U.T. 6. RED DE ELECTRIFICACIÓN GENERALIDADES Y NORMATIVA PARTES DE LA RED TIPOLOGÍA DE REDES ELEMENTOS DE LA RED MATERIALES DE LA RED EL PROYECTO DE LA RED PROCESO DE EJECUCIÓN DIMENSIONADO DE LA RED EJEMPLO Prof: Mª Ángeles Díaz Puga

U.T. 6. RED DE ELECTRIFICACIÓN GENERALIDADES Y NORMATIVA PARTES DE LA RED 2.1. Red de Transporte o Red de Muy Alta Tensión (110-380 KV) 2.2. Red de Reparto o Red de Alta Tensión (25-132 KV) 2.3. Red de Distribución en MT (3-30KV) y en BT (220-380 KV) TIPOLOGÍA DE REDES ELEMENTOS DE LA RED MATERIALES DE LA RED EL PROYECTO DE LA RED PROCESO DE EJECUCIÓN DIMENSIONADO DE LA RED EJEMPLO Prof: Mª Ángeles Díaz Puga

2. PARTES DE LA RED Prof: Mª Ángeles Díaz Puga

Subestación de Transporte Subestación de Distribución 2. PARTES DE LA RED Los Alternadores de las Centrales Eléctricas, generan energías eléctricas a tensiones que van de los 6.000 a los 10.000 voltios. Estas tensiones son inadecuadas para transportar grandes potencias por lo que se hace necesario elevar estas tensiones con el empleo de Estaciones Elevadoras (E.T. en cabeza). Gracias a estas estaciones, es posible transportar la energía a muy alta tensión (765, 400, 380 y 220 Kv.)     Parque de Generación Planta de Generación Red de Transporte Consumo Industrial 132-12,5 kV Subestación de Transporte Consumo Doméstico 220-380 V Centro de Control Eléctrico CECOEL Subestación de Distribución Prof: Mª Ángeles Díaz Puga

- Trifásica; 127 voltios (fase y neutro). 2. PARTES DE LA RED 1er NIVEL: Al final de las líneas de transporte de muy alta tensión (primer nivel), se emplazan las Subestaciones Transformadoras o Centros de Transformación Primarios, cuya misión es organizar el suministro transformando la muy alta tensión en alta tensión. 2º NIVEL: A partir de estas Subestaciones se organiza el segundo nivel (líneas de segunda categoría o de alta tensión de; 132, 66, 45 y 30 Kv.)  El segundo nivel se desarrolla con redes preferentemente malladas y con tendidos aéreos. En este nivel también se ubican, en algunos supuestos, los Centros de Reflexión, que reciben la alimentación de una Subestación Transformadora a través del Circuitos Cero (alimentación en alta). Este circuito carece de carga en régimen de explotación normal. En caso de emergencia, el mencionado circuito, recibe carga.    3er NIVEL: Al final de estas líneas se sitúan las Estaciones Transformadoras de Distribución o Subestaciones Secundarias en sus diferentes versiones (rurales, suburbanas o urbanas). Este nivel de distribución (tercer nivel) se organiza con líneas de media tensión (25, 20, 15, 11 y 6 KV.). En el tercer nivel también se dispone de Centros de Reparto (donde no se transforma la tensión y donde se realizan derivaciones y se ubican dispositivos de protección) 4º NIVEL: En el cuarto nivel se distribuye la energía eléctrica a baja tensión, es decir a las siguientes tensiones:  - Monofásica; 110,220 voltios. - Trifásica; 127 voltios (fase y neutro). - Trifásica; 220 voltios (entre fases). - Trifásica; 380 voltios (entre fases). El empleo del sistema trifásico esta muy generalizado. La distribución monofásica se reserva para distribuciones de baja tensión de escasa importancia o en tendidos eléctricos específicos como los tendidos de líneas férreas, donde además se emplea la corriente continua. Prof: Mª Ángeles Díaz Puga

