Las expectativas de crecimiento tradicional han sido rebasadas por la gran demanda que representan los nuevos desarrollos habitacionales. El área de servicio de Luz y Fuerza del Centro, que equivale actualmente a 20 mil kilómetros cuadrados (lo cual representa sólo el 1 por ciento del territorio nacional y un consumo de 25 por ciento de la energía eléctrica del país), necesitará atender nuevas demandas de entre cinco a 15 megavatios.
La red de distribución en 2002 alcanzó 27 mil kilómetros en media tensión y 37 mil en baja tensión, con lo que se atendió a 5.5 millones de usuarios. Principalmente, se instalan subestaciones de 230/23 kilovatios con dos o tres transformadores de 60 mW, alimentados con capacidad nominal de nueve o 12 mW y red de baja tensión para distribuir la energía entregada de manera típica por transformadores de 112.5 y 75 kW.
La gran concentración de consumo representa para la compañía zonas de densidad de carga elevada, 12 mW por kilómetro cuadrado y más de la mitad de la zona de servicio con densidades inferiores a 400 kW por kilómetro cuadrado.
En la zona atendida por la red automática subterránea, la continuidad del servicio es sumamente elevada, mientras que en las zonas periféricas del área metropolitana debe mejorarse la calidad del suministro, debido a que se tienen índices de interrupción muy altos.
La propia compañía reconoce que las pérdidas en la red han alcanzado dimensiones graves, lo cual obliga a revisar los criterios de diseño de subestaciones, alimentadores y red de baja tensión. La proliferación de equipos electrónicos vulnerables a las interrupciones en el suministro, significa tener mayor sensibilidad sobre la continuidad del servicio.
Hasta hace pocos años las microinterrupciones eran prácticamente inadvertidas, pero ahora, desde las variaciones de voltaje o las distorsiones causadas por armónicas provocan malestar y exigen un mejor servicio en el suministro de energía eléctrica.
La relación de la red eléctrica con el medio ambiente tiene también una función muy importante. La población en general y las autoridades en lo particular, ya no están dispuestas a que se sigan podando árboles para evitar la interferencia con las redes aéreas, a pesar de que son la causa de un gran número de disturbios en las redes de media y baja tensión.
También están en juego aspectos de seguridad física de las redes, como los accidentes causados por toque accidental a conductores desnudos o la coexistencia de las redes subterráneas con las de gas natural. La mayor parte de la red de baja tensión ha sido construida con conductores desnudos, dispuestos en un plano vertical y soportados por aisladores a los postes de concreto.
De éstos, se lanzan las acometidas a los servicios individuales mediante cable concéntrico hasta llegar al predio donde se instalan los medidores. Por lo general, el mantenimiento de la red es correctivo y se orienta a la solución de inconformidades por interrupciones o variaciones de voltaje. La red abierta de conductores desnudos es la que, en cierta forma, facilita la conexión ilícita.
Precisamente, está en proceso la sustitución completa de esta red por el concepto de red blindada, que consiste en conductores aislados trenzados, la instalación de cajas cerradas para la conexión de acometidas y la protección de los conductores mediante mangas termocontráctiles en la cercanía del poste. Este sistema hará más difícil efectuar una conexión ilícita.
Proyecto integral
Además de la sustitución de la red desnuda y de los postes que se encuentran deteriorados, el proceso es acompañado con la sustitución de acometidas, el reemplazo de los medidores por nuevos, equipados con anillos y sellos de seguridad, y con la regularización de los servicios conectados directamente. La empresa calcula que el proceso tomará al menos diez años, e implica una renovación total de la red de baja tensión. Se trata, en pocas palabras, de un proyecto integral.
Incluso, se deben acortar las longitudes máximas de los secundarios de los transformadores, sustituyendo los de 112.5 y 75 kW, instalados por su menor costo inicial por kilovatio con equipos de 30 y 45 kW, que son más económicos y que consideran la reducción en las pérdidas en la red de baja tensión, que ahora es más corta.
Con todo lo anterior, no sólo se tendrá una reducción en las pérdidas mencionadas, sino que también habrá una disminución importante en las interrupciones e inconformidades originadas por desperfectos en la red de baja tensión, que representan más del 80 por ciento de las quejas sobre la calidad del suministro.
