MARCO TEORICOUn Sistema Elctrico de Potencia (SEP), es el conjunto de centrales generadoras, de lneas de transmisin interconectadas entre s y de sistemas de distribucin esenciales para el consumo de energa elctrica.Un sistema elctrico est compuesto, en trminos generales, por los siguientes subsistemas:1.- GENERACIN.La energa elctrica se genera en las Centrales Elctricas. Una central elctrica es una instalacin que utiliza una fuente deenerga primaria para hacer girar unaturbinaque, a su vez, hace girar unalternador, que produce energa en corriente alterna sinusoidal a voltajes intermedios, entre 6.000 y 23.000 Voltios.es donde se produce la energa elctrica, por medio de las centrales generadoras, las que representan el centro de produccin, y dependiendo de la fuente primaria de energa, se pueden clasificar en: CENTRALES HIDROELCTRICAS CENTRALES TERMOELCTRICAS CENTRALES GEOTERMOELCTRICAS CENTRALES NUCLEOELCTRICAS CENTRALES DE CICLO COMBINADO CENTRALES DE TURBO-GAS CENTRALES ELICAS CENTRALES SOLARESLas centrales generadoras se construyen de tal forma, que por las caractersticas del terreno se adaptan para su mejor funcionamiento, rendimiento y rentabilidad.2.- TRANSMISIN.son los elementos encargados de transmitir la energa elctrica, desde los centros de generacin a los centros de consumo, a travs de distintas etapas de transformacin de voltaje; las cuales tambin se interconectan con el sistema elctrico de potencia ( SEP).Los voltajes de transmisin utilizadas en este pas son: 115, 230 y 400 kV.La energa se transporta, frecuentemente a gran distancia de su centro de produccin, a travs de laRed de Transporte, encargada de enlazar las centrales con los puntos de utilizacin de energa elctrica. Para un uso racional de la electricidad es necesario que las lneas de transporte estn interconectadas entre s con estructura de forma mallada, de manera que puedan transportar electricidad entre puntos muy alejados, en cualquier sentido. Estas lneas estn generalmente construidas sobre grandes torres metlicas y a tensiones superiores a 66.000 Voltios.Una de las formas de clasificar las lneas de transmisin, es de acuerdo a su longitud, siendo: Lnea corta de menos de 80 Km. Lnea media de entre 80 y 240 Km. c) Lnea larga de 240 Km. y ms

3.-SUBESTACIONES.Las instalaciones llamadassubestacionesson plantas transformadoras que se encuentran junto a las centrales generadoras (Subestacin elevadora) y en la periferia de las diversas zonas de consumo(Subestacin reductora), enlazadas entre ellas por la Red de Transporte.

En funcin a su diseo son las encargadas en interconectar lneas de transmisin de distintas centrales generadoras, transformar los niveles de voltajes para su transmisin o consumo.Las subestaciones elctricas por su tipo de servicio se clasifican en: SUBESTACIONES ELEVADORAS SUBESTACIONES REDUCTORAS SUBESTACIONES COMPENSADORAS SUBESTACIONES DE MANIOBRA O SWITCHEO SUBESTACIN PRINCIPAL DEL SISTEMAS DE DISTRIBUCIN SUBESTACIN DE DISTRIBUCIN SUBESTACIONES RECTIFICADORAS SUBESTACIONES INVERSORASSin duda la denominacin de una subestacin como transmisin o distribucin es independiente de las tensiones involucradas, y est determinada por el fin a que se destin.El objetivo a cumplir por una subestacin es determinante en su ubicacin fsica. Para esto, las subestaciones de transmisin estn ubicadas alejadas de los centros urbanos, esto facilita, el acceso de lneas de alta tensin y la localizacin de terrenos lo suficientemente grandes para albergar en forma segura los delicados equipos para el manejo de alta tensin.Por otra parte las subestaciones de distribucin deben construirse en funcin del crecimiento de la carga, es decir, deben estar ubicadas en los centros de carga de reas urbanizadas para, de esta forma, asegurar la calidad y continuidad del servicio al usuario.Es claro que por las caractersticas funcionales de cada subestacin, no deben mezclarse en una instalacin, equipos de transmisin y distribucin. La utilizacin de este tipo de subestaciones debe limitarse exclusivamente a aquellos casos de claras justificaciones tcnico econmicas.Las subestaciones de distribucin son alimentadas desde las subestaciones de transmisin con lneas o cables de potencia a la tensin de 230 o 85 kV, es lgico suponer que esta tensin no debe considerarse como de transmisin ni distribucin para esta condicin intermedia, se desarrolla el concepto de subtransmisin.Los niveles de tensin para su aplicacin e interpretacin se consideran conforme lo indican las tarifas para la venta de energa elctrica en su seccin de aspectos generales, siendo:a) Baja tensin es el servicio que se suministra en niveles de tensin menores o iguales a 1 kV.b) Media tensin en el servicio que se suministra en niveles de tensin mayores a 1 kV., pero menores o iguales a 35 kV.c) Alta tensin a nivel subtransmisin es el servicio que se suministra en niveles de tensin mayor a 35 kV., pero menores a 220 kV.d) Alta tensin a nivel transmisin es el servicio que se suministra en niveles de tensin iguales o mayores a 220 kV.Actualmente en nuestro pas, la industria elctrica est incrementando da con da su actividad, ya que tiene que satisfacer la demanda de su gran poblacin. Es por esto, que el Sector Elctrico tiene que desarrollar nuevas tcnicas y mtodos para su utilizacin en el suministro de energa elctrica; ya que al haber ms actividad, es inminente la urgencia de una mejor optimizacin de los sistemas elctricos.