El sistema eléctrico se desglosa en los siguientes subsistemas: 2. PARTES DE LA RED El sistema eléctrico se desglosa en los siguientes subsistemas: Subsistema de Producción (Centrales Generadoras). Subsistema de Transporte (Centrales transformadoras de elevación, líneas de transporte, Estaciones o Subestaciones Primarias Transformadoras). Subsistema de Distribución (Redes de Reparto, Subestaciones Secundarias de Transformación, Redes de Distribución de Media Tensión, Centros de Transformación, Redes de Distribución de Baja Tensión, etc.). Subsistema de Consumo (Acometidas y Redes Edificatorias). El Subsistema de Distribución. Se denomina red de distribución, al conjunto de líneas de alta, media y baja tensión (segundo, tercero y cuarto nivel), así como equipos, que alimentan las acometidas a las instalaciones receptoras o puntos de consumo.  Las redes de distribución, como se insiste, se componen básicamente de los siguientes elementos: - Líneas de reparto o de distribución de segundo nivel en alta tensión (segundo nivel). - Subestaciones (Centros de Transformación, de Reparto, de Reflexión). - Líneas de distribución en media tensión (tercer nivel). - Líneas de distribución en baja tensión (cuarto nivel). - Las redes de distribución de segundo nivel se organizan preferentemente en sistemas mallados (redes en anillo). - Las redes de baja tensión, se organizan en: - Sistemas ramificados (de uso muy generalizado). - Sistemas mallados. Prof: Mª Ángeles Díaz Puga

2.1. RED DE TRANSPORTE (110-380 Kv) 2. PARTES DE LA RED El Generador de una Central eléctrica produce electricidad a una tensión de 3-36 kV, tensiones que no son adecuadas económicamente para transportar grandes potencias por lo que deben ser elevadas mediante Estaciones Elevadoras para alcanzar tensiones de 110-380 kV RED DE TRANSPORTE A partir de este punto, comienzan las denominadas LÍNEAS DE TRANSPORTE DE PRIMERA CATEGORÍA (110-380 kV). En ellas se posibilita una etapa de transporte a Muy Alta Tensión, por lo que también se denominan de esta forma, y al final de la misma se ubican las Subestaciones Transformadoras (25-132 kV). Prof: Mª Ángeles Díaz Puga

2.2. RED DE REPARTO (25-132 Kv) 2. PARTES DE LA RED Desde estas Subestaciones Transformadoras asimismo sobre torretas metálicas se produce un nuevo escalón de transporte, las denominadas LÍNEAS DE SEGUNDA CATEGORÍA o LÍNEAS DE REPARTO o de Alta Tensión de Distribución (25-132 kV) Las Líneas de Segunda Categoría van hasta las Estaciones Transformadoras de Distribución las cuales pueden ser de tipo rural, suburbano o urbano en función de su ubicación. Prof: Mª Ángeles Díaz Puga

2.2. RED DE REPARTO (25-132 Kv) 2. PARTES DE LA RED Dado que estas tensiones suelen ser variables para las diferentes empresas suministradoras son frecuentes ciertas oscilaciones en estos valores y, concretamente las líneas de 132 kV, pueden incluirse en ciertos casos en el escalón superior. En todo caso esta etapa configura una red normalmente mallada con líneas fundamentalmente aéreas, y conexión a fuentes de suministro en varios puntos casi siempre en doble circuito. Existe también la posibilidad de disponer de los llamados Centros de Reparto, en los cuales no se produce modificación de la tensión sino que se limita a derivar nuevas líneas en alta tensión. El segundo nivel originado en las Subestaciones se suele denominar también como de alta tensión de distribución (A.T.D.) y se procura que la misma sea del tipo mallada es decir con conexión a las fuentes de suministro desde diversos puntos. Las líneas, son normalmente aéreas pues en general discurren por zonas rurales e industriales aunque no es raro que su existencia se precise también en las grandes ciudades particularmente en las zonas periféricas de las mismas en cuyo caso las líneas debieran realizarse siempre mediante tendidos subterráneos. Prof: Mª Ángeles Díaz Puga

2.2. RED DE REPARTO (25-132 Kv) 2. PARTES DE LA RED En este escalón de distribución son frecuentes la previsión de los denominados Centros de Reflexión, los cuales reciben mediante el denominado “circuito cero” procedente de una Subestación Transformadora, una alimentación en Alta Tensión careciendo de carga en explotación normal pero que puede recibirla en caso de emergencia del suministro. Distintos tipos de acometidas en A.T. a núcleos urbanos Prof: Mª Ángeles Díaz Puga

2.2. RED DE REPARTO (25-132 Kv) 2. PARTES DE LA RED Todas estas instalaciones (red de distribución en alta tensión sea aéreas o subterráneas, Subestaciones Transformadoras de Distribución y Estaciones Transformadoras de Distribución) son propiedad de las empresas suministradoras aunque por su ubicación, se encuentran dentro de los términos municipales siendo los Ayuntamientos y otros promotores los que realizan las pertinentes solicitudes de nuevos suministros. Sin embargo la necesidad de una nueva subestación o la ampliación de potencia de las existentes se decide en la empresa suministradora tras realizar un cuidadoso estudio informatizado del aumento de las demandas durante unos períodos de tiempo variables pero que alcanzan valores mínimos de los últimos 5 años y un horizonte futuro similar. Prof: Mª Ángeles Díaz Puga

