Es esencial para el técnico de protecciones tener un conocimiento global del funcionamiento de un sistema eléctrico, así como del comportamiento de cada uno de sus elementos.
Se suele decir que el experto de protecciones debe saber "ver toda la red" con el fin de poder diseñar las protecciones combinadas con sistemas de automatización que inciden de forma directa en el funcionamiento dinámico del sistema eléctrico.
Todos los sistemas eléctricos, con independencia de su tamaño y extensión, tienen en su concepción global cuatro partes esenciales como se muestran en la figura.
- Generación.
- Transporte - Interconexión
- Transformación.
- Distribución - Consumo.
Las protecciones que se analizan en los capítulos siguientes deben proteger coordinadamente cada uno de los elementos o equipos que componen cada una de las partes citadas de un sistema eléctrico.
La selectividad es una de las funciones principales de las protecciones, y se organiza primero para proteger cada elemento de la red frente a incidentes propios; la otra faceta sería la definición de las protecciones que desempeñan un papel más general en el sistema eléctrico.
Elemento de un sistema eléctrico.
Dentro de las cuatro partes fundamentales en que se ha dividido un sistema eléctrico, es bueno citar los elementos más destacados de las mismas:
a) Generación: Dentro de este apartado cabe citar los propios generadores, los transformadores (por lo general son elevadores en Generación y del grupo Delta-Y para evitar armónicos a la transmisión, la tensión de entrada suele estar alrededor de los 13,8kv y se pueden incrementar hasta 115, 200, o 400kV en A.C. para evitar pérdidas y facilitar su transporte a largas distancias), también existen otros tipos de generación menos remotas como las fotovoltaicas, o las eolicas, que se están instalando desde hace 20 años en España y hoy día 2020 en Chile, México, Colombia, y Argentina por nombrar los más conocidos).
b) Transporte-Interconexión: Dentro de este apartado se incluyen las líneas y cables que realizan la función de enlazar los centros de generación con los centros primarios de distribución, o bien la unión en redes de una y otra empresas eléctricas.
c) Transformación: Corresponde a los centros donde se realizan la transformación de la tensión, desde el nivel de transporte al de distribución, (En este diseño siempre se dice la potencia generada debe ser igual a la transmitida tomando en cuenta sus pérdidas P.G. = P.T., pero para el caso de los transformadores por recomendación es bueno tener una holgura de potencia por incrementos futuros y ésta pueda ser transmitida al consumidor final, así como tener una reserva disponible en las subestaciones eléctricas para las emergencias).
d) Distribución-Consumo: Corresponde a las líneas, cables y transformadores necesarios para distribuir la energía eléctrica hasta la diferente gama de receptores de consumo.
e) Elementos asociados: Corresponde a aquellos elementos asociados o auxiliares utilizados para contribuir a facilitar las funciones básicas de los apartados anteriores. Cabe incluir: condensadores, reactancias, transformadores de medida (de intensidad, de tensión), dispositivos de maniobra (interruptores, seccionadores), etc.
Referencia bibliográfica de consulta: Montanés Paulino. Protecciones en las instalaciones eléctricas. Marcombo Boixareu editores. Barcelona, España. 1988.
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