Planificación de Redes de Distribución_Intec

7/24/2019 Planificacin de Redes de Distribucin_Intec

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DIPLOMADO: Anlisis y Operacin deSistemas Elctricos

MDULO IV: Planificacin de Redes deDistribucin

Facilitador: Santo Percel

Santo Domingo, Repblica Dominicana


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Uno de los componentes ms importantes de los sistemas elctricos, ya sea

que pertenezcan a empresas privadas o estatales, es el sistema de distribucin.En todos los casos la energa que vende cualquier compaa pasa por sussistema de distribucin, siendo por ello importante el buen diseo y enfoque detales sistemas.

Introduccin


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El sistema de suministro elctrico comprende el conjunto de medios y elementos tilespara la generacin, el transporte y la distribucin de la energa elctrica. Este conjunto

est dotado de mecanismos de control, seguridad y proteccin.

Constituye un sistema integrado que adems de disponer de sistemas de control distribuido,est regulado por un sistema de control centralizado que garantiza una explotacin racionalde los recursos de generacin y una calidad de servicio acorde con la demanda de los

usuarios, compensando las posibles incidencias y fallas producidas.

Asimismo, el sistema precisa de una organizacin econmica centralizada para planificar laproduccin y la remuneracin a los distintos agentes del mercado si, como ocurreactualmente en muchos casos, existen mltiples empresas participando en las actividadesde generacin, distribucin y comercializacin.

El sistema de suministro elctrico


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2.4 13.8 kV

69 138 kV 69 138 kV

2.4 34.5 kV

34.5 138 kV

120 240 V



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Generacin

La energa elctrica se genera en las centrales elctricas. Una central elctrica es unainstalacin que utiliza una fuente de energa primaria para hacer girar una turbina que, a suvez, hace girar un alternador, generando as electricidad.

El hecho de que la electricidad, a nivel industrial, no pueda ser almacenada y deba

consumirse en el momento en que se produce, obliga a disponer de capacidades deproduccin con potencias elevadas para hacer frente a las puntas de consumo conflexibilidad de funcionamiento para adaptarse a la demanda



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Transporte

La red de transporte es la encargada de enlazar las centrales con los puntos de utilizacinde energa elctrica. Para un uso racional de la electricidad es necesario que las lneas detransporte estn interconectadas entre s con estructura de forma mallada, de manera quepuedan transportar electricidad entre puntos muy alejados, en cualquier sentido y con lasmenores prdidas posibles.



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Subestaciones

Las instalaciones llamadas subestaciones son plantas transformadoras que se encuentranjunto a las centrales generadoras (Estacin elevadoraen la Figura 1) y en la periferia de lasdiversas zonas de consumo, enlazadas entre ellas por la Red de Transporte. En estasltimas se reduce la tensin de la electricidad de la tensin de transporte a la dedistribucin; no solo eso una subestacin es un elemento que esta compuesta por

protecciones.



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Distribucin

Desde la subestaciones ubicadas cerca de las reas de consumo, el servicio elctrico esresponsabilidad de la compaa suministradora (distribuidora) que ha de construir ymantener las lneas necesarias para llegar a los clientes. Estas lneas, realizadas a distintastensiones, y las instalaciones en que se reduce la tensin hasta los valores utilizables porlos usuarios, constituyen la red de distribucin. Las lneas de la Red de Distribucin

pueden ser areas o subterrneas.



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Centros de Transformacin

Los Centros de Transformacin, dotados de transformadores alimentados por las lneasde distribucin en Media Tensin, son los encargados de realizar la ltima transformacin,efectuando el paso de las tensiones de distribucin a la Tensin de utilizacin.



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Instalacin de Enlace

El punto que une las redes de distribucin con las instalaciones interiores de los clientes sedenomina Instalacin de Enlace y est compuesta por:

Acometida Caja general de proteccin Lneas repartidoras Instalacin de contadorres Derivaciones individuales.



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Instalacin de Enlace



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Planeacin y diseo

En la siguiente tabla se resumen los procedimientos para la planeacin

y diseo de los sistemas de distribucin.


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Existen tres tipos de ingeniera de en los que es posible dividir el diseo de los sistemas dedistribucin:

Diseo elctrico, este tiene que ver principalmente con el comportamiento elctricosatisfactorio del sistema y todos los aparatos que intervienen en el mismo.

Diseo mecnico, este forma parte del estudio de las obras civiles y elementos

metlicos, de concreto, madera o material sinttico en las que se instalan lossistemas, incluyendo la seleccin de materiales adecuados que renan los requisitosindispensables de resistencia mecnica, seguridad, apariencia, durabilidad ymantenimiento.

Diseo econmico, este debe comprender la investigacin de los costos relativos,es decir, donde sea posible escoger ms de un diseo que satisfaga al sistema,desde el punto de vista elctrico y mecnico. La decisin final se debe basar encuidadoso estudio econmico que optimice el resultado final.

Enfoque del diseo


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Los sistemas de distribucin se pueden desarrollar en estructuras diversas. La estructura de lared de distribucin que se adopte tanto en media como en baja tensin depende de los

parmetros que intervengan en la planeacin de la red, tales como:

Densidad

Tipo de cargas:

ResidencialComercialIndustrial

Localizacin geogrfica de la carga

rea de expansin de la carga

Continuidad del servicio

Generalidades


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Un punto importante en la decisin tanto del tipo de construccin como de la estructura delsistema de distribucin que se va a desarrollar depende considerablemente de la calidad del

servicio que se desee, pudindose subdividir esta en dos partes:

Continuidad del servicioRegulacin de tensin

La topologa del sistema tendr una influencia decisiva en la continuidad del servicio yun impacto menor en la regulacin de tensin.

Generalidades


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En cuanto a la operacin de los sistemas de distribucin, hay dos tipos de fundamentales deredes:

Radial o Antena, el cual el flujo de energa tiene una sola trayectoria desde lafuente de carga.

Mallada o Paralelo, existen varias trayectorias del flujo de energa.

Nota: En nuestro pas, se han desarrollado pocas redes de media tensin enmalla. Sin embargo, su explotacin es radial, por lo cual se prefiere utilizar eltermino de red apoyada.

