Evaluación de una red de Media Tension

INTRODUCCIÓN

El objetivo fundamental a lograr en este módulo es:

Dotar a los participantes de los conocimientos y técnicas necesarias para la evaluación de la explotación de una red de MT.

Como sabemos la distribución en la actualidad exige de criterios y técnicas capaces de lograr que la energía que llegue a los usuarios finales sea con ciertos niveles de confiabilidad y de calidad, lo cual se traduce en beneficio no solo del usuario, sino también de la propia empresa suministradora.

Los criterios recogidos en la Arquitectura de Red suministran las herramientas necesarias con las cuales podemos mejorar las condiciones de operación de las redes de media tensión.

En resumen podemos significar que entre los beneficios de una implantación de Arquitectura de Red, podemos citar:

• Mejorar la calidad del servicio al cliente
• Disponer de una red sencilla y fácil de operar adaptadas a las técnicas de telecontrol y automatización
• Reducir los costes de explotación

1. CONCEPTOS GENERALES BÁSICOS

El conocimiento de las características eléctricas de un sistema de distribución y la aplicación de los conceptos fundamentales de la teoría de la electricidad, son quizás los requisitos más esenciales para diseñar y operar un sistema de distribución. Por tanto, es necesario que el ingeniero de distribución posea conocimientos claros sobre conceptos que le ayudarán a realizar una mejor planificación de las redes.

1. CARGAS

Para el estudio de la explotación de un sistema de distribución, así como para las previsiones de ampliación del mismo, uno de los elementos mas importantes a estudiar son las cargas, es decir, es necesario analizar las curvas de carga, su evolución, estacionalidad, etc.

Uno de los aspectos más importantes que se deben considerar en la planeación de todo sistema de distribución es el crecimiento de carga; en donde si se conoce la tasa de crecimiento podemos determinar el crecimiento de la carga según la siguiente expresión:

[pic 1]

Donde:

Cf = Carga futura

Ci = Carga inicial

n  = Número de períodos

r   = Tasa periódica de crecimiento  

1. Clasificación de las cargas

Existen diversos criterios para la clasificación de las cargas, entre los cuales se destacan:

• Localización geográfica.
• Tipo de utilización de la energía.
• Dependencia de la energía eléctrica (confiabilidad).
• Efecto de la carga en el sistema de distribución (ciclo de las cargas).
• Mercado

Un sistema de distribución debe atender a usuarios de energía eléctrica, tanto los localizados en ciudades como en zonas rurales; por tanto, es obvia una división del área que atiende el sistema de distribución en zonas.

Densidades típicas por zona (MVA/km2)

1. Definición de los principales factores usados en distribución

En ingeniería eléctrica de distribución existen algunos términos que explican claramente las relaciones de cantidades eléctricas que pueden ayudar a precisar las características de una manera sencilla; asimismo, estas relaciones son útiles para determinar los efectos que la carga puede causar en el sistema.

1. Factor de carga

Se define como factor de carga la relación entre la demanda promedio en un intervalo dado y la demanda máxima que se observa en el mismo intervalo. Como base en lo anterior puede expresarse el concepto en forma matemática:

[pic 2]

Como se puede observar el factor de carga es adimensional.

También podemos expresar el factor de carga de la siguiente manera:

[pic 3][pic 4]

La definición del factor de carga deber ser específica en el establecimiento del intervalo de la demanda así como el período en que la demanda máxima y la carga promedio se apliquen.

Por tanto, los límites que puede observar el factor de carga serán: 0< Fc < 1

El factor de carga indica básicamente el grado en que el pico de carga se sostiene durante el período.

1. Factor de demanda

El factor de demanda en un intervalo de un sistema o de una carga es relación entre su demanda máxima en el intervalo considerado y la carga total instalada.

Obviamente el factor de demanda es un número adimensional; por tanto, la demanda máxima y la carga instalada se deberán considerar en las mismas unidades. El factor de demanda generalmente es menor que 1 y será unitario cuando durante el intervalo a todas las cargas instaladas absorban sus potencias nominales.

Formalmente se tendrá entonces:

[pic 5]

1. Factor de potencia

El factor de potencia se define básicamente como la relación entre la potencia activa y la potencia aparente. Cuando se aplica a circuitos polifásicos en que el voltaje y la corriente son senoidales y balanceados, el circuito se analiza por fase; así, el factor de potencia está dado de la siguiente manera:

[pic 6]

1. Factor de pérdidas

Para un sistema, el factor de pérdidas se define como la relación entre potencia de pérdida promedio y el valor máximo de potencia disipada en pérdidas en un intervalo. Esto se puede representar matemáticamente así:

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