Electricidad: 9eclara9a en la le 9el sector el7c trico como (ien esencial! ello imlica ue si se solicita electrici9a9 la 9istribui9ora tiene obligaci,n 9e roorcionistribuci,n 2regula9o5 − 6omercialiaci,n 2liberalia9a5
siste+a
Cos 9os negocios liberalia9os lo est
0el roblema 9e la foto#oltaica es ue genera una on9a no limia! con mucos arm,nicos ue tienen como consecuencia un sobrecalentamiento 9el transforma9or. Ca generación c*nenci*nal ro9uce energía el7ctrica con un ni#el 9e tensi,n 29e línea/ entre fases5 9e 1324 56 ! en forma 9e *ndas sen*idales! a una frecuencia 9e 74 8/ . Cos rotores 9e to9as las centrales #an a 3 rm; si uno #a m
Nud*: con9uctores 9e ba-a ime9ancia 9on9e se conectan * o m
To9o el transorte 9e energía el7ctrica est< normalia9o. +n +saEa el #olta-e m
+l reglamento establece otra clasicaci,n:
AT :
J > $J 2alterna5 J > $)J 2continu
BT: J < $J 2alterna5 Ge consi9era transorte las interconexiones con =rancia norte 9e frica! así como auellas insulares enínsula&islas. A me9i9a ue nos acercamos a BT tenemos m
3
+n to9o momento la ++ genera9a tiene ue ser igual a la 9eman9a9a! ara mantener los ) N. +sto lo regula Re9 +l7ctrica. Ge genera 9eman9a tanto otencia acti#a como reacti#a en to9o momento 9ebe mantenerse: P 0 P> O 0 O>. Ca otencia acti#a es m $'))/* → Art. 4D
4
Red de reparto Subestación de generación o elevadora
CENTRA&E T9R%ICA Ren9imiento 9e aroxima9amente 3) 1. 6iclo RanFine: generar #aor 9e agua! calentan9o el agua con carb,n! gas o etr,leo! ara 9esu7s mo#er los
NUC&EAR Tiene * circuitos 9istintos! erfectamente seara9os. +l gestor 9el sistema el7ctrico utilia la generaci,n nuclear como base 9ebi9o a ue tiene una gran abili9a9 es mu constante.
CIC&O CO%#INADO 6ombina el ciclo Braton 2gas5 con el RanFine 2#aor5. Tiene un ren9imiento ue ue9e llegar al ( 1. Cas centrales se cont ruen r<i9amente tiene un ba-o coste 9e oeraci,n mantenimiento. Gon mu exibles! ue9en lle#arse al m
RENO6A#&E 8o estables
8IDRU&ICA =ilema: QeueEas o gran9es centrales
EÓ&ICA No 9ía a aerogenera9ores 9e asta ( MS se re#7 un 9esarrollo imortante.
+saEa es el tercer aís a ni#el mun9ial en otencia instala9a en e,lica.
TER%OO&AR concentraci,n Motor stirling! surge como alternati#a a la m<uina 9e #aor.
;OTO6O&TAICA Aorte 9e energía a semicon9uctores! se comortan como con9uctores. +l maor incon#eniente es ue se ro9uce corriente continua.
EÓ&ICA P 0 $/* r A J3 6 A: secci,n rotor 6: límite 9e Bet 0 !)' r: 9ensi9a9 aire J 0 #eloci9a9 #iento
TER%OO&AR 6on#ersi,n in9irecta 9e ra9iaci,n solar en ++ asan9o or ciclo RanFine Motor stirling
!AR%ETRO E&9CTRICO DE &A &
R0 =
ρ
S
[Ω ⋅ m − ] 1
Jalor R 9e fabricant; #alor cont. a temeratura 9e *) o6. +sta R se #a a #er afecta9a or 9istintas #ariables: − 8: número 9e con9uctores − T: temeratura 2TV calor excitaci,n electrones agitaci,n coues resistencia5. Tm
8
⋅ [$ + X ⋅ ( Tm
s e son #alores emíricos ue tienen! generalmente una ba-a inuencia.