Generalidades


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Caractersticas de cargasDensidad de cargaEste concepto se puede establecer de dos formas, una de ellas se expresa como la relacin

entre la carga o instalada y el rea de la zona del proyecto:

que es el mtodo ms generalizado.

La otra forma corresponde a un diseo de detalle que establece la densidad de carga como lacantidad de kW por cada 100 metros de lnea para suministrar el servicio. Si se parte de unmuestreo donde se dispone de la demanda en kWh por cada 100 metros, se puede convertir akW como sigue:

2arg__

km

kVAacdeDensidad =

2km

kW

286.1

1114.0

1076.0100100

+= Nm

kWh

m

kW


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Caractersticas de cargasDensidad de cargaLa densidad de carga en kVA / 100 m requiere de la estimacin del factor de potencia tal que:

Un sistema de distribucin debe atender a usuarios de energa elctrica, tanto los localizadosen ciudades como en zonas rurales; por tanto, es obvia una divisin del rea que atiende el

sistema de distribucin en zonas.

Densidades tpicas por zona (MVA/km2)

=

cos

100

100

mkW

m

kVA

Zonas Densidad

Urbana Central 40-100

Semiurbana

3-5Urbana 5-40Rural menor que 5


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Carga instaladaCarga instalada CICI

Es la suma de todas las potencias nominales continuas de los aparatos de consumo

conectados a un sistema o a parte de l, se expresa generalmente en kVA, MVA, kW oMW. Matemticamente se indica como:.

CICI= Potencias nominales de las cargas

Capacidad instaladaCapacidad instalada PIPICorresponde a la suma de las potencias nominales de los equipos (transformadores,generadores), instalados a lneas que suministran la potencia elctrica a las cargas oservicios conectados. Es llamada tambin capacidad nominal del sistema. Vase lafigura de curva de carga diaria tpica

Caractersticas de cargas


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Caractersticas de cargasCurva de carga diaria tpica


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Caractersticas de cargasCarga mxima ( kW kVA ) DMSe conoce tambin como la demanda mxima y corresponde a la carga mayor que se

presenta en un sistema en un perodo de trabajo previamente establecido. En la figuraanterior, la carga mxima es la que se presenta a las 19 horas.

Es esta demanda mxima la que ofrece mayor inters ya que aqu es donde se presenta lamxima cada de tensin en el sistema y por lo tanto cuando se presentan las mayoresprdidas de energa y potencia.

Para establecer la DM se debe especificar el intervalo de demanda para medirla. La cargapuede expresarse en p.u de la carga pico del sistema; por ejemplo, se puede encontrar lademanda mxima 15 minutos, 30 minutos y 1 hora.


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Caractersticas de cargasNmero de horas de carga equivalente EH

Es el nmero de horas que requerira la carga mxima para que se consuma la misma

cantidad de energa que la consumida por la curva de carga real sobre el periodo de tiempoespecificado. Esta dada por:

)_(_arg

)_(_____

kWmximaaC

kWhperiodoelenconsumidatotalEnergaEH=


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Caractersticas de cargasCurvas de carga diaria

Estas curvas se dibujan para el da pico de cada ao del perodo estadstico seleccionado.

Las curvas de carga diaria estn formadas por los picos obtenidos en intervalos de una horapara cada hora del da. Las curvas de carga diaria dan una indicacin de las caractersticas dela carga en el sistema, sean estas predominantemente residenciales, comerciales oindustriales y de la forma en que se combinan para producir el pico. Su anlisis debe conducira conclusiones similares a las curvas de carga anual, pero proporcionan mayores detallessobre la forma en que han venido variando durante el perodo histrico y constituye una basepara determinar las tendencias predominantes de las cargas del sistema, permite seleccionaren forma adecuada los equipos de transformacin en lo que se refiere a la capacidad lmite desobrecarga, tipo de enfriamiento para transformadores de subestaciones y lmites desobrecarga para transformadores de distribucin.


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Carga residencial


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Carga comercial


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Carga industrial


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Carga alumbrado pblico


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Caractersticas de cargasCurvas de duracin de carga diaria CDC(t)

Estas curvas se derivan de las anteriores y se muestra en la figura 2.3. Su anlisisdebe conducir a conclusiones idnticas a las obtenidas del anlisis de las curvasde carga diaria. La curva indica la duracin de cada una de las demandaspresentadas durante el periodo de tiempo especificado.


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Crecimiento de la carga


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Caractersticas de cargasCrecimiento de la carga

Uno de los aspectos ms importantes que se deben considerar en la planeacin de todosistema de distribucin es el crecimiento de carga; en donde si se conoce la tasa decrecimiento podemos determinar el crecimiento de la carga segn la siguiente expresin:

Donde:Cf = Carga futuraCi = Carga inicialn = Nmero de perodosr = Tasa peridica de crecimiento


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Caractersticas de cargas: ClasificacinExisten diversos criterios para la clasificacin de la cargas, entre las cuales sedestacan:

Localizacin geogrfica

Tipo de utilizacin de la energa

Dependencia de la energa elctrica

Efecto de la carga en sistema de distribucin

Tarifas


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Factores utilizados en distribucin

En ingeniera elctrica de distribucin existen algunos trminos que explican

claramente las relaciones de cantidades elctricas que pueden ayudar aprecisar las caractersticas de una manera sencilla; asimismo, estas relacionesson tiles para determinar los efectos que la carga puede causar en el sistema.

Factor de carga

Se define como factor de carga la relacin entre la demanda promedio en unintervalo dado y la demanda mxima que se observa en el mismo intervalo.Como base en lo anterior puede expresarse el concepto en forma matemtica:


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Factores utilizados en distribucinFactor de carga

La definicin del factor de carga debe ser especfica en el establecimiento del intervalo dela demanda, as como el perodo en que la demanda mxima y la carga promedio seapliquen. Por tanto, los lmites que puede observar el factor de carga sern:

0< Fc < 1

El factor de carga indica bsicamente el grado en que el pico de carga sesostiene durante el perodo.

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


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Factores utilizados en distribucinFactor de demanda

El factor de demanda en un intervalo de un sistema o de una carga, es relacin entresu demanda mxima en el intervalo considerado y la carga total instalada.