4.- DISTRIBUCINLasredes de distribucinde energa se encuentran en reas urbanas y rurales, pueden ser areas, o subterrneas (estticamente mejores, pero mas costosas). La red de distribucin est formada por la red en AT (suele estar comprendida entre 6.000 a 23.000 Voltios) y en BT(400/230 V)Qu es lo que en realidad significa el trmino sistemas de distribucin? Tal vez no est perfectamente definido internacionalmente; sin embargo, comnmente se acepta que es el conjunto de instalaciones desde 120 Volts hasta tensiones de 34.5 kV encargadas de entregar la energa elctrica a los usuarios a los niveles de tensin normalizados y en las condiciones de seguridad exigidas por los reglamentos.En el nivel de baja tensin por lo general hay confusiones con las instalaciones internas o cableados de predios comerciales o grandes industrias y en tensiones mayores de los 34.5 kV como es el caso de cables de subtransmisin de 85 kV que se traslapan con tensiones mayores, especialmente en pases industrializados en que la poblacin urbana es alta, y se consideran estas tensiones como de distribucin.Los sistemas de distribucin, ya sea que pertenezcan a empresas privadas o estatales, deben proyectarse de modo que puedan ser ampliados progresivamente, con escasos cambios en las construcciones existentes tomando en cuenta ciertos principios econmicos, con el fin de asegurar un servicio adecuado y continuo para la carga presente y futura al mnimo costo de operacin.TEMA II.2. CLASIFICACION DE LOS SISTEMAS DE DISTRIBUCIONEn funcin de su construccin estos se pueden clasificar en:- Sistemas areos.- Sistemas subterrneos.- Sistemas mixtos.- Sistemas areos, estos sistemas por su construccin se caracterizan por su sencillez y economa, razn por la cual su utilizacin est muy generalizada. Se emplean principalmente para:1.- Zonas urbanas con:a) carga residencialb) carga comercialc) carga industrial2- Zonas rurales con:a) carga domsticab) carga de pequeas industrias(bombas de agua, molinos, etc.)Los sistemas areos estn constituidos por transformadores, cuchillas, apartarrayos, cortacircuitos fusibles, cables desnudos, etc.: los que se instalan en postes o estructuras de distintos materiales.La configuracin mas sencilla para los sistemas areos es del tipo arbolar, la cual consiste en conductores desnudos de calibre grueso en el principio de la lnea y de menor calibre en las derivaciones a servicios o al final de la lnea. Cuando se requiere una mayor flexibilidad y continuidad del servicio es posible utilizar configuraciones ms elaboradas.Los movimientos de carga se llevan a cabo con juegos de cuchillas de operacin con carga, que son instaladas de manera conveniente para efectuar maniobras tales como : trabajos de emergencia, ampliaciones del sistema, conexin de nuevos servicios, etc.. En servicios importantes tales como:Hospitales, edificios pblicos, fbricas que por la naturaleza de su proceso de produccin no permiten la falta de energa elctrica en ningn momento; se instalan dos circuitos areos, los cuales pueden pertenecer a la misma subestacin de distribucin, o de diferentes subestaciones, esto se realiza independientemente a que la mayora de estos servicios cuentan con plantas de emergencia con capacidad suficiente para alimentar sus reas ms importantes.En ste tipo de sistema se encuentra muy generalizado el empleo de seccionadores, como proteccin de la lnea area, para eliminar la salido de todo el circuito cuando hay una falla transitoria.