ANÁLISIS Y PLANTEAMIENTO DE SOLUCIONES A CORTO Y MEDIANO PLAZO

Universidad de San Carlos de Guatemala

Facultad de Ingeniería

Escuela de Ingeniería Mecánica Eléctrica

ANÁLISIS Y PLANTEAMIENTO DE SOLUCIONES A CORTO Y MEDIANO PLAZO PARA TRANSPORTAR EL INCREMENTO DE GENERACIÓN, PREVISTO POR LOS INGENIOS AZUCAREROS EN EL DEPARTAMENTO DE ESCUINTLA, ÁREA DE COBERTURA DE TRANSPORTISTA ELÉCTRICA CENTROAMERICANA, S. A. (TRELEC)

José Alfredo Marroquin de León

Asesorado por el Ing. Luis Eduardo Hernández González

Guatemala, mayo de 2015

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA

FACULTAD DE INGENIERÍA

ANÁLISIS Y PLANTEAMIENTO DE SOLUCIONES A CORTO Y MEDIANO PLAZO PARA TRANSPORTAR EL INCREMENTO DE GENERACIÓN, PREVISTO POR LOS INGENIOS AZUCAREROS EN EL DEPARTAMENTO DE ESCUINTLA, ÁREA DE COBERTURA DE TRANSPORTISTA ELÉCTRICA CENTROAMERICANA, S. A. (TRELEC)

TRABAJO DE GRADUACIÓN

PRESENTADO A LA JUNTA DIRECTIVA DE LA

FACULTAD DE INGENIERÍA

POR

JOSÉ ALFREDO MARROQUIN DE LEÓN

ASESORADO POR EL ING. LUIS EDUARDO HERNÁNDEZ GONZÁLEZ

AL CONFERÍRSELE EL TÍTULO DE

INGENIERO ELECTRICISTA

GUATEMALA, MAYO DE 2015

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA

FACULTAD DE INGENIERÍA

NÓMINA DE JUNTA DIRECTIVA

DECANO Ing. Murphy Olympo Paiz Recinos

VOCAL I Ing. Alfredo Enrique Beber Aceituno

VOCAL II Ing. Pedro Antonio Aguilar Polanco

VOCAL III Inga. Elvia Miriam Ruballos Samayoa

VOCAL IV Br. Walter Rafael Véliz Muñoz

VOCAL V Br. Sergio Alejandro Donis Soto

SECRETARIO Ing. Hugo Humberto Rivera Pérez

TRIBUNAL QUE PRACTICÓ EL EXAMEN GENERAL PRIVADO

DECANO Ing. Murphy Olympo Paiz Recinos

EXAMINADOR Ing. José Guillermo Bedoya Barrios

EXAMINADOR Ing. Julio Rolando Barrios Archila

EXAMINADOR Ing. Jorge Armando Cortez Chanchavac

SECRETARIO Inga. Marcia Ivónne Véliz Vargas

HONORABLE TRIBUNAL EXAMINADOR

En cumplimiento con los preceptos que establece la ley de la Universidad de San Carlos de Guatemala, presento a su consideración mi trabajo de graduación titulado:

ANÁLISIS Y PLANTEAMIENTO DE SOLUCIONES A CORTO Y MEDIANO PLAZO PARA TRANSPORTAR EL INCREMENTO DE GENERACIÓN, PREVISTO POR LOS INGENIOS AZUCAREROS EN EL DEPARTAMENTO DE ESCUINTLA, ÁREA DE COBERTURA DE TRANSPORTISTA ELÉCTRICA CENTROAMERICANA, S. A. (TRELEC)

Tema que me fuera asignado por la Dirección de la Escuela de Ingeniería Mecánica Eléctrica, con fecha 14 de noviembre de 2014.

José Alfredo Marroquin de León

ACTO QUE DEDICO A:

Dios

Mis padres

Mi esposa

Mis hijos

Mis hermanos

Por ser el pilar que sostiene mi vida y la de mi familia.

Alfredo Marroquin y Alma de Marroquin. Por brindarme la oportunidad y las herramientas para culminar una carrera universitaria. Gracias por todo el amor, dedicación y el apoyo que me han brindado siempre.

Elizabeth Cristina Monroy de Marroquin. Por tu amor, comprensión, paciencia durante todos estos años compartidos. Y por el mayor regalo de mi vida: mis hijos Cristian y Rodrigo.

Cristian y Rodrigo. Por ser la inspiración divina para alcanzar esta meta.

Ingrid Lorena, Alfredo Andrés y Karla Marisol. Por su ayuda y motivación para el logro de esta meta, entre otras cosas.

Mis familiares

Tías, tíos, primas, primos, cuñados, suegra y demás familia por su apoyo y cariño mostrado a lo largo de este camino, en especial a mi tía Aracely de León, mis tíos Carlos Marroquin Ordoñez y Roberto Marroquin por su apoyo y cariño, Dios los tenga en su gloria.

