¿Qué es una SUBESTACIÓN ELÉCTRICA? ¿Para qué sirve? ⚡ Sígueme la Corriente

hola a todos en este vídeo

voy a hablarles de una de las piezas clave

de los sistemas eléctricos

las subestaciones

se trata de elementos fundamentales

para la red de transporte de energía eléctrica

que hacen posible las subidas y bajadas de tensión

necesarias para poder llevar la energía

desde la central hasta tu enchufe

para descubrirlo todo sobre ellas sígueme la corriente

este es un tema que ya me hacía muchísima ilusión

traerles al canal

porque al final

es el área en la que yo me desarrollo profesionalmente

como ingeniero

desde hace unos cuantos años

yo hago el diseño a nivel de ingeniería de detalle

de subestaciones de la red eléctrica de transporte

tanto aquí en España

como en otros lugares del mundo según el proyecto

de hecho últimamente estoy participando

en el diseño de una subestación offshore

para un parqueólico marino

así que sin dar más vueltas vamos allá

para que la energía eléctrica

llegue a nuestros enchufes

es necesario que sea generada en centrales

de distintos tipos

y que sea transportada desde ellas

hasta nuestros hogares

para minimizar pérdidas energéticas

y disminuir la sección de los cables

el transporte se hace en alta tensión

vamos a parar aquí un segundo

porque ya tenemos las herramientas

para razonar esto con mayor profundidad

hemos hablado previamente en el canal

acerca de la potencia activa

reactiva y aparente

sabemos que la unión entre la potencia activa

y la reactiva

es lo que llamamos potencia aparente

esa potencia total

que engloba los fenómenos eléctricos

y los fenómenos magnéticos

la potencia aparente

se define por la multiplicación entre la tensión

y la intensidad de corriente eléctrica

teniendo esto en cuenta a un igual valor de potencia

si aumento la tensión

tendré menos corriente pasando por los cables

porque son magnitudes inversamente proporcionales

y para qué me interesa a mí saber todo esto

para qué querríamos tener nosotros poca corriente

vamos a recordar un efecto

del que también hemos hablado en el canal

el efecto Yul

decía que la potencia perdida en energía térmica

a causa de la conducción de electricidad por un cable

era igual a la resistencia por la intensidad

al cuadrado es decir

que cuanta menor sea la resistencia

se va a perder mucha menos potencia en forma de calor

y no solo eso

sino que además

de esta manera

se consigue reducir la sección de los cables

si tú ves un cable cortado

pues el eh digamos el tamaño de ese corte no

y de esa forma

se reduce el peso que tienen que soportar

las estructuras también

al final son todo ventajas

por todo esto

elevamos la tensión

para transportar la energía en alta tensión

y luego volvemos a disminuir la tensión

cuando estamos cerca de las ciudades

para adecuar ese nivel de tensión

a los niveles normales para el consumo

y precisamente

las subestaciones son esos lugares que permiten

las subidas y bajadas de tensión

son esa pieza clave de nuestra red

de transporte de energía eléctrica

para poder conformar un sistema eléctrico completo

tenemos en primera instancia a las centrales

que es donde se genera la electricidad

normalmente a media tensión

de ella saldrá una línea de media tensión

que nos llevará hasta el punto

en el que podamos conectarnos

a una línea de alta tensión

es esta línea de alta tensión

la que nos va a permitir recorrer largas distancias

para llegar a las inmediaciones de las ciudades

donde volveremos a pasar a una línea de media tensión

para poder distribuir esa energía eléctrica

una vez llegamos ya a cada barrio

las líneas de media tensión

entran en los centros de transformación

desde los que salen ya los cables en baja tensión

que posteriormente llegarán a nuestros hogares

las subestaciones

son los elementos que permiten elevar

de media tensión a alta tensión

para el transporte

o reducir de alta tensión a media tensión

para la posterior distribución

son los elementos que nos permiten unir

las distintas piezas del puzzle

pero

cómo hacen las subestaciones para variar la tensión

mediante el uso de un transformador

vamos a recordar cómo funcionan si recuerdas

de otros vídeos anteriores

