seegongsik
PW-C5 · Transmisión y por-unidad

Sistemas de distribución: comprar fiabilidad con cable

Aunque se reparta la electricidad entre los mismos usuarios, la forma de armar la red cambia mucho hasta dónde corta el suministro una sola falla. Cambia con las pestañas desde las radiales que se extienden en un solo sentido, a los anillos y a las redes malladas, y aprende el intercambio de comprar fiabilidad al precio de conductores y aparamenta.

Cambia la red y observa la zona sin servicio

Con un mismo punto de falla (la marca roja) se cambia la red de distribución. En la radial, todo lo que está aguas abajo de la falla se apaga; en el anillo, se alimenta en sentido inverso desde el otro lado y solo cae el tramo con falla; en la red mallada, el desvío automático hace que nadie se quede sin servicio. Los puntos encendidos son los usuarios que reciben electricidad.

Las pestañas cambian el esquema de distribución. De 8 usuarios, se quedan sin servicio 4 en la radial, 1 en el anillo y 0 en la red mallada.
Clientes interrumpidos por una sola falla
4 / 8
Se extiende en un solo sentido, así que todo lo que está aguas abajo de la falla se queda sin servicio. Es la más barata, pero la menos fiable.
Corte amplio

Radial · simple y barato

La electricidad se ramifica en un solo sentido desde la subestación hasta los usuarios. Usa el menor cableado, así que es barata y la coordinación de protecciones es sencilla, pero una falla en cualquier punto deja sin servicio a todos los usuarios conectados aguas abajo. Se usa mucho en zonas rurales con baja densidad de carga o donde la exigencia de fiabilidad es modesta.

Anillo · abrir un segundo camino

Al unir los dos extremos de una línea radial en un anillo, cada usuario tiene dos caminos, a izquierda y derecha. Normalmente un punto se mantiene abierto; cuando ocurre una falla, se aísla solo el tramo con falla desde ambos lados y se cierra el punto abierto para alimentar desde el otro sentido, así que el corte queda confinado al tramo con falla y los demás usuarios se restablecen enseguida. Requiere más conductores y aparamenta, pero eleva mucho la fiabilidad y es habitual en la distribución urbana.

Observaradial: out = Ndown
En la radial, todo lo que está aguas abajo de la falla se queda sin servicio.
Eligeloop: out = ?
En el anillo, la alimentación inversa corta solo el tramo con falla.
Completamesh: out = ?
En la red mallada, el desvío automático evita el corte.
Por tu cuentapaths ↑ → cost ?
Subir la fiabilidad sube el coste de la instalación.

Red · una malla, sin corte

Los usuarios se unen como una malla mediante varios caminos desde varias subestaciones. Aunque falle un camino, los restantes sostienen la carga de inmediato, así que casi no hay cortes, pero el cableado, la protección y la operación son los más complejos y caros, por lo que se usa en centros de grandes ciudades y en cargas críticas que difícilmente toleran cortes, como hospitales y centros de datos. Por otra parte, la acometida a los usuarios se divide en monofásica de 2 hilos (iluminación y enchufes domésticos), trifásica de 3 hilos (fuerza motriz) y trifásica de 4 hilos (edificios que usan monofásica y trifásica a la vez); la trifásica de 4 hilos de 380/220 V de Corea entrega a la vez 380 V trifásicos entre líneas y 220 V monofásicos entre una línea y el neutro.

De vuelta a la primera pantalla

La falla estaba en un mismo punto, pero en la radial se apagó la mitad de aguas abajo, en el anillo solo un tramo y en la red mallada nadie. Lo que cambió no fue la falla, sino si la electricidad tenía otro camino por donde ir. Cada camino extra reduce el daño de una sola falla pero sube el coste de conductores y aparamenta, así que el diseño de la distribución consiste, al final, en decidir cuánta fiabilidad necesita una zona y a qué coste comprarla.

Sistemas de distribución: la disposición de la red fija hasta dónde corta el suministro una sola falla. La radial (un sentido) es barata, pero todo lo que está aguas abajo de la falla se queda sin servicio; el anillo corta solo el tramo con falla gracias a la alimentación inversa; y la red mallada evita el corte con desvío automático, pero es la más cara. Más caminos son un intercambio de fiabilidad↑ por coste↑, y la acometida a los usuarios se divide en monofásica de 2 hilos, trifásica de 3 hilos y trifásica de 4 hilos.
El siguiente paso

Hasta aquí vimos la transmisión y la distribución, los caminos que envían y reparten la electricidad. La siguiente sección D trata cómo fluye realmente la potencia por esos caminos y cómo se protegen cuando algo falla. Su primera unidad (PW-D1) es el flujo de potencia: una vez fijados el módulo y la fase de la tensión de cada barra, quedan fijadas también la potencia activa y la reactiva que circulan por cada línea, y seguimos cómo ese flujo es empujado por las diferencias de fase.