NSEG 5: La Norma de Distribución

GENERALIDADES

Se insiste en la idea de que, dadas sus características tecnológicas y de operación marcadamente diferenciadas, aun obedeciendo a una misma base técnico teórica, los temas de generación, transmisión y distribución deben ser tratados en normas independientes, aunque mantengan una interdependencia.

Justificando la necesidad imperiosa de separar en una norma exclusiva para el temad se desglosarán algunas de las muchas diferencias entre la distribución y la generación y transmisión, diferencias que exigen un tratamiento tecnológico diferente:

TENSIONES

Generación: se genera en una media tensión, hasta el momento 13,8 kV es la tensión común en nuestro país, lo que origina la necesidad de manejar de corrientes extremadamente altas, utilizando para ello, por ejemplo, barras huecas como medio de manejo de estas corrientes, lo cual no sería aplicable en otros puntos del sistema (tema de discusión).

Las muy elevadas corrientes de cortocircuito que se originan en este caso obligan a disponer de una tecnología de protecciones de una calidad superlativa y a un mantenimiento regular y exhaustivo de estos equipos.

Las exigencias de regulación (variaciones de tensión permisibles) son propias de esta parte del sistema y distintas de las del resto del sistema; esta diferencia no queda clara en el estudio propuesto, al entremezclar los temas.

Transmisión:

Dependiendo de la potencia a transmitir se utilizarán tensiones que van desde 66 kV a 500 kV, por el momento, esperando llegar a 750 kV en proyectos futuros. Proporcionalmente las corrientes manejadas son muy inferiores alas encontradas en generación.

En cuanto a la regulación los sistemas modernos exigen que en la subestaciones de poder (la receptoras) dispongan de un cambio automático de derivaciones, de modo de mantener la tensión de alimentación a la distribución dentro de sus límites, con independencia de la magnitud de las carga de estos sistemas. Nada de sto se menciona en el proyecto entregado

Distribución

Emplea las denominadas Medias Tensiones que van desde la clase 15 (¡2kV, 13,2 kV, 15kV), clase 25 (23kV) hasta el presente: En un futuro próximo se esperan redes o líneas de distribución clase 35 (33kV), clase 45 (43kV) Estas últimas tensiones el proyecto las considera de transmisión, lo cual excepcionalmente puede ser aplicado en pequeñas centrales vecinas a un consumo específico, como también puede utilizares en esta caso cualquiera de las tensiones definidas como distribución, pero ello no implica en que al sistema eléctrico general le convenga utilizar estas tensiones en transmisión, económicamente, en la generalidad de los casos, esto no sería aceptable.

Sería también la oportunidad de solucionar el problema absurdo de las diferencias de tensión de distribución en la clase 15 kV, estableciendo de una vez por todas una tensión única en esta clase.

Es obvio que no es un problema sencillo ni barato de solucionar pero en algún momento se debe regularizar, esto por las implicancias negativas de esta situación. En rigor solo se necesitan dos definiciones la tensión normal de distribución y un plazo razonable para hacer los cambios necesarios para aplicarla a toda la distribución nacional. Se estima que este es el momento justo para hacerlo, puesto que la distribución del país en la práctica está en una sola mano y a aquella le resultaría conveniente el cambio pues sería una inversión que produciría retornos, tal vez no espectaculares, pero efectivos.

En general las grandes distancias entre los centros de generación y los sistemas de distribución crean condiciones particulares que permiten un manejo bastante menos exigente (lo que no significa al lote) que en las áreas de generación y transmisión, lo cual simplifica enormemente la tecnología aplicada

En cuanto al manejo de las potencias distribuidas, en estos casos se definen capacidades fijas para los alimentadores (8 MVA, 12 MVA por ejemplo) sería interesante revisar los criterios de fijación de estas potencias (esto no significa que se los esté objetando) y nada de esto se dice en el estudio propuesto.

En los aspectos comentados el estudio propuesto es manifiestamente deficitario.

EQUIPAMIENTO

Generación

Implica un proceso de transformación de algún tipo de energía en energía eléctrica (se están utilizando energía hidráulica, motores accionados por combustibles fósiles, eólica, fotovoltaica, termosolar y se espera en un futuro próximo manejar energías mareomotrices, geotérmicas, biomasa). Esto exige la presencia de interfases que permitan esta transformación, las que presentan diversas condiciones y características de operación, instalación, mantenimiento, etc. Interfases que nos son necesarias en ningún otro punto del sistema eléctrico, presentando por tanto condiciones únicas que normalizar. La interrelación entre estas interfases y los equipos eléctricos son complejas y requieren de un tratamiento muy particular, diferente en cada caso para las distintas fuentes básicas.

Transmisión

No existen acá procesos de transformación de energía solo se maneja energía eléctrica (el transformador es un equipo de transferencia que solo varía los parámetros eléctrico de operación: tensiones y corriente) Por ello la tecnología empleada es limitada (lo que no es sinónimo de simple) y sus características son acotadas y muy bien definidas, dejando muy poco espacio a un comportamiento aleatorio.

