Tema II: Fundamentos sobre generación transporte y distribución de

Universidad de Oviedo
Tema II: Fundamentos sobre
generación transporte y
distribución de energía
eléctrica
Dpto.
Dpto. de
de Ingeniería
Ingeniería Eléctrica,
Eléctrica,
Electrónica
Electrónica de
de Computadores
Computadores yy
Sistemas
Sistemas
2.1 La energía eléctrica
GENERACIÓN
●
●
●
●
Centrales
hidraúlicas
Centrales
termoeléctricas
Centrales de
Energías
alternativas
Generación de
tensión (12 kV)
aprox.
●
TRANSPORTE
●
●
●
Centros de
distribución:
subestaciones
Líneas de baja
tensión (trafos)
●
Elevación
(trafos) tensión
380 kV, 220 Kv
DISTRIBUCIÓN
Líneas de alta
tensión
Subestaciones
Las
Lasmáquinas
máquinaseléctricas
eléctricasestán
estánpresentes
presentesen
en
todas
todaslas
lasetapas
etapasdel
delproceso
proceso(rotativas
(rotativasen
enla
la
generación
generaciónyyconsumo.
consumo.Transformadores
Transformadoresen
en
transporte
transporteyydistribución)
distribución)
CONSUMO
●
●
Pequeños
consumidores:
baja tensión
Industria: alta
tensión
2.2 La red eléctrica I
Centro de
transformación
Fuente
primaria Turbina
Parque de
transformación
de La central
Consumo
doméstico
Estación
transformadora
primaria
Subestación
Grandes
consumidores
Muy grandes
consumidores
Generador
GENERACIÓN
GENERACIÓN
(CENTRALES)
(CENTRALES)
TRANSPORTE
TRANSPORTE
DISTRIBUCIÓN
DISTRIBUCIÓN1º1º
(Subtransporte)
(Subtransporte)
DISTRIBUCIÓN
DISTRIBUCIÓN
CONSUMO
CONSUMO
100
100––1000
1000MVA
MVA
100
100–1000
–1000MVA
MVA
100
100––500
500Km
Km
30
30––100
100MVA
MVA
20
20––100
100Km
Km
33––15
15MVA
MVA
55––15
15Km
Km
0,4
0,4––22MVA
MVA
100
100––500m
500m
10
10––30
30KV
KV
730,
730,380,
380,220
220KV
KV
132,
132,66,
66,45
45KV
KV
11,
11,20,
20,30
30KV
KV
380,
380,220
220VV
2.2 La red eléctrica II
 Tecnologí
Tecnología elé
eléctrica – J. Roger et. Al
Esquema
simplificado de
una parte de la
red nacional de
400 kV
Se puede observar la existencia
de caminos alternativos para el
suministro
2.2 La red eléctrica III
Avería
Centros de
transformación
SUBESTACIÓN
SUBESTACIÓN
Red radial de
distribución
SUBESTACIÓN
Red de distribución
en anillo
2.3 Las centrales eléctricas I
{
●
HIDRAÚLICAS
Transformación de la energía potencial
acumulada por una masa de agua.
●
Utilización turbina hidráulica.
●
Gran rapidez de respuesta.
{
●
TERMOELÉCTRICAS
●
●
NO
CONVENCIONALES
{
●
●
●
DE BOMBEO
{
●
●
Utilización de carbón, fuel, o combustible nuclear para producir vapor.
Utilización de turbinas de vapor.
Elevada inercia, especialmente en las
nucleares. Producción constante.
Eólicas
● Con turbinas de gas
Solares
● De ciclo combinado
Mareomotrices
Utilizan agua previamente bombeada
Son idénticas a las hidraúlicas
2.3 Las centrales eléctricas II
Curva de demanda de energía eléctrica
Otras
Hidraúlicas
Carbón y
fósiles
 Tecnologí
Tecnología elé
eléctrica – J. Roger et. Al
Nucleares
0
8
16
24
Hora
Porcentaje de uso de las centrales eléctricas según su tipo
Hidraúlicas
Nucleares
Carbón y fósiles
Otros
28%
36%
30%
6%
2.3 Las centrales eléctricas
III
 Tecnologí
Tecnología elé
eléctrica – J. Roger et. Al
TIPO
Producción
TIPODE
DECENTRAL
CENTRAL
Producción1997
1997(GWh)
(GWh) Producción
Producción1998
1998(GWh)
(GWh)
Hidroeléctrica
33.138
33.989
Hidroeléctrica
33.138
33.989
Nuclear
55.305
58.996
Nuclear
55.305
58.996
Hulla
37.337
30.050
Hullayyantracita
antracita
37.337
30.050
Lignito
11.187
13.721
Lignitopardo
pardo
11.187
13.721
Lignito
10.742
6.406
Lignitonegro
negro
10.742
6.406
Carbón
2.832
10.007
Carbónimportado
importado
2.832
10.007
Gas
6.634
2.367
Gasnatural
natural
6.634
2.367
Fuel
209
3.282
Fueloil
oil
209
3.282
Producción
157.384
158.818
ProducciónBruta
Bruta
157.384
158.818
Consumos
6.361
6.274
Consumosproducción
producción
6.361
6.274
Adquirida
15.885
19.325
Adquiridaautoproductores
autoproductores
15.885
19.325
Producción
166.908
171.869
Produccióntotal
totalneta
neta
166.908
171.869
Consumos
1.752
2.587
Consumosen
enbombeo
bombeo
1.752
2.587
Saldo
-3.085
3.398
Saldointercambios
intercambiosInternacionales
Internacionales
-3.085
3.398
Demanda
162.071
172.608
Demandatotal
totalen
enbarras
barras
162.071
172.608
2.4 Las máquinas
eléctricas
MÁQUINAS
ELÉCTRICAS
{
●
●
Estáticas
{
Rotativas
●
●
●
Transformadores
Motores
Generadores
Transformador
SISTEMA
ELÉCTRICO
MEDIO DE
ACOPLAMIENTO
SISTEMA
ELÉCTRICO
Transformador
Motor
SISTEMA
ELÉCTRICO
MEDIO DE
ACOPLAMIENTO
Generador
SISTEMA
MECÁNICO
2.4.1. Los
transformadores
Transformadores
{
De potencia
Monofásicos o
trifásicos
De medida
Monofásicos o
trifásicos
Especiales
Monofásicos o
trifásicos
Existen
Existendistintos
distintostipos
tiposde
detransformadores
transformadoresde
depotencia
potencia
Los
Losde
demedida
medidapueden
puedenmedir
medirtensiones
tensionesoocorrientes
corrientes
2.4.2 Las máquinas
eléctricas rotativas I
Corriente Continua
Motores
Monofásicos
Asíncronos
Monofásicos o
trifásicos
Síncronos
Monofásicos o
trifásicos
Especiales
Imanes
permanentes
Monofásicos o
trifásicos
Trifásicos
Reluctancia
variable
Sin escobillas
(Brushless
DC)
Monofásicos
2.4.2. Las máquinas
eléctricas rotativas II
Gran potencia: velocidad cte.
Síncronos
Turboalternadores (térmicas) y alternadores de centrales hidraúlicas
Potencia media y baja: velocidad variable
Generadores
Corriente
continua
Asíncronos
Generadores eólicos.
Alternadores micentrales
hidraúlicas
Máquinas muy poco
frecuentes: aplicaciones
especiales