- Sistemas subterrneos, estos sistemas se construyen en zonas urbanas con alta densidad de carga y fuertes tendencias de crecimiento, debido a la confiabilidad de servicio y la limpieza que estas instalaciones proporcionan al paisaje. Naturalmente, este aumento en la confiabilidad y en la esttica involucra un incremento en el costo de las instalaciones y en la especializacin del personal encargado de construir y operar este tipo de sistema.Los sistemas subterrneos estn constituidos por transformadores tipo interior o sumergibles, cajas de conexin, interruptores de seccionamiento, interruptores de seccionamiento y proteccin, cables aislados, etc.: los que se instalan en locales en interior de edificios o en bvedas, registros y pozos construidos en banquetas.Los principales factores que se deben analizar al disear un sistema subterrneo son :* Densidad de carga* costo de la instalacin* grado de confiabilidad* facilidad de operacin* seguridad- Sistemas mixtos, este sistema es muy parecido al sistema areo, siendo diferente nicamente en que los cables desnudos sufren una transicin a cables aislados. Dicha transicin se realiza en la parte alta del poste y el cable aislado es alojado en el interior de ductos para bajar del poste hacia un registro o pozo y conectarse con el servicio requerido.Este tipo de sistema tiene la ventaja de eliminar una gran cantidad de conductores, favoreciendo la esttica del conjunto, disminuyendo notablemente el nmero de fallas en el sistema de distribucin y por ende aumentando la confiabilidad del mismo.TEMA II.3.- PRINCIPALES COMPONENTES DE LOS SISTEMAS DE DISTRIBUCIONLos principales elementos componentes de un sistema de distribucin son :a) Alimentadores primarios de distribucin.b) Transformadores de distribucin.c) Alimentadores secundarios.d) Acometidas.e) Equipo de medicin.I.3.1)- ALIMENTADORES PRIMARIOS DE DISTRIBUCIN:Son los encargados de llevar la energa elctrica desde las subestaciones de potencia hasta los transformadores de distribucin. Los conductores van soportados en poste cuando se trata de instalaciones areas y en ductos cuando se trata de instalaciones subterrneas.Los componentes de un alimentador primario son:* Troncal.* Ramal.* Troncal, es el tramo de mayor capacidad del alimentador que transmite la energa elctrica desde la subestacin de potencia a los ramales. En los sistemas de distribucin estos conductores son de calibres gruesos 336, 556 y hasta 795 MCM, ACSR (calibre de aluminio con alma de acero), dependiendo del valor de la densidad de carga.* Ramal, es la parte del alimentador primario energizado a travs de un troncal, en el cual van conectados los transformadores de distribucin y servicios particulares suministrados en media tensin. Normalmente son de calibre menor al troncal.Los alimentadores primarios normalmente se estructuran en forma radial, en un sistema de este tipo la forma geomtrica del alimentador semeja la de un rbol, donde por el grueso del tronco, el mayor flujo de la energa elctrica se transmite por toda una troncal, derivndose a la carga a lo largo de los ramales.Los alimentadores primarios por el nmero de fases e hilos se pueden clasificar en:- Trifsicos tres hilos.- Trifsicos cuatro hilos.- Monofsicos dos hilos.- Monofsicos un hilo.- Los alimentadores primarios trifsicos con tres hilos requieren una menor inversin inicial, en lo que a material del alimentador se refiere, sin embargo debido a que estos sistemas de distribucin tienen un coeficiente de aterrizamiento mayor que uno trifsico cuatro hilos, permiten que los equipos que se instalen en estos sistemas de distribucin tengan niveles de aislamiento mayores con costos mayores. Una caracterstica adicional de estos sistemas es que los transformadores de distribucin conectados a estos alimentadores son de neutro flotante en el lado primario.Por lo que se refiere a deteccin de fallas de fase a tierra en estos sistemas de distribucin es ms difcil detectar estas corrientes, en comparacin con los sistemas trifsicos cuatro hilos ya que al ser mayor la impedancia de secuencia cero de los alimentadores, las corrientes de falla son menores. Estos alimentadores se utilizan en zonas urbanas.- Los alimentadores primarios trifsicos con cuatro hilos requieren una mayor inversin inicial, ya que se agrega el costo del cuarto hilo (neutro) al de los tres hilos de fase, sin embargo debido a que estos sistemas de distribucin tienen un coeficiente de aterrizamiento menor de la unidad, los equipos que se conecten a estos alimentadores requieren de un menor nivel de aislamiento con menor costo de inversin. Estos sistemas se caracterizan por que a ellos se conectan transformadores con el neutro aterrizado a tierra en el devanado primario y transformadores monofsicos cuya tensin primaria es la de fase neutro.En estos sistemas de distribucin es ms fcil detectar las corrientes de falla de fase a tierra ya que estos pueden regresar por el hilo neutro. Estos alimentadores se utilizan en zonas urbanas.