Redes de distribución eléctrica: diferencias, componentes y funcionamiento de transformadores

Redes de distribución eléctrica: componentes, tipos y transformadores

1. Describir la estructura del sistema de suministro eléctrico, indicando los voltajes que se manejan

Respuesta: El sistema de suministro eléctrico se estructura en distintos niveles según el voltaje:

• Alta tensión (AT): típicamente entre 45 kV y 132 kV (y en redes de transporte puede llegar a valores superiores).
• Media tensión (MT): suele abarcar desde 3 kV hasta 20 kV (uso típico en distribución secundaria en ámbitos industriales y urbanos).
• Baja tensión (BT): voltajes utilizados en el suministro final a viviendas y pequeños comercios (por ejemplo, 230/400 V en sistemas monofásicos/trifásicos).

2. Diferencias entre red de distribución primaria y secundaria

Respuesta: La red primaria es la responsable de repartir la energía proveniente de la alta tensión (AT, por ejemplo 45–132 kV) y transformarla a niveles de media tensión. La red secundaria es la red de distribución en media tensión (MT, por ejemplo 3 a 20 kV) que alimenta los centros de transformación y puntos de reparto hacia baja tensión.

3. Indica las partes que constituyen una red de distribución

Respuesta: Una red de distribución está constituida por los siguientes elementos:

• Subestación de distribución
• Centro de reflexión
• Centro de reparto
• Centro de transformación
• Líneas (AT, MT, BT)

4. Dibuja el esquema de una red de distribución que deriva de una red de alta tensión transformada a media tensión

Descripción: Desde una red de alta tensión transformada a media tensión se generan líneas de media tensión que se reparten en dos o más alimentadores; desde estos alimentadores se distribuye la energía hacia los centros de transformación hasta la baja tensión para el consumo final.

Nota: Se solicita el dibujo del esquema (esquema no incluido en este texto).

5. Dibuja una red lineal de transformadores y una red en anillo

Descripción: Una red lineal conecta transformadores y cargas en una secuencia abierta (servicios en línea), mientras que una red en anillo forma un circuito cerrado que permite alternativas de alimentación y mayor continuidad de servicio.

Nota: Se solicita el dibujo de ambas topologías (esquemas no incluidos en este texto).

6. Realiza un esquema con los componentes básicos de un centro de transformación

Componentes básicos (enumerados):

• Transformador de potencia o transformador monofásico/trifásico
• Fusibles de protección
• Interruptor de maniobra y protección
• Relés de protección (por ejemplo, relé Buchholz)
• Termómetro o sensores de temperatura
• Bornes de conexión y cuadro de distribución

Nota: Se solicita el esquema pictórico (no incluido en este texto).

7. ¿Cómo se clasifican los centros de transformación?

Respuesta: Los centros de transformación se clasifican según distintos criterios:

• Según su alimentación
• Según su propiedad
• Según su emplazamiento
• Según el tipo de edificación
• Según su acometida

8. Tipos de mantenimiento que se realizan en un centro de transformación

Respuesta y explicación breve:

• Mantenimiento preventivo: inspecciones periódicas, comprobación de conexiones, limpieza, medición de temperaturas y aislamiento, verificación de instrumentación y protecciones.
• Mantenimiento correctivo: actuaciones para reparar o sustituir componentes averiados (fusibles, interruptores, transformador, relés, etc.).
• Mantenimiento predictivo: control y análisis de tendencias mediante ensayos y mediciones (por ejemplo, análisis de aceite, termografía), que permiten anticipar fallos.

Registro de actividades y datos que deben incluirse:

• Indicación de anomalías; en caso contrario, la constancia de buen estado o funcionamiento correcto.
• Número de identificación del equipo o centro de transformación.
• Lugar en el que se han realizado las actividades.
• Tareas de mantenimiento preventivo desarrolladas.
• Actuaciones de mantenimiento correctivo ejecutadas.
• Identificación y firma del técnico de mantenimiento.

9. Explica el principio de funcionamiento del transformador

Respuesta: Un transformador es una máquina eléctrica estática reversible (no rotativa) que puede modificar tensión e intensidad para una potencia dada manteniendo la frecuencia. Su principio de funcionamiento se basa en la inducción electromagnética: una variación de corriente en el devanado primario genera un flujo magnético en el núcleo ferro‑magnético, que induce una tensión en el devanado secundario proporcional a la relación de vueltas.

Simbología y tipos de circuitos: Se solicita dibujar la simbología e indicar los dos tipos de circuitos que tiene un transformador:

• Circuito magnético: núcleo y material ferromagnético por donde circula el flujo magnético.
• Circuito eléctrico: devanado primario y devanado secundario conectados a los circuitos externos (alimentación y carga).

10. Dibuja un transformador trifásico con una conexión estrella-triángulo

Descripción: Un transformador trifásico con conexión estrella-triángulo tiene el lado de alta tensión (por ejemplo, primario) en conexión estrella (Y) y el lado de baja tensión (secundario) en conexión triángulo (Δ), o viceversa según diseño. Esta configuración cambia el desfase y las relaciones de tensión entre líneas y fases.

Nota: Se solicita el dibujo del transformador trifásico (esquema no incluido en este texto).

11. Cálculo de la corriente en primario y secundario utilizando la relación de transformación

Enunciado corregido: Utilizando la relación de transformación, calcular la corriente del primario y del secundario, sabiendo que el transformador es de 230/12 V y tiene una potencia aparente de 100 VA.

Cálculo:

• Corriente en el primario: I1 = S / V1 = 100 VA / 230 V = 0,43 A.
• Corriente en el secundario: I2 = S / V2 = 100 VA / 12 V = 8,33 A.

12. Nombra tres elementos de protección de un transformador

Respuesta: Algunos elementos de protección habituales son:

• Fusibles
• Interruptor automático (protecciones en el cuadro)
• Termómetro o sensores de temperatura
• Relé Buchholz
• Relé integrado AGPT

13. Explica la función de un transformador de intensidad (I) y de tensión (T)

Transformador de intensidad (transformador de corriente): Se emplea para obtener una corriente reducida y proporcional a la corriente que circula por una línea de alimentación, con el fin de alimentar instrumentos de medida o protecciones.

Transformador de tensión (transformador de potencial): Se utilizan como instrumentos de medida para obtener una tensión menor pero proporcional a la de la línea, apta para elementos de medida y protección.

Todos los enunciados que solicitaban dibujos o esquemas mantienen su petición de representación gráfica; dichos dibujos no se han incluido en este documento.