hemos comentado que

toda corriente eléctrica

lleva un campo magnético asociado

y si yo tengo un cable por el que circula corriente

y hago con ese cable un bobinado

lo que estaré haciendo será también

crear un campo magnético más intenso

porque tenemos ese cable dando vueltas en espiras

concentradas en un espacio mucho menor

también

hemos visto que cuando un campo magnético variable

como el que genera la corriente alterna

atraviesa un bobinado

cada una de las espiras de ese bobinado

va a experimentar una diferencia de potencial

que en un circuito cerrado

va a dar lugar a una corriente eléctrica

pues bien teniendo estos dos conceptos

podemos entender que

si yo alimento un bobinado desde una fuente

o desde la red eléctrica

ese bobinado

va a producir un campo magnético bastante intenso

cuando ponemos otro bobinado enfrentado

cada una de las espiras de ese nuevo bobinado

va a percibir ese campo magnético variable

se producirá una diferencia de potencial

en cada una de esas espiras

y luego fluirá la corriente hacia la carga

y la clave está ahí

si yo quiero que la tensión de la corriente disminuya

el segundo bobinado tendrá

menos espiras que el primero

de esa manera se producirán unidades de tensión

a razón del número de espiras

y como habrá menos la tensión resultante será menor

por el contrario

si quiero aumentar la tensión

bastará con poner

más espiras en el segundo bobinado que en el primero

de igual forma

se generarán unidades de tensión

por cada una de las espiras

y como hay mayor número de espiras

veremos que la tensión

si sumamos cada una va a ser también mayor

así que son estos cacharros

los que nos van a permitir elevar

o disminuir la tensión

empleando el funcionamiento que hemos visto

y como las redes de transporte de energía eléctrica

funcionan con circuitos trifásicos

simplemente vamos a ver

que este sistema de bobinado primario y secundario

se multiplica hasta tener tres

tendremos una fase

la segunda fase y la tercera fase

físicamente un transformador tiene esta pinta

donde vemos

por un lado la entrada al bobinado de menor tensión

y por el otro lado

la salida desde el bobinado de mayor tensión

y la razón de que veamos tres entradas y tres salidas

es precisamente la que hemos comentado

estamos en redes trifásicas

así que lo mismo que ocurre en una fase

se copia y se pega para acabar teniendo tres

así que con estos conceptos

podemos ya comprender

que hay dos tipos principales de subestación

tenemos por una parte a las subestaciones elevadoras

que son aquellas que elevan la tensión

mediante transformadores

cuyo bobinado secundario

tiene más espiras que el bobinado primario

y por otra parte

tenemos a las subestaciones reductoras

con transformadores

cuyo bobinado secundario

tiene menos espiras que el bobinado primario

al final

se componen básicamente de los mismos elementos

pero puestos al revés

es decir si en un transformador tenemos

una parte de baja tensión

y una parte de alta tensión

si la electricidad fluye en este sentido

estaremos yendo de baja tensión

a alta tensión la estaremos subiendo

pero si yo lo pongo al revés

estaremos yendo de alta tensión

a baja tensión

depende de cuál sea el bobinado inductor y cuál sea

el bobinado inducido

depende al final

en ese sentido

de en qué dirección ubiquemos al transformador

los niveles de tensión

aproximadamente suelen ser los siguientes

en la etapa de generación

normalmente

el rango se sitúa entre 6 y 21 kilo voltios

la etapa de transporte a alta o muy alta tensión

suele ser a valores normalizados de 110

220 380 o 400 kilo voltios

una vez

llegamos a las inmediaciones de los puntos de consumo

bajamos a media tensión para distribución

a niveles de entre 6 y 33 kilovoltios

y ya cuando llegamos a los centros de transformación

disminuimos definitivamente a baja tensión

para el consumo en los hogares

a 230 380V pero

si queremos

realmente adentrarnos en el mundo de las subestaciones

podemos ir entrando en detalle y en detalle

y en detalle mi intención con este vídeo

es simplemente

tener una idea introductoria

de qué son las subestaciones

para qué sirven y

más o menos cómo poder identificarlas visualmente