2.3. RED DE DISTRIBUCIÓN EN MT Y EN BT (25-132 KV) 2. PARTES DE LA RED Las Estaciones Transformadoras de Distribución pueden además de reducir nuevamente el nivel de tensión, originar las denominadas LÍNEAS DE TERCERA CATEGORÍA o MediaTensión (30,20, 15,11, y 3 kV) desde las cuales parten los distintos circuitos finales e incluso se puede suministrar directamente energía a determinados usuarios, generalmente industriales. En estos últimos escalones de tensión las compañías suministradoras utilizan diferentes valores para la distribución con cifras variables según las cuantificación de las demandas de los usuarios. Así tenemos que Iberdrola realiza casi todas sus acometidas en M.T. a 13,2 y 25 kV. mientras que en el Centro y Sur de España una tensión de distribución muy frecuente en este escalón lo constituye el valor de 20 kV. Prof: Mª Ángeles Díaz Puga

2.3. RED DE DISTRIBUCIÓN EN MT Y EN BT (25-132 KV) 2. PARTES DE LA RED Cuando se distribuye energía eléctrica a tensiones inferiores a los 30 Kv, esta distribución se puede realizar con los siguientes tipos de red: Red Lineal: La Red Lineal esta constituida por una única línea con un número máximo de 10 C.T. De cada uno de estos C.T. parten los circuitos de baja tensión. Este tipo de red admite potencia de hasta 8.000 Kw y la superficie máxima a alimentar es: 200 Ha, para edificación extensiva. 150 Ha, para edificación semi – intensiva. 80 Ha, para edificación intensiva. Red en Anillo: Este tipo de red está constituida por un anillo que tiene como máximo 10 C.T. La potencia máxima que admite este tipo de red es de 8.000 Kw y la superficie máxima que puede alimentar es: Prof: Mª Ángeles Díaz Puga

2.3. RED DE DISTRIBUCIÓN EN MT Y EN BT (25-132 KV) 2. PARTES DE LA RED Red de Anillos Múltiples: Este tipo de red está constituida por varios anillos conectados, todos ellos a una misma Subestación o a un Centro de Reparto. El número máximo de anillos que puede tener la red es de: - Cinco, cuando los anillos se conectan a una Subestación. - Tres, cuando los anillos se conectan a un Centro de Reparto. La potencia máxima que se puede demandar es: 40.000 Kw, cuando la conexión se hace a una Subestación. 24.000 Kw, cuando la conexión se hace a un Centro de Reparto. En este tipo de red, las superficies máximas alimentadas por cada anillo son iguales a los del supuesto anterior.          Red en Huso Normal: Este tipo de red está constituido por un máximo de 6 líneas de alta tensión que se conectan en uno de sus extremos a un Centro de Reflexión. En este tipo de red pueden existir uno o dos circuitos cero. Cada línea puede tener, como máximo 10 C.T. de alta tensión a baja tensión para el reparto. La máxima potencia que se puede demandar en la Red de Huso Normal es de 48.000 Kw. Las superficies máximas que puede alimentar son: 1.200 Ha, para edificación extensiva. 600 Ha, para edificación semi – intensiva. 480 Ha, para edificación intensiva. Prof: Mª Ángeles Díaz Puga

2.3. RED DE DISTRIBUCIÓN EN MT Y EN BT (25-132 KV) 2. PARTES DE LA RED Red en Huso Apoyado: Este tipo de red está constituido por una cadena de husos normales conectados entre sí por Subestaciones o Centros de Reparto. Cada huso puede tener como máximo 6 líneas de distribución de alta tensión que solo pueden tener como máximo 10 C.T. (cada línea). Este tipo de red se utiliza en aquellos supuestos en los que se prevé la ampliación de la red o su conexión a otras redes, en estos casos, los Centros de Reparto se transforman en Centros de Reflexión y las superficies máximas que se puede alimentar con cada huso son iguales a las alimentadas por los husos normales. Subestación/ Centro de Reparto Prof: Mª Ángeles Díaz Puga

