33.2: Distribución primaria

Los sistemas de distribución primaria llevan la energía eléctrica desde las subestaciones a los consumidores a través de diversas clases de voltaje, siendo la clase de voltaje de 15 kV la predominante entre las empresas de servicios públicos de Estados Unidos. Las clases más antiguas de 2,5 y 5 kV están siendo reemplazadas por las primarias de 15 kV, mientras que las clases más altas de 25 a 34,5 kV se utilizan en áreas urbanas de alta densidad y regiones rurales con alimentadores largos. Los sistemas trifásicos de cuatro cables con conexión a tierra múltiple se emplean ampliamente para el suministro de energía equilibrada, utilizando el cable neutro como punto de conexión a tierra. Los transformadores conectados en estrella en las subestaciones garantizan una reducción de voltaje y una conexión a tierra eficientes, mientras que los sistemas delta se utilizan en áreas más antiguas o industriales.

Las áreas rurales suelen utilizar líneas aéreas con transformadores de distribución, fusibles e interruptores montados en postes. En cambio, las áreas urbanas suelen utilizar sistemas de cableado subterráneo por cuestiones de fiabilidad y estética, a pesar de los mayores costes de instalación, ya que ofrecen una protección importante frente a las perturbaciones climáticas.

Tipos de sistemas de distribución primaria

Sistema radial: común en áreas de baja densidad de carga, los sistemas radiales cuentan con alimentadores que se extienden radialmente desde una subestación. Son económicos y simples, pero tienen una confiabilidad limitada. Se utilizan reconectadores e interruptores seccionadores para mejorar la confiabilidad mediante el aislamiento de fallas.

Sistemas de bucle: utilizados en áreas de alta confiabilidad, los sistemas de bucle consisten en alimentadores que forman un bucle y se conectan a la subestación. Esta configuración garantiza un suministro de energía continuo y flexibilidad para gestionar cargas y aislar fallas.

Sistemas de red primaria: Los sistemas de red son comunes en áreas urbanas con alta densidad de carga. Proporcionan la máxima confiabilidad y calidad de servicio y consisten en una red de alimentadores interconectados desde varias subestaciones, con fallas aisladas por disyuntores y fusibles.

Los sistemas de distribución primaria son fundamentales para un suministro de energía confiable y eficiente. Atienden diversos requisitos geográficos y de consumo, garantizando un suministro constante tanto para los consumidores urbanos como rurales.

El sistema de distribución primaria facilita la transmisión de electricidad desde las líneas de transmisión de alto voltaje hasta los transformadores de distribución finales del consumidor.

El sistema radial primario, más frecuente en áreas de baja densidad de carga, consta de una red de alimentación trifásica individual.

Los relámpagos, los flashes o los incidentes de contacto momentáneo pueden causar fallas temporales. Estas fallas se manejan de manera efectiva mediante dispositivos de reconexión automática que abren momentáneamente el circuito durante una falla y luego lo vuelven a cerrar rápidamente.

La seccionación de fusibles y los bancos de condensadores de derivación desempeñan un papel crucial en el aislamiento de fallas y la gestión de voltaje.

El sistema de bucle primario está diseñado para áreas que requieren una alta confiabilidad de servicio. Este sistema gira alrededor de un área de carga y se vuelve a conectar a la subestación de distribución, proporcionando una alimentación bidireccional y asegurando el suministro de energía incluso en caso de fallo.

El sistema emplea reconectadores e interruptores de conexión para reducir las interrupciones del cliente y aislar las secciones defectuosas del circuito.

El sistema de red principal se encuentra normalmente en áreas con altas densidades de carga. Este sistema utiliza una red de alimentadores interconectados alimentados desde múltiples subestaciones.

Las subestaciones unitarias autónomas más pequeñas en ubicaciones de red seleccionadas pueden reemplazar a las subestaciones de distribución convencionales.

• Primary Distribution System - The network transmitting power from substations to consumers.
• Distribution Voltages - Class of voltages used in primary distribution, e.g., 15-kV, 25-kV.
• Primary Line Voltage - The actual voltage level of primary distribution lines.
• Sectionalizing Switch Engineering - Technique for isolating faults in distribution networks.
• Primary and Secondary Distribution - The two main stages of power delivery to consumers.

• Define Primary Distribution System - Understand the role and structure of such systems (e.g., primary distribution system).
• Contrast Primary vs Secondary Distribution - Identify key differences between these phases (e.g., voltage classes, equipment).
• Explore Types of Primary Distribution Systems - Learn about radial, loop, and network systems (e.g., star distribution system).
• Explain Distribution Voltage Classes - Understand the rationale behind different voltage classes.
• Apply in Context - Identify appropriate distribution system based on load and geographical needs.

• What is a primary distribution system and how does it work?
• What are the differences between primary and secondary distribution systems?
• What are the various types of primary distribution systems and their uses?

• Electrical Engineering Students - Comprehend how primary distribution systems are integral to power infrastructure.
• Power System Engineers - Provides a foundation for designing better-apportioned power delivery networks.
• Electrical Research Scientists - Understanding these systems supports innovative solutions to energy challenges.
• Energy Sector Professionals - Offers insights to support decision-making in energy supply strategies.