si nos las encontramos por la calle

más adelante

poquito a poco iremos viendo todos estos detalles

eh en mayor profundidad

así que

lo único que nos queda antes de finalizar este vídeo

es darles algunas pistas

de cómo poder identificar visualmente

esas subestaciones

si vas caminando por la calle

si vas en el coche o en el tren

y de repente te topas con

eh una de esas grandes estructuras metálicas

que sepas qué es una subestación y que sepas

pues básicamente

cuál es su función

dentro de la red de transporte de energía eléctrica

normalmente las subestaciones tienen esta pinta

no podemos decir

que sean instalaciones particularmente bonitas

pero digamos que day Grow on you

al final

suena un componente de la infraestructura eléctrica

muy interesante

e identificar cada uno de sus componentes

supone un ejercicio

tal vez algo más avanzado

la electricidad llega a la subestación

mediante una línea de alta tensión

que puede ser aérea o subterránea

y dentro hay dispuesta toda una serie de elementos

que acompañan al transformador

para asegurar que opere con seguridad y protección

son elementos como los seccionadores

los interruptores

bobinas de bloqueo

reactancias protecciones

centros de control

y todo un larguísimo etc.

y el conjunto de todos esos elementos

da lugar a este entramado de dispositivos

que tenemos en pantalla

esto que estamos observando es una subestación al aire

una subestación de intemperie

ya que

todos los elementos están dispuestos en una explanada

y el aislamiento es en el aire directamente

todos esos conductores están desnudos

y los dispositivos requieren de aisladores

para que la corriente no salte a tierra

o entre las estructuras

los aisladores son esas columnas marrones

que vemos por todos los lados

otro tipo de subestación es la GIS

gas insulateds abstation

subestación aislada en gas

ese gas suele ser exafluoruro de azufre

que sirve como aislante

entre los elementos activos del sistema

para entenderlo nosotros

en las subestaciones de intemperie

lo que tenemos son cables desnudos

que realmente um

no están en conexión 01 con el otro

porque hay una distancia suficiente

que permite que el aire no se ionice

y no salten arcos eléctricos

si nosotros necesitásemos que esa distancia fuese menor

para poder encapsularlo todo

digamos dentro de un edificio

necesitamos que ese aislante ya no sea el aire

sino un material con mayores propiedades aislantes

en este caso el hexafloruro de azufre

toda la aparamenta

que encontramos en una subestación de intemperie

en el caso de las GIS

va a estar dentro de compartimentos aislados

con ese gas esos compartimentos

digamos tienen eh forma tubular normalmente

y eh permiten

que todo el espacio

que ocupa una subestación de intemperie

se vea muy

muy reducido estas subestaciones GIS

suelen estar dentro de edificios

y los dispositivos

están en el interior de esos compartimentos aislados

en gas

tienen esta pinta que estamos viendo en pantalla

y aquí llegamos al final de este vídeo

espero que te haya ayudado a comprender mejor

qué son las subestaciones

para qué sirven

cuál es su papel

dentro de las redes de transporte de energía eléctrica

y por qué no también

cuando te topes con alguna de ellas por el campo

que puedas saber

qué son esos cacharros que estás viendo

volveremos a hablar

en mucha profundidad sobre estos temas

para qué sirven los elementos de las subestaciones

cómo funcionan de manera coordinada

qué configuraciones de subestaciones existen

y hasta cómo

somos capaces de construir subestaciones en el mar

mientras tanto deja por aquí abajo tu comentario

qué te ha parecido este tema

te queda alguna duda en particular

qué te gustaría saber

sobre el mundo de las subestaciones

desde luego yo les aseguro

que voy a volver con más vídeos sobre este tema

no sé con cuánta periodicidad

porque hay muchos temas que contar

en el mundo de la electricidad

pero desde luego sobre esto hay para hablar mucho más

como siempre para más energía y para más electricidad

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sobre la ingeniería eléctrica

muchísimas gracias por estar ahí

seguimos viéndonos aquí

sígueme la corriente

sígueme la corriente sus