La evolución de la red eléctrica y su importancia actual

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Cómo la evolución de la electricidad ha permitido la puesta en marcha de restauradores, en todo el mundo de nuestros días

La red eléctrica es un sistema complejo y sumamente importante, asimismo, una de las hazañas de ingeniería más impresionantes de la era moderna; esta transmite la energía generada en una variedad de instalaciones y la distribuye a los usuarios finales, a menudo a largas distancias, además proporciona electricidad a edificios, instalaciones industriales, escuelas y hogares. Lo impresionante es que esto lo hace cada minuto, cada día, durante todo el año, pero ¿Cómo llegó a ser lo que es hoy?

En esta publicación les explicaremos la evolución de la red eléctrica y descubrirán el desarrollo de las redes hasta nuestros días, y su importancia. No olviden contactar a nuestra firma, Asesores en Alta Tecnología, si necesitan tecnologías de sistemas de red como los transformadores. ¡Comencemos!

La red eléctrica ha crecido y cambiado inmensamente desde sus orígenes a principios de la década de 1880, cuando los sistemas de energía eran pequeños y localizados. Durante este tiempo, se desarrollaron dos tipos diferentes de sistemas de electricidad: el sistema de CC o corriente continua y el sistema de CA o corriente alterna. La competencia entre estos dos sistemas fue feroz, sin embargo ayudó a las compañías eléctricas competidoras a tender cables en las ciudades, aunque el servicio eléctrico para las áreas rurales fue ignorado hasta muchas décadas después. A pesar de una campaña de Thomas Edison para promover el sistema de corriente continua, el empresario George Westinghouse y el inventor Nikola Tesla ganaron el apoyo de las compañías eléctricas para el sistema de corriente alterna, que tenía la clara ventaja de permitir que los altos voltajes fueran transportados a largas distancias y luego transformados en voltajes más bajos para uso de los consumidores.

A medida que el sistema eléctrico creció, las ventajas de AC permitieron a las compañías de servicios públicos construir redes en áreas más grandes, creando economías de escala. Para estabilizar el entorno empresarial, los servicios públicos de los países más desarrollados buscaron un “acuerdo regulatorio” que les otorgara el estatus de monopolio de los gobiernos locales, y estableciendo límites sobre cómo se establecerían las tarifas para los clientes. Desde aproximadamente 1920 hasta 1980, ese enfoque fue bloqueado en su lugar. Bajo esta estructura, las empresas de servicios públicos controlaban todos los aspectos de la red eléctrica, desde la generación hasta la distribución al cliente.

Posteriormente, con las crisis energéticas de la década de 1970, se cambió esta estructura (primero en E.E.U.U y luego en otros países) para permitir la competencia mayorista en la producción de electricidad; las instalaciones que producían energía de manera más eficiente o usaban energía renovable podían ingresar al mercado, mientras que los operadores de transmisión mantenían el monopolio de la administración de la red, un cambio conocido como “reestructuración”; esto llevó a muchos a reestructurar la gestión de la red eléctrica, lo que permitió a los clientes comprar electricidad a proveedores minoristas competitivos. Muchas áreas, sin embargo, permanecían “estructuradas verticalmente”, lo que significa que todos los aspectos de la red eléctrica son gestionados por una misma empresa.

Cabe agregar que con el pasar del tiempo se dio cabida a diversas innovaciones e invenciones, que abrieron paso a la creación de tecnologías de la red como los seccionadores, los reguladores de voltaje, entre otros. Además se dio cabida a la puesta en marcha de restauradores, los cuales han optimizado de manera eficiente el funcionamiento de las redes en todo el mundo de nuestros días.

La naturaleza compleja e interconectada de la red eléctrica ofrece varios beneficios, por ejemplo:

  1. Fiabilidad

Dado que la red es enorme, la electricidad se puede implementar en los lugares correctos en grandes regiones. La gran red de transmisión permite a los operadores hacer frente a las pérdidas anticipadas e imprevistas, al tiempo que satisface las demandas de electricidad.

