CURSO DE ECOEFICIENCIA I.E.E. BARTOLOMÉ HERRERA Centro de Conservación de Energía y del Ambiente Área de Capacitación ENERGÍA ELÉCTRICA Expositor: Ingº Jonathan Espejo Campos ENERGÍA ELÉCTRICA CAMPOS TEMÁTICOS 1. CONCEPTOS BÁSICOS 2. CADENA DE SUMINISTRO 3. CALIDAD DE LA ENERGÍA: EN LA I.E.E. EN EL HOGAR 4. TARIFAS DE ENERGÍA ELÉCTRICA 1.- CONCEPTOS BÁSICOS 6 ¿QUÉ ES LA ENERGÍA? • Capacidad que tienen los cuerpos para realizar un trabajo. TIPOS DE ENERGÍA ¿QUÉ ES LA ENERGÍA ELÉCTRICA? • Conjunto de fenómenos producidos por el movimiento y la interacción entre cargas eléctricas positivas y negativas de los cuerpos. • Esencial para el desarrollo de nuestras actividades. ¿QUÉ ES LA CORRIENTE ELÉCTRICA? Cantidad de cargas eléctricas ΔQ que fluyen perpendiculares a una superficie de área A en un intervalo de tiempo Δt ¿QUÉ ES INTENSIDAD DE CORRIENTE? Desplazamiento de cargas eléctricas negativas (electrones) en un conductor debido a una diferencia de potencial (tensión) Unidad en el Sistema Internacional: amperio Símbolo: A CORRIENTE ELÉCTRICA EFECTO HALL El campo magnético ejerce fuerza lateral sobre las cargas en movimiento ¿QUÉ ES DIFERENCIA DE POTENCIAL? • Es la magnitud física que cuantifica la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos. • Se mide en voltios (V) • Los electrones se desplazan impulsados por la diferencia de potencial entre los extremos del conductor. • Se llama también Fuerza Electromotriz FUENTES DE VOLTAJE PASO DE CORRIENTE LEY DE OHM NECESIDAD DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA Teniendo energía eléctrica en nuestras casas podemos iluminar y hacer funcionar nuestros artefactos ¿CÓMO NOS LLEGA LA ENERGÍA ELÉCTRICA? • Llega a través de cables de alta, media y baja tensión a los postes y de allí a nuestros hogares. • En casa encontraremos tomacorrientes en donde podremos enchufar los artefactos 2.- CADENA DE SUMINISTRO 20 CADENA DE SUMINISTRO CADENA DE SUMINISTRO CENTRALES DE GENERACIÓN SISTEMAS DE TRANSMISIÓN En corriente directa HVDC En corriente alterna AC SISTEMAS DE TRANSMISIÓN HVDC Para grandes distancias Para tensiones altas y/o muy altas Bajos costos de estructuras y redes No existe pérdidas por efecto corona Menores pérdidas por efecto Joule Menos material conductor utilizado SISTEMAS DE TRANSMISIÓN HVDC Mínimos permisos de derecho de pase: Usando cables subterráneos y/o submarinos Enterrándolas adyacentes a carreteras, ferrocarriles y túneles Usando las redes AC existentes Posibilidad de transmitir el triple de potencia SISTEMAS DE TRANSMISIÓN HVDC Necesita estaciones conversoras: • AC -> DC en la central de generación • DC -> AC en el patio de llegada SISTEMAS DE TRANSMISIÓN Tipos de conexión en HVDC: Monopolar: o un solo conductor para llevar la energía o retorno por tierra (o mar) Bipolar: o combinación de dos monopolares: uno positivo y otro negativo respecto a tierra o cada uno puede funcionar como monopolar SISTEMAS DE TRANSMISIÓN En corriente alterna • Es la más usada • Se aprovecha la salida en AC de la central de generación • Para distancias cortas e intermedias • Para tensiones intermedias y/o altas SISTEMAS DE TRANSMISIÓN Niveles de tensión en el Perú Líneas en Alta tensión: • 500 kV • 220 kV • 138 kV • 60kV Líneas en Media Tensión: • 33 kV • 22.9 kV • 13.8 kV • 10 kV Líneas en Baja Tensión: -URBANO • 220 V -RURAL • 220 V • 380V • 440 V TRANSMISIÓN El transporte se realiza mediante líneas alta tensión TRANSMISIÓN Se eleva la tensión para reducir el efecto Joule TRANSMISIÓN La temperatura de los cables se eleva con la potencia transmitida Los cables se alargan acercándose al suelo Caso B: en color amarillo se muestra la zona que no permite refrigeración natural por el viento Torres o estructuras metálicas de soporte CARACTERÍSTICAS DE LAS LÍNEAS DE TRANSMISIÓN CONSTANTES ELÉCTRICAS PRIMARIAS: Entre conductores: • Resistencia • Inductancia Entre conductores y tierra: • Capacitancia en derivación • Conductancia en derivación PÉRDIDAS EN LAS LÍNEAS DE TRANSMISIÓN o En el conductor por efecto