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Diseño de líneas de subtransmisión y subestaciones de distribución.
La energía eléctrica se entrega a los usuarios mediante líneas desde centros de distribución. La distribución de energía como actualmente se desarrolla generalmente parte da la alta tensión con líneas de transmisión estas llegan a estaciones eléctricas donde arrancan las líneas de subtransmisión que llevan laenergía a las subestaciones de distribución.
Cada subestación de distribución alimenta a través de líneas de distribución (alimentadores primarios) a los centros de carga, y de estos parte la distribución a los usuarios.
En las estaciones eléctricas de alta tensión, en las subestaciones de distribución, y en los centros de carga se realizan transformaciones entre la tensión superior y la inferior.Las líneas de subtransmisión frecuentemente están en proximidad de zonas urbanas, y se meten en ellas, pueden ser líneas aéreas o cables subterráneos, pensando en el desarrollo futuro frecuentemente las líneas aéreas son de diseño doble terna, a veces el espacio ocupado por una vieja línea debe ser aprovechado por una nueva con mayor capacidad de transporte (mayor tensión).
Los conceptos que seaplican en el diseño de líneas de subtransmisión no son distintos de los que se aplican a líneas en general, se trata de lograr un diseño confiable, que ocupe poco espacio y económico.
Las subestaciones de distribución frecuentemente deben realizarse con importantes limitaciones de espacio, y entonces este es el condicionante base del diseño. Se deben buscar las soluciones compactas, y losesquemas se han ido modernizando más y más, aprovechando equipos más confiables y que ocupan menos espacio.
Ubicación, tamaño.
Las subestaciones de distribución generalmente están en el centro de la zona que atienden, en la que distribuyen energía. Al estar en el centro de una zona de carga, el espacio es valioso por lo que debe ser bien aprovechado, muchas veces este espacio es preexistente y ya nopuede ser ampliado.
A veces es aconsejable llevar las subestaciones de distribución a las afueras de la zona que se debe atender, para que esto sea posible el área que se debe cubrir no puede ser muy grande.
Las ciudades pequeñas pueden ser atendidas fácilmente con las subestaciones de distribución ubicadas en su periferia, lógicamente el crecimiento de la zona urbana lleva a que más tarde lasubestación de distribución quede integrada en el área de la ciudad, en las ciudades grandes ya desde el principio las subestaciones de distribución se encuentran dentro de la zona urbana.
La ubicación de la subestación fija el tamaño de la zona que debe alimentar, los alimentadores primarios deben llegar hasta los límites del área servida. Según sea la carga del alimentador y sus característicaspodrá ser más o menos largo y esto fija el área que se puede cubrir.
El área que se debe servir se caracteriza por tener cierta densidad de carga (potencia / superficie), pensando que esta área tiene cierto radio (longitud) queda determinada la potencia (tamaño) de la subestación.
Potencia subestación = radio ^2 * PI * densidad
Relación con el número de alimentadores primarios.
Desde lasubestación de distribución se irradian los alimentadores primarios, su cantidad puede ser mayor o menor, pero cada uno de ellos debe atender en condiciones técnicas aceptables el área que le corresponde.
El enfoque de este tema se puede plantear con hipótesis ideales y entonces se puede desarrollar fácilmente, la solución que muestran estos enfoques luego deben ser verificadas en las condiciones realesde la instalación para asegurar la correcta adaptación.
Potencia alimentador = Potencia subestación / Numero de alimentadores
Un problema que aparece en la subestación es que a veces los alimentadores deben salir todos juntos, lo que se resuelve con una concentración de cables aislados importante lo que significa una gran concentración de calor (perdidas), y que exige verificaciones.
A veces...