Obviamente el factor de demanda es un nmero adimensional; por tanto, la demandamxima y la carga instalada se debern considerar en las mismas unidades. El factor de

demanda generalmente es menor que 1.

En los casos donde se presenta un factor de demanda mayor a 1, entoncesexiste un sobrecarga en la instalacin en cuestin.

Matemticamente se puede expresar de la siguiente manera:


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Factores utilizados en distribucinFactor de potencia

Aunque el significado de factor de potencia de cargas fijas y concentradas es fcilmentecomprensible, esta misma definicin no se puede aplicar en toda su extensin para cargasvariables y distribuidas.

El factor de potencia se define bsicamente como la relacin entre la potencia activa y la

potencia aparente. Cuando se aplica a circuitos polifsicos en que el voltaje y la corrienteson senoidales y balanceados, el circuito se analiza por fase; as, el factor de

potencia est dado de la siguiente manera:


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Factores utilizados en distribucinFactor de prdidas

Para un sistema el factor de prdidas se define como la relacin entre potencia de prdidapromedio y el valor mximo de potencia disipada en prdidas en un intervalo. Esto se puederepresentar matemticamente as:

Por lo regular, las prdidas de potencia se calculan para la potencia de punta decarga.


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Factores utilizados en distribucinFactor de diversidad

En la ejecucin de un proyecto interesar el valor de cada demanda individual y sobretodo la del conjunto de cargas.

La diversidad entre las demandas mximas se mide por el factor de diversidad, que sepuede definir como la relacin entre la suma de las demandas mximas individuales entre

la demanda mxima coincidentedel grupo de cargas.

Matemticamente se puede expresar de la siguiente manera:

El factor de diversidad es siempre mayor que 1.


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Factores utilizados en distribucinFactor de Coincidencia

A hora bien, el inverso del factor de diversidad se denomina factor de coincidencia osimultaneidad, el cual mide el porcentaje de la demanda mxima individual, con la demandamxima del sistema, es decir:

Mientras que el factor de diversidad no es menor que 1, el factor de coincidencianunca es mayor que 1.


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Relacin entre los factores de carga y prdida

La relacin entre el factor de carga y el de prdida se expresa con las ecuacionesde H. Buller - A. Wodrow , y dictan de la siguiente forma:

La primera es la utilizada en nuestro pas


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Curvas de cargaCmo se construye una curva de duracin de carga?

1. Se ordenan los valores de potencia de mayor a menor y se enumeran las horas.

2. Se divide la suma acumulada de la potencia horaria entre la suma total de la potenciahoraria.

A continuacin se presenta una curva montona de carga:

Curva montona de carga

0

50

100

150

200

250

1 132 263 394 525 656 787 918 104911801311144215731704183519662097 2228 2359249026212752288330143145327634073538

Horas

Mva


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Clculo elctrico de redes de distribucinDensidad de corriente

La densidad mxima de corriente para cada conductor en rgimen permanente de corrientealterna y frecuencia de 60 Hz se deducirn de las intensidades mximas de corrientepermitidas, tal y como se muestra en la siguiente tabla:

* Conductores normalizados segn EDESUR DOMINICANA S. A.

Densidad mxima decorriente (A/mm2) Intensidad mxima (A)CONDUCTOR*

25 C 35 C 25 C 35 C477MCM (Hawk) 2,88 2,57 696 621266 MCM (Partridge) 3,55 3,17 480 4284/0 AWG (Penguin) 3,50 3,12 375 3351/0 AWG (Raven) 4,69 4,18 251 224


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Clculo elctrico de redes de distribucin

Impedancia

El valor de la resistencia por unidad de longitud, en corriente continua y a la temperatura ,vendr dada por la siguiente expresin:

donde:R: Resistencia del conductor con corriente continua a la temperatura C (/km).

R20: Resistencia del conductor con corriente continua a la temperatura de 20C (/km).20: Coeficiente de variacin de la resistividad a 20C en funcin de la temperatura (C-1).: Temperatura de servicio del conductor (C).

( )[ ]201RR 2020 += (/km)


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Impedancia

La resistencia del conductor, por unidad de longitud, en corriente alterna y a latemperatura , vendr dada por la siguiente expresin:

donde:R: Resistencia del conductor con corriente alterna a la temperatura C (/km).R: Resistencia del conductor con corriente continua a la temperatura C(/km).ys: Factor de efecto pelicular.

( )sy1RR += (/km)


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Clculo elctrico de redes de distribucinLos valores de R20, R20, 20 e ys para los distintos conductores normalizados sern lossiguientes:

Se tendr en cuenta la configuracin del apoyo en simple o doble circuito, de forma que enun doble circuito la resistencia del doble circuito ser la mitad de la resistencia del simplecircuito.

Conductor 477 MCM(Hawk)

266 MCM(Partridge)

4/0 (Penguin) 1/0 (Raven)

R20(/km) 0,1171 0,2092 0,2611 0,5232

20(C-1) 3,9510-3 3,9510-3 8,7510-3 6,5010-3

R50(/km) 0,1310 0,2340 0,3296 0,6252

R75(/km) 0,1425 0,2546 0,3868 0,7102ys 9,4010

-3 9,4010-3 9,4010-3 9,4010-3

R20(/km) 0,1182 0,2112 0,2636 0,5281

R50(/km) 0,1322 0,2362 0,3327 0,6311

R75(/km) 0,1439 0,2570 0,3904 0,7169


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Reactancia inductiva

La reactancia de una lnea trifsica, por unidad de longitud y por fase, para lneasequilibradas, se determinar mediante la siguiente expresin:

siendo:f: Frecuencia de la red (60 Hz).

L: Coeficiente de induccin mutua por unidad de longitud (H/km).

Adems, el coeficiente de induccin mutua por unidad de longitud (L) vendr dado por la

expresin:

Lf2X = (/km)

4m 10r

Dlog605,4KL

+= H/km)


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Clculo elctrico de redes de distribucinAdems, el coeficiente de induccin mutua por unidad de longitud (L) vendr dado por laexpresin:

donde:K: Constante que, para conductores masivos es igual a 0,5 y para conductores cableadostoma los siguientes valores:

Dm: Distancia media geomtrica entre conductores (mm).r: Radio del conductor (mm).

