Generación y transporte de energía eléctrica

http://es.wikipedia.org/wiki/Energía_eléctrica

La energía eléctrica es una de las formas más utilizadas de la energía debido a las ventajas de la corriente eléctrica:

- Relativamente fácil de transformar en otras formas de energía.

- Los alternadores son de constitución mas sencilla y de mantenimiento más fácil que los generadores de continua.

- El transporte de corriente eléctrica alterna es más económico a alta tensión, esta puede aumentarse mediante transformadores y transportarse a alta tensión para luego disminuirse progresivamente mediante otros transformadores a medida que se acerca a consumo. Con corriente continua no se pueden emplear estos transformadores.

El 90% de la energía eléctrica se produce en centrales térmicas (en las que se quema petróleo, carbón o gas), centrales térmicas nucleares en las que se utilizan "combustibles" nucleares como el uranio enriquecido o centrales hidráulicas, el resto se produce usando energías alternativas.

Para comprender mejor el funcionamiento de las centrales térmicas convencionales, se dividirá la explicación en cuatro apartados:

COMBUSTIÓN

El carbón triturado y precalentado es insuflado a presión en el hogar de la caldera. El aire favorece la combustión. El hogar es un recinto cerrado en donde se quema carbón o fuel-oil. El conducto de humos, conduce estos hacia el exterior, previa filtración.

En el caso de las centrales de gas, un compresor aumenta la presión y temperatura e impulsa el aire hacia la cámara de combustión en donde también se inyecta el combustible, la alta temperatura del aire inflama el gas y lo quema, la explosión mueve la turbina de gas.

CIRCUITO DE VAPOR

La caldera de tubos inundados en agua es lo usual, estos tubos se calientan con el calor de la combustión hasta convertirse en vapor. Los recalentadores primarios eliminan cualquier partícula restante de agua, obteniendo vapor sobrecalentado a 600 ºC.

Este vapor se dirige hacia la turbina de alta presión (con muchos más alabes más cortos) y la hace girar. Parte del vapor de salida es reciclado hacia los recalentadores secundarios de la caldera y de ahí va hacia la turbina de baja presión (menos alabes mas largos).

El vapor de salida de las turbinas de alta y media presión, va al condensador en donde se enfría y se convierte en agua aún caliente, mediante a una bomba, se impulsa hacia el economizador de la caldera en donde se precalienta antes de convertirse de nuevo en vapor.

CIRCUITO DE REFRIGERACIÓN

Los condensadores de los que se habló antes, son intercambiadores de "tubo y coraza", refrigerados por un circuito de agua independiente a la del vapor. Existen dos tipos de refrigeración:

de ciclo abierto en estanques, rios o mar

de ciclo cerrado el agua se enfria en torres de refrigeración. En estos casos el agua es elevada mediante una bomba y se deja caer en forma de lluvia, en el seno de una corriente de aire ascendente. La lluvia es recogida desde un depósito en la base, por una bomba que impulsa el agua fresca hacia el condensador.

GENERACIÓN. http://es.wikipedia.org/wiki/Generación_de_electricidad

Las tres turbinas (alta, media y baja presión), son solidarias a un mismo eje, de modo que la energía mecánica generada por cada una, se va sumando a las otras.

El eje mueve el rotor del alternador, que gira en el interior del estator. Una corriente de excitación pasa por las bobinas del rotor, que crea un campo magnético giratorio que induce corriente alterna trifásica en las bobinas del estator, con 35 Kv de salida aproximadamente.

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Generación en Centrales hidráulicas, térmicas y nucleares y Distribución de electricidad - Ver animación

Central Térmica de Aboño - Ver fotos

TRANSPORTE y DISTRIBUCIÓN

El transporte a alta tensión se realiza por razones económicas. Los transformadores elevan la tensión de salida del generador desde 35 Kv a 400 Kv, de esta forma son menores las pérdidas de potencia. La corriente viaja entonces por las líneas primarias de alta tensión, de cables de acero recubierto con alumnio, y suspendidos por 4 torres cada 1 Km.

http://es.wikipedia.org/wiki/Red_de_transporte_de_energía_eléctrica

Las subestaciones son un conjunto de transformadores, interruptores automáticos, reactores de derivación y equipos de control y protección que sirven para conectar o interrumpir líneas y controlar potencias y tensiones.

Elementos del transporte y distribución:

Sistema de Transporte - a alta tensión desde 400 Kv a 125 Kv	Sistema de distribución a baja tensión de 35 Kv a 230 v
Subestaciones de transmisión: - STE que eleva desde 35 Kv a 400 Kv - STR que reduce desde 400 Kv a 125 Kv Líneas de transmisión: Son las líneas de transporte a alta tensión desde la STE hasta la STD	Subestaciones de distribución: - STD que reduce desde 125 Kv hasta 33 - 25 Kv - STC que reduce desde 33 Kv a 400v - 230v Líneas de distribución - Son las de baja tensión. - Secudarias desde STD a STC en zonas rurales. - Terciarias desde STC a transformadores de distribución en zonas urbanas.

En muchas zonas del mundo las subestaciones de transformación están interconectadas, de forma que la corriente generada en un área, pueda ser utilizada en otra zona con demandas pico.

Desde la central, hasta el consumo en las viviendas, la corriente pasa por al menos cinco grupos de estaciones transformadoras.

http://es.wikipedia.org/wiki/Red_de_distribución_de_energía_eléctrica

ESCRIBE EN TU CUADERNO:

1.- Explica el proceso de producción de electricidad en una central térmica "clásica". Indica las semejanzas y diferencias con el proceso en una central nuclear.

2.- Describe cómo se distribuye la energía eléctrica desde su producción hasta el consumidor final.