16/03/23
Los vampiros eléctricos existen y consumen electricidad aún cuando no están funcionando. Hay soluciones como los enchufes inteligentes o la domótica.
Si quieres entender cómo llega la electricidad hasta tu vivienda debes saber para qué sirve y cómo funciona una subestación eléctrica, ya que esta pieza clave posibilita el suministro de energía.
Las subestaciones eléctricas son elementos fundamentales en la gestión de la energía eléctrica al propiciar que la electricidad pueda ser distribuida hasta el consumidor final asegurando una pérdida mínima a lo largo del recorrido. Además, se encargan de supervisar la seguridad del sistema.
Para lograr el suministro, la red de transporte de REE (Red Eléctrica de España) está compuesta por más de 44.000 kilómetros de líneas de alta tensión, más de 93.000 megavoltamperios (MVA) de capacidad de transformación y más de 6.000 subestaciones.
¿Qué es una subestación eléctrica?
Una subestación eléctrica es un nodo o punto de conexión del sistema eléctrico que conforma la gran red de electricidad. Se trata de una instalación compuesta por diferentes equipos de alta tensión, como transformadores, interruptores, seccionadores, etc., que se interconectan con otras subestaciones.
Entre sus principales funciones se encuentran:
- Modificar la tensión eléctrica.
- Transformar la frecuencia.
- Adaptar el número de fases.
- Compensar el factor potencia.
- Conectar dos o más circuitos.
- Controlar la seguridad del circuito de distribución.
En definitiva, las subestaciones eléctricas permiten transportar y distribuir la energía generada realizando los ajustes necesarios en cada tramo. Sin ellas el sistema eléctrico sería inviable.
¿Para qué sirve una subestación eléctrica?
Una subestación eléctrica tiene como objetivo, tal y como venimos anunciando, distribuir la energía generada en las centrales eléctricas y asegurar las condiciones propicias de suministro para que llegue hasta el consumidor final.
Todo este proceso requiere 4 acciones principales:
- Transformar la tensión. Es la encargada de ajustar el voltaje, elevando o reduciendo la tensión. La energía va a transportarse en alta tensión, pero para que pueda utilizarse debe llegar a los niveles seguros de la baja tensión.
- Distribuir y asegurar maniobras. Gracias a las subestaciones se pueden realizar las operaciones de conexión y desconexión necesarias para realizar el correcto mantenimiento de los circuitos eléctricos o las intervenciones necesarias en caso de problemas.
- Garantizar la seguridad de la red eléctrica. Protege la red eléctrica de sobrecargas, cortocircuitos o cualquier otro fallo.
- Gestionar y monitorizar la red. Monitoriza constantemente el suministro eléctrico para que sea estable y de calidad.
Su clasificación, atendiendo a las funciones que en ellas se realizan, nos va a permitir seguir dando respuesta a la pregunta de para qué sirve una subestación eléctrica.
Tipos de subestaciones eléctricas
Aunque de manera simplificada podríamos dividir las subestaciones en dos grandes grupos: las que elevan la tensión y las que la reducen, de manera extendida la clasificación queda como sigue.
De maniobra
Las subestaciones de maniobra sirven de interconectores de uno o más circuitos permitiendo la formación de nudos en una red mallada lo que aumenta la fiabilidad de un sistema.
En una subestación de maniobra no existe cambio de tensión entre las líneas.
De transformación pura
Este tipo de subestación eléctrica tiene como finalidad transformar la tensión desde un nivel superior a uno inferior gracias a uno o varios transformadores y varios niveles de transformación.
De transformación y maniobra
En este caso, la subestación se encarga de modificar la tensión de un nivel superior a uno inferior, estableciendo además una conexión entre circuitos del mismo nivel.
De transformación y cambio de fases
Tal y como su nombre indica, este tipo alimenta redes que cuenten con distinto número de fases, cambiando de trifásica a hexafásica o a monofásica.
De rectificación
La subestación eléctrica de rectificación o de tracción sirve para alimentar una red en corriente continua.
De central
Esta clase del tipo elevador es la que se encuentra cerca de las centrales eléctricas y transforma un nivel inferior de tensión a otro superior para que la electricidad generada pueda ser transportada.
¿Cómo funciona una subestación eléctrica?
Si hablamos de electricidad resulta tan importante generarla como hacerla llegar hasta el consumidor final y para ello las subestaciones eléctricas juegan un papel indispensable.