2.3. RED DE DISTRIBUCIÓN EN MT Y EN BT (25-132 KV) 2. PARTES DE LA RED Por otra parte la organización general de la red es de características bastante diferentes a los escalones anteriores: las mismas son redes de distribución normalmente mallada o bien radial y los trazados subterráneos son relativamente frecuentes debido a tratarse de distribuciones urbanas en numerosos casos. Dentro de esta red genérica existe una variada tipología que fundamentalmente se debe a la improvisación y a la falta de coordinación entre los equipos de urbanistas y los equipos técnicos de las empresas suministradoras. Esta situación frecuentemente se traduce en la necesidad de realizar disposiciones en las redes menos eficientes como por ejemplo “las distribuciones en anillo” constituida por una línea de distribución en alta tensión cerrada según esta tipología e incluyendo un número máximo de 10 centros de transformación de los que parten líneas de distribución ramificadas en baja tensión permitiendo tanto la necesidad de suministros puntuales de cierta importancia como la adaptación del servicio a zonas de edificación extensiva mediante líneas de distribución en baja tensión. Esquema de distribución de energía eléctrica media tensión, según tipología en anillo. Prof: Mª Ángeles Díaz Puga

2.3. RED DE DISTRIBUCIÓN EN MT Y EN BT (25-132 KV) 2. PARTES DE LA RED La solución más idónea sin embargo lo constituye la distribución en “redes en huso normal ” la cual está conformada por un máximo de 6 líneas de distribución en alta o media tensión conectadas por un extremo a una subestación o a un centro de reparto y, por el otro, a un centro de reflexión mediante un circuito cero con un máximo de 10 centros de transformación por cada línea de distribución en alta tensión, partiendo desde los centros de transformación, las líneas de distribución en baja tensión. Esquema de distribución de energía eléctrica media tensión en huso (Máximo 6 líneas de distribución de alta tensión). Prof: Mª Ángeles Díaz Puga

2.3. RED DE DISTRIBUCIÓN EN MT Y EN BT (25-132 KV) 2. PARTES DE LA RED Una variante de esta disposición lo constituyen las denominadas “redes en husos apoyados” constituidas por un máximo de 6 líneas de distribución en alta tensión conectadas a 2 subestaciones o a 2 centros de reparto enlazados entre sí por una línea de interconexión y un máximo de 10 centros de transformación desde los que parten de forma ramificada las líneas de distribución en baja tensión. Esta disposición resulta particularmente indicada cuando se prevean en un futuro próximo, ampliaciones de la red de distribución o conexiones con otra red de suministro inmediatamente próxima. Esquema de distribución de energía eléctrica, media tensión, en huso apoyado. Prof: Mª Ángeles Díaz Puga

2.3. RED DE DISTRIBUCIÓN EN MT Y EN BT (25-132 KV) 2. PARTES DE LA RED Como norma general en zonas urbanas de escasa densidad como son las urbanizaciones de viviendas unifamiliares o bloques de viviendas de pequeña altura las redes de baja tensión se ejecutan siempre en forma radial y con secciones de conductores decrecientes (Figura 1). Por el contrario en zonas de habitación más densas y, por supuesto en los cascos urbanos, se proyectan con líneas principales de sección constante con objeto de permitir la instalación de nuevos puntos de alimentación sin modificaciones importantes de la red. Estas líneas principales se instalan a ambos lados de las calles de forma que las arquetas de acometida a los edificios se puedan instalar mediante conexión directa a ellas simplificándose en gran manera la ejecución de las mismas (Figura 2) Prof: Mª Ángeles Díaz Puga

2.3. RED DE DISTRIBUCIÓN EN MT Y EN BT (25-132 KV) 2. PARTES DE LA RED En resumen: Aunque las posibilidades al respecto son múltiples se puede simplificar la exposición del proceso indicando que lo que se hace obligado para transportar la electricidad es elevar la tensión, mediante su transformación en las oportunas Estaciones Elevadoras a valores muy superiores a los de utilización (440 kV, 380kV, 220 kV...) en función de la potencia a transportar y de la lejanía del punto de consumo. Posteriormente, y ya en las proximidades de los puntos de consumo, se realizarán dos escalones de transformación: una primera reducción a valores comprendidos entre 25-132 kV en las Subestaciones de Transformación y una segunda a valores comprendidos entre 3-30 kV en las Estaciones Transformadoras de Distribución hasta acometer a los Centros de Transformación situados en los propios edificios o en la proximidad de los mismos, lugares en donde se transformarán definitivamente en las tensiones de utilización, es decir casi exclusivamente a 220 ó 380 V entre fases, valores en los cuales la tensión se encuentra en disposición de ser utilizada. Prof: Mª Ángeles Díaz Puga