2= Reactancia en serie 9 Amere: 9istintos con9uctores or los ue circula una I #ariable en el tiemo 2corriente alterna5! generar
senti9o 9e . N
∫ ∫ B ⋅ dl = μ ⋅ ∑i
i
i =1
µ: ermeabili9a9 magn7tica µ 0 µ I µr µ: ermeabili9a9 absoluta o 9el #acío; 4 πI$&D
µr: ermeabili9a9 relati#a
=ara9a: Gi el camo magn7tico! B! genera9o según Amere! alcana otro con9uctor or el ue no circula I ; in9uce una fem 2fuera electromotri5 en ese con9uctor 9on9e acaba circulan9o una I. %//' fem V
:(t)
%//.
A continuaci,n! Cen aEa9i, un signo menos a la ecuaci,n 9e =ara9a! in9ican9o así ue la I in9uci9a tiene el senti9o contrario 9e la I genera9ora 9el camo in9uctor. V INDUCIDO
= −N ⋅
dΦ dt
%//'
"= Inductancia
Me9i9a 9e la caí9a 9e tensi,n 9ebi9o a los camos magn7ticos ue son ro9uci9os or la intensi9a9 ue circula. Ge mi9e en Nenrios. C=
[ >M: ⋅ Cn *Z RM:
Relaci,n entre reactancia e in9uctancia:
>M: W = *Z ⋅ f ⋅ C = [ ⋅ f ⋅ Cn RM: [ = 4Z ⋅ $−Dm⋅ Fg⋅ 6−*
RM:≈ !%$⋅ rfísico
8o se ue9e consi9erar ara el c
=
RMGTRIPLEX
=
3
RMG CUADRUPLEX
RMG SIMPLEX
⋅d
RMGTRIPLEX
⋅d2
=3
RMG CUADRUPLEX
⋅d3 ⋅
2
R
G
T
>RG
>GT
>RT
D = 3 DRS ⋅ D RT ⋅ DST
$= usce,tancia en ,aralel* 9 0 i I 9t Ce 9e auss
∫∫ E ⋅ dS = ε
Q 0
⋅εr
=
Q ε
\: ermisi#i9a9 \: ermisi#i9a9 en el #acío 0 %!%)I$&$* \r : ermisi#i9a9 en el me9io! generalmente es 9ato! si no se entien9e ue es 0 $ BY0*ZIfI6Y
s km
; s: siemens
Alican9o los concetos 9e >M RM:
6Y=
*Z ⋅ \ ⋅ \r = >M Fm Cn RM
Ca caaci9a9 teni9a en cuenta es la existente entre con9uctores en la misma fase 9istinta fase; se tiene en cuenta to9a la caaci9a9 entre los con9uctores tambi7n la caaci9a9 entre esos con9uctores tierra. +l efecto ue tiene sobre nuestro mo9elo 9e línea es un con9ensa9or en aralelo. +l +*del* c*+,let* de línea con resistencia! in9uctancia! suscetancia con9uctancia. & 9
G
7= C*nductancia en ,aralel* 8os 9a las 7r9i9as 9e otencia acti#a ue tiene la línea! es 9ecir! la intensi9a9 ue se 9eri#a 9e la línea a tierra. Cíneas a7reas Aoo a tierra con9uctor a... 6amo magn7tico gran9e Mas latos mas tensi,n *&*) FJ or ca9a lato. +8 me9ia tensi,n suele aber 9os latos aunue con uno sea suciente. Cos rigi9e
9iel7ctrica 9e los aisla9ores 9isminue or la oluci,n! or eso se onen siemre * latos en lugar 9e $. Co i9eal es ue to9a la U circule or el con9uctor ero 9ebi9o a los efectos anteriormente comenta9os! una eueEa intensi9a9 se 9eri#a a tierra lo ue suone una 7r9i9a 9e otencia acti#a. G=
n
∑G
i
i =1
Cíneas subterr
G
con9uct or
tg^ =
<> δ
G<
+ntre con9uctor antalla a una caaci9a9 ue en cables aisla9os es mu gran9e! eso es un roblema. 6on9uctancia: resistencia ura! #alor real 6aaci9a9: #alor imaginario
′ ; si tg ^ < $!*⋅ $&4 6′ ⋅ ω
Para garantiar ue el cable est< en buenas con9iciones a ue acer ruebas eri,9icas en las ue se mi9e! entre otras cosas! el #alor 9e δ; +ste #alor ca9a #e es maor 9ebi9o al en#e-ecimiento 9el cable; cuan9o 9e una me9i9a a otra a una 9iferencia mu gran9e! a un roblema.
