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INTRODUCCIÓN
En el presente trabajo se estudiará: la Generación, Transmisión y Distribución de la energía eléctrica en nuestro país, las características y funciones de las etapas de un sistema eléctrico de potencia, además veremos algunas ventajas y desventajas de algunas fuentes de generación de energía.
DESARROLLO [pic 7][pic 8][pic 9]
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Observe la imagen y responda las siguientes preguntas:
- De acuerdo a la imagen presentada, identifique cuáles son las etapas del transporte (transmisión) y distribución de la energía eléctrica según niveles de tensión. Indique para cada etapa otros niveles típicos de tensión.
ETAPAS DEL TRANSPORTE |
TRANSMISIÓN | DISTRIBUCIÓN |
Las etapas de la transmisión son las siguientes: - Compuesta por: líneas de transmisión de energía eléctrica, subestaciones y equipos.
- Trafo (trafo=transformador) N°1 eleva la tensión de 22[KV] a 220[KV]. (subestación)
- Torres de Alta Tensión, transporta los 220[KV] al trafo N°2 y Líneas de Transmisión en Alta Tensión (AT) 220[KV].
- Trafo N°2, reductor de tensión. (subestación).
- Trafo N°3, reductor de tensión. (subestación).
- Distribución Media Tensión (MT) 66 [KV].
- Trafo N°4, reductor de 66[KV] a 15[KV]. (subestación).
Se considera como transmisión voltajes superiores a 23.000 [V], El sistema de transmisión es de acceso abierto a cualquiera que genere electricidad. | Se compone de líneas, subestaciones y equipos tales como: - Trafo N°5, en postes generalmente son aéreos reducen de 15 [KV] a 440/230[V].
- Distribución en baja tensión (casas, edificios, talleres pequeños, etc. usos de 220[V] y 380[V] (corriente trifásica).
- La distribución está limitada y definida claramente para ciertas zonas geográficas.
- La distribución esta bajo un régimen de concesión de servicios públicos, tienen obligaciones y sus tarifas están reguladas por la Comisión Nacional de Energía (dependiente del Ministerio de Energía) y se hace cada cuatro años.
- Otros voltajes de uso cotidiano son: los transformadores que usamos en los computadores, cargadores de celulares, cargadores de baterías, etc. que bajan los 220[V] a 5[V] aprox.
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- Indique cuáles son las características y funciones de las etapas de un sistema eléctrico de potencia (generación, transmisión y distribución) existente en Chile.
ETAPAS | CARACTERÍSTICAS | FUNCIONES DE LAS ETAPAS |
GENERACIÓN: Su principal función es generar (crear) la energía eléctrica, la cual se puede realizar mediante:
| - Generación hidroeléctrica
| - Generar electricidad mediante el uso de recursos hídricos en embalses, represas, caídas de agua, etc. (de pasada, centrales de embalse).
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- Termoeléctricas
| - Generación eléctrica mediante el uso de combustible a gas natural de ciclo combinado, a carbón y con uso de combustible diesel.
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- Núcleoelectricidad.
| - Generación eléctrica mediante el uso de la energía nuclear.
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- Energías renovables no convencionales.
| - Generación eléctrica mediante el uso la energía eólica (vientos), energía solar (celdas fotovoltaicas), marejadas (oleaje).
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TRANSMISIÓN Su principal función es transmitir o transportar la electricidad desde la generación hasta los trafo de bajada. | - La transmisión se realiza generalmente a puntos muy distantes entre ellos por esos requiere grandes potencias.
| - Transporta el voltaje en grandes bloques de potencia desde donde se genera hasta donde se distribuye.
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- Transporte debe ser eficiente y económico.
| - Se realiza mediante el uso de líneas de transmisión de alto voltaje.
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DISTRIBUCIÓN: Su principal función es la de llevar (abastecer) la tensión a los consumidores finales (domicilios, edificios, etc.) | - Abastecer a los usuarios finales con energía suficiente para satisfacer sus requerimientos.
| - Se caracteriza porque la tensión baja considerablemente de miles de voltios a 200-400 [V].
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- Dada la gran dependencia energética del país en cuanto a la generación de energía eléctrica a partir de centrales hidroeléctricas, usted debe analizar la posibilidad de generar energía eléctrica a partir de energía nuclear y renovable, con miras a diversificar el sector generación. Compare las tres formas de generación distinguiendo las ventajas y desventajas de cada una.
GENERACIÓN | VENTAJAS | DESVENTAJAS |
- Centrales hidroeléctricas
| - Mientras exista el ciclo del agua su disponibilidad es inagotable.
- No requiere de ningún combustible para generar le energía ya que se encuentra a temperatura ambiente.
- A diferencia de las generadoras que utilizan combustible esta no emite ningún gas contaminante al medio ambiente y no afecta a la agricultura ni población que se encuentra en sus alrededores.
- No requiere la implementación de programas de control de emisiones de gases contaminantes ya que no los emite.
- Es rentable, costo inicial v/s gastos de mantención generando altas utilidades a las empresas generadoras.
