La subestación eléctrica es uno de los componentes más importantes de un sistema eléctrico, ya que es la encargada de regular la tensión en todo un ambiente.
Índice
¿Qué es una Subestación eléctrica?
Una subestación eléctrica es una instalación vital en el sistema de distribución de energía. Actúa como un punto de conexión y transformación de la electricidad entre las líneas de transmisión de alta tensión y las líneas de distribución de baja tensión. Su función principal es garantizar que la energía eléctrica se distribuya de manera segura y eficiente a hogares, empresas e industrias.
Las subestaciones eléctrias están equipadas con transformadores, interruptores, disyuntores y otros componentes para controlar, proteger y regular el flujo de energía. Son fundamentales para suministrar electricidad confiable a nuestras vidas cotidianas.
Pueden encontrarse junto a las centrales generadoras y en las periferias de las zonas de consumo, como el interior o exterior de los edificios (en la actualidad, en las grandes ciudades están en el interior de las edificaciones para ahorrar espacio y evitar contaminaciones). Además, una subestación eléctrica interviene en la generación, transformación, transmisión y distribución de la energía eléctrica.
La subestación eléctrica está compuesta por dispositivos capaces de modificar los parámetros de la potencia eléctrica (tensión, corriente, frecuencia, y otros.), siendo el transformador el equipo más importante.
Gracias al avance imparable de la tecnología han aparecido subestaciones muy eficientes. Especialmente en lo que respecta a la seguridad y a la calidad del sistema.
¿Cómo funcionan las subestaciones eléctrias?
El funcionamiento de una subestación eléctrica implica una serie de procesos para garantizar la distribución segura y eficiente de la energía eléctrica. Primero, la subestación recibe energía de alta tensión a través de líneas de transmisión. Esta energía se somete a transformación mediante transformadores para ajustarla a niveles de voltaje adecuados para la distribución local.
Luego, la energía transformada se distribuye a través de líneas de distribución de baja tensión hacia hogares, comercios e industrias. Las subestaciones también cuentan con interruptores y disyuntores para controlar el flujo de energía, proteger el sistema de posibles sobrecargas o cortocircuitos, y aislar secciones defectuosas para minimizar las interrupciones en el suministro.
Además, las subestaciones suelen contar con equipos de control y monitoreo para supervisar el estado de los componentes y garantizar un funcionamiento seguro y confiable. Esto incluye sistemas de protección contra fallas, medidores para monitorear el consumo de energía y sistemas de comunicación para coordinar y controlar la operación de la subestación.
¿Cómo se clasifican las subestaciones eléctricas?
Si bien existen diversos tipos de subestación eléctrica, todos estos componentes tienen determinadas características en común, entre las que sobresalen las siguientes:
- Tienen la capacidad de medir valores de baja, media y alta tensión.
- Todas las medidas las expresan en Kw.
- Generan energía a través de otros circuitos eléctricos.
- Tienen la capacidad para prevenir cortocircuitos.
- Están divididas en tres secciones principales (medición, cuchillas de paso e interruptor).
Las subestaciones eléctricas se clasifican de varias maneras, siendo la principal las funciones que proporcionan:
- Subestación de transformación: poseen uno o varios transformadores que elevan o reducen la tensión.
- Subestación de maniobra: además de transformar la tensión, son capaces de conectar dos o más circuitos.
- Subestación de transformación elevadoras: eleva la tensión eléctrica a niveles altísimos para poder transformarla.
- Subestación transformadora reductora: a diferencia de las elevadoras, disminuyen las tensiones altas a niveles medios para poder distribuirlas.
- Subestaciones eléctricas de interconexión: son aquellas que se encuentran a pie de las centrales generadoras de energía eléctrica, donde es imposible construir una estación elevadora.
Las subestaciones eléctricas de interconexión se dividen en función de su ubicación:
- Subestaciones a la intemperie: son una de las más usadas porque no requieren de una edificación para efectuar su instalación. No obstante, para que su funcionamiento sea óptimo, el sistema tiene que estar protegido de las cambiantes condiciones climáticas.
- Subestación rural: se utiliza en las afueras de las ciudades urbanas en las que no es posible una instalación a la intemperie.
- Subestación interior: otro de los componentes más utilizados porque están instalados en el interior de un edificio.
- Subestación blindada: estas instalaciones emplean azufre SF6 como elemento aislante. Se coloca en lugares sensibles para proteger todos los componentes de la subestación.
Por último, cabe señalar que en los últimos años aparecieron subestaciones eléctricas digitales, que incorporan tecnología de última generación para optimizar de forma integral todo su funcionamiento.
Eso sí, la puesta en marcha de estos sistemas digitales requiere de programas especiales basados en la ingeniería para tener la capacidad de regular la tensión de manera eficiente.
¿Cuáles son los componentes que conforman una subestación eléctrica?
Entre estos tenemos:
- Transformador: es una máquina eléctrica estática que transfiere energía eléctrica de un circuito a otro conservando la frecuencia constante. Opera bajo el principio de inducción electromagnética y tiene circuitos eléctricos que están enlazados magnéticamente y aislados eléctricamente.
- Interruptor de potencia: es el componente encargado de interrumpir y restablecer la continuidad de un circuito eléctrico. La interrupción se efectúa con carga o corriente de corto circuito.
- Restaurador: es un interruptor de aceite con sus tres contactos dentro de un mismo tanque que opera en capacidades interruptoras bajas. Los restauradores están construidos para funcionar con tres operaciones de re-cierre y cuatro aperturas con un intervalo entre una y otra (la última apertura es manual porque indica que la falla es permanente).
- Cuchillas fusibles: son elementos de conexión y desconexión de circuitos eléctricos. Tienen dos funciones: como cuchilla desconectadora (para lo cual se conecta y desconecta) y como elemento de protección (lo constituye el dispositivo fusible que se encuentra dentro del cartucho de conexión y desconexión).
- Apartarrayos: está conectado todo el tiempo al sistema porque es la encargada de descargar la corriente a tierra cuando se presenta una sobretensión de determinada magnitud.
- Dos transformadores de instrumentos: transformador de corriente (TC), que tiene como función principal cambiar el valor de la corriente en su primario a otro secundario, y transformador de potencial (TP), el cual transforma los valores de voltaje sin tomar en cuenta la corriente. Ambos valores sirven como lectura en tiempo real para instrumentos de medición, control o protección que necesitan señales de corriente o voltaje.
- Cajas derivadoras: son las terminales de conexión por fase.
¿Cuándo se requiere una subestación eléctrica?
Las subestaciones eléctricas son indispensables en todo tipo de instalaciones eléctricas porque son las encargadas de regular la tensión del sistema que será distribuido por un determinado espacio.
Las características de la instalación dependerán del sitio a cubrir, principalmente de su ubicación (como hemos visto, hay componentes que se colocan en el campo y otros en el interior del edificio, por poner sólo un ejemplo).
En cualquier caso, es fundamental entender que las subestaciones eléctricas protegen al sistema eléctrico de posibles accidentes. Debemos tener presente que, en caso de no regular la tensión, pueden producirse graves inconvenientes, como por ejemplo un cortocircuito.
En el peor de los casos, un accidente de estas características puede llevar a un incendio en una propiedad o edificio, con todo lo riesgoso que esto es.
