Conceptos Fundamentales de la Red Eléctrica

Centro de Transformación (CT)

El Centro de Transformación (CT) es una instalación eléctrica esencial en la red de distribución. Se define por su función y sus componentes principales:

Definición del CT

• Instalación eléctrica que recibe energía en Alta Tensión (AT) o Media Tensión (MT) y la entrega en MT o Baja Tensión (BT) para su utilización por los usuarios finales.
• La BT se entrega, normalmente, a 400 V en trifásica y 230 V en monofásica.
• Instalación eléctrica provista de uno o varios transformadores reductores de alta a baja tensión con la aparamenta y obra complementaria precisa.

Partes Fundamentales del CT

• El Transformador
• Celdas (Aparamenta de protección y maniobra)
• Trafos de medida (Transformadores de medida)
• Cuadros modulares de BT

Elementos de Maniobra y Distribución

Centro de Reflexión y Circuito Cero

• Centro de Reflexión: Son los elementos de la red de distribución que realizan funciones de interconexión y maniobra. Están unidos a una subestación mediante el circuito cero.
• Circuito Cero: Es un sistema de conductores que no lleva carga, pero que, en caso de avería, sirve como circuito adicional para llevar la electricidad y la potencia desde la subestación al centro de reflexión.

Diferencia entre CT y Subestación

Las subestaciones adecuan los valores de consumo y transporte, mientras que los CT transforman la AT en BT para así poder suministrar los distintos tipos de consumo.

Clasificación de las Líneas de Transporte

A continuación, se indican los valores de tensión normalizados para la clasificación de las líneas de transporte:

• Líneas MAT (Muy Alta Tensión): > 66 kV
• Líneas AT (Alta Tensión): 30 kV – 66 kV
• Líneas MT (Media Tensión): 1 kV – 30 kV
• Líneas BT (Baja Tensión): < 1 kV

Pérdidas de Energía en el Transporte Eléctrico

El transporte de la electricidad conlleva pérdidas de energía. A continuación, se describen las principales:

Pérdida de Potencia por Efecto Joule

Pérdida de potencia por efecto Joule. Un porcentaje de la energía transportada se disipa al medio en forma de calor. Su valor depende de la intensidad de corriente al cuadrado y de la resistencia de la línea, la cual es proporcional a su longitud.

Pérdida de Energía Potencial por Caída de Tensión

Pérdida de energía potencial por caída de tensión. También se produce por la resistencia eléctrica del conductor y es proporcional a esta y a la intensidad de corriente que lo atraviesa.

Nota: El documento original hace referencia al esquema de generación, transporte y distribución de energía eléctrica.

Componentes Clave y Maniobra

Transformadores

Acoplamiento de Transformadores en Paralelo

Para el correcto funcionamiento de dos transformadores trifásicos acoplados en paralelo, se han de cumplir las siguientes condiciones y requisitos:

Requisitos Generales

• Tensiones nominales y grupo de conexión iguales (terminales homólogos).
• Impedancia de cortocircuito en % similar (el reparto de carga es inversamente proporcional a la impedancia de cortocircuito).
• Misma potencia aparente.

Condiciones de Funcionamiento

• Igualdad de relación de transformación.
• Igualdad de índice horario.
• Igualdad de tensión de cortocircuito.
• Igualdad de potencia.

Transformadores de Medida: Tipos y Características

Los transformadores de medida son esenciales para la monitorización y protección de la red, con valores secundarios normalizados.

Transformadores de Corriente para Medida

Transformadores de corriente previstos para conectar instrumentos de medida, contadores y equipos similares.

Transformadores de Tensión para Medida y Protección

Transformador en el cual la tensión en bornes del arrollamiento secundario es prácticamente proporcional a la tensión en bornes del arrollamiento primario.

La tensión del primario será la de la línea a la cual está conectado, por ejemplo, 400 V, 15 kV, 20 kV, etc. La tensión en el secundario de un transformador de tensión será de 110 V para transformadores monofásicos no conectados a tierra y de 110/√3 V para los conectados a tierra.