Para reducir las fallas, actualmente ya se trabaja en la labor de incrementar el nivel de aislamiento, sustituyendo los aisladores 56-2 por los correspondientes 56-3 y para los equipos como cortadores y cuchillas, se ha diseñado el concepto de aislamiento en serie.
Otro problema que se está resolviendo es el de las ramas y objetos extraños que afectan las líneas, mediante la introducción del cable semiaislado en las redes aéreas. Asimismo, para proteger el sistema contra descargas atmosféricas, se instalan apartarrayos con entrehierro en las líneas de 23 kW y se completan los cambios con programas de mantenimiento preventivo, especialmente orientados a la poda de árboles.
La instalación de dispositivos de seccionamiento automático, restauradores, seccionalizadores y fusibles, tienen la función de confinar la falla a segmentos del alimentador y esto permite restaurar el servicio a las zonas sin falla mediante maniobras en la red. En algunos casos ha sido posible instalar automatismos locales para proporcionar de manera automática alimentación alterna a sitios con cargas críticas.
La implantación de estas medidas, que iniciaron a partir de 1995, ha logrado disminuir el TIU de la compañía en un 62 por ciento con respecto de 1994, al lograr alcanzar 144 minutos a finales de 2002.
Otra medida que adopta la compañía es la revisión de la disposición de los alimentadores en relación con la subestación, para lograr que los alimentadores adyacentes sean abastecidos por transformadores distintos y que faciliten eventuales transferencias de carga, en los casos en que falte un transformador.
De igual forma, se balancean las cargas de los transformadores y alimentadores, para evitar tener elementos contiguos con demandas muy diferentes. Esta operación permite reducir la demanda de transformadores y alimentadores, con la consiguiente disminución en las pérdidas técnicas.
Confiabilidad y certidumbre
Con el propósito de mejorar la confiabilidad, los alimentadores son segmentados en zonas de entre tres y cinco megavatios de demanda mediante cuchillas que pretenden asegurar que cada segmento cuente con alimentación alterna de un alimentador adyacente.
La carga de los alimentadores se provee a su capacidad nominal de 12 mW, para permitir su operación en condiciones de sobrecarga, tomando la de un segmento adyacente, para alcanzar 16 mW, durante el tiempo que se requiere para la reparación del segmento que falla.
Todas estas reconfiguraciones pueden requerir de recalibraciones para reforzar algunos enlaces. Las maniobras de reconfiguración de cargas estarán prediseñadas y pueden ser automatizadas mediante la instalación de interruptores de operación con carga telecomandados.
En los alimentadores muy largos y cargados y que no pueden ser soportados por los adyacentes, se instalarán circuitos dobles en el mismo poste, utilizando conductores protegidos para acortar eléctricamente el desarrollo del alimentador y permitir las transferencias. Se aprovechará la capacidad reservada para los alimentadores exclusivos, mediante arreglos específicos que no afecten la seguridad que el usuario requiere.
Actualmente, ya se instalan conductores con mayor aislamiento que el cable semiaislado, utilizando separadores aislantes entre conductores para disminuir los claros requeridos por la red desnuda con respecto de ramas y árboles, y soportados de manera mecánica por un cable mensajero de acero y aisladores en las crucetas.
Este concepto constructivo ha tenido mucha aceptación en zonas de servicio arboladas, debido a que disminuye la necesidad de la poda de árboles aun cuando no la elimina. Permite la operación de varios alimentadores en un solo poste y disminuye el impacto de los postes chocados. Un concepto aún más avanzado implica la instalación de conductores aéreos totalmente aislados, cuya instalación piloto para evaluación se realizará en un futuro cercano.
En términos generales, la reconfiguración de la red permite contar con la capacidad de reserva para atender la contingencia que significa la falla de un transformador en la subestación, liberando la capacidad que ahora es reservada en la subestación misma. Cuando disminuye la demanda de los alimentadores y su longitud, hay ahorros importantes en las pérdidas técnicas y mejoría en la confiabilidad de la red de media tensión.
