Sistema Eléctrico de Potencia

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  Calidad de la energía en los sistemas eléctricos de potencia   1 1   Sistema Eléctrico de Potencia El sistema eléctrico de potencia es un conjunto de elementos que tiene como fin generar, transformar, transmitir, distribuir y consumir la energía eléctrica de tal forma que se logre la mayor calidad al menor costo posible. Un sistema eléctrico de potencia consta de plantas generadoras que producen la energía eléctrica consumida por las cargas, una red de transmisión y de distribución para transportar esa energía de las plantas a los puntos de consumo, así como el equipo adicional necesario para lograr que el suministro de energía se realice con las características de continuidad de servicio, regulación de tensión y control de frecuencia requeridas. 1 G G G Sistema deTransmisión115 - 400 [kV]Subtransmisión69 - 115 [kV]DistribuciónPrimaria4.16 - 34.5 [kV]DistribuciónSecundaria480,220/127 [V]0.48 - 20 [kV]   Sistema Eléctrico de Potencia  Sistema Eléctrico de Potencia Calidad de la energía en los sistemas eléctricos de potencia   2 1.1 Cargas en un Sistema Eléctrico de Potencia La carga de un sistema está constituida por un conjunto de cargas individuales de diferentes tipos, industrial, comercial y residencial. En general, una carga absorbe potencia real y potencia reactiva; es el caso de las cargas con dispositivos de estado sólido, por ejemplo. Las cargas puramente resistivas absorben únicamente potencial real. 2 1.2 Topología de un Sistema Eléctrico De aquí que las cargas de un sistema eléctrico también se clasifiquen en lineales y no lineales. Un sistema eléctrico dependiendo de su confiabilidad se puede clasificar en tres tipos: 3 Sistema radial    Sistema radial (menos confiabilidad y más económico) En un sistema radial las cargas tienen una sola alimentación, de manera que una falla en la alimentación produce una interrupción en el suministro. Sistema en anillo (mayor confiabilidad y más caro) Con un sistema en anillo se tiene una doble alimentación y puede interrumpirse una de ellas sin causar una interrupción del suministro. Sistema en anillo    Sistema Eléctrico de Potencia Calidad de la energía en los sistemas eléctricos de potencia   3 Red (mayor confiabilidad y costo) Con éste tipo de sistema se aumenta el número de interconexiones y en consecuencia, la seguridad del servicio. Red    1.3 Subestaciones eléctricas Es un conjunto de dispositivos eléctricos que forman parte de un sistema eléctrico de potencia y se encarga de transformar tensiones y derivar circuitos de potencia. 4  Las subestaciones pueden clasificarse de acuerdo con el tipo de función que desarrollan en: 5 a) Subestaciones variadoras de tensión b) Subestaciones de maniobra o seccionadoras de circuito c) Subestaciones mixtas Asimismo, pueden agruparse de acuerdo con la potencia y tensión que operan en: 6 a) Subestaciones de transmisión. Operan en intervalos de tensión desde 230 [kV], 400 [kV] y mayores. b) Subestaciones de subtransmisión. Operan en intervalos de tensión desde 69 [kV] hasta 161 [kV]. c) Subestaciones de distribución primaria. Operan desde 4.16 [kV] hasta 34.5 [kV]. d) Subestaciones de distribución secundaria. Operan desde 220/127 V hasta 480 [V]. 1.3.1 Arreglos de barras El arreglo de barras de una subestación es la configuración ordenada de los elementos que lo conforman. 7  La elección del arreglo de una subestación depende de las características de cada sistema eléctrico y de la función que realiza dicha subestación en el sistema. Los criterios utilizados en la selección del arreglo de barras más adecuado de una instalación son la continuidad de servicio, flexibilidad de operación, cantidad y costo del equipo eléctrico y facilidad de mantenimiento de los equipos. 8  Los arreglos más utilizados en el sistema eléctrico se describen a continuación.  Sistema Eléctrico de Potencia Calidad de la energía en los sistemas eléctricos de potencia   4 Barra sencilla (menos confiabilidad y mas económica) Es el arreglo más simple desde el punto de vista constructivo, considerando la cantidad de equipo y el área que ocupa, también resulta ser el más económico. No obstante, la confiabilidad de servicio es poca, ya que una falla en la barra principal provoca la salida de operación de la misma. 9  Asimismo, el mantenimiento a los interruptores se dificulta, ya que es necesario dejar fuera de servicio parte de la subestación. 10 Barra Principal     Sistema Eléctrico de Potencia Calidad de la energía en los sistemas eléctricos de potencia   5 Barra principal y barra de transferencia Es una variante del arreglo anterior, en el cual se utiliza una barra de transferencia para sustituir, a través de un interruptor, algún interruptor que necesite mantenimiento. 11 Barra Principal Barra deTransferencia  
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