[Con]ciencia y Tecnología

La operación de una red eléctrica es sumamente compleja, más aún en condiciones de falla como ocurrió a las 14 horas del 20 de diciembre y que culminó con una afectación de 10.5 millones de usuarios en 12 entidades federativas.

Trataré de explicar cómo ocurren estos eventos. En primer lugar es importante señalar que las redes eléctricas son más robustas cuando se interconectan, por esa razón el Sistema Eléctrico Nacional (SEN) es una gran red eléctrica conectada desde Yucatán hasta Sonora, sólo Baja California no está conectada, ya había un proyecto para hacerlo pero recientemente se canceló.

En el SEN las centrales de generación (hidroeléctricas, nucleoeléctrica, ciclo combinado, carboeléctrica, termoeléctrica, eólica, fotovoltaica, etc.), inyectan energía eléctrica a las líneas de transmisión y éstas la conducen a las redes de distribución donde es entregada a los usuarios para su consumo.

Cuando la demanda de energía eléctrica es mucho mayor a la que se genera ocurre un desbalance. Los operadores de la red eléctrica la planean y operan cuidadosamente para que exista equilibrio entre la demanda y la generación, pero no están exentos de que se presenten eventos extraordinarios que producen sobrecarga.

Un evento extraordinario de sobrecarga puede ser producto de un cortocircuito en una línea de transmisión. De acuerdo a los reportes del Centro Nacional de Control de Energía y de la Comisión Federal Electricidad, el incidente inició cuando dos líneas de transmisión de 400 mil voltios dejaron de operar.

Cuando una línea de transmisión deja de operar es porque los sistemas de protección detectaron una sobrecarga e interrumpen el suministro de energía para proteger a subestaciones y plantas generadoras cercanas y no someterlas a un esfuerzo electromecánico que puede destruirlas. En ese instante los usuarios siguen demandando electricidad y el sistema eléctrico interconectado intenta compensar la energía faltante.

Entonces ocurre lo que se conoce como efecto dominó, al intentar compensar la energía faltante el sistema eléctrico se sobrecarga y los sistemas de protección se activan, desconectando líneas, subestaciones y plantas generadoras una tras otra.

Mientras tanto los operadores de red en los centros de control empiezan a recibir alertas de este efecto y deciden desconectar secciones del sistema eléctrico para evitar que colapse. Una de las principales señales de disturbios en la red es la variación en la frecuencia de operación, que en México es de 60 Hz, y dicha variación afecta significativamente la operación de los equipos eléctricos,  por lo que es una variable que se vigila y controla con gran esmero.

Una vez que la sobrecarga ha sido aislada o eliminada, los operadores del sistema eléctrico inician un protocolo de reconexión y restablecimiento del servicio. En paralelo se realiza una investigación técnica y el análisis de causa raíz para determinar el origen del disturbio y evitar que vuelva a ocurrir.

Afortunadamente el servicio se recuperó en menos de 2 horas, en ocasiones pueden pasar días para que esto ocurra. Sólo hace falta saber qué originó la salida de dos líneas de transmisión de gran potencia del Sistema Eléctrico Nacional.

*Responsable del Laboratorio de Iluminación y Eficiencia Energética

Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica

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