REDES DE DISTRIBUCIÓN DE LA ENERG Í IA ELÉCTRICA

1. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA Y TEXTIL CIRCUITOS ELÉCTRICOS REDES DE DISTRIBUCIÓN DE LA ENERGÍIA ELÉCTRICA Ing. JORGE COSCO GRIMANEY

2. SISTEMA ELÉCTRICO DE POTENCIA “La función del sistema eléctrico de potencia es abastecer a todos los usuarios con energía eléctrica tan económicamente como sea posible, en la cantidad deseada y con un nivel aceptable de calidad, seguridad y confiabilidad” Conjunto de instalaciones y equipos para producir, transportar y distribuir energía eléctrica a los usuarios de una zona, ciudad, región o país.

3. SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA (SEP) Un SEP se compone de tres partes o subsistemas fundamentales: • GENERACIÓN O PRODUCCIÓN • TRASMISIÓN REDES • DISTRIBUCIÓN

4. SISTEMA ELECTRICO DE POTENCIA La red eléctrica de distribución pertenece al sistema eléctrico de potencia.

5. SISTEMA ELECTRICODE POTENCIA

6. SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA (SEP) • GENERACIÓN: Corresponde a la producción de energía eléctrica y se realiza en centrales (térmicas, hidráulicas, etc.) • TRASMISIÓN: Las redes de trasmisión transportan la energía en grandes cantidades desde las centrales de generación hasta los centros de consumo • DISTRIBUCIÓN: Las redes de distribución canalizan la energía eléctrica desde los puntos de conexión con la red de transporte (transmisión) hasta los consumidores finales

7. SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA (SEP) 500 kV 500/150kV 150/30kV 400 V 500 kV 400 V

9. COMPONENTES DE LAS REDES DE DISTRIBUCIÓN ELECTRICA

10. VOLTAJES UTILIZADOS EN SISTEMAS DE DISTRIBUCION ELECTRICA Clasificación: Niveles de tensión establecidos por el RETIE – Norma NTC 1340:

11. LÍNEAS DE TRANSMISIÓN Dispositivo que transmite potencia eléctrica entre dos puntos por medio de conductores y opera a un voltaje mayor a 1 kV

12. LÍNEAS DE TRANSMISIÓN • Elementos: Conductores • Se utilizan cables, no alambres • Pueden utilizarse conductores distintos para fases y apantallamiento (cables guarda) • Pueden ser desnudos o aislados • Los materiales más utilizados son: aluminio (AA), cobre (CU), acero galvanizado (SS) y aleaciones y combinaciones de éstos como ACSR, alumoweld (AW), ACSR/AW, copperweld • Los cables aislados pueden tener o no un neutro concéntrico, y ser monopolares, bipolares, tripolares, triplex, armados o acorazados. • Material aislante preferido: Polietileno reticulado (XLPE) • En los cables aislados siempre se utiliza una pantalla metálica exterior que se conecta a tierra para controlar el gradiente de potencial.

13. LÍNEAS DE TRANSMISIÓN Designación de los Conductores Es la práctica internacional pues cumple con el Sistema Internacional (SI) de unidades El tamaño del conductor se designa con base en el área total. Milímetros cuadrados (mm2) • Es una práctica norteamericana • 1 CMIL = 0,506 7*10-3 mm2, es el área de un círculo cuyo diámetro es una milésima de pulgada • A cada área estandarizada se le asigna una designación AWG o kcmil • Los conductores hasta 211 600 cmil se designan por un calibre AWG: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0, 1/0, 2/0, 3/0, 4/0 • Los conductores mayores a 211 600 se designan por kcmil • Es común asociar a cada calibre el nombre en Inglés de un ave (Parrot, ostrich etc). Circular Mil (CMIL)

14. LÍNEAS DE TRANSMISIÓN • Conductores desnudos: En la selección de un conductor se busca la mayor relación conductividad/peso y/o fuerza/peso a un mínimo costo. Conductores estándar: • AAC (All Aluminum Conductor) • ACSR (Aluminum Conductor Steel Reinforced) • AAAC (All Aluminum Alloy Conductor) • ACAR (Aluminum Conductor, Aluminum-Alloy Reinforced)

15. LÍNEAS DE TRANSMISIÓN • Elementos: Estructuras • Auto soportadas o retenidas • Postes de concreto, madera, acero • Torres en acero galvanizado (celosía)

