Una subestación es un nudo de la red eléctrica. Es la instalación donde las líneas se conectan entre sí y donde la tensión se transforma de un nivel a otro: de la muy alta tensión del transporte a la alta y media tensión de la distribución, o al revés, junto a las centrales.
Si las líneas son las carreteras de la electricidad, las subestaciones son sus enlaces y sus peajes.
Para qué sirve
- Transformar la tensión: con transformadores de potencia, por ejemplo de 220 kV a 20 kV.
- Maniobrar: conectar y desconectar líneas y transformadores para mantenimiento o para cambiar la configuración de la red.
- Proteger: detectar faltas (cortocircuitos, derivaciones a tierra) y aislar en milisegundos solo la parte afectada.
- Medir y controlar: tensiones, corrientes, energía y estado de los equipos, en muchos casos desde un centro de control remoto.
Tipos
Según su función
- De transformación: tienen transformadores que cambian el nivel de tensión.
- De maniobra: solo conectan líneas del mismo nivel, sin transformar.
- De central: elevan la tensión de los generadores a la de la red de transporte.
Según su aislamiento
| Convencional (AIS) | Blindada (GIS) | |
|---|---|---|
| Aislamiento | El aire | Un gas aislante dentro de envolventes metálicas |
| Espacio | Grande, al aire libre | Reducido, a menudo en interior |
| Dónde se usa | Zonas abiertas | Ciudades, espacios reducidos |
| Mantenimiento | Equipos accesibles | Menos mantenimiento, equipos encerrados |
Los equipos principales
- Transformadores de potencia: cambian la tensión. Suelen ser los equipos más grandes y valiosos de la subestación.
- Embarrados: conductores rígidos o tendidos a los que se conectan las distintas posiciones. Según la fiabilidad que se busca, se diseñan con simple barra, doble barra u otras configuraciones.
- Interruptores automáticos: cortan la corriente, incluso de cortocircuito. Usan técnicas de extinción del arco eléctrico, como el vacío o un gas.
- Seccionadores: abren y cierran circuitos sin carga, y dejan un corte visible para trabajar con seguridad.
- Transformadores de medida: de intensidad y de tensión. Reducen las magnitudes a valores que pueden leer los relés y los contadores.
- Pararrayos (autoválvulas): protegen los equipos de las sobretensiones por rayos y maniobras.
- Red de tierras: una malla enterrada bajo toda la subestación que limita las tensiones de paso y de contacto en caso de falta.
Protección y control
Cada línea y cada transformador tiene sus relés de protección. Ante un cortocircuito, el relé lo detecta a través de los transformadores de medida y ordena abrir los interruptores necesarios, normalmente en décimas de segundo. Así se aísla solo el tramo con la avería y el resto de la red sigue funcionando. Coordinar esas protecciones para que actúe primero la más cercana a la falta es una de las tareas clave de la ingeniería de una red.
Cómo se organiza una posición
Cada línea o transformador que llega a la subestación forma una posición o calle, con sus seccionadores, su interruptor, sus transformadores de medida y sus protecciones. Una subestación es, en el fondo, un conjunto de posiciones conectadas a unos embarrados comunes.
