Analogía Circuito Eléctrico-Hidráulico

• La corriente eléctrica es similar al caudal circulatorio en un circuito hidráulico. Se mide con amperímetro.
• La tensión eléctrica es similar a la presión que hace circular el agua. Se mide con un voltímetro.

Def. La diferencia de potencial es originada por los generadores eléctricos y se denomina fuerza electromotriz.

Def. Se denomina intensidad de corriente a la cantidad de carga eléctrica que atraviesa la sección de un conductor en la unidad de tiempo.

Clasificación de las Instalaciones Eléctricas según el Nivel de Tensión

• EAT (Extra Alta Tensión): desde 500KV.
• AT (Alta Tensión): más de 33KV.
• MT (Media Tensión): Más de 1 KV y hasta 33KV.
• BT (Baja Tensión): Más de 50V y hasta 1 KV.
• MBT (Muy Baja Tensión): Hasta 50 V.
• MBTS (Muy Baja Tensión de Seguridad): Se limita a 24 V.

Componentes del Sistema Eléctrico

El sistema eléctrico está formado por:

• Centrales generadoras
• Estaciones transformadoras
• Líneas de transmisión
• Redes de distribución
• Usuarios

El Sistema de Transmisión

Es parte de la infraestructura del país que interconecta productores y consumidores de electricidad y permite la existencia de un mercado eléctrico.

Sistemas de Transmisión y Distribución de la Energía Eléctrica

Definición de Líneas de Transmisión y Distribución

Conjunto de dispositivos para transportar o guiar la energía eléctrica desde la fuente de generación a los centros de consumo. Se busca siempre maximizar la eficiencia, haciendo las pérdidas por calor o por radiaciones las más mínimas.

Elementos de un Sistema de Energía Eléctrico

Generación → Elevación → Transmisión → Subtransmisión → Distribución → Carga

El sistema de energía eléctrico consta de varios elementos esenciales. Todo comienza cuando las plantas generadoras de energía eléctricas de las cuales existen varios tipos (plantas geotérmicas, nucleares, hidroeléctricas, etc.). Después de generar la energía, se tiene que buscar que la transportación de esta energía a los centros de consumo tenga el mínimo de pérdidas, para eso, está el proceso de elevación de voltaje. Al transmitir la energía se tiene alta tensión o voltaje y menos corriente para que existan menores pérdidas en el conductor. Esa electricidad llega a los centros de distribución el cual estos la envían a los centros de consumo.

La Energía Eléctrica

• Es la más demandada del mundo industrializado.
• Dependemos de ella para el transporte, las comunicaciones, etc., además del bienestar y calidad de vida en nuestras casas.
• Se produce a partir de las fuentes de energía renovables y no renovables, en diferentes tipos de centrales.
• A diferencia del carbón y el petróleo, la energía eléctrica no podemos almacenarla.
• Presenta inconvenientes, ya que al ser una energía limpia, su proceso de producción tiene consecuencias negativas para el medio ambiente.

1. Las centrales térmicas utilizan combustibles fósiles, esto es, energía no renovable, y otro inconveniente es que emiten gases contaminantes.
2. Las centrales nucleares funcionan de modo similar al de una central térmica, pero aquí el combustible es uranio. Su ventaja es que no emiten gases contaminantes y producen una energía barata, el inconveniente es la generación de residuos nucleares letales para los seres vivos.
3. Las centrales hidroeléctricas utilizan energía renovable. Es una de las más utilizadas en la actualidad.
4. Las centrales geotérmicas se pueden aprovechar tan solo en zonas donde las manifestaciones geotérmicas, como géiseres y volcanes, sean más superficiales.
5. Las centrales solares térmicas constan de una gran superficie de espejos que concentran la radiación captada en un receptor.
6. Las centrales solares fotovoltaicas transforman la energía solar en energía eléctrica. Suministran energía a satélites y estaciones espaciales.
7. Las centrales eólicas aprovechan la energía del viento para hacerla eléctrica. Desventajas: impacto visual negativo, se ve afectada por condiciones meteorológicas, interfiere a aves migratorias.
8. Las centrales mareomotrices aprovechan la energía en el movimiento del agua en mares u océanos. Solo existe una (Francia).

Características Deseables de un Sistema de Transmisión (ST)

Un ST confiable debe poseer:

• Suficiencia (adecuado dimensionamiento para abastecer la demanda).
• Seguridad de servicio (capacidad para soportar contingencias).
• Calidad de servicio (producto, suministro y atención).

Para ello, las decisiones de inversión en transmisión deben:

• Ser oportunas y eficientes.
• Tener una visión de largo plazo.
• Permitir un desarrollo sustentable.

Def. Una línea de transporte de energía eléctrica es el medio físico mediante el cual se realiza la transmisión de energía a grandes distancias. Está constituida por un elemento conductor, usualmente cables de cobre o aluminio.

Def. El centro de control eléctrico es el responsable de la operación y supervisión coordinada en tiempo real de las instalaciones de generación y transporte del sistema eléctrico. Con toda la información recibida de las subestaciones se comprueba el funcionamiento del sistema eléctrico en su conjunto.

Corriente Continua (CC)

• No tiene pérdidas por reactancias.
• Solo tiene pérdidas resistivas.
• No tiene factor de potencia.
• No es fácil su transformación.
• Utiliza todo el conductor para conducir.
• Usa mayor amperaje.

Corriente Alterna (CA)

• Tiene frecuencia.
• Presenta una mayor caída de tensión.
• Tiene mayores pérdidas por impedancias.
• Es fácilmente transformable.
• Tiene factor de potencia.

Fórmulas

N=P.util/Psum. S= El*Il

a= arctg(imag/real) Ps= El*Il*cos(a)

a=arcos (Fp)

C= Qelim/w*V^2 Xc=V^2/Qelim Xc= El/Ic

Q=P*tg(a)

P=(V^2*cos(a))/Z C=1/w*Xc Ic= El/Xc