Generación, transmisión y distribución eléctrica

Para que pueda usarse la energía eléctrica en nuestros hogares, en comercios y en industrias, se requiere de un sistema que comprende la generación, transmisión y distribución de esta forma de energía:

a) Generación: La electricidad es generada de diversas formas convirtiendo diferentes tipos de energía en electricidad. Las más comunes de estas formas son:

– Hidroeléctrica: Se aprovecha la caída del agua en presas para mover turbinas, que a su vez mueven generadores de electricidad.

– Térmica: Con vapor de agua se mueven turbinas que a su vez mueven generadores de electricidad. El vapor de agua puede generarse con combustibles fósiles (termoeléctrica), con energía nuclear (nucleoeléctrica), con energía de la tierra (geotérmica).

– Solar: Se usa la radiación del sol para producir electricidad, generalmente con celdas fotovoltaicas que convierten la luz del sol en electricidad.

– Eólica: Se emplea la energía del viento para mover ventiladores, que a su vez mueven generadores de electricidad.

El voltaje de generación es variable, pero lo más común en México es de 13,8 kV.

b) Línea de transmisión: Generalmente las plantas generadoras de electricidad se encuentran lejos de los puntos de uso, como las ciudades o los centros industriales, por lo que es necesario transmitir la electricidad hasta esos puntos. La siguiente fórmula nos proporciona la potencia eléctrica transmitida por una línea.

P = VI

Donde:

P = Potencia eléctrica transmitida en watts.
V = Voltaje de transmisión en volts.
I = Corriente transmitida en amperes.

Para una potencia transmitida constante: a mayor voltaje de transmisión, menor corriente transmitida y, por lo tanto, menores pérdidas de energía en forma de calor en las líneas de transmisión, por efecto Joule (fórmula Q = I2 R).

Esta es la razón por la cual el voltaje tiene que ser elevado a valores mayores que el de generación para transmitirlo a distancias que pueden ser del orden de cientos de kilómetros.

Los lugares donde se eleva el voltaje para transmitirlo se llaman subestaciones, y básicamente están compuestas de equipos llamados transformadores que incrementan el voltaje.

Los voltajes más comunes de transmisión de electricidad en México son 230 kV y 400 kV.

c) Sistema de distribución primaria regulada: Cuando las líneas de transmisión llegan a los lugares de consumo, el voltaje es reducido en subestaciones para poder distribuirlo de manera más segura.

En México los voltajes más comunes de distribución primaria regulada son 13,8 kV (en Comisión Federal de Electricidad) y 23 kV (en Luz y Fuerza del Centro).

Las subestaciones mencionadas están compuestas básicamente por transformadores que reducen el voltaje de transmisión.

d) Sistema de distribución secundaria: Para poder utilizar la energía eléctrica, el voltaje de distribución primaria es reducido a valores seguros para su uso.

La reducción del voltaje se lleva a cabo mediante transformadores. El voltaje más común en México para distribución secundaria es de 220 V de fase a fase.

Como son sistemas en estrella, el voltaje de fase a neutro es de 220 V/1,73 = 127 V, que es el que llega a nuestras casas por medio de la acometida.

Después de la acometida se encuentran los circuitos alimentadores y los derivados, descritos anteriormente, y estos últimos alimentan a los equipos de utilización.

Fuente: Manual de instalaciones eléctricas en sistemas de baja tensión de Condumex