- Los alimentadores primarios monofsicos de dos hilos se originan de sistemas de distribucin trifsicos, de hecho son derivaciones de alimentadores trifsicos tres hilos que sirven para alimentar transformadores monofsicos que reciben la tensin entre fases en el devanado primario. Este sistema de distribucin es usado en zonas rurales o en zonas de baja densidad.- Los alimentadores primarios monofsicos de un hilo son derivaciones de sistemas trifsicos que permiten alimentar transformadores monofsicos usndose estos alimentadores en zonas rurales, debido a la economa que representa en costo.TRANSFORMADORES DE DISTRIBUCIN:Los transformadores de distribucin son los equipos encargados de cambiar la tensin primaria a un valor menor de tal manera que el usuario pueda utilizarla sin necesidad de equipos e instalaciones costosas y peligrosas. En si el transformador de distribucin es la liga entre los alimentadores primarios y los alimentadores secundarios.La capacidad del transformador se selecciona en funcin de la magnitud de la carga, debindose tener especial cuidado en considerar los factores que influyen en ella, tales como el factor de demanda y el factor de coincidencia.El nmero de fases del transformador es funcin del nmero de fases de la alimentacin primaria y del nmero de fases de los elementos que componen la carga. En muchas ocasiones la poltica de seleccin del nmero de fases de los transformadores de distribucin que decida emplear una compaa, seala el nmero de fases que deben tener los motores que se conecten en el lado secundario de los transformadores, dictando as una poltica de desarrollo de fabricacin de motores en una cierta zona de un pas o en un pas entero.La magnitud del porciento de impedancia de un transformador afecta la regulacin de la tensin y el valor de las corrientes de corto circuito que fluyen por los devanados ante fallas en los alimentadores secundarios. A menores valores de impedancia mayores valores de regulacin y de corriente de corto circuito; es por ello que el valor del porciento de impedancia se debe seleccionar tratando de encontrar un punto econmico de estos dos factores, debindose tomar en cuenta que la calidad de tensin que se entrega a los usuarios se puede variar con los cambiadores de derivacin de que normalmente se provee a un transformador.La conexin del transformador trifsico es uno de los puntos de mayor inters cuando se trata de seleccionar un transformador para un sistema de distribucin de energa elctrica. Las opciones que se le presentan al ingeniero que diseara dicho sistema, son en forma general entre seleccionar transformadores con neutro flotante o con neutro aterrizado. El transformador con neutro flotante es una necesidad cuando el sistema primario es trifsico tres hilos y el de neutro aterrizado cuando se trata de un sistema trifsico cuatro hilos. Al utilizar transformadores conectados en delta en el lado primario se disminuye el riesgo de introducir corrientes armnicas (magnitud sinusoidal de frecuencia mltiplo de la frecuencia fundamental de la corriente o de la tensin) de orden impar (especialmente en tercer orden) a los alimentadores primarios y se incrementa el riesgo de tener sobretensiones por fenmenos de ferrorresonancia (efecto producido en el ncleo cuando la fuerza electromotriz tiene una frecuencia muy prxima a las oscilaciones libres que se producen en el mismo) en el transformador. Estas sobretensiones se vuelven especialmente crticas en sistemas subterrneos de distribucin.Al seleccionar transformadores conectados en estrella con neutro aterrizado, se introducen corrientes armnicas de orden impar en los circuitos primarios y se disminuye grandemente la posibilidad de que se presenten sobretensiones por fenmenos de ferrorresonancia.Respecto