Distribución

A diferencia de la generación y la transmisión en que el equipamiento si bien es complejo y preferentemente sofisticado pero en cantidad su número es muy bajo y limitado, en la distribución encontramos equipamientos de mayor simpleza tecnológica pero en grandes cantidades, dispersas en cada zona de servicio, lo cual origina muy marcadas diferencias en las condiciones de instalación, operación y, fundamentalmente, genera serias dificultades prácticas en sus procesos de mantenimiento. Esta diferenciación no se muestra en el proyecto propuesto.

Un grupo de equipos que es único y variado para la distribución, tanto en su calidad tecnológica como en su forma constructiva, lo constituyen las subestaciones.

En cuanto a variedades constructivas las tenemos aéreas, de superficie y subterráneas, creando en cada caso diversas necesidades normativas. Esta marcada diferenciación no se establece en el estudio propuesto; a modo de ejemplo no se dice nada a propósito de la necesidad de que los equipos de una subestación en bóveda (subterránea) deban ser del tipo sumergible ni menos se define que se entiende por ello

UBICACIÓN

Generación

Las centrales en general estarán ubicadas en puntos remotos respecto de las zonas urbanas, dependiendo de la fuente de energía base. Se exceptúan de esto solo las centrales de combustibles fósiles, las cuales pueden construirse incluso dentro de un radio urbano, pero se debe analizar en cada proyecto las ventajas e inconvenientes de una solución como esta. La norma de generación debería definir criterios generales de resolución de estos posibles conflictos, obviamente sin entrar a definir detalles de proyecto, salvo que estos sean estrictamente necesarios en alguna ocasión (tema de discusión)

La centrales generadoras se construyen en recintos cerrados, lo que origina problemas de acceso, seguridad civil, sumada a la seguridad eléctrica, control de incendios, iluminación, climatización de algunos recintos, servicios generales de apoyo; problemas inexistentes en otros puntos del sistema eléctrico y que exigen un tratamiento particular de las exigencias pertinentes.

Por otra parte la construcción de una central, por los volúmenes de energía manejados, suele ser invasiva y alterar seriamente el entorno lo cual, según hemos visto, ha creado serios conflictos ciudadanos.La norma debería anticipar estos conflictos estableciendo criterios sanos de impacto ambiental para con esto, de paso, devolverle a la ciudadanía la confianza en que lo que se está construyendo es un bien social y no un negocio que solo va en beneficio pecuniario de sus inversionistas.

Nada de esto ni siquiera se insinúa, ni menos se trata en el proyecto propuesto

Transmisión

Basicamente, en su expresión más simplificada, una línea de transmisión es solo un conjunto de conductores más su respectivos soporte mecánico. Estructuras superpuestas al terreno en el caso de líneas aéreas, o excavaciones  para contener tuberías que lleven estos conductores, enterrarlos directamente en el suelo o un apoyo elemental sobre un fondo en el caso de líneas submarinas. Tal disposición en rigor es común con líneas de distribución pero aparecerán entre ambas diferencias sustanciales provocadas por los voltajes de trabajo y por las distancias y topologías involucradas, lo cual a a su vez implica un tratamiento normativo diferenciado.

Al igual que las centrales o tal vez en forma mucho más pronunciada, las líneas de transmisión son fuertemente invasivas, alterando en forma muy notoria su entorno, afectando directamente a una gran cantidad de predios y propiedades privadas a través de los cuales debe atravesar en su trayecto. El proyecto de norma propuesto elude totalmente esta temática muy necesaria de aclarar, fijando criterios generales fundamentados en un respeto al medioambiente, sin olvidar de todos modos que estas obras son imprescindibles para el funcionamiento de los sistemas eléctricos.

Otro tema eludido por años es que las líneas de transmisión por razones de seguridad, ambientales, de operación deben llega a subestaciones de poder ubicadas en la periferia de las ciudades y desde allí solo debieran existir sistemas de distribución. Originalmente esto fue así pero el crecimiento incontrolado de los radios urbanos fue metiendo las líneas de transmisión y la subestaciones de poder muy dentro de los perímetros urbanos y es así que las ciudades están plagadas de “Avenidas las torres”, creando serios problemas de convivencia, seguridad y medioambientales; se ha agravado esto dado que, amparados en esta situación de hecho, como no se ha regularizado esta situación se han construido intencionadamente líneas de transmisión en centro poblados, pasando por sobre los patios de viviendas o sobre las viviendas mismas, en poblaciones prexistentes.

Se ha esperado por décadas una norma que regularice esta situación, obligando tal vez al soterramiento de las líneas existentes y prohibiendo que se tiendan líneas de transmisión aéreas en sectores urbanos, regulando además las características constructivas de los recintos de subestaciones de poder que eventualmente queden insertas en sectores residenciales (¿Es esto permisible? – tema de discusión)

Nada de esto se considera en el estudio propuesto

Distribución

Es necesario clasificar la distribución en urbana, interurbana y rural, pues los problemas que se enfrentan en una u otra condición son diferentes.