16. LÍNEAS DE TRANSMISIÓN • Elementos: Aisladores • Suspensión y retención • Tipo pin, poste, cadenas conformadas por unidades de suspensión • Materiales: Porcelana, vidrio, materiales sintéticos

17. LÍNEAS DE TRANSMISIÓN • Elementos: Herrajes • Grapas para sujetar cables de fases y guarda • Amortiguadores • Espaciadores para mantener separados los conductores de un haz • Anillos para control de efecto corona • Cuernos de arco • Crucetas y demás elementos metálicos • Cables para retención o anclaje

18. LÍNEAS DE TRANSMISIÓN • Elementos: Obras Civiles Líneas subterráneas Líneas aéreas • Bancos de ductos o zanjas • Cajas de inspección, halado o tiro • Cimentaciones • Corredor o servidumbre (Right of way)

19. LÍNEAS DE TRANSMISIÓN • Elementos: Puesta a Tierra • Cable de cobre desnudo • Conectores cobre-cobre o bimetálicos • Varillas de puesta a tierra en cobre o copperweld • Contrapesos • Mallas de puesta a tierra

20. LÍNEAS DE TRANSMISIÓN • Elementos: Otros • Pararrayos de línea • Empalmes y terminales monofásico y trifásicos para cables aislados • Anclajes (Anchors) • Balizas para señalización aeronáutica

21. Subestaciones Eléctricas

22. CENTROS DE TRANSFORMACION

23. ¿Que es? Una subestación eléctrica es una instalación destinada a modificar y establecer los niveles de tensión de una infraestructura eléctrica, con el fin de facilitar el transporte y distribución de la energía eléctrica. Su equipo principal es el transformador.

24. REPRESENTACIÓN UNIFILAR DEL TRANSFORMADOR El esquema unifilar representa un transformador trifásico cuya tensión primaria es 6400 V y la tensión secundaria 230 V.

25. CENTROS DE TRANSFORMACION

26. Sub estaciones • Como norma general, se puede hablar de subestaciones eléctricas elevadoras, situadas en las inmediaciones de las centrales generadoras de energía eléctrica, cuya función es elevar el nivel de tensión, hasta 132, 220 o incluso 400 kV, antes de entregar la energía a la red de transporte.

27. Las subestaciones eléctricas reductoras, reducen el nivel de tensión hasta valores que oscilan, habitualmente entre 13,2, 15, 20, 45 ó 66 kV y entregan la energía a la red de distribución.

28. Posteriormente, los centros de transformación reducen los niveles de tensión hasta valores comerciales (baja tensión) aptos para el consumo doméstico e industrial, típicamente 220 V.

29. CENTROS DE TRANSFORMACION

30. CENTROS DE TRANSFORMACION

31. Redes Eléctricas de Distribución

32. RED DE DISTRIBUCION ELECTRICA

33. ACOMETIDAS

35. Definición.- • Es el tramo de unión eléctrica entre la red pública y la instalación propia del edificio. Por tanto, es la parte de la instalación de la red de distribución, que alimenta la caja o cajas generales de protección. (CGP) • Tipos.- • Atendiendo a su trazado, al sistema de instalación y a las características de la red, las acometidas podrán ser: • Aéreas: posada sobre fachada (muy práctica y sencilla de llevar a cabo, pero debemos evitarla no solo por razones estéticas como de seguridad) y tensada sobre poste (habitualmente en edificios aislados). • Subterráneas: la más recomendable de forma general bajo todos los puntos de vista, debidamente entubada y con un único circuito por tubo. Es imprescindible que la canalización se disponga siempre superiormente a la conducción de agua. • Mixtas Aéreo-Subterráneas. (ITC-BT-07) Paso acometida aéreo-subterráneo, tubo rígido de características reglamentarias, hasta h>2,50 metros por encima del suelo.

37. La acometida discurrirá por terrenos de dominio público hasta la Caja general de Protección excepto en casos de acometidas aéreas sobre postes o subterráneas, con servidumbre de paso autorizados. • Se evitará la acometida por patios interiores, garajes, jardines privados, viales privados, etc. • Regla general una sola acometida por edificio o finca. • Características de los cables y conductores.- • Conductores o cables aislados. • Cobre o aluminio. • Los materiales utilizados y las condiciones de instalación cumplirán las ITC-BT-06 y 07. • Cálculos de secciones, factores a tener en cuenta: • Demanda máxima según ITC-BT-10. • Tensión de suministro. • Intensidades máximas admisibles del conductor. • Caída de tensión máxima admisible del conductor.(