4m 10r

Dlog605,4KL

+= H/km)

Constante en funcin del nmero de alambresN de alambres 7 33K 0,64 0,55


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El valor para la distancia media geomtrica entre conductores depender de laconfiguracin geomtrica de la lnea y ser:

Para simple circuito:

donde :d12, d23, d31: Distancia entre los distintos conductores con la configuracin de simplecircuito (mm).

3312312 dddDm = (mm)


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Para doble circuito:

siendo:

donde:

d1a, d2b, d3c,: Distancia entre los conductores de distintos circuitos con la configuracinde doble circuito (mm).

3

21

m D

DD

D

= (mm)

3

3123121 dddD = (mm)3

c3b2a13 dddD = (mm)

3a3c2b12 dddD = (mm)


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Clculo elctrico de redes de distribucinCada de tensin

Dadas las caractersticas particulares de distribucin ser necesario tener en cuenta la

cada de tensin que se produce en la lnea, debido a las cargas que estn conectadas a lolargo de esta.

Los clculos sern aplicables a un tramo de lnea, siendo la cada total de tensin la sumade las cadas en cada uno de los tramos intermedios.

L1 L2 L3 LN

Z1 Z2 Z3 ZN

P1 P2 P3 PN

PP1 PP2

PPp


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Podemos expresar la cada de tensin en una lnea trifsica como:

siendo:

U: Cada de tensin compuesta (V).I: Intensidad (A).Z: Impedancia por fase y por kilmetro de lnea (/km).L: Longitud del tramo de lnea (km).

LZI3U = (V)


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Para una lnea monofsicala cada de tensin se obtendr mediante la siguiente expresin:

siendo:

U: Cada de tensin compuesta (V).I: Intensidad (A).ZC: Impedancia por kilmetro de conductor de lnea (/km).ZN: Impedancia por kilmetro de conductor neutro (/km).L: Longitud del tramo de lnea (km).

( ) ( )NCNC ZZLILZLZIU +=+= (V)


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Para una lnea monofsicala cada de tensin se obtendr mediante la siguiente expresin:

siendo:

P: Potencia consumida la final de la lnea (kW).U: Tensin en el punto receptor de la lnea (kV).: ngulo de fase ().RC: Resistencia del conductor de lnea por fase y por kilmetro (/km).RN: Resistencia del conductor neutro por fase y por kilmetro (/km).XC: Reactancia del conductor de lnea por fase y por kilmetro (/km).XN: Reactancia del conductor neutro por fase y por kilmetro (/km).

( ) ( ) ( )[ ]

+++=

+=

cosU1000

LsenXXcosRRP

cosU1000

LZZPU NCNCNC (kV)


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Para una lnea trifsicala cada de tensin se obtendr mediante la siguiente expresin:

donde:P: Potencia consumida la final de la lnea (kW).

U: Tensin en el punto receptor de la lnea (kV).: ngulo de fase ().R: Resistencia de la lnea por fase y por kilmetro (/km).X: Reactancia de la lnea por fase y por kilmetro (/km).

( )

+=

=

cosU1000LsenXcosRP

cosU1000LZP

U (kV)


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Clculo elctrico de redes de distribucinPotencia a transportar

La mxima potencia de transporte de una lnea trifsica, limitada por la intensidad mxima

admisible, se determinar mediante la siguiente expresin:

siendo:

Pmax: Potencia mxima que puede transportar la lnea (kW).m: N de circuitos (1 2).U: Tensin nominal compuesta de la lnea (kV).Imax: Intensidad mxima admisible del conductor (A).

cos m o Factor de potencia medio de las cargas receptoras.

mmaxmax cosIU3mP = (kW)


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En el caso de una lnea monofsica, la expresin que se utiliza para calcular la mxima

potencia de transporte es la siguiente:

siendo:

Pmax: Potencia mxima que puede transportar la lnea (kW).m: N de circuitos (1 2).U: Tensin nominal de la lnea (kV).Imax: Intensidad mxima admisible del conductor (A).cos m o Factor de potencia medio de las cargas receptoras.

Hay que tener en cuenta que el punto crtico de la lnea es el tramo situado antes de laprimera carga, ya que despus de esta la intensidad que circular por la lnea siempreser menor.

mmaxmax cosIUP = (kW)


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En las siguientes tablas aparecen los valores de potencia mxima para simple y doble

circuito, limitada nicamente por la intensidad mxima admisible del conductor, para losdistintos niveles de tensin y para factores de potencia de 0,8, 0,9 y 1.

Potencia mxima limitada por intensidad mxima (MW)Simple circuito monofsico

4/0 (Penguin) 1/0 (Raven)U (kV) cos m

25C 35C 25C 35C0,8 3,96 3,54 2,65 2,370,9 4,46 3,98 2,98 2,6613,21 4,95 4,42 3,31 2,96

0,8 7,47 6,67 5,00 4,460,9 8,40 7,51 5,62 5,0224,9

1 9,34 8,34 6,25 5,580,8 10,35 9,25 6,93 6,180,9 11,64 10,40 7,79 6,9634,51 12,94 11,56 8,66 7,73


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Potencia mxima limitada por intensidad mxima (MW)

Simple circuito trifsico477 MCM(Hawk)

266 MCM(Partridge)

4/0(Penguin)

1/0(Raven)U (kV) cos m

25C 35C 25C 35C 25C 35C 25C 35C0,8 12,73 11,36 8,78 7,83 6,86 6,13 4,59 4,100,9 14,32 12,78 9,88 8,81 7,72 6,89 5,16 4,6113,2

1 15,91 14,20 10,97 9,79 8,57 7,66 5,74 5,120,8 24,01 21,43 16,56 14,77 12,94 11,56 8,66 7,730,9 27,02 24,10 18,63 16,61 14,56 13,00 9,74 8,6924,91 30,02 26,78 20,70 18,46 16,17 14,45 10,83 9,66

0,8 33,27 29,69 22,95 20,46 17,93 16,01 12,00 10,71

0,9 37,43 33,40 25,81 23,02 20,17 18,02 13,50 12,0534,5 1 41,59 37,11 28,68 25,58 22,41 20,02 15,00 13,39