Es necesario revisar la zonificación geográfica establecida, pues la definición del franja costera entre Tongoy y Puerto Montt es ficticia, esta franja debería extenderse a lo menos entre Puerto Montt y Arica, con algunos énfasis muy necesarios en la primera,  segunda y tercera regiones. (tema de discusión, es complejo)

Para cumplir sus objetivos las redes de distribución urbanas en general solo necesitan ocupar espacios de uso público y hasta hace algunos años atrás esto se hacía en forma simple: El crecimiento explosivo, tanto en cantidad como en variedad, de los sistemas de comunicación ha complicado enormemente la solución de tendido de estos sistemas y de paso el de las líneas de distribución.

El estudio propuesto enfrenta en forma general e incompleta el tema de los apoyos de otras líneas sobre la postación de líneas eléctricas aéreas pero no se pronuncia en lo más mínimo en lo referente al uso del subsuelo que está creando problemas muy serios, más que el de los apoyos aéreos, por falta de definiciones, coordinación y establecimiento de alternativas al simple enterramiento desordenado de las tuberías y conductores de las distintas empresas.

Han aparecido también, producto de la proliferación de los condominios, serios problemas en la distribución eléctrica al interior de aquellosen el tendido de líneas, las cuales por razones comerciales las inmobiliarias han preferido el tendido subterráneo pero, aprovechando el vacío en esta materia, sin dejar los espacios mínimos necesario para garantizar la seguridad y operabilidad de las instalaciones respectivas, incluso vulnerando en muchos caso la poca normalización vigente.

Un punto particular conflictivo en estos casos es el tipo constructivo y los espacios destinados al montaje de las subestaciones necesarias, las cuales terminan ocupando los pocos espacios comunitarios existentes en los condominios. Las empresas eléctricas, motu proprio, han definido soluciones, algunas dentro de límites aceptables y otras no tanto, pero la ´principal responsabilidad es en este caso de las inmobiliarias que, con el exclusivo fin de maximizar sus ganancias, no proporcionan los espacios mínimos adecuados a las necesidades lógicas y técnicas de los sistemas de distribución.

La norma propuesta debería enfrentar estos temas, estableciendo sanos criterios constructivos que salvaguarden efectivamente la seguridad, la calidad de servicio y la calidad de vida de los residentes, sin embargo, no hay en el proyecto ni una mención a ello

ALGUNOS ASPECTOS GENERALES

Solo por establecer la necesidad de discusión en un tema de suyo importante, existen varios otros, se mencionará en este acápite el problema de las puestas a tierra.

El tratamiento dado el tema en el estudio propuesto es muy general e incompleto y en particular, en el caso de la distribución, simplemente no se lo analiza en circunstancias que la realidad única de esta parte del sistema eléctrico obliga a un análisis del tema totalmente distinto de otros puntos.

Por ejemplo: En las subestaciones de poder, tanto en centrales como en las receptoras de las  colas de línea de transmisión, es practicamente imposible separar en dos puesta a tierra independientes la tierra de servicio de la tierra de protección, en una línea o red de distribución no solo es posible sino que es imperativo separar ambas puestas a tierra, no hacerlo es un suicidio económico para la respectiva empresa y crea innecesariamente condiciones inseguras y malas condiciones de servicio.

El proyecto presentado ni siquiera menciona estas diferencias y conceptualmente es muy pobre.

Se podría comentar también las deficiencias en el tratamiento del tema de iluminación pública no desde el punto de vista fotométrico, que sería materia de otra norma, sino desde el punto de vista de ser un sistema consumidor instalado en lugares públicos. con modalidades de instalación que impiden adoptar tecnologías eficaces de protección a la vida de los transeúntes como son los protectores diferenciales (recordar muerte de una niña en Talca al tocar un poste metálico de alumbrado público – al respecto se recomienda leer el párrafo 12.2.32 y notas, página 367 de Introducción al Proyecto Eléctrico.).

Otro tema que se instaló como solución transitoria, por problema de costos fue la eliminación del quinto conductor, el piloto de alumbrado público, que era usual hasta los años 60 y su reemplazo por la conexión a las fases de distribución y el control de encendido individual de luminarias mediante fotoceldas. La ventaja de esta esta solución es solo la disminución de costos pero presenta serias desventajas, como el impedir la incorporación de los protectores diferenciales en la iluminación pública y obligar a la proliferación desmedida de empalmes para control de la energía consumida, llegando a la exageración de existir abundantes casos de un empalme por luminaria (estas desventajas llegan hasta aspectos estratégicomilitares, al impedir el apagado del conjunto del alumbrado público, como justificada y necesariamentese quiso hacer en los momentos álgidos de la cuasi guerra con Argentina, 1978)

Hay aquí un tema de análisis muy serio que lleve a establecer un balance real entre las ventajas del piloto de AP vs el comando individual de luminarias por fotocelda. La impresión generalizada es que el comando individual no se justifica en las condiciones actuales, pero una definición de este tema debe ser fundamentada y este análisis ni siquiera se insinúa en el proyecto propuesto.

Como se ve son múltiples las razones, pues aquí por razones de espacio solo se han detallado algunas, que justificarían el tratamiento del tema distribución como una norma exclusiva, separada de los otros temas.