a la conexin T-T de los transformadores trifsicos, que an cuando no se trata de un transformador trifsico en s, se aplica en sistemas primarios trifsicos, para substituir a los trifsicos convencionales. Este tipo de transformador consta de dos devanados primarios y dos secundarios. Tanto primario como el secundario se forman conectando un devanado principal con una derivacin central a un devanado secundario (con menor nmero de vueltas) de tal manera que se forme una T.Estos transformadores normalmente tienen menos peso al tener solo dos devanados, tienen menos prdidas, menos porciento de impedancia y deben tener menor costo tambin. Sin embargo su punto crtico lo presentan al tener bajos valores de porciento de impedancia ya que mecnicamente deben ser ms fuertes para resistir los esfuerzos producidos por las corrientes de corto circuito. La implantacin de estos transformadores en un sistema de distribucin debe hacerse despus de aplicar pruebas de corto circuito en laboratorio y supervisar zonas piloto electrificadas con estos equipos.Por lo que se refiere a las conexiones en el lado secundario de los transformadores trifsicos, normalmente son estrella con neutro aterrizado y cuatro hilos de salida. Esto permite tener dos niveles de tensin para alimentar cargas de fuerza y alumbrado, detectar las corrientes de falla de fase a tierra, equilibrar las tensiones al neutro ante cargas desbalanceadas y como una medida de seguridad al interconectarse con el tanque del transformador. Las conexiones con neutro aislado en los devanados de baja tensin de los transformadores trifsicos no es muy favorecida por las sobretensiones que se presentan al tener dos fallas en dos fases diferentes en el circuito de baja tensin.En los transformadores monofsicos la conexin que presenta ms utilizacin es la de tres hilos, dos de fase y un neutro en el centro del devanado. Esta conexin tambin se le conoce como "EDISON", por haber sido copiada del sistema en corriente directa con que Tomas A. Edisn realiz el primer sistema de distribucin en Nueva York en el ao de 1882.

5.- CONSUMOEn los centros de consumo de la energa elctrica, este se puede realizar en baja o alta tensin.

continuacin se enlistan los factores de demanda reales de servicios industriales, comerciales y residenciales ms comunes que se deben utilizar para el diseo de sistemas de distribucin.CARGAS DE SERVICIOS HABITACIONALES:TIPOS DE SERVICIOS F. DE DEM.* Asilos y casas de salud. 45 %* Asociaciones civiles. 40 %* Casas de huspedes. 45 %* Servicio de edificio residencial. 40 %* Estacionamiento o pensiones. 40 %* Hospicios y casas de cuna. 40 %* Iglesias y templos. 45 %* Servicio residencial sin aireacondicionado 40 %* Servicio residencial con aireacondicionado 55 %CARGAS COMERCIALES:TIPOS DE SERVICIOS F. DE DEM.* Tiendas y abarrotes. 65 %* Agencias de publicidad. 40 %* Alfombras y tapetes. 65 %* Almacenes de ropa y bonetera 65 %* Artculos fotogrficos. 55 %* Bancos. 50 %* Baos pblicos. 50 %* Boticas, farmacias y drogueras. 50 %* Cafeteras. 55 %* Camiseras. 65 %* Centros comerciales, tiendas de descuento. 65 %* Colegios. 40 %* Dependencias de gobierno. 50 %* Embajadas, consulados. 40 %* Gasolineras. 45 %* Imprentas. 50 %* Jugueteras. 55 %* Papeleras. 50 %* Mercados y bodegas. 50 %* Molinos de nixtamal. 70 %TIPOS DE SERVICIOS F. DE DEM.* Panaderas. 40 %* Peluqueras, salas de belleza. 40 %* Restaurantes. 60 %* Teatros y cines. 50 %* Zapateras. 60 %EQUIPOS DE FUERZA:TIPOS DE SERVICIOS F. DE DEM.* Hornos de acero de induccin. 100 %* Soldadoras de arco y resistencia. 60 %* Motores para: bombas, compresores,elevadores, mquinas, herramientas,ventiladores. 60 %* Motores para: operaciones semi continuasen fbricas y plantas de proceso. 70 %* Motores para: operaciones continuas talescomo fbricas textiles. 80 %

http://www.monografias.com/trabajos102/sistema-electrico-potencia/sistema-electrico-potencia.shtml 9:45 pm 19/ 05/2015http://www.tuveras.com/lineas/sistemaelectrico.htm 11: 10 pm 19/ 05/2015http://www.tuveras.com/lineas/sistemaelectrico.htm 12:17 am 19 / 05/2015