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Potencia mxima limitada por intensidad mxima (MW)

Doble circuito trifsico477 MCM

(Hawk)266 MCM(Partridge)

4/0(Penguin)

1/0(Raven)U (kV) Cos m

25C 35C 25C 35C 25C 35C 25C 35C0,8 25,46 22,72 17,56 15,66 13,72 12,25 9,18 8,190,9 28,64 25,56 19,75 17,61 15,43 13,79 10,33 9,2213,21 31,83 28,40 21,95 19,57 17,15 15,32 11,48 10,24

0,8 48,03 42,85 33,12 29,06 25,88 23,12 17,32 15,460,9 54,03 48,21 37,66 33,23 29,11 26,01 19,49 17,3924,91 60,03 53,57 40,74 36,92 32,35 28,90 21,65 19,32

0,8 66,54 59,37 45,89 40,92 35,85 32,03 24,00 21,42

0,9 74,86 66,79 51,63 46,04 40,34 36,03 27,00 24,0034,51 83,18 74,22 57,37 51,15 44,82 40,04 30,00 26,77


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63


La potencia que podr transportar la lnea, tanto trifsica como monofsica, porcarga dependiendo de la distancia entre cargas y de la cada de tensin mximaadmisible ser:

donde:

: Impedancia del conductor entre el cos de la lnea (/km).

L

%UU10P

2

= (kW)


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64

Clculo elctrico de redes de distribucinPrdida de potencia

Las prdidas de potencia en una lnea sern las debidas al efecto Joule causadopor la resistencia de la misma. Para una lnea trifsica vendrn dadas por lasiguiente expresin:

donde:

R: Resistencia de la lnea por kilmetro (/km).L: Longitud de la lnea (km).

I: Intensidad de la lnea (A).

2ILR3p = (W)


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Si la lnea es monofsica:

donde:

RC: Resistencia del conductor de lnea por kilmetro (/km).RN: Resistencia del conductor neutro por kilmetro (/km).L: Longitud de la lnea (km).I: Intensidad de la lnea (A).

( ) 2NC ILRRp += (W)


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El porcentaje de potencia de prdida en la lnea trifsica vendr dado por el cocienteentre la potencia perdida y la potencia transportada. Ajustando unidades se obtiene lasiguiente expresin:

(1)

potencia transportada por la lnea(2)

De (2) se deduce que valor de la intensidad es:

(3)

==

cosU10

ILR3100

P

p(%)P (%)

cos3 = IUP (kW)

=

cosU3

PI (A)


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Sustituyendo (3) en (1), se deduce la expresin final:

siendo:

U: Tensin compuesta de lnea (kV).R: Resistencia de la lnea por kilmetro (/km).L: Longitud de la lnea (km).cos : Factor de potencia de la lnea.P: Potencia consumida (kW).

22 cos10

(%)

=

U

LRPP (%)


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Para el caso de una lnea monofsicaobtenemos los siguientes resultados:

(4)

potencia transportada por la lnea (5)

De (5) se deduce que valor de la intensidad es:

(6)

= cosIUP (kW)

( )

+==

cosU10

ILRR100

Pp

(%)P CN (%)

=

cosUPI (A)


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Sustituyendo (6) en (3), se deduce la expresin final:

siendo:

I: Intensidad del conductor (A).U: Tensin de lnea (kV).RC: Resistencia del conductor de lnea por kilmetro (/km).RN: Resistencia del conductor neutro por kilmetro (/km).

L: Longitud de la lnea (km).cos : Factor de potencia de la lnea.P: Potencia consumida (kW).

( )

+=

22CN

cosU10

LRRP(%)P (%)


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Clculo elctrico de redes de distribucinPotencia de cortocircuito

La potencia de cortocircuito se puede expresar de la siguiente manera:

La importancia de la Pcc radica sobre todo en los aspectos relacionados con la correccinde perturbaciones, huecos, distorsiones armnicas, etc. Este parmetro sin lugar a duda esuno de los ms importantes al momento de conceder al cliente una peticin de suministro.

ccCC

Z

UP

2

=


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71

Redes y SubestacionesUbicacin, tamao.

Las subestaciones de distribucin generalmente estn en el centro de la zona que atienden,en la que distribuyen energa. Al estar en el centro de una zona de carga, el espacio esvalioso por lo que debe ser bien aprovechado.

El rea que se debe servir se caracteriza por tener cierta densidad de carga (potencia /superficie), pensando que esta rea tiene cierto radio (longitud) queda determinada la

potencia (tamao) de la subestacin.

Potencia subestacin = radio ^2 * PI * densidad

La ubicacin de la subestacin fija el tamao de la zona que debe alimentar, losalimentadores primarios deben llegar hasta los lmites del rea servida. Segn sea la carga

del alimentador y sus caractersticas podr ser ms o menos largo y esto fija el rea que sepuede cubrir.


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Redes y SubestacionesRelacin con el nmero de alimentadores primarios.

Desde la subestacin de distribucin se irradian los alimentadores primarios, su cantidadpuede ser mayor o menor, pero cada uno de ellos debe atender en condiciones tcnicas

aceptables el rea que le corresponde.

Potencia alimentador = Potencia subestacin / Numero de alimentadores

El cable debe verificarse para que no se sobrecargue en condiciones de mxima corrientetransmitida, frecuentemente su dimensionamiento esta condicionado por la corriente quedebe transportar, el alimentador, generalmente de longitud importante en cambio se debeverificar para la cada de tensin.

Otra verificacin que debe hacerse es que el cable soporte un cortocircuito en proximidaddel centro hasta que intervengan las protecciones, que a su vez deben ajustarse de manerade no forzar costosos sobredimensionamientos.


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CONFIABILIDAD DE SISTEMASELCTRICOS DE DISTRIBUCIN

Confiabilidad de sistemas elctricos de


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Confiabilidad de sistemas elctricos dedistribucin

La confiabilidad de un Sistema Elctrico de Distribucin se ve relacionada con laprobabilidad de que el sistema no falle. Por lo que la confiabilidad se encuentraestrechamente descrita por el nmero de cortes del servicio durante el ao y el tiempo en

reestablecer el servicio: deteccin y correccin de la falla. Lo anterior se ve reflejadomediante la obtencin de los ndices de confiabilidad del Sistema, los cuales dependen delmodelo del Sistema y la metodologa empleada para evaluar esos ndices.

