SISTEMAS DE DISTRIBUCION DE ENERGIA ELECTRICA

SISTEMAS DE DISTRIBUCION DE ENERGIA ELECTRICA.

1. Capitulo 1: Aspectos generales de los Sistemas de Distribucion. Proyecto electrico, parámetros básicos, tipos de redes, niveles de tension. Normatividad.

1. El proyecto electrico.

En general un proyecto es la elaboración de un documento técnico – económico para satisfacer una necesidad.  En nuestro caso la necesidad es el requerimiento de energía eléctrica. Por ejemplo:

• Energía para una fabrica.
• Energía para una urbanización.
• Energía para una mina,
• Energía para un puerto.
• Etc.

En cada caso hay que elaborar el documento técnico que desarrolle los aspectos tangibles de la necesidad y también elaborar el presupuesto que garantice la viabilidad de inversión.

El ámbito de nuestro curso desarrolla los siguientes proyectos:

• Proyecto electrico de un sistema de utilización en media tension.
• Proyecto electrico  de un sistema de distribucion en baja tension.

Nota 1: este conocimiento es para satisfacer la necesidad de energía eléctrica para cualquier tipo de carga, la limitación del curso es el nivel de tension, 22.9 kV.

Nota 2: el trabajo monográfico estará orientado al desarrollo de un proyecto que  satisfaga  la necesidad de energía en un asentamiento humano.

Los documento que se deberán elaborar son los siguientes:

• Memoria descriptiva.
• Especificaciones técnicas de los materiales.
• Especificaciones técnicas de la construcción.
• Planos.
• Cronograma y presupuesto de obra.
• Cálculos justificativos.

1. Parámetros básicos.

Durante la elaboración de un diseño electrico, es necesario tomar en consideracion una serie de factores, muchos de los cuales no estan bajo el control del proyectista, estos son las factores que dependen de las cargas.

El primer requerimiento del sistema es que el servicio sea de calidad satisfactoria para asegurar la operación de todas las cargas.

El conocimiento de las características de las cargas permite lograr el mejor diseño de la instalación. El limite en las mejoras del diseño, esta fijado por el conocimiento de la carga¸cuando se desconocen las características de la carga no es posible afinar el proyecto electrico.

Una adecuada clasificación de las cargas permite predeterminar su comportamiento ampliando el conocimeinto de la carga. La clasificación de las cargas puede tomar como base  distintos criterios, según las caracteristicas que nos interesen (geográficas, tipo, importancia, tarifa y otros).

• Diagrama de carga (DC) y factor de carga (Fc).

Mostramos un diagrama típico MW vs horas.

[pic 1]

DIAGRAMA DE CARGA TIPICO

El diagrama de carga es un grafico, en un  plano XY, donde se muestra la  variación de la demanda de potencia vs tiempo;  si el tiempo es 24 horas será un diagrama de carga diario, si es mensual, será diagrama de carga mensual y asi sucesivamente.

El diagrama de carga en una industria o carga cualquiera, nos indica como se usa la potencia a lo largo del tiempo indicado. Normalmente se observa el “diagrama de carga diario”.

• En un país, nos indica la variación del consumo de una nación.

Este diagrama es muy importante pues nos da información valiosa acerca del comportamiento de consumo de energia en una carga determinada.

En una industria nos indica de que manera se usa la potencia contratada; aquí el DC, deberia ser plano.

Un DC tiene dos secciones bien definidas:

• La punta del diagrama que es una franja que va desde la 19.00 horas hasta 23.00 hors, normalmente llamada “hora punta”.
• Las otras horas son las llamadas “hora valle”

El factor de carga (Fc), es una medición cuantitativa del diagrama de carga, matemáticamente se expresa asi:

[pic 2]

Donde:

• Fc: fcator de carga.
• Ec: energía consumida en el periodo de tiempo, en Kwh.
• Md: máxima demanda en kW.

pero, la Ec = Potencia media (Pm) en el tiempo considerado, Pm*t. Luego:

[pic 3]

Entonces: 

[pic 4]

Nota 1: el rango de valores del factor de carga es 0 a 1. Un valor alto, cercano a 1, nos indica un buen aprovechamiento de la máxima demanda, un valor bajo, nos indica un mal manejo de la máxima demanda.

Nota 2: una poblacion con economía deprimida, presenta un valor de Fc, menor a 0.5.

Nota 3: el Fc tiene muchos usos, por ejemplo para definir el equipamiento de centrales, subestaciones.

Nota 4. En una industria se debe conseguir factores de carga  cercanos a 1.

En el Peru se tiene como ejemplo los siguientes factores de carga durante el año 2019:

Enero                0.863

Febrero                0.867

Marzo                0.871

Abril                        0.877

Mayo                        0.882

Junio                        0.877

Julio                        0.880

Agosto                0.884

Setiembre                0.889

Octubre                0.881

Noviembre                0.883

Diciembre                0.879

Tenemos el siguiente grafico correspondiente al diagrama de carga máximo y minimo en el Peru, 2019.

DIAGRAMA DE CARGA EN EL PERU (REFERENCIA 2019).

• Máxima demanda  Md (potencia).

Es la máxima demanda del diagrama de carga en un tiempo determinado, (potencia).

En un sistema electrico, se pueden tener variaciones súbitas de la demanda, razón por la cual se acostumbra establecer un periodo minimo de tiempo en el que se debe mantener este valor de potencia, para que se  considere como máximo. En nuestro país para definir la Md se considera uyn periodo de 15 minutos.

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