La arquitectura de una red de distribución eléctrica industrial es más o menos compleja según el nivel de tensión, la potencia demandada y la seguridad de alimentación requerida.

Actualmente no existe ningún acuerdo internacional sobre los límites precisos para definir la “alta” tensión; aunque en España se considera alta tensión (AT) a toda tensión nominal superior a 1 kV. RAT ITC 01.

El término “Media Tensión” (MT) se aplica para tensiones entre 1 kV y 36 kV; (52 y 72 kV) aunque no es una definición normalizada.

Denominaremos sistemas de distribución de media tensión aquellos que necesitan una etapa de transformación reductora de tensión para poder alimentar redes de baja tensión, ya que por motivos económicos y técnicos, la tensión nominal de estos sistemas supera en raras ocasiones los 36 kV.

Sin embargo, en la práctica se acostumbra a clasificar los distintos niveles de tensión de la forma siguiente:

B.T.: hasta 1000 V en c.a. y 1500 V en c.c
M.T.: de 3 a 36 kV ( 52 y 72,5 kV)
A.T.: de 45 a 220 kV ( 80 a 220 kV)
M.A.T.: de 250 a 800 kV.

La tensión de la fuente de alimentación está ligada a la potencia de distribución, la tabla siguiente indica los niveles de tensiones de alimentación usuales en España.

Los niveles de tensión en función de la potencia suscrita, serian:

BT: De 0 a 250 kVA aproximadamente. (420 V)
MT: De 250 kVA a 10.000 kVA, hasta 36 kV, (en los niveles de 45 kV y 66 kV la potencia puede llegar hasta los 40.000 kVA).
AT: 220 kV y superior desde los 40.000 kVA en adelante.

NOTA:

Las potencias asociadas a las diferentes tensiones resultan de estudios técnico-económicos globales que tienen en cuenta el interés del cliente y del distribuidor. Las características locales de la red de distribución o las particulares de la instalación eléctrica del cliente pueden entrañar modificaciones con relación a los niveles de tensión indicados.

Estructura general de una red privada de distribución

En el caso general de una alimentación en AT, una red privada de distribución se compone de: (fig. 1).

Un centro de distribución de AT alimentado por una o varias fuentes, compuesta de uno o varios juegos de barras y disyuntores de protección.
Una fuente de producción interna.
Uno o varios transformadores de relación AT/MT.
Un cuadro principal MT compuesto por uno o varios juegos de barras.
Una red de distribución interna en MT alimentando los cuadros secundarios o los centros de MT/BT.
Los receptores de MT.
Los transformadores MT/BT.
Los cuadros y redes de BT
Los receptores de BT.

Figura 1: Estructura general de una red privada de distribución

En la tabla siguiente se dan las características técnicas y de seguridad que deben cumplir este tipo de instalaciones.

Por último, se muestran seis esquemas típicos de redes industriales.

Ejemplos de redes industriales típicas

● 1º ejemplo (fig. 2)

Constitución de la red:

Un centro de reparto MT con medida en BT, en cierre de arteria con dos llegadas.
Un cuadro principal BT con alternador de emergencia.
Un cuadro prioritario alimentado por un sistema de alimentación ininterrumpida (SAI).
Una red de BT de tipo radial arborescente. El cuadro secundario y los cofres terminales están alimentados por una sola fuente o línea.

Figura 2: 1º Ejemplo

● 2º ejemplo (fig. 3)

Figura 3: 2º Ejemplo

Constitución de la red:

Un centro de reparto de MT con medida en MT
Un cuadro principal MT que puede ser alimentado por tres transformadores a través de grupos alternadores.
Un generador homopolar que permite realizar una puesta a tierra del neutro por impedancia cuando la red está alimentada por los alternadores.
Cuadros generales de BT CGBT1, CGBT2, CGBT3 independientes, cada uno integra una salida hacia un SAI que alimenta los circuitos prioritarios.
Una red de BT de tipo radial arborescente. Los cuadros de control de motores y los cofres terminales están alimentados por una sola fuente o línea.

● 3º ejemplo (fig. 4)

Constitución de la red:

Un centro de reparto en MT y medida en MT.
Un cuadro principal MT que puede ser alimentado por 2 transformadores MT/BT a través de sendos grupos alternadores.
Un generador homopolar que permite realizar una puesta a tierra del neutro por impedancia cuando la red está siendo alimentado por los alternadores.
Un cuadro principal BT que integra una doble alimentación con acoplamiento.
Cada semi juego de barras del cuadro general de BT posee un SAI que alimenta un circuito prioritario.
Los cuadros secundarios, los cofres terminales y los cuadros de control de motores están alimentados por una sola fuente o línea.

Figura 4: 3º Ejemplo

● 4º ejemplo (fig. 5)

Constitución de la red:

Un centro de reparto MT con medida en MT.
Un cuadro principal MT que puede ser alimentado por grupos alternadores que alimentan a 2 transformadores MT/BT en antena, 4 cuadros secundarios MT en bucle y un cuadro secundario MT en antena.
Una red BT de tipo radial arborescente.

Figura 5: 4º Ejemplo

● 5º ejemplo (fig. 6)

Constitución de la red:

Un centro de reparto MT con medida en MT.
Dos niveles de tensión: 20 kV y 6 kV.
Un cuadro principal de MT alimentado en 20 kV que puede ser alimentado con 4 grupos alternadores.

Este cuadro alimenta:

Una red de MT en 20 kV en bucle compuesta de 3 cuadros secundarios MT4, MT5, MT 6.
2 transformadores 20 kV/6 kV en antena.
Un generador homopolar que permite realizar una puesta a tierra del neutro por impedancia cuando la red está alimentada por los alternadores.
Un cuadro general MT compuesto por 2 semi juegos de barras alimentadas en 6 kV por 2 líneas con acoplamiento.

Estas alimentan 3 cuadros secundarios de MT y 2 transformadores 6 kV/ BT en antena.

Un cuadro secundario MT2 alimentado por dos líneas con acoplamiento compuesta de 2 juegos de barras.

Estas alimentan 2 motores de 6 kV y 2 transformadores de 6 kV/BT en antena.

Dos cuadros secundarios MT1 y MT3 alimentados por una sola línea.

Estos alimentan cada uno un transformador de 6 kV/BT y un motor de 6 kV.

Figura 6: 5º Ejemplo

● 6º ejemplo (fig. 7)

Constitución de la red:

Un centro de reparto MT alimentado en 110 kV por 2 líneas sin acoplamiento (los seccionadores SEC1 y SEC2 no pueden maniobrarse en carga, ellos están en posición cerrada en funcionamiento normal).
Un transformador AT/MT central utilizado para emergencia. El acoplamiento de los transformadores puede realizarse en el lado de MT gracias a los disyuntores (los reguladores en carga permiten el equilibrio de las corrientes producidas por cada transformador).
Los niveles de tensión de MT: 20 kV y 6 kV
Un cuadro principal de MT alimentado en 20 kV por 3 líneas con acoplamiento y compuesta por 3 secciones de barras.
Cuadros secundarios MT1, MT2 y MT3 alimentados a 6 kV por 2 líneas (transformadores) con acoplamiento de 2 juegos de barras diferentes.
Cuadros generales de BT CGBT1, CGBT2, CGBT3 y CGBT4 alimentados por 3 líneas con acoplamiento.
Cuadros de motores 1, 2, 3 y 4 alimentados por 2 líneas sin acoplamiento.