Los mtodos basados en anlisis analtico (el ms destacado es el que se basa en los

procesos de Markov) y los mtodos basados en simulaciones (Monte Carlo), se encuentranentre los dos mtodos ms importantes para evaluar la confiabilidad. Los mismos poseenventajas y desventajas, que deben ser consideradas al escoger el mtodo que se emplearpara evaluar los ndices del Sistema, los cuales dependern de la informacin histrica quese tenga del sistema, las herramientas con que se disponga y las condiciones o variablesque se deseen toman en cuenta en la evaluacin.



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La confiabilidad o continuidad en el suministro, se evala mediante diferentes ndices dedesempeo, por lo cual cuando la confiabilidad es medida con base en stos, posee dosorientaciones, la del registro de eventos pasados (historial de fallas) y la prediccin de la

confiabilidad (pronostico de continuidad)

La evaluacin, se realiza mediante el clculo de varios ndices de confiabilidad, paradeterminar el comportamiento que tendr la Red a futuro, para tomar las accionesnecesarias de diseo o las modificaciones de ciertos elementos que la componen, para

evitar futuras complicaciones.



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Al determinar el comportamiento a futuro que tendra la red, se podrn tomar acciones, nosolo a nivel de diseo, si no que tambin, se podrn tomar acciones a nivel de:

Sistema de mantenimiento preventivo

Capacitacin del personal de mantenimiento

Registro y precalificacin de proveedores de equipos Coordinacin con otros entes pblicos

Equipamiento de las cuadrillas de mantenimiento

Planeamiento de la red de distribucin (circuitos dedicados)

Pero he all una gran disyuntiva: Qu debe realizarse primero, el planeamiento o laevaluacin de los ndices?



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Si se desea realizar un planeamiento a futuro, se deben emplear los ndices tericossugeridos, para obtener un equilibrio, al planear una red que sea confiable, tanto desde elpunto de vista tcnico, como econmico. Sin embargo la confiabilidad debe ser vista como

un parmetro ms de la decisin al realizar el planeamiento.

Donde se desea ampliar la red, estos ndices de confiabilidad pueden ser tericos,dependiendo del mtodo a utilizar y de su conocimiento previo, o pueden ser reales, en elcaso de que la empresa o el diseador de la red, posea una buena base de datos histricos,producto de un detallado registro de las principales actividades de mantenimiento yoperacin de la Red.



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La confiabilidad como una funcin, expresa una probabilidad de sobre vivencia a travs deltiempo, en otras palabras, es la probabilidad de que un elemento o un sistema operando

bajo ciertas condiciones, no falle en un determinado lapso.

En el caso de hablarse de un componente aislado, esta funcin puede definirse como unaexponencial decreciente, en donde la probabilidad de operar en ptimas condiciones se daa inicios de su puesta en funcionamiento, luego cuando transcurre el tiempo, las

probabilidades disminuyen, debido a que el componente se encuentra expuesto a factoresexternos y la vida til y el desempeo de ste va disminuyendo.



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Co ab dad de s ste as e ct cos dedistribucin

Para ilustrar la funcin de confiabilidad se presenta la siguiente figura:



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distribucinLa calidad de servicio es el conjunto de caractersticas tcnicas y comerciales, inherentes al

suministro elctrico, exigibles por los sujetos, consumidores y por los rganoscompetentes de la Administracin.

La calidad de servicio viene configurada por el siguiente contenido:

Continuidad del suministro, relativa al nmero y duracin de lasinterrupciones del suministro.

Calidad relativa a las caractersticas de la onda de tensin. Calidad en la atencin y relacin con el cliente, relativa al conjunto de

actuaciones de informacin asesoramiento y contratacin.


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ARQUITECTURADE LA RED

Objetivos delProyecto


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OBJE

TIVOS

EXTERNOSMejorar la calidad delservicio y atencin al cliente

INTERNOSHomogeneizar la estructurade la red.

Unificar criterios sobre tipo

y situacin de loselementos de proteccin.

Simplificar el Mantto. de laRed.

Facilitar la labor deEstudios y Planificacin.

Definir una normativa deoperacin.

Reducir los costes deoperacin.

Incrementar la seguridad

DEFINICION

Diseo de la red del Sistema

Elctrico, desarrollando una

estructura sistemtica y fiable de

acuerdo a las caractersticas y

necesidades del propio Sistema

PLANTEAMIENTO

Establecer unas normas claras

para el desarrollo de la red y una

metodologa precisa para que su

explotacin sea sencilla y

coordinada.

Antecedentes


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El sistema de distribucin heredado de la CDEse ha caracterizado por la fusin de distintaspolticas de Desarrollo de Red. La estructura de la Red no era pues homognea y

ello redundaba en: Altos costes de mantenimiento.

Dificultad para realizar mantenimientopreventivo. Complejidad para realizar estudios y planificacin

de red.

En general se tenda a conseguir el mximo nmerode posibilidades de socorro ante fallos. Compleja estructura de red Dificultad de seleccin de maniobra ptima Dificultad de implantacin de procedimientos de

operacin.

PROBLEMTICA

Plan de Arquitectura de RedEstablecimiento de normasAdaptacin de la red actual

Adecuacin de instalaciones

Procedimientos de Operacin

Plan de Telecontrol

ACCIONES


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84


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85


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Definicin de criterios deArquitectura de Red.

Revisin de UUCC

Revisin de Proyectos tipo

Normativa


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CRITERIOS BSICOS PARA LA DEFINICIN DE LA ARQUITECTURA

Normativa

Segmentacin delmercado

Ciudades

Villas

Rural

Jerarquizacin del mercadoSimplificacin de la

red

Tipo de red.Area :

Subterrnea :

Red Abierta.

Red Cerrada.

Explotacin Radial.

Explotacin Radial.

Telecontrol de la red.

