suministro, la potencia secundaria del transformador de 132/33 kV se transmite mediante un sistema de transmisión trifásico de tres cables a diferentes subestaciones de 33/11 kV ubicadas en diferentes lugares estratégicos de la ciudad. Nos referimos a esta parte de la red como transmisión secundaria.
Los alimentadores trifásicos de 11 kV que pasan por las calles de la ciudad transportan la potencia secundaria de los transformadores de 33/11 kV de la subestación de transmisión secundaria. Estos alimentadores de 11 kV comprenden la distribución primaria del sistema de suministro eléctrico.
Los transformadores de 11/0.4 kV en las localidades de los consumidores reducen la potencia de la distribución primaria a 0.4 kV o 400 V. Estos transformadores se llaman transformadores de distribución y son transformadores montados en postes. Desde los transformadores de distribución, la potencia va a los consumidores finales a través de un sistema trifásico de cuatro cables. En el sistema trifásico de cuatro cables, se utilizan tres conductores para las tres fases, y el cuarto conductor se usa como el cable neutro para las conexiones neutras.
Un consumidor puede tomar el suministro en trifásico o monofásico, dependiendo de su requerimiento. En caso de suministro trifásico, el consumidor recibe 400 V fase a fase (voltaje de línea), y para el suministro monofásico, el consumidor recibe 400 / raíz de 3 o 231 V fase a neutro en su toma de suministro. La toma de suministro es el punto final de un sistema de suministro eléctrico. Nos referimos a esta parte del sistema, que va desde el secundario del transformador de distribución hasta la toma de suministro, como distribución secundaria. Las tomas de suministro son los terminales instalados en las instalaciones del consumidor desde los cuales el consumidor toma la conexión para sus usos.
