Un sistema de energía eléctrica es una red de componentes eléctricos desplegados para suministrar, transferir y utilizar energía eléctrica. Un ejemplo de un sistema de energía es la red eléctrica que proporciona energía a hogares e industrias dentro de un área extendida. La red eléctrica se puede dividir ampliamente en los generadores que suministran la energía, el sistema de transmisión que lleva la energía desde los centros de generación a los centros de carga y el sistema de distribución que alimenta la energía a las casas e industrias cercanas.
Los sistemas de energía más pequeños también se encuentran en la industria, hospitales, edificios comerciales y hogares. Un diagrama unifilar ayuda a representar todo este sistema. La mayoría de estos sistemas dependen de la alimentación de CA trifásica, el estándar para la transmisión y distribución de energía a gran escala en el mundo moderno. Los sistemas de energía especializados que no siempre dependen de la energía de CA trifásica se encuentran en aviones, sistemas ferroviarios eléctricos, transatlánticos, submarinos y automóviles.
En 1881, dos electricistas construyeron el primer sistema eléctrico del mundo en Godalming , Inglaterra. Fue impulsado por dos ruedas hidráulicas y produjo una corriente alterna que a su vez suministró siete lámparas de arco Siemens a 250 voltios y 34 lámparas incandescentes a 40 voltios. [1] Sin embargo, el suministro de las lámparas era intermitente y en 1882 Thomas Edison y su empresa, The Edison Electric Light Company, desarrollaron la primera central eléctrica de vapor en Pearl Street en la ciudad de Nueva York. La estación Pearl Street inicialmente alimentaba alrededor de 3.000 lámparas para 59 clientes. [2] [3] La central genera corriente continua .y operado a un solo voltaje. La energía de corriente continua no se podía transformar fácil o eficientemente a los voltajes más altos necesarios para minimizar la pérdida de energía durante la transmisión a larga distancia, por lo que la distancia económica máxima entre los generadores y la carga se limitó a aproximadamente 800 m (media milla). [4]
Ese mismo año en Londres, Lucien Gaulard y John Dixon Gibbs demostraron el "generador secundario", el primer transformador adecuado para su uso en un sistema de energía real. [5] El valor práctico del transformador de Gaulard y Gibbs se demostró en 1884 en Turín , donde el transformador se usó para iluminar cuarenta kilómetros (25 millas) de ferrocarril con un solo generador de corriente alterna. [6] A pesar del éxito del sistema, la pareja cometió algunos errores fundamentales. Quizás el más serio fue conectar los primarios de los transformadores en serie para que las lámparas activas afectaran el brillo de otras lámparas más adelante en la línea.
En 1885, Ottó Titusz Bláthy trabajando con Károly Zipernowsky y Miksa Déri perfeccionó el generador secundario de Gaulard y Gibbs, dotándolo de un núcleo de hierro cerrado y su nombre actual: el " transformador ". [7] Los tres ingenieros pasaron a presentar un sistema de potencia en la Exposición General Nacional de Budapest que implementó el sistema de distribución de CA en paralelo propuesto por un científico británico [a] en el que varios transformadores de potencia tienen sus devanados primarios alimentados en paralelo desde un alto -Línea de distribución de tensión. El sistema encendió más de 1000 lámparas de filamento de carbono y funcionó con éxito desde mayo hasta noviembre de ese año. [8]