¿Cómo funcionan los sistemas de distribución de energía?
La energía eléctrica suministrada a edificios residenciales, comerciales e industriales generalmente la genera una empresa de servicios públicos en una ubicación centralizada y luego se transmite y distribuye a través del sistema de transmisión y distribución de energía de la empresa de servicios públicos a sus usuarios finales.
El sistema de transmisión y distribución de energía de una empresa de servicios públicos es responsable de controlar, proteger, transformar y regular la energía eléctrica para garantizar una entrega segura a los consumidores. Este sistema comienza en el punto de generación de energía y generalmente termina en la entrada de servicio con medidor de un edificio, donde comienza la red de distribución eléctrica propia del edificio. Un sistema de transmisión y distribución de energía de servicios públicos comprende varios componentes, incluidas subestaciones de transmisión (transformadores elevadores), líneas de transmisión, subestaciones de distribución (transformadores reductores) y líneas de distribución (consulte la Figura 1).
Subestaciones de transmisión
Las subestaciones de transmisión son instalaciones al aire libre dentro del sistema de servicios públicos que se utilizan para alterar los niveles de voltaje, centralizar la conmutación, el monitoreo y la protección del sistema, y redistribuir la energía. Normalmente, estas subestaciones operan en voltajes altos (HV) que van desde 69 kV a 345 kV y voltajes extra altos (EHV) que exceden los 345 kV. También ajustan el número y tamaño de las líneas que se extienden desde la estación.
Transformadores
Los transformadores son dispositivos eléctricos diseñados para convertir voltaje de un nivel a otro mediante electromagnetismo. En los sistemas de distribución de energía, facilitan el aumento o reducción segura y eficiente de los niveles de voltaje. Si bien los transformadores ajustan el voltaje, no cambian la cantidad total de energía entregada; aparte de pérdidas menores debido al calor, la energía que entra y sale del transformador permanece igual. Clasificados en kVA, los transformadores permiten a las empresas de servicios públicos distribuir cantidades significativas de energía de manera rentable (consulte la Figura 2).
Los transformadores ayudan a reducir costos al permitir que la energía se transmita a largas distancias con conductores más pequeños, ya que el aumento del voltaje reduce la corriente. Esta práctica da como resultado líneas eléctricas más pequeñas y económicas, en las que los voltajes generados se aumentan para la transmisión a larga distancia y se reducen más cerca del usuario final. Aunque los transformadores pueden aumentar o disminuir tanto la corriente como el voltaje, los términos "aumentar" y "reducir" siempre se refieren específicamente al voltaje.
Líneas de transmisión
Las líneas de transmisión son conductores aéreos que transportan grandes cantidades de electricidad a largas distancias con altos voltajes. Para garantizar la seguridad, estas líneas deben estar suficientemente espaciadas. Los niveles de voltaje de transmisión dependen de la distancia y la potencia que se transmite, y se utilizan voltajes más altos para distancias más largas o cargas de energía mayores.
Las líneas de transmisión operan en una amplia gama de voltajes, desde unos pocos kilovoltios hasta cientos de kilovoltios. El propósito de aumentar el voltaje en las líneas de transmisión es transportar grandes cantidades de energía utilizando conductores más pequeños, ya que el tamaño del conductor está determinado por la corriente que debe transportar de manera segura sin sobrecalentarse. Para un nivel de potencia determinado, la corriente disminuye a medida que aumenta el voltaje, lo que significa que se pueden usar conductores más pequeños para la transmisión de alto voltaje.
El aumento del voltaje de transmisión reduce las pérdidas de energía entre el generador de servicios públicos y el punto final de entrega, y al duplicar el voltaje se reducen potencialmente las pérdidas de energía hasta en un 75 %. Los voltajes más altos también reducen el tamaño del conductor y permiten que los postes y las torres más livianos estén más espaciados, lo que reduce aún más los costos de construcción y materiales.
Los generadores de servicios públicos suelen producir energía trifásica, con líneas de distribución de alto voltaje agrupadas en conjuntos de tres. Un conductor neutro/de tierra se coloca por encima de las líneas eléctricas para ayudar a disipar los rayos, conectando a tierra cada poste eléctrico y subestación. La potencia aumenta y disminuye varias veces antes de llegar al usuario final.
Subestaciones de distribución
Las subestaciones de distribución son instalaciones al aire libre ubicadas cerca del punto de uso. Ajustan los niveles de voltaje, centralizan el monitoreo, la protección y la conmutación del sistema, y redistribuyen la energía. Mientras que las subestaciones de transmisión manejan altos voltajes, las subestaciones de distribución trabajan a voltajes más bajos, generalmente con una salida de 12 kV a 13,8 kV.
Estas subestaciones también proporcionan una ubicación para probar sistemas, ajustar salidas de voltaje, agregar o desconectar líneas y redirigir la energía durante cortes u otros problemas de distribución. La salida de una subestación de distribución a menudo produce múltiples líneas con diferentes niveles de voltaje, lo que distribuye aún más la energía hacia los usuarios finales.
Líneas de distribución
Las líneas de distribución transportan electricidad desde una subestación hasta la entrada de servicio del edificio. Estas líneas forman una red interconectada a menudo denominada "red", que permite redirigir la energía entre servicios públicos o conmutarla para satisfacer demandas variables.
En este sistema de red, varias líneas trabajan juntas para mantener un suministro de energía confiable, asegurando que los usuarios tengan acceso continuo a la electricidad, incluso durante perturbaciones del sistema o actividades de mantenimiento.
suscríbase a nosotros para disfrutar de los precios del evento y obtener algunos de los mejores precios.