- Disminuye la cesantía en la población del sector, genera mano de obra, activa el comercio local y crea flujos económicos en sus alrededores.
| - Cuando se inundan grandes extensiones de tierra para los embalses, se pierde vegetación nativa, los animales deben emigrar.
- Se destruye la biodiversidad acuática.
- Se alteran los microclimas.
- Al instalar las torres de alta tensión varía la producción agropecuaria.
- Existe contaminación visual, repercute en el turismo de la zona.
- Durante la construcción aumenta la población flotante.
- Existen expropiaciones, sacan por la fuerza a poblaciones que nacieron en esos lugares, altera su calidad de vida.
- Con el cambio climático el ciclo del agua se ha visto afectado
- El crear este tipo de centrales está condicionado por las características que debe tener la topografía.
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- Energía nuclear
| - Emite menor cantidad de gases de efecto invernadero.
- Tiene un bajo costo de producción de electricidad (kilovoltios/hora de electricidad).
- Protege al medio ambiente bajo operaciones normales.
- Opera bajo cualquier condición ambiental (lluvia, nieve, calor, etc.).
- La vida útil del uranio es de aprox. 60 años.
- La radioactividad emitida es mínima y no es dañina para el medio ambiente.
| - Ante desastres como un accidente nuclear sus consecuencias son catastróficas para la población y al medio ambiente.
- Produce material radioactivo que permanece por mucho tiempo en el medio ambiente.
- Eventualmente se podría utilizar para fabricar armas nucleares.
- Tiene grandes detractores como grupos ambientalistas, animalistas, etc.
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- Energías renovables
| - Su impacto ambiental es leve.
- Hacen más variada la gama de generación de energía eléctrica.
- Hace que no se dependa de otros países para abastecerse de energía.
- Aumentan la plusvalía de sectores que se encuentren abandonados o lejos del alcance a la tecnología.
- Tienen gran aceptación por parte de las comunidades.
- Muchas empresas se podrían autoabastecer de energía.
| - Sus costos iniciales son elevados.
- Lucrativamente son menos atractivas para otras empresas dedicadas a la generación.
- Su generación depende mucho de las condiciones meteorológicas.
- Se ubican en lugares con poca infraestructura, lejos de las grandes ciudades.
- Si se compara con la generación hidroeléctrica es menor su eficiencia.
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- Indique los riesgos generales eléctricos que existen en las etapas de transmisión y generación eléctrica y señale medidas de precaución.
RIESGOS GENERALES ELÉCTRICOS PARA GENERACIÓN Y TRANSMISIÓN |
- Al realizar trabajos en sistemas de potencia (con altos niveles de voltajes), ya sean estas modificaciones, ampliaciones, conexiones, etc., tenemos riesgos de sufrir shock eléctricos que podrían ser fatales.
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- En el caso de líneas aéreas: evitar acercarse con objetos o físicamente a las líneas de alta o media tensión, mantener la distancia de seguridad es la clave para evitar accidentes.
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- Riesgos generales a los cuales están expuestos son los siguientes:
- Electrocución por contacto con partes “vivas” (cables, subestación, tableros, etc.).
- Contacto por posibles arcos eléctricos. Causan graves quemaduras, muerte.
- Siempre respetar la distancia de contacto con elementos energizados, y seguir protocolo para intervención en equipos.
- Tener precauciones en trabajos en altura en tendidos eléctricos. Puede provocar la caída en altura del trabajador. (efectos físicos indirectos), generalmente los cables en alturas no están protegidos (cubiertas externas).
- Obligatoriamente usar sus EPP. (arnés de seguridad, guantes, zapatos dieléctricos, cuerda de seguridad, etc.).
- Mantener distanciamiento con las líneas de energía activas, no construir tendidos aéreos sobre edificios así como no se debe construir sobre líneas aéreas existentes.
- Usar equipos como: laser, telémetro para medir distancias. Nunca acercarse para medir podría ser mortal.
- Al trabajar con equipos (grúas, camiones, tractores, etc.) por seguridad la distancia se debe aumentar cinco metros.
- No usar andamios o escalares de aluminio cercano a líneas eléctricas. Mínimo de aproximación es de cinco metros.
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- Instalaciones subterráneas:
- En trabajos bajo tierra o en excavaciones se podrían encontrar cables energizados que no aparecen en los planos.
- Solicitar orientaciones a la empresa eléctrica del sector autorización para los trabajos.
- De encontrar cables se deben adoptar procedimientos de seguridad tal como si estuvieran energizados hasta descartar o no la condición.
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- Riesgos de arcos eléctricos accidentales.
- Arcos eléctricos por cortocircuito producidos por corrientes elevadas en el lugar donde se encuentra la falla.
- El arco eléctrico produce altas temperaturas (4000 °C), radiaciones UV, IR y visibles.
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5) En la imágen aparecen dos clientes finales: un industrial y otro domiciliario. Si estos deciden generar su propia energía.
a. ¿Qué tipo de fuente de energía seleccionaría para la planta industrial y para el cliente domiciliario?
Los tipos de fuente generadora que seleccionaría serían los siguientes: (conforme a ubicación geográfica, costos financieros, recursos naturales, plan estratégico energético,etc.)