  1. Flexibilidad

La red eléctrica permite que un sistema de energía utilice una diversidad de recursos, incluso si están ubicados lejos de donde se necesita energía.

  1. Competencia económica

Debido a que la red permite que múltiples generadores y plantas de energía suministren electricidad a los consumidores, diferentes generadores compiten entre sí para proporcionar electricidad al precio más bajo.

Ahora bien, para corroborar la importancia actual de las redes, cabe mencionar un apagón histórico en el año 2003, que mostró por qué la transmisión efectiva de red es crucial. El 14 de agosto de 2003, una compañía eléctrica de Ohio desencadenó el apagón más grande en la historia humana simplemente debido a un error humano; el apagón se extendió por Nueva York, Pennsylvania, Connecticut, Massachusetts, Nueva Jersey, Michigan, e incluso partes de Canadá. Con ello las oficinas tuvieron que ser evacuadas, se detuvieron los procesos laborales comunes, y se abrió paso a los actos delictivos.

La red eléctrica es un sistema dinámico, el cual ha cambiado y evolucionado rápidamente durante el siglo pasado para adaptarse a las nuevas tecnologías, a los aumentos en la demanda de electricidad y a la creciente necesidad de fuentes de electricidad confiables y diversas. Asimismo, la red está cambiando, con diferentes componentes y fuentes de electricidad manipuladas para satisfacer la demanda al menor costo. A medida que la tecnología cambie y se disponga de mejores opciones, se podrían lograr mejoras significativas en la red eléctrica, por ejemplo, las tecnologías de almacenamiento de energía podrían permitir que la electricidad se almacene para su uso cuando la demanda de electricidad alcance su punto máximo o aumente rápidamente, lo que incrementará la eficiencia y la confiabilidad.

Los medidores más recientes y más avanzados, como los termostatos de auto-programación, permitirán una mejor recopilación de datos para una administración más efectiva; la puesta en marcha de restauradores de mayor sofisticación permitirá una reducción nula de las fallas que lleguen a presentarse en el sistema y la red; asimismo, las inversiones realizadas por los consumidores, como la compra de electrodomésticos que ahorran energía, la construcción de edificios más eficientes desde el punto de vista energético o la instalación de paneles solares, les ahorrarán a los clientes dinero y utilizarán la energía de manera más eficiente al mismo tiempo.

Esperamos que les haya gustado esta publicación, no olviden contactarnos si necesitan el respaldo de expertos en todo lo relativo a tecnologías para sistemas y redes eléctricas. ¡Gracias por su visita!

Usos y funcionamiento de los transformadores secos en redes de distribución eléctrica

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El uso de transformadores en redes de distribución eléctrica es un requerimiento de seguridad básico para el suministro de energía; su funcionamiento permite dotar la electricidad de las características adecuadas para que no suponga un riesgo para instalaciones y equipos alimentados con electricidad. Para que nuestros visitantes conozcan más acerca del papel que desempeña un transformador para la seguridad de las redes de distribución eléctrica, dedicaremos esta publicación en el blog de Asesores en Alta Tecnología a hablar del tema.

Un transformador es un equipo que se encarga de modificar la tensión eléctrica, ya sea aumentándola o disminuyéndola, sin que esto implique un cambio en la potencia de la corriente. Hoy en día, en el mercado es posible encontrar distintos tipos de este tipo de equipos, pero por cuestiones de seguridad el más empleado es el transformador en seco, pues reducen los riesgos de incendios y contribuyen a la reducción de las emisiones de contaminantes al medio ambiente.

El transformador en seco, al igual que cualquier otro tipo de transformador, se emplea para reducir la tensión de la corriente eléctrica en redes de suministro de baja tensión para instalaciones industriales, oficinas, edificios públicos y subestaciones de distribución; la razón por la que es principalmente empleado en estos entornos es que se puede colocar en un área cercana a donde se utilizará la potencia, lo que permite crear diseños optimizados, que reducen los circuitos de baja tensión y alta intensidad con conexiones de baja tensión con ahorros de pérdidas.

