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Niveles de tensión eléctrica en Colombia

Antes que el usuario final haga uso de la energía eléctrica en un lugar determinado (hogar, industria y/o comercio), esta ha tenido un proceso de transformación en su nivel de tensión. Dicho proceso está dividido en varias etapas, desde la generación hasta el consumo final.

Generación.

El nivel de tensión en Colombia para la etapa de generación es de 13,8kV. Este voltaje es relativamente bajo si se compara con los utilizados en el proceso de transmisión debido a que a mayor tensión, mayor debe ser el aislamiento utilizado y esto elevaría los costos y dimensiones de las máquinas.

Transmisión.

La transmisión de energía eléctrica en Colombia se realiza en niveles de 230 y 500KV. Estos valores son elevados debido al factor distancia existente entre los puntos de generación y consumo. Recordemos la ley de Joule, que expone el aumento de temperatura que sufre un conductor cuando una corriente eléctrica circula a través de él. La formula que describe este comportamiento es W = R * I^2 * t donde W es Energía calorífica y su unidad es Julios, R es Resistencia y su unidad es Ohmios, I es Intensidad de corriente y su unidad es Amperios, y t es Tiempo y esta dado en segundos. Debido a ello se pretende transmitir energía eléctrica con tensiones muy elevadas para reducir de esta manera las pérdidas en las líneas de transmisión.

Subtransmisión.

En el proceso de transmisión existen puntos en los cuales pueden ser disminuidos los niveles de tensión. Estos puntos son denominados subtransmisión, los cuales permiten la alimentación de centros de consumo que demanden cargas menores o industrias que requieran de un alto consumo de energía eléctrica. Los niveles de subtransmisión en Colombia son las tensiones superiores a 57,5kV y menores a 220kV, es decir: 66kV, 110kV, 115kV y 138kV.

Distribución.

Debido a que los niveles de tensión requeridos en instalaciones residenciales, comerciales e industriales son relativamente bajos en comparación a los utilizados en transmisión, es necesario disminuir los valores de tensión de subtransmisión a través de transformadores de distribución. Estos transformadores no deben ser alimentados con tensiones muy altas debido a que esto aumentaría el nivel de aislamiento y por ende el costo del transformador.

Los niveles de tensión utilizados por los usuarios finales son: 0,208/0,120kV, 0,220/0,127kV ó 0,440/0,266kV.

Niveles de tensión en Colombia

En Colombia los sistemas de distribución, como todo lo relacionado con los sistemas de potencia, está regulado por la Comisión de Energía y Gas (CREG). En resolución 70 del 28 de mayo de 1998 se establecen los siguientes niveles de tensión, en los cuales se realizan las instalaciones de distribución y transmisión:

  • Nivel de tensión I: tensiones inferiores a 1 kV
  • Nivel de tensión II: tensiones comprendidas entre 1 a 30 kV
  • Nivel de tensión III: tensiones comprendidas entre 30 kV y 62 kV
  • Nivel de tensión IV: tensiones de valor mayor a 62 kV

Según la resolución CREG 097 de 2008, se redefinen los siguientes niveles de tensión, modificando los anteriores así:

  • Nivel de tensión I: tensiones inferiores a 1 kV
  • Nivel de tensión II: tensiones comprendidas entre 1 a 30 kV
  • Nivel de tensión III: tensiones comprendidas entre 30 kV y 57.5 kV
  • Nivel de tensión IV: tensiones de valor mayor a 57.5 kV

Hay que aclarar que las resoluciones CREG 025 de 1995 y CREG 097 de 2008 definen los niveles de tensión en el Sistema Interconectado Nacional, SIN.

Vale la pena señalar que la transmisión y distribución de energía eleáctrica en el Sistema Interconectado Nacional, se realiza a través del Sistema de Transmisión Nacional, STN, de los Sistemas de Transmisión Regionales, STR, y de los Sistemas de Distribución Local, SDL, definidos en la Resolución CREG 097 de 2008 como:

  • "Sistema de Transmisión Nacional (STN). Es el sistema interconectado de transmisión de energía eléctrica compuesto por el conjunto de líneas, equipos de compensación y subestaciones que operan a tensiones iguales o superiores a 220 kV, los transformadores con este nivel de tensión en el lado de baja y los correspondientes módulos de conexión.
  • Sistema de Transmisión Regional (STR). Sistema de transporte de energía eléctrica compuesto por los Activos de Conexión del OR al STN y el conjunto de líneas, equipos y subestaciones, con sus equipos asociados, que operan en el Nivel de Tensión 4. Los STR pueden estar conformados por los activos de uno o más Operadores de Red.
  • Sistema de Distribución Local (SDL). Sistema de transporte de energía eléctrica compuesto por el conjunto de líneas y subestaciones, con sus equipos asociados, que operan a los Niveles de Tensión 3, 2 y 1 dedicados a la prestación del servicio en un Mercado de Comercialización."

Adicionalmente, para la interpretación de las definiciones citadas se debe considerar los Niveles de Tensión definidos en la resolución en mención:

"Niveles de Tensión. Los sistemas de Transmisión Regional y/o Distribución Local se clasifican por niveles, en función de la tensión nominal de operación, según la siguiente definición:

  • Nivel 4: Sistemas con tensión nominal mayor o igual a 57,5 kV y menor a 220 kV.
  • Nivel 3: Sistemas con tensión nominal mayor o igual a 30 kV y menor de 57,5 kV.
  • Nivel 2: Sistemas con tensión nominal mayor o igual a 1 kV y menor de 30 kV.
  • Nivel 1: Sistemas con tensión nominal menor a 1 kV."
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