Reduccin diversidad de tensionesSoluciones prcticas y adaptable a la red existente


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88

NORMATIVA

Seccin del conductorSeccin del conductorCanalizaciones

Disposicin de los cablesSealizacinSituacin

Revisin Proyecto Tipo Proteccin contrasobretensiones autovlvulas

Revisin UUCC seccionador fusible o seccionador en primer apoyo del racimo oderivacinRevisin UUCC seccionador fusible o seccionador en apoyo lineal principal

Revisin UUCC puente amovibleRevisin UUCC derivacin doble con seccionador fusibleRevisin UUCC derivacin rgidaRevisin UUCC Telecontrol: - Interruptor/seccionador areo

- Interruptor/seccionador subterrneo- Indicador de paso de falta luminoso

Revisin Proyecto Tipo Lneas AreasRevisin Proyecto Tipo Lneas Subterrneas

PROYECTOS TIPO

Revisin Proyecto Tipo Subestaciones y Centros de Transformacin Potencia y AmpliacionesEsquema elctricoObra civil-edificioEquiposProtecciones

TelecontrolDefinicin Proyecto Tipo Telecontrol en MT Situacin

UUCC MS UTILIZADAS ENARQUITECTURA


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ARQUITECTURA DE LA REDDE M.T. SUBTERRNEA


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EMPLEOEn redes urbanas y semiurbanas

TENSIN

12.5/34.5 kV.

TRATAMIENTO NEUTRO

aislado.

PROTECCIONES EN CABECERASobreintensidad FN Homopolar

I. CARACTERSTICAS PRINCIPALES


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La red ser apoyada pero explotada radialmente. La funcin esencial de la estructura de la red de media tensin

ser garantizar la posibilidad de alimentacin desde los dosextremos, a todos los circuitos que forman dicha red y elsocorro a si misma en caso de fallo n-1.

La red debe ser acoplable para evitar los cortes a los clientesen maniobras programadas.

La estructura de la red permitir su adaptacin a la evolucin dela demanda a lo largo del tiempo.

II. PRINCIPIOS BSICOS


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A) ELEMENTOS DE LA ESTRUCTURA

Puntos de alimentacin: Sern siempre las salidas de M.T. en lassubestaciones y excepcionalmente, centros de reparto oalimentacin.

Puntos de socorro:Centros de reflexin.Centros de transformacin lmite de bucle o ptalo.

Telecontrol: Tanto los puntos de alimentacin como los desocorro dispondrn de interruptores telecontrolados.

III. SOLUCIONES GENERALES


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93

B) AUTOMATIZACIN, TELECONTROL Y MECANISMO DE PASO DEFALTA

Criterio de ubicacin de interruptores telecontrolados. El nmerode interruptores telecontrolados a instalar entre el punto dealimentacin y el punto de socorro ser:

a) Potencia instalada < 3000 KVA: Cero. Ningn punto detelecontrol intermedio

b) Potencia entre 3000 y 10.000 kVA: Uno.

c) Potencia >10.000 kVA y L < 10 km: Uno.

d) Potencia instalada >10.000 kVA y L > 10 km: Dos.



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B) AUTOMATIZACIN, TELECONTROL Y MECANISMO DE PASO DEFALTA

Criterios de ubicacin de DPF (Detectores de Paso de Falta). Seinstalarn en los interruptores con telecontrol. En puntosintermedios entre los puntos de alimentacin y socorro y los

interruptores telecontrolados. Entre estos cuando exista ms deuno.



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C) ESTRUCTURAS ELEMENTALES

PTALO

Esquema

Ocupacin de la red: Potencia punta inferior al 50% de la capacidaddel circuito. Se admite hasta el 60% regulando el tarado de lasprotecciones de cabecera de ambos circuitos para que admitan hasta el120% de la nominal.

Esquema centro transformacin frontera



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96


HUSO N de ceros: 1

N de circuitos activos: mximo 10

Esquema

Ocupacin de la red: Para 10 circuitos y un cero: 90,9 %.




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97


ESPIGA N de ceros: 1

N de circuitos activos: mximo 10

Esquema

Ocupacin de la red: Para 10 circuitos y un cero: 90,9 %.




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D) ESTRUCTURAS INTERCONECTADAS

PTALO APOYADO

Esquema

Esquema centro transformacin lmite



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99


HUSO APOYADO

Esquema

Esquema centro reflexin



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100


ESPIGA APOYADA

Esquema

Esquema centro reflexin



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ALIMENTACIN A SUMINISTROS CON DOBLE ACOMETIDA

Para los casos de clientes que por sus caractersticas necesitenuna mayor seguridad de suministro se podr disear una segundaalimentacin, que en funcin de la seguridad deseada podr serdesde la misma o distinta subestacin, segn se indica acontinuacin.

IV. SOLUCIONES ESPECFICAS


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DOBLE ALIMENTACIN INDISTINTA. Es el caso en que el cliente solicita

poder cambiar a voluntad de una a otra alimentacin toda la potencia y sinprevio aviso a U.F.

Esquema

Esquema del centro



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SEGUNDA ALIMENTACIN DE SOCORRO PARA TODA LA POTENCIA.

El cliente tendr una acometida definida como prioritaria, de la cual estartomando normalmente.

Esquema

Esquema del centro



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SEGUNDA ALIMENTACIN DE SOCORRO PARA POTENCIA PARCIAL.

El cliente deber contar con dos instalaciones independientes u otro sistemafiable de manera que nunca se demande por la acometida de socorro lapotencia de la principal, ni puedan acoplarse las mismas.

Esquema



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105

ARQUITECTURA DE LA REDDE M.T. AREA


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EMPLEO:En mbitos rurales y semiurbanos donde el entorno urbanstico lo hagaposible.

TENSION12.5/34.5 kV.

POTENCIA MXIMA DE CORTOCIRCUITO350 MVA

PROTECCIONES EN CABECERA:

Sobreintensidad FN y reenganche automtico R+L. (ExcepcionalmenteR+2L)

TRATAMIENTO DEL NEUTROAterrizado

I. CARACTERSTICAS PRINCIPALES


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La red troncal ser apoyada pero explotada radialmente en condicionesnormales de funcionamiento.

La red debe ser acoplable para evitar los cortes a los clientes enmaniobras programadas.

La estructura de la red permitir su adaptacin a la evolucin de lademanda a lo largo del tiempo.

