Red eléctrica : un conjunto de instalaciones eléctricas diseñadas para la transmisión y distribución de electricidad desde la planta de energía hasta el consumidor.
La generación es el proceso de producción de electricidad a partir de otras fuentes de energía, con mayor frecuencia en centrales eléctricas . Normalmente, la generación se produce con la ayuda de generadores electromecánicos accionados por motores térmicos o la energía cinética del agua o el viento. Otras fuentes de energía incluyen fuentes fotovoltaicas y geotérmicas .
La red de suministro de energía se caracteriza por el hecho de que conecta puntos geográficamente remotos de fuentes y consumidores. Esto se lleva a cabo utilizando una línea eléctrica : estructuras especiales de ingeniería, que consisten en conductores de corriente eléctrica ( alambre - conductor desnudo o cable - conductor aislado), estructuras para colocación y tendido ( soportes , pasos elevados, canales), medios de aislamiento (suspensión y aisladores de apoyo) y protección ( cables de protección contra rayos , pararrayos , puesta a tierra ).
Por regla general, los generadores de fuente y los consumidores funcionan con clasificaciones de bajo voltaje . Las pérdidas de energía en las líneas son directamente proporcionales al cuadrado de la intensidad de la corriente, por lo tanto, para reducir las pérdidas, es ventajoso transmitir electricidad a altos voltajes. Para ello, se aumenta a la salida del generador, y a la entrada del consumidor se reduce mediante transformadores de potencia .
La red eléctrica puede tener una estructura muy compleja, debido a la ubicación territorial de los consumidores, fuentes, requisitos de confiabilidad y otras consideraciones. En la red se asignan líneas eléctricas que conectan subestaciones . Las líneas pueden ser simples y dobles ( doble circuito ), tener ramales (branch lines ) . Como regla general, varias líneas se acercan a las subestaciones. Dentro de la subestación, el voltaje se convierte y la distribución de electricidad fluye entre líneas adecuadas. Los interruptores eléctricos de varios tipos se utilizan para conectar líneas y equipos dentro de las subestaciones .
Para una representación visual de la estructura de la red, se utiliza un esquema especial del diagrama de red, diagrama unifilar , que representa tres cables de tres fases en forma de una línea. El diagrama muestra líneas, secciones y sistemas de barras, interruptores, transformadores, dispositivos de protección.
La estructura de la red de suministro de energía se puede cambiar dinámicamente mediante interruptores de conmutación. Esto es necesario para apagar secciones de emergencia de la red, para apagar secciones temporalmente durante las reparaciones. La estructura de la red también se puede cambiar para optimizar el modo eléctrico de la red.
La mayoría de las grandes fuentes de electricidad ( centrales eléctricas ) se construyen utilizando alternadores . Además, la amplitud del voltaje de CA se puede cambiar fácilmente mediante transformadores de potencia , lo que le permite aumentar y disminuir el voltaje en un amplio rango. Los principales consumidores de electricidad también se centran en el uso directo de corriente alterna. El estándar mundial para la generación, transmisión y conversión de electricidad es el uso de corriente alterna trifásica . En Rusia y los países europeos , la frecuencia de corriente industrial es de 50 hercios , en los EE . UU ., Japón y otros países: 60 hercios.
La corriente alterna monofásica es utilizada por muchos consumidores domésticos y se obtiene a partir de la corriente alterna trifásica combinando los consumidores en grupos por fases. En este caso, a cada grupo de consumidores se le asigna una de las tres fases, y el segundo cable ("cero"), utilizado en la transmisión de corriente monofásica, es común a todos los grupos y está conectado a tierra en su punto de partida .
Cuando se transmite una gran potencia eléctrica a bajo voltaje, se producen grandes pérdidas óhmicas debido a los grandes valores de la corriente que fluye. La fórmula δS = I²R describe la pérdida de potencia en función de la resistencia de la línea y el flujo de corriente. Para reducir las pérdidas, se reduce la corriente que fluye: cuando la corriente se reduce por un factor de 2, las pérdidas óhmicas se reducen por un factor de 4. De acuerdo con la fórmula de potencia eléctrica total S \u003d I × U , para transmitir la misma potencia a una corriente reducida, es necesario aumentar el voltaje en la misma cantidad. Por lo tanto, es conveniente transmitir grandes potencias a alto voltaje. Sin embargo, la construcción de redes de alta tensión está asociada a una serie de dificultades técnicas; además, el consumo directo de electricidad de alto voltaje es extremadamente problemático para los consumidores finales.
En este sentido, las redes se dividen en tramos con diferentes clases de tensión (niveles de tensión). Las redes trifásicas que transmiten alta potencia tienen las siguientes clases de tensión [1] :
El nivel de voltaje (a veces " rango de voltaje" o "nivel de voltaje de tarifa " o "voltaje de nivel de tarifa (rango, clase)" o " clase de voltaje" ) es un concepto que también se usa:
Por "niveles de voltaje" las tarifas se diferencian, es decir, difieren en tamaño. Cuanto mayor sea el "nivel de tensión", menor será el valor de la tarifa. Por lo tanto, los consumidores tienden a confirmar el "nivel de voltaje" más alto.
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