6able i9eal: δ 0 → no fuga na9a 9e U 9el con9uctor a antalla. Gin embargo! en la reali9a9 no existe un aislamiento erfecto! siemre fuga algo. 4oruni9a9 9elongitu 6′ : ca4aci9a9 6′ ⋅ _ _ : 4ulsaci,n = * π ⋅ f B = :+ - ⋅ _⋅ 6
2creo ue la ` est< mal uesta auí5
%ODE&O DE &
9
A @8
UMP+>A86UA: s 0 R -IW
; W 0 *ZIf
A>MUTA86UA: ] 0 -IB *ZIfI6
; B0
G
Mo9elo C & rimera #ariante 6onsi9era ue to9a la a9mitancia 9e la línea est< al nal 9e 7sta.
A V
Vo
@8
l
%!o oriBen
V ? tenión !e línea l
%!o !etino
Mo9elo C & segun9a #ariante
l
V
A @8
o
6onsi9era ue to9a la a9mitancia 9e la línea est< en el srcen 9e 7sta.
Vo
l
%!o oriBen
%!o !etino
%*del* T V
l
l
as *
as *
@8
6onsi9era la a9mitancia en el centro 9e la línea. +l error 9e este mo9elo es menor ue el
o
Vo
mo9elo C aenlanu9os ora 9e tensiones encalcular intensi9a9es en líneas.
%*del* >
l
V
l
Ge utilia este mo9elo orue es el ue menos error tiene ara cierta longitu9 9e línea.
o
A, P
P
2
2
Vo
Aora se trata 9e calcular J e I en srcen nal. Para ello el mo9elo π ofrece 9os formas 9istintas 9e traba-ar: con #alores absolutos con
ar
a= Tra(a-ar c*n al*res a(s*lut*s Ge trata 9e concentrar #alores en un unto. +s m
Fm 6 3 s = f )s−$
= (F
Para líneas 9e asta 0
( = *F 3
el error cometi9o se
consi9era 9esreciable. * Fm → se emlea el m7to9o 9e #alores absolutos d * Fm → se emlea el m7to9o 9e ar
l l
≤ 200 km → líneacort ≥ 200 km → línealarg
l
o
V
V
l
o
Ca ecuaci,n ue relaciona los #alores iniciales nales es la matri 9e transferencia ue -unto con la teoría 9e circuitos 9e mallas: A
J A = I C l
l
B D
Jo ⋅ I
= 1+ ! ⋅ = D S
P
2
B
= −!
o
C
=−
S
P 2
⋅ 2 +
⋅
! S P 2
I+,edancia característica: #alor 9e la ime9ancia 9e la línea si la consi9eramos 9e longitu9 innita.
"C
=
′ ′
!S P
C*nstante de ,r*,agación! γ: #eloci9a9 a la cual #ia-an or la línea la forma 9e on9a 9e J 9e alta tensi,n la I; ue no #an a la #eloci9a9 9e la lu! si fuera así 0 $ ero como no! se ro9uce un 9esfase: γ = ! S′ ⋅ P′ (= Tra(a-ar c*n ,ar?+etr*s distri(uid*s A = D = $# ( γ ⋅ l ) B = − " C ⋅ s# ( γ ⋅ l ) C=−
1
"C
⋅ s# ( γ ⋅ l )
U#ETACIONE Cargas líneas 9e cable comunican unas subestaciones con otras. Cas subestaciones tienen 9os misiones: − Permiten +allar el siste+a elctric* a ue la subestaci,n funciona como un nu9o − Permite la trans)*r+ación del niel de tensión 9e las líneas Cos 9istintos tios 9e subestaciones suelen clasicarse como sigue: − Elead*ras * de generación: son las ue est
mallar el sistema − Trans,*rte: ele#an o re9ucen la tensi,n 9e 4 a ** FJ
#ice#ersa − Reduct*ras * de distri(ución: re9ucen el ni#el 9e tensi,n! son
las ue est
=inalmente! las subestaciones se clasican or el tio 9e tecnología 9e aislamiento ue se emlea en ellas: − AI 2Air Insulated Bitcgear! interrutor ue utilia aire como aislante5: Ktilia aire ara extinguir el arco el7ctrico − GI 2Gas Insulated Bitcgear! interrutor ue utilia gas como aislante5: el arco el7ctrico se encasula en una ona 9e gas G=( ue tiene mu buenas roie9a9es 9iel7ctricas ue extingue el arco en oco tiemo − 8I 28(rid Insulated Bitcgear5 Cas líneas 9e alta tensi,n no se unen a las barras 9e las subestaciones 9irectamente! sino a unos elementos concretos ue a en 7stas.
