Tweet
El siguiente es un esquema de la red electrica:
Tenemos una serie de generadores que toman enegía de diferentes fuentes y se encuentran acoplados a la red, caracterizados por la linea de transmición trifásica de 230 KV, en este caso. Los transformadores de cada generador lo acoplan en tensión a esta. Luego vemos como esa linea de 230KV se bifurca y se acopla en tensión para el uso industrial y hogareño.
Generalmente la red es una enorme linea de transmición a lo largo de un país - paises y donde en diferentes puntos se acoplan los generadores o se acoplan las cargas de los usuarios, siempre mediados por transformadores para "acomodar la tensión". Es de esta manera si una sociedad comercial desea invertir en generación, debe considerar un punto de la red donde acoplar. Por lo tanto deberá tener las consideraciones que veremos a continuación en cuanto a los generadores.
No es necesario que se acople generadores en los puntos de alta tensión de la red; vemos en varios paises que la generación hogareña de energía es descontada de la tarifa de cosumo. Donde los generadores, ya sea de equipos electrógenos o solares, se acoplan a la red de baja tensión.
Esto es debido a que en cuanto a energía, la red es una sola, mediando transformadores entre los diferentes niveles pero la única función de estos es solamente variar la diferencia de potencial, ya sea para reducir las pérdidas o compatibilizar el nivel de tensión para las cargas.
El transformador es un elemento pasivo bidireccional, lo que permite el flujo de energía en ambos sentidos. Y de esta manera es posible entregar energía a la red en baja, media o alta tension. De la misma manera que puedo consumir energía en cualquiera de estos niveles.
El Generador
Considerando el generador más utilizado en el mundo, el generador síncrono trifasico.
La diferencia de potencial que genera en cada fase un generador síncrono está dada por:
, donde la frecuencia depende de la velocidad del rotor y del número de polos magnéticos de este.
Para que un generador síncrono pueda entregar potencia a la red debe estar correctamente acoplado a esta en paralelo. Es decir, la señal de tensión del generador debe tener la misma amplitud, frecuencia y la misma secuencia de fase.
Si la frecuencia o secuencia de fase fueran diferente el generador empezaría a trabajar como motor, tomando potencia de la red y con todo el peligro del daño mecánico que genera esto.
Se puede ver como una diferencia de fase puede generar que el sistema comience a trabajar como motor, habiendo una diferencia de potencial positiva en los bornes del mismo.
¿Qué sucede si la amplitud de la señal de potencia o la diferencia de fase de la señal hace que el alternador tenga una diferencia de potencial mayor a la de la fase de la red?
Pues nada, debido a que la red eléctrica está conectada a una enorme cantidad de generadores, se considera una red de potencia infinita y la tensión es imposible que sea modificada por un solo generador, por lo que la representación fasorial anterior no es posible. Por lo tanto para que un generador entregue potencia, los fasores de tensión y fase deben ser:
En la imagen anterior se observa un generador entregando potencia activa y un generador entregando potencia activa y reactiva.
Se ha considerado generadores sincrónicos debido a que son los más utilizados a nivel mundial, el 95% de la energía es debido a estos pero si bien en cuanto a generadores tenemos los generadores de continua como los paneles solares, que entregan potencia a la red mediante inversores trifásicos, en donde los inversores deben cumplir la condición de amplitud, frecuencia y fase anteriormente mencionadas