AGRADECIMIENTOS A:

Los centros de estudios

La Facultad de Ingeniería de la Universidad de San Carlos de Guatemala.

La Empresa Eléctrica de Guatemala.

Mi asesor

Ingenieros del Departamento de Planificación y Calidad del Servicio

Colegio Nacional Americano y Centro Educativo Técnico Laboral “Kinal”, por su ejemplar enseñanza, en especial a sus honorables catedráticos.

Por ser el medio donde muchas personas tenemos acceso a la educación superior.

Por darme la oportunidad de desarrollarme como profesional, y por la ayuda brindada desde el año 2008 a la fecha. En especial a los ingenieros Edgar Montúfar y Jorge Cortez por la confianza depositada en mí.

Ing. Luis Hernández, por su confianza, amistad y cariño, por su apoyo sincero y valiosa asesoría para el desarrollo del presente trabajo de graduación.

Por su sincera amistad y por todo el apoyo brindado, gracias por compartir sus valiosos conocimientos.

Mis amigos y compañeros

De infancia, estudio y de trabajo, en especial a los compañeros Dennis Pérez, Iván Bojórquez, Estuardo López, Williams Morales, Mario Raxón, Axel Morales, Manuel Román, Emmanuel Pérez, Marvin Abrego, Leonel Morales, Marvin Arévalo, Gerson Arredondo, Alex Ardón, Sydney Gómez, Erick Cotom y Melvin Rodríguez por los buenos momentos compartidos, gracias por su amistad y por todo el apoyo brindado durante este tiempo convivido.

ÍNDICE GENERAL

ÍNDICE DE ILUSTRACIONES VII

ÍNDICE DE TABLAS IX

LISTA DE SÍMBOLOS XVII

RESUMEN XXV

OBJETIVOS XXVII

INTRODUCCIÓN XXVIII

1. INFORMACIÓN GENERAL DEL SUB SECTOR ELÉCTRICO EN GUATEMALA 1

1.1. Estructura del subsector eléctrico en Guatemala 1

1.2. Sistema Eléctrico Nacional 5

1.2.1. Sistema Nacional Interconectado – SNI 5

1.3. Mercado Mayorista – MM 5

1.3.1. Integrantes del Mercado Mayorista 5

1.3.2. Administrador del Mercado Mayorista – AMM 9

1.3.3. Función del administrador del Mercado Mayorista 9

1.4. Comisión Nacional de Energía Eléctrica – CNEE 10

1.4.1. Funciones de la Comisión Nacional de Energía Eléctrica 10

1.5. Sistema de transporte 11

1.5.1. Servicio de Transporte de Energía Eléctrica - STEE 11

1.5.2. Acceso a la capacidad de transporte 11

1.5.3. Ampliación a la capacidad de transporte 12

1.5.4. Propiedad de las instalaciones de ampliación 12

1.5.5. Sistema de peaje para el STEE 13

1.5.6. Régimen de calidad del servicio de transporte 13

2. SITUACIÓN INICIAL DEL ÁREA DE INFLUENCIA 15

2.1. Área de influencia del Proyecto 15

2.2. Instalaciones de transmisión existentes en el área 16

2.3. Análisis de la red de transporte existente en el área de influencia 17

2.3.1. Configuración de operación de la red de transporte 17

2.3.2. Diagnóstico de las condiciones actuales de la red transporte 25

2.3.2.1. Metodología del estudio 25

2.3.2.2. Base de datos 25

2.3.2.3. Criterios básicos para las simulaciones de operación 26

2.3.2.4. Elementos a monitorear 26

2.4. Proyectos de transmisión previstos para el área de influencia del proyecto 37

2.5. Proyección del crecimiento de generación en el área 40

2.6. Planteamiento de la problemática de la red de transporte bajo las condiciones actuales y futuras, debido al incremento de generación previsto 42

3. PLANTEAMIENTO DE OPCIONES SOLUCIÓN A LA PROBLEMATICA 45

3.1. Descripción de las opciones solución para la reducción de la problemática actual 46

3.1.1. Seccionamiento de la línea Alborada – ENRON 230 kV y ampliación de la subestación Santa Ana Maniobras (TRELEC) 47

3.1.2. Ampliación de la subestación Santa Ana y línea de interconexión a la subestación Tampa Centroamericana de Electricidad, Ltda. (TCAE) 47

3.2. Descripción de las opciones solución para el proyecto Ampliación de 47,8 MW a 93,8 MW Cogeneración Ingenio Trinidad 48

3.2.1. Seccionamiento de la línea Los Lirios – GENOSA 69 kV 48

3.2.2. Seccionamiento de la línea Alborada – ENRON 230 kV 49

3.3. Descripción de las opciones solución para los posibles incrementos de generación de los Ingenios La Unión y Pantaleón 49

3.3.1. Entrada en operación de la línea Miriam – Cocales 69 kV y ampliación del tramo de línea La Unión – Miriam

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