E&E%ENTO DE &A U#ETACIONE To9os los elementos ue #amos a #er est
#arras: son los nu9os 9el sistema! tienen con9uctores 9e ba-a ime9ancia a los cuales llegan las líneas con el mismo ni#el 9e tensi,n.
!*sici*nes: tambi7n llama9as cel9as cuan9o se emlea el tio 9e tecnología UG. Gon el con-unto 9e elementos ue conectan el7ctricamente las líneas con la barra 2transforma9ores 9e tensi,n! 9e intensi9a9! secciona9ores! etc5. • A,ara+enta: son los transforma9ores en alta tensi,n se inclue tambi7n el sistema circuitariable 9e rotecci,n 9e líneas transforma9ores • Edici*: en 7l se encuentra el control 9e las subestaciones! 9es9e 9on9e ue9es #er el esta9o 9e las osiciones abrir o cerrar los interrutores 9e forma remota. • Instalaci*nes auiliares: constitue to9a la instalaci,n 9e ba-a tensi,n ara #entilaci,n 9e transforma9ores e9icio. •
!OICIONE arra ,ecciona!or !e #arra nterr8tor +ranforma!or !e inteni!a! 8ara me!ir la !e la línea; $l ecn!ario !el tranforma!or 8e!e tener na relación !e 1000C5 ,ecciona!or !e línea o#ina aco8lamiento = tema comnicacione 8ara 8o!er !e!e eca!a a#rir o cerrar interr8tor - ce#a!o !e n ecciona!or 8or a#rirlo con interr8tor cerra!o +ranforma!or !e tenión; ,ecn!ario e conecta na tenión !e fae !e línea EFa#r n trafo 8or ca!a fae Dínea a otra #etación
6uan9o cierras el secciona9or se ro9uce un arco si a cargas; este arco ue9e ser mu eligroso orue en el momento ue lo conectas! est
+l secciona9or 9a el corte #isible 9e la línea; con el interrutor no ue9es #er si est< abierto o cerra9o.
Gubestaci,n con barra simle
Gubestaci,ncon9oblebarra '
'co8lamiento !e la #arra entre í
Tio 9e conexi,n neutro subestaci,n transforma9or tienen configuraci,n ]. Aunue en la subestaci,n tengamos neutro! 7ste no lo lle#amos a la línea. Pero si tiene imortancia c,mo conectas el neutro en la subestaci,n: $.5 conexi,n rígi9amente a tierra *.5 conexi,n a tierra a tra#7s 9e ime9ancias 3.5 aisla9o 9e tierra t t
r
r
1 oneIión ríBi!a a tierra
2 'ila!o
3
m8e!ancia a tierra
Cas tensiones comuestas se ue9en sacar 9e las tensiones 9e fase: KC 0 3 IK= Ca tensi,n simle o 9e fase es auella entre fase&tierra o fase&neutro.