La particularidad del transformador seco que lo diferencia de otros equipos que cumplen la misma función es que ofrecen una gran seguridad y un excelente comportamiento ante cortocircuitos, gran robustez mecánica y además son amigables con el medio ambiente. Por estas características es que son muy utilizados para eliminar los riesgos de fugas de líquidos aislantes, lo que reduce los peligros de incendios y explosiones en las redes, e incluso su instalación es obligatoria en subestaciones eléctricas utilizadas para suministrar energía en edificios públicos y entornos industriales.

La prevención de fugas de líquidos aislantes en este tipo de transformador se da porque se encapsula al vacío utilizando resinas resistentes a la humedad; con ello, es posible utilizarlos en entornos de altos niveles de humedad y de contaminación, sin que se incrementan riesgos de un mal funcionamiento que ocasione fallas en el suministro de energía. Por otra parte, es de dimensiones reducidas y al requerir poco espacio, mucho menos en comparación con otra clase de diseño de transformador, se pueden instalar prácticamente en cualquier sitio, sin requerir esfuerzos de ingeniería ni el uso de otros elementos de seguridad que se recomiendan, como es el caso de los equipos detectores de incendios.

Otra de las ventajas del uso del transformador en seco es que tiene un tiempo de vida útil superior en comparación con otros transformadores, puesto que presentan un envejecimiento térmico muy bajo. Además, al no requerir mantenimiento, su uso es mucho más rentable. En lo referente al cuidado del medio ambiente que hemos mencionado, el transformador por su encapsulamiento con resinas y eliminación de riesgos de fugas, no representa un peligro de derrame de compuestos contaminantes, y por los materiales empleados en su fabricación se puede reciclar al finalizar su tiempo de vida útil. Actualmente los modelos de transformador seco disponibles cuentan con características especiales que incrementan su nivel de seguridad, como una excelente resistencia a sobrecargas y cortocircuitos, a balances y vibraciones y son auto-extinguibles, por lo que se recomiendan para usarse, por ejemplo, en zonas con una alta actividad sísmica.

Este tipo de transformador se compone de un núcleo de láminas de acero al silicio, que presenta una permeabilidad magnética alta, por lo que ofrece una gran eficiencia pues como se sabe, su funcionamiento se basa en los principios físicos de inducción magnética. Las láminas que conforman el núcleo del transformador se laminan en frío y son de grano orientado, lo que los dota de un bajo ruido y de baja corriente de excitación. Para hacer la revelación de esfuerzos y el restablecimiento de las propiedades magnéticas de los materiales empleados en la fabricación del núcleo, se enrollan o acorazan en tres piernas octagonales, o bien, tienen forma de columna o se apilan con distintos cortes para responder a las necesidades específicas de distintas redes eléctricas, además presentan hierros distribuidos en todo el núcleo para evitar que se presenten pérdidas indeterminadas en vacío.

Las bobinas son otro componente del transformador de corriente, las cuales cuentan con conductores de cobre de grado electrolítico recubiertos con aislantes de fibra de vidrio o de resina de polivinilo modificada, o bien, con conductores de aluminio de grado eléctrico en lámina desnuda o en forma de conductor rectangular. Los aislamientos que se colocan en las bobinas tienen la capacidad de soportar temperaturas altas y presentan una estructura aislante de laminaciones de fibra de vidrio para funcionar como ventilación.

Tanto núcleo como bobinas se arman en un gabinete de lámina de acero, usualmente con acabado de pintura horneada anticorrosiva para mayor protección; a estos elementos de seguridad se les pueden integrar ahorradores de energía, con los que el equipo ofrecerá un rendimiento y tiempo de vida superior, lo que se ve reflejado también en una reducción en los costos de operación. De igual manera se le pueden integrar filtros electrostáticos de pantalla de aluminio o cobre para proteger al transformador de voltaje de alta frecuencia y de ruido eléctrico.