Transformadores de Intensidad para Medida y Protección

Transformador en el cual la intensidad en bornes del arrollamiento secundario es prácticamente proporcional a la intensidad en bornes del arrollamiento primario y desfasado un ángulo cero con relación a esta.

Intensidades nominales: Intensidad primaria nominal, Intensidad secundaria nominal.

Aparamenta de Maniobra y Protección

Diferencia entre Seccionador e Interruptor

• Interruptor: Son aparatos mecánicos de corte que permiten maniobrar de una forma manual, en condiciones de carga nominal y sobreintensidad.
• Seccionador: Es un componente electromecánico que permite separar de manera mecánica un circuito eléctrico de su alimentación.

Celda en un CT: Definición y Tipos

Una celda se puede definir como cada una de las partes en que puede descomponerse un centro de transformación con una función independiente. Las celdas se componen de elementos de conmutación, control, medida y/o protección convenientemente ensamblados y conectados, además de sus envolventes.

Tipos de Celdas

• Celda de línea
• Celda de protección general
• Celda individual de cada transformador
• Celda de seccionamiento pasante
• Celda de remonte

Cuadro Modular de BT

Un cuadro modular de BT para un CT es un conjunto formado por módulos, montados en fábrica, que sirven para recibir el circuito principal de BT del transformador y distribuirlo en varios circuitos individuales.

Dispositivos de Protección Específicos

• Autoválvula: Son los dispositivos de protección contra sobretensiones, que normalmente se utilizan en las redes de AT para proteger transformadores y cables.
• Interruptor SF6: Este tipo de interruptores utilizan el gas hexafluoruro de azufre (SF6) como medio de extinción del arco eléctrico y también como medio aislante.
• Relé Buchholz: Este relé protege al transformador frente a la emisión de gases o al flujo súbito de aceite a través de la tubería entre la cuba y el depósito de expansión.

Seguridad en Instalaciones de Distribución Aérea de BT

Instalación de Red Aérea de BT Tensada: Riesgos y EPIs

a) Análisis de los riesgos y Equipos de Protección Individual (EPIs) necesarios para realizar el trabajo:

Equipo de Trabajo o de Acceso

Es el que sirve para acceder de forma segura al lugar de trabajo, posicionarse y abandonarlo una vez finalizado el trabajo.

1. Cuerdas: Son los elementos en los que ponemos nuestro peso para poder realizar el trabajo en altura.
2. Conectores: Son pequeñas piezas en forma de anillos de metal, con apertura, que se utilizan para la conexión de elementos del equipo vertical.
3. Arneses: Los arneses son dispositivos de prensión del cuerpo destinados a parar las caídas.
4. Cabo de Anclaje: Conecta el arnés con los aparatos de ascenso, descenso o directamente a una estructura.
5. Aparatos de Progresión: Sirven para realizar las maniobras sobre las cuerdas y progresar en cualquier dirección.
6. Silla: Elemento auxiliar recomendable en casos de trabajos de mayor duración, ya que mejora el confort de la operación.

Las Cinco Reglas de Oro de la Seguridad Eléctrica

b) Enumeración y definición breve de las reglas de oro:

1. Desconexión. Corte Efectivo
   Una vez definida cuál será la zona de trabajo, se desconectarán todas las posibles fuentes de tensión que alimentan a la instalación eléctrica de dicha zona.
2. Prevenir Cualquier Posible Realimentación. Bloqueo y Señalización
   Todos los dispositivos de maniobra empleados para realizar el corte efectivo de la alimentación de la instalación deben bloquearse mecánicamente para evitar su cierre antes de la finalización del trabajo.
3. Verificar Ausencia de Tensión
   Se verificará la ausencia de tensión de todos los conductores activos de la instalación eléctrica de la zona de trabajo.
4. Puesta a Tierra y Cortocircuito
   Los conductores activos de la instalación eléctrica en la zona de trabajo deben conectarse en cortocircuito entre ellos y a tierra.
5. Señalización de la Zona de Trabajo
   La zona de trabajo se delimitará, en superficie y altura, mediante una señalización de seguridad con elementos de alta visibilidad.