Ca tensi,n 9e línea es la 9iferencia 9e otencial entre fases. t 120 J r
120 J
r = r - K
120 J
eneralmente!trif
1
+l rel7 #a a #er la intensi9a9 omoolar la tensi,n omoolar. =alta en r 2corto monof
7sta. Gin embargo! 9ebi9o al efecto caaciti#o entre tierra fase! la intensi9a9 omoolar circular< or el resto 9e fasessanas! la intensi9a9 omoolar ser< muco m
t
r
r
r oneIión ríBi!a a tierra 2 Ifase
Jfase
I ↑↑
Jfase
I ↓↓ Iinterme
3
IJfase
sobretensi,n
Jfase J IJfase
3
dia
6onexi,n 3. neutr* i +,edante. Nabr< m
%ERCADO +n los merca9os encontramos 3 guras imortantes! ue son: & ?era9or 9el sistema & ?era9or 9el merca9o 2?M+C5 & +mresas ue ofertan energía en el merca9o emresas ue comran energía en el merca9o! las comercialia9oras. Recor9emos ue este es un merca9o liberalia9o.
INTEGRACIÓN DE DIARIA &A O!ERACIÓN DE& ITE%A: !ROGRA%ACIÓN O,erad*r de +ercad*: Ca tasaci,n 9e la oferta 9e energía la realia ?M+C 2?rganismos M +C5 ue recibe ofertas 9e comra #enta tasa el mercado diario. A-usta los contratos bilaterales físicos. ?M+C tambi7n -a el S 9e 9icos contratos realia la tasaci,n econ,mica 9e compra-venta internacional 9e energía con =rancia! Portugal Marruecos! así como la ro9ucci,n en régimen especial. Ca energía genera9a 9ebe ser igual a la 9eman9a9a en ca9a instante 9e tiemo.
!r*gra+ación Diaria del %ercad*: se ace antes 9e las $$ ara cubrir las *4 9el 9ía siguiente. Ge genera ues un !r*gra+a Diari* #ase.
Gest*r tcnic* del siste+a: Gu misi,n es comrobar ue el rograma 9iario base 9e ?M+C es t7cnicamenteh #iable. Por e-emlo: ue no aa una excesi#a generaci,n 9e energía en el norte resecto al sur! sino ue 7sta est7 9istribui9a uniformemente or el territorio nacional. +l *,erad*r del siste+a mo9ica el rograma 9iario base en funci,n 9e las restricciones técnicas 9el sistema ara ue la re9 no se sobrecargue. Jelar< orue no secumlan restricciones t7cnicas. Uncorora un servicio complementario ue en caso 9e ue aa contingencia! no se #ea afecta9a ninguna carga 9e la re9. Tiene asta las $) 24 9e tiemo5 ara generar su !r*gra+a Diari* 6ia(le con la 9eman9a re#ista ara el r,ximo 9ía. 6omrobar ue se cumlen to9os los sistemas oerati#os 2nu9os! trafos! etc.5 A lo largo 9el 9ía! a9em
INTEGRACIÓN DE &A O!ERACIÓN DE& ITE%A: !ROGRA%ACIÓN 8ORARIA
+ntramos al +ercad* intradiari*! en el ue inter#iene el *,erad*r del +ercad* ue ace la 9eman9a el *,erad*r del siste+a ue suer#isa ue sea t7cnicamenteh #iable. Ge acen re#isiones. A artir 9e las ( se acen esas re#isiones. enera el rograma 9iario. %ERCADO DE O!ERACIÓN 6on-unto 9e mecanismos 9e car
ER6ICIO CO%!&E%ENTARIO: REGU&ACIÓN Cas regulaciones est
Regulación !ri+aria +s una regulaci,n n* retri(uida 9e car
genera9ores ante #ariaciones en el rograma 9e intercambio en la frecuencia 2,*c*s +inut*s5.
Regulación Terciaria: 6omensa en el caso 9e ue aamos teni9o ue emlear la secun9aria. +s 9e car
%EDIDA DE O!ERACIÓN CO%!&E%ENTARIA Ante situaciones 9e alerta o 9e emergencia! el oera9or 9el sistema reuerir< la concurrencia 9e recursos ara asegurar el suministro: & esti,n i9r+ +M+R+86UA 4) ?M+C! Re9 +l7ctrica 9e +saEa: ri#atiaci,n altamente controla9a or el +sta9o.