En futuras publicaciones en este blog hablaremos a mayor detalle del funcionamiento y características de los transformadores secos y otros tipos de equipos de transformación de tensión disponibles en el mercado. Les recordamos que si buscan equipos de la más alta calidad, en Asesores en Alta Tecnología contamos en nuestro catálogo con productos de marcas como ETTECH, IG FORTEC y SIEMEN para baja y media tensión en todas las capacidades kVA, con conexión delta-estrella o estrella-estrella y devanados de aluminio cobre.

Para solicitar mayor información acerca de los equipos que ponemos a su alcance, una cotización o asesoría especializada en la elección del transformador que se adapte de mejor manera a sus necesidades, no duden en ponerse en contacto con nosotros, en Asesores en Alta Tecnología con gusto los atenderemos.

Ventajas de los transformadores de alta eficiencia

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Transformadores

Los transformadores eléctricos son uno de los principales componentes de los circuitos eléctricos, están diseñados para elevar o disminuir la tensión de potencia para poder utilizar la energía eléctrica en los equipos y sistemas determinados. El contar con un equipo de alta eficiencia permite que se incrementen las capacidades operativas de una red, lo que da como resultado una menor pérdida de energía durante el proceso. Si bien, para su adquisición es necesaria una mayor inversión inicial, los costos operativos disminuyen significativamente y los hacen la mejor opción para una amplia variedad de instalaciones.

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Transformadores, elementos centrales para el desarrollo de la humanidad

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Para nadie es un hecho aislado que las tecnologías para el aprovechamiento de las energías son una de las revoluciones más importantes en la historia de la humanidad, un avance que ha permitido el desarrollo de las sociedades, y que sin duda, es el responsable de la comodidad y los lujos de los cuales gozan los seres humanos. En la actualidad pensar en un mundo sin electricidad, sin automóviles, sin calefacción o sin gas para calentar el agua es prácticamente una locura, prácticamente sería un mundo apocalíptico. Basta con pensar en una fiesta, por ejemplo, para darse cuenta de que estas no serían las mismas sin la energía eléctrica, no sólo por el hecho de que no habría iluminación para poder platicar, sino también porque no habría música para poder bailar. Uno de los elementos más importantes en este sentido se encuentra ampliamente relacionado: los transformadores eléctricos, los cuales son poderosas máquinas que han contribuido con el desarrollo de las sociedades modernas.

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La importancia de los transformadores para la industria eléctrica

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transformadores-altatecnologiaSin duda alguna, una de las innovaciones que más han enriquecido la vida del ser humano es la de los sistemas de corriente alterna y es que gracias a ellos ciudades enteras han podido disfrutar de los servicios eléctricos. En la actualidad parece imposible una convivencia sin electricidad, pues ésta se usa en todo lo que imaginamos, desde la iluminación nocturna de nuestros hogares, los sistemas de entretenimiento como la televisión o las computadoras, hasta las pesadas maquinarias utilizadas en todas las industrias.

De hecho fueron precisamente los avances en materia de electricidad los que permitieron la detonación de la Segunda Revolución Industrial, la cual tuvo lugar entre el año 1870 y 1914 —año en el que estalló la Primera Guerra Mundial—. Este periodo se caracteriza por un conjunto de profundas transformaciones socioeconómicas en las que se impulsó el proceso de industrialización y surgieron una gran cantidad de innovaciones tecnológicas como la creación de nuevos sistemas de transporte —los automóviles y los aviones—y de comunicación —la radio y el teléfono. Leer más →

¿Que son los transformadores?

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Los estos son los dispositivos eléctricos que permiten aumentar o disminuir la tensión en un circuito eléctrico de corriente alterna, manteniendo así la potencia. Estos convierten la energía eléctrica alterna de un cierto nivel de tensión, en energía alterna de otro nivel de tensión. Existen diferentes tipos de transformadores: tipo subestación, sumergibles, de poste y de pedestal:

Tipo sumergibles se utilizan en las redes de distribución subterránea y estos están diseñados para estar dentro de una bóveda enterrada debajo de las banquetas; su uso más común es en avenidas públicas, fraccionamientos residenciales, hoteles, industrias, etc. Leer más →