¿Cómo se logra estabilizar la red de baja tensión?

El aumento de puntos de conexión provocando desequilibrios y convirtiendo en crucial estabilizar la red de baja tensión para su correcto funcionamiento

Si la red eléctrica era compleja hace unos años, cuando los puntos de generación, transporte, distribución y consumo estaban claramente dibujados sobre el mapa; la actual red eléctrica, donde los puntos de conexión de diferente índole se han disparado, han convertido a esta en una compleja infraestructura cuya gestión supone un reto tecnológico sin precedentes. Y es que tantos tipos de consumidores y generadores, así como las propias fluctuaciones de la demanda y la oferta de la energía, están provocando situaciones de variaciones de la caída de tensión de la red, poniendo en riesgo su estabilidad y afectando, por tanto, a clientes y operadoras. Es aquí donde identificamos el gran reto tecnológico: lograr estabilizar la red de baja tensión. Pero, ¿cómo lo podemos lograr?

Hasta ahora ha existido una solución tradicional que, en el anterior escenario, podía servir para minimizar el impacto de estas soluciones. Así, a la hora de diseñar instalaciones, se tenía hacía limitando esta caída de tensión; pero esto provocaba una merma en la capacidad que la red tenía de conectar nuevos elementos. Una casuística que lo convierte en inviable, dada la situación de incorporación de multipuntos como la generación renovable, tanto doméstica como de gran formato, o la red de recarga del vehículo eléctrico.

Otra solución ha sido la de ir desconectando, de manera manual y según van siendo detectados, aquellos puntos donde existen problemas de estabilidad. Es decir, cortar por lo sano. Sin embargo, los altos estándares de servicio y las actuales necesidades convierten esta solución en algo inviable en la red eléctrica del siglo XXI, que apunta hacia soluciones más dinámicas y flexibles para explotar las verdaderas capacidades que la electricidad puede ofrecer a la sociedad.

Entonces, ¿cuál es la mejor solución para estabilizar la red de baja tensión?

La gran revolución que está viviendo el mundo de la energía ha provocado que la industria de bienes de equipo eléctrico responda tecnológicamente a las nuevas necesidades de las redes. Un contexto en el que nacen nuestros protagonistas de hoy: los cambiadores de toma en carga. Pero, ¿qué son estos elementos? Se tratan de unos revolucionarios dispositivos que ajustan se instalan en los transformadores de media tensión, nodos clave en la transformación de la electricidad de media a baja tensión, y que permiten ajustar cuál es la tensión de salida del transformador según las condiciones en las que se encuentra la red. De esta manera, estos cambiadores de toma en carga permiten aprovechar de forma óptima la capacidad total de la red de baja.

Pero, ¿cómo logran hacer esto en una red donde, como hemos explicado anteriormente, las condiciones cambian prácticamente en cada instante? Pues gracias a dos principios teóricos en los que basan su funcionamiento:

• Las subtensiones se provocan principalmente por grandes consumos simultáneos o por desequilibrios de conexiones monofásicas tales como el vehículo elétrico o las bombas de calor. Si aumentamos en el transformador el número de toma, aumentamos la tensión de salida del mismo y, por tanto, la de la tensión de toda la red de baja. Así, evitamos estas situaciones.

• Las sobretensiones son generadas principalmente por vertidos de autoconsumos y/o desequilibrios de tensión de fases por conexiones monofásicas. Un ejemplo son los paneles fotovoltaicos. Si disminuimos el número de toma en el transformador, reducimos la tensión de salida y acabamos con el problema.

La digitalización, clave para ajustar los valores de tensión

Si a nivel teórico podemos comprender su funcionamiento, es la tecnología de los cambiadores de toma quien debe responder, de manera práctica, a la problemática de sobretensiones y subtensiones.

Estos escuderos de la red de baja utilizan un sistema de control digitalizado que mide la tensión de salida del transformador en tiempo real y la compara con un valor de consigna establecido. Si la tensión entre ambos escenarios se desvía, el sistema corrige la situación. Para ello, se utilizan dos principales técnicas de regulación dinámica, que obtienen un valor de consigna óptimo:

• La automática estática: Establece un valor fijo de tensión en la salida, adecuado para absorber las variaciones de tensión.
• La automática dinámica: Fija un valor de tensión en la salida que varía en función de las fluctuaciones de cargas según el momento. Así, el algoritmo calcula en tiempo real la información, maximizando las capacidades de la red.

De esta manera conseguimos que tanto los operadores de la red como los consumidores finales cuenten con una red de baja tensión más flexible, estable y segura; cumpliendo con la regulación y estando preparados para las necesidades del hoy y del mañana.

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