La red de reparto propiedad de la Red Eléctrica de España (REE) tiene como misión transportar la energía eléctrica desde las subestaciones transformadoras a las subestaciones de reparto.
La subestación eléctrica recoge la energía generada a 6-21 kilovatios (kV) y la eleva a alta o muy alta tensión con la intención de minimizar pérdidas de energía en el transporte. Tras pasar por la subestación elevadora la electricidad tendrá unos valores de 110 kV, 220 kV, 380 kV o 400 kV.
Cerca de los núcleos urbanos se encuentran las subestaciones de distribución que disminuyen la tensión eléctrica a valores entre los 6 kV y los 33 kV.
Y por último, esa energía, tras pasar por los centros de transformación, adaptará su tensión a los valores necesarios para ser utilizada por el consumidor final.
Partes de una subestación eléctrica y pasos del proceso
La electricidad se genera actualmente en grandes centrales eléctricas, principalmente de energías renovables y llega a las subestaciones a través de galerías o de torres de alta tensión.
Los principales elementos y pasos del proceso son:
- La subestación se alimenta de dos o más fuentes lo que se conoce como conmutación automática. Gracias a ello, si una de las fuentes falla, la otra sigue alimentándola.
- El elemento central de una subestación es el transformador eléctrico que puede ser elevador o reductor, con base en si se necesita aumentar la tensión o reducirla.
- Los interruptores de una subestación sirven para conectar o desconectar el circuito eléctrico. En las aéreas se encuentran al aire libre y en las subterráneas en una sala llamada GIS (subestaciones eléctricas encapsuladas) que utiliza el gas como aislante de los elementos activos del sistema. Este tipo de configuración es la que puedes encontrar dentro de edificios.
- Otro de los componentes son los seccionadores que permiten el paso y el corte de la electricidad al interruptor de una forma distribuida y controlada. En las subestaciones encapsuladas el estado del seccionador está representado por un código de colores –verde significa abierto, rojo significa cerrado–. En las subestaciones aéreas el seccionador en forma de puente es el que significa cerrado, si no hay puente está abierto. Así los operarios pueden ver si el interruptor abre o cierra el circuito.
- Una vez reducida la tensión de la corriente la electricidad pasa a la sala de interruptores de media tensión que controlan que esté en las condiciones adecuadas para salir de la subestación para ser distribuida.
- Tras salir de la subestación, la energía pasa por las estaciones transformadoras de distribución o ETD (también conocidas como centros de transformación o CTD) y finalmente, con la potencia adecuada (400 V o 230 V) llega a tu vivienda.
Beneficios de las subestaciones eléctricas
Ahora que ya sabes qué son, para qué sirven y cómo funcionan las subestaciones eléctricas puedes entender mejor los beneficios que ofrecen:
- Aseguran un suministro de energía estable y seguro.
- Facilitan el correcto mantenimiento del sistema.
- Reducen las pérdidas de energía en el transporte y distribución.
- Facilitan la integración de las energías renovables.
Permítenos detenernos sobre este último punto, por su importante implicación en el cambio de modelo energético previsto para Europa en los próximos años.
Subestaciones eléctricas y energías renovables
La electricidad generada por fuentes de energías renovables como la solar, eólica, hidráulica o el biometano, habitualmente se produce en localizaciones alejadas de los puntos en los que va a ser consumida. Esto implica que deben transformarse para adaptarse y poder ser transportadas y distribuidas con eficacia y seguridad.
De hecho, la función de las subestaciones de evacuación es precisamente esa, conectar una instalación de energía renovable a la red eléctrica. Para conseguirlo, están dotadas de transformadores especiales y sistemas de control que permiten equilibrar la variabilidad propia de las energías renovables. De nuevo aquí, cumplen con uno de sus objetivos principales: propiciar la estabilidad y calidad del suministro.
Subestaciones eléctricas, comunidades energéticas y microgrids
También es interesante la relación de las subestaciones eléctricas con las comunidades energéticas, que son producciones de energía renovable local: cuando una comunidad energética genera un importante excedente de energía, pueden pasar por una subestación cercana para poder integrarlo en la red eléctrica.
Esto permite que estas comunidades puedan vender la energía que no consumen, proceso que facilita la transición energética hacia un modelo descentralizado y más sostenible.
En un futuro, estas comunidades de generación de energía local, gracias a un sistema de microrredes (microgrids), podrían asumir algunas de las funciones de una subestación a pequeña escala.
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