Joule. (I2R) o Por calentamiento dieléctrico. Diferencia de potencial entres dos conductores. o Por radiación. Separación de conductores como fracción apreciable de longitud de onda. o Por acoplamiento. Conexión o desconexión de línea. o Descarga luminosa (efecto corona) TRANSFORMACIÓN Subestaciones de transformación: o Equipamiento que están a la salida de las centrales y en los patios de llegada o Elevan y reducen la tensión de transmisión SUBESTACIONES DISTRIBUCIÓN Sistemas de mediana y baja tensión, que permiten llevar la electricidad a todos los consumidores en óptimas condiciones DISTRIBUCIÓN DISTRIBUCIÓN DISTRIBUCIÓN Urbano / rural: Baja tensión (BT) Media tensión (MT) DISTRIBUCIÓN Circuitos primarios: • Radial • Anillo DISTRIBUCIÓN Circuito radial: DISTRIBUCIÓN Circuito en anillo: 3.- CALIDAD DE ENERGÍA 55 CALIDAD DE ENERGÍA Power Quality • Propiedades inherentes al servicio y formas de onda, frecuencia y amplitud de las señales de tensión y corriente que aseguren correcto funcionamiento de los equipos del usuario. • Significa confiabilidad del servicio. CALIDAD DE ENERGÍA CONTINUIDAD EN EL SUMINISTRO DE LA TENSIÓN: Asegurar mínima alteración de la forma de onda Asegurar balance de fases Disponibilidad oportuna de suministro Minimizar los impactos causados por la variedad de consumidores • Mantenimiento de las centrales y redes • Prevención de efectos externos: clima, animales, etc • • • • CALIDAD DE ENERGÍA La mala calidad de energía eléctrica suministrada o recepcionada tiene efectos económicos negativos tanto para las empresas eléctricas, clientes, instituciones y hogares. CALIDAD DE ENERGÍA Ondas con contenido armónico No tienen forma sinusoidal Su frecuencia es un múltiplo entero de la fundamental Valor pico y RMS alterado Alteran y/o dañan a los equipos conectados CALIDAD DE ENERGÍA Corrientes armónicas Originadas por las cargas no lineales: • Artefactos electrónicos(TV, computadoras, audio, etc) • Electrodomésticos (hornos microondas, LED, etc) Se propagan en las redes de transmisión y distribución CALIDAD DE ENERGÍA Efectos de los armónicos: • En los cables (efecto skin) • En los transformadores (aumento de temperatura por incremento del efecto Joule y de corrientes de Eddy) CALIDAD DE ENERGÍA Efectos de los armónicos en el neutro de la línea de transmisión Las corrientes del tercer armónico se acumulan en el neutro DISTURBIOS ELÉCTRICOS • Imperfecciones en el suministro eléctrico • Accidentes en líneas de suministro y equipos distribuidores de electricidad • Reconexiones y maniobras para eliminar fallas • Clima SOLUCIONES DE CALIDAD DE ENERGÍA Compensación reactiva • Se corrige el factor de potencia y la caída de tensión • se reduce las pérdidas por efecto Joule. SOLUCIONES DE CALIDAD DE ENERGÍA PUESTA A TIERRA SUPRESOR DE SOBREVOLTAJE TRANSITORIO SOLUCIONES DE CALIDAD DE ENERGÍA Suministro eléctrico ininterrumpible (UPS) Dispositivo que posee una batería para dar respaldo durante una interrupción del suministro. 4.- TARIFAS ELÉCTRICAS 67 TARIFAS DE ENERGÍA ELÉCTRICA La construcción de la Represa, sus instalaciones, repuestos y gastos de mantenimiento, a esto le llamamos costo de generación TARIFAS DE ENERGÍA ELÉCTRICA Las torres y Líneas de transmisión, su seguridad y mantenimiento, a esto le llamamos costos de trasmisión TARIFAS DE ENERGÍA ELÉCTRICA Las Instalaciones Urbanas y Rurales: postes, Redes Publicas, Conexiones a los domicilios y su mantenimiento le llamamos costo de distribución. RECIBO DE LUZ RECIBO DE LUZ RECIBO DE LUZ PLIEGO TARIFARIO MEDIA TENSIÓN BAJA TENSIÓN FIJACIÓN DE TARIFAS Gerencia Adjunta de Regulación Tarifaria (GART) que es un organismo autónomo, técnico y descentralizado del OSINERGMIN, responsable de fijar las tarifas de energía eléctrica. ¿PORQUÉ SUBEN LAS TARIFAS? Las tarifas varían por disposición de la GART, que evalúa los costos de generación, distribución, operación y comercialización en los que incurren las Empresas concesionarias emitiendo pliegos tarifarios de aplicación obligatoria. MUCHAS GRACIAS 77