II. PRINCIPIOS BSICOS


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A) TIPOS DE RED

RED TRONCALDefinicin:

Denominamos lnea troncal o principal al conjunto de tramos de lnea,comprendidos entre la subestacin y el seccionamiento frontera.

Caractersticas: Red de gran fiabilidad: mantenimiento especfico. Seccin elevada. Se podr utilizar en cada caso valorando el coste de

la inversin y las prdidas. Deber estar apoyada, siempre que se justifique econmicamente,

aunque explotada radialmente. En caso de incidencia, la red troncal deber socorrerse mediantemaniobras procedimentadas.

El mbito de explotacin radial normal est determinado por unseccionamiento frontera.



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A) TIPOS DE RED

RED DERIVADA

Definicin: Denominamos red derivada a los ramales con origen en la red troncal,

as como los racimos de centros de transformacin.

Caractersticas: Es una red radial. La seccin a utilizar ser 266 ACSR o 1/0 ACSR.



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A) TIPOS DE RED

RACIMOS

Definicin: Agrupacin reglamentaria de centros de transformacin (actualmente

hasta 8 transformadores, 800 kVA y 4 km desde cabecera de racimo altransformador ms alejado) que derivan de una lnea derivada o de lared troncal.



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B) ESTRUCTURAS ELEMENTALES DE LA RED

RED TRONCAL

Puntos de alimentacin Sern siempre las salidas de M.T. en las subestaciones y

excepcionalmente, centros de reparto o alimentacin.



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RED TRONCALPuntos de socorro

Centros de Reflexin. El concepto de Centro de Reflexin es similarque el empleado en las estructuras de redes urbanas, con unaspequeas diferencias:

a)El cable cero de la estructura urbana es una lnea de socorro queno lleva, normalmente, carga alguna. En red area se admite quelleve carga, siempre y cuando disponga de un margen suficientepara socorrer a cualquiera de las otras lneas.

b)El Centro de Reflexin puede no existir como tal centro. Los

interruptores telemandados que lo constituyen pueden estar endistintos emplazamientos. Por lo tanto, el Centro de Reflexin,dependiendo de su ubicacin, podr ser Exterior o Interior.

Seccionamiento frontera de ptalo o ptalo apoyado (puente). Laslneas constitutivas de la red troncal podrn formar estructuras similaresa la red urbana.



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113


PTALO

Esquema


III SOLUCIONES GENERALES


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B) ESTRUCTURAS ELEMENTALES DE LA REDHUSO

Esquema




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115


ESPIGA

Esquema



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116



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117


RED DERIVADA

Es una red radial, no teniendo otra posibilidad de alimentacin desdeotras lneas secundarias o principales.

Excepcionalmente, una derivada puede apoyarse, preferentemente enla misma salida:

cuando alimente a ncleos de poblacin de ms de 2000 habitantes. suministros de especial relevancia (tales como hospitales, bomberos,

servicios pblicos esenciales)




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C) ELEMENTOS DE CORTE Y SECCIONAMIENTO

RED TRONCAL

Los seccionamientos a utilizar sern interruptores telecontrolados (24 kV y400 A). La maniobra en la red troncal ser telemandada, medianteInterruptores Telecontrolados (IT).

Denominamos segmento al conjunto de tramos de lnea enmarcados pordos IT o una subestacin / final de lnea y un IT.

Cada segmento tendr definidas una alimentacin normal y una

alternativa.




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RED TRONCAL

Dentro de cada segmento se podrn definir elementos de maniobraintermedios en los siguientes casos:

a) De acuerdo a la siguiente tabla aplicativa.n/Lpkm)

5 km 10 km 15 km 20 km 25 km 30 km 35 km 40 km 45 km 50 km

2 0 0 0 1 1 1 1 2 2 24 0 0 0 1 1 1 1 2 2 26 0 0 1 1 1 1 2 2 2 28 0 0 1 1 1 1 2 2 2 2

10 0 0 1 1 1 1 2 2 2 212 0 1 1 1 1 2 2 2 2 214 0 1 1 1 1 2 2 2 2 216 0 1 1 1 1 2 2 2 2 218 1 1 1 1 2 2 2 2 2 220 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2




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120


RED TRONCAL

b) Donde no correspondiendo de acuerdo a la anterior tabla aplicativa yexistan condiciones geogrficas o de comunicaciones que interrumpanel recorrido de la lnea que obliguen a largos desplazamientos paracontinuar el mismo.




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RED DERIVADA

Los seccionamientos utilizados en cabecera de lnea secundariapodrn ser:

Seccionador manual.

Autoseccionador.

Interruptor telecontrolado (24 kV y 400 A).




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RACIMOS

Los racimos se conectarn a las lneas secundarias yexcepcionalmente a la lnea troncal a travs de:

Seccionador fusible de expulsin con eslabn fusible de 50 A.

Autoseccionador.

Dentro de los racimos, cada transformador se podr separar de la

red mediante la correspondiente conexin amovible.

O O



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D) AUTOMATIZACIN, TELECONTROL Y MECANISMOS DEDETECCIN DE PASO DE FALTA

RED TRONCAL

El nmero de interruptores telecontrolados a instalar entre la subestaciny el elemento de seccionamiento frontera se determinar para cadasalida en particular de acuerdo al siguiente grfico.

Siendo: P: Potencia instalada en la salida en kVA. N: Nmero de interruptores telecontrolados. L: Longitud de la salida (excluidas derivadas con

autoseccionador o telecontrol).



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NMERO DE TELECONTROLES EN LINEA TRONCAL APOYADA

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

130

140

150

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 18000 20000

P potencia instalada en kVA

L

longitud

enkm 1

2

3

4

5

6


RED TRONCAL APOYADA



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RED TRONCAL EN ANTENANMERO DE TELECONTROLES EN LINEA TRONCAL EN ANTENA

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

130

140

150

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 18000 20000

P potencia instalada en kVA

L

longitudenkm

1

2

3

4

5



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RED DERIVADA

El equipo a instalar en la derivacin se determinar para cada unaen particular de acuerdo al siguiente cuadro:

Siendo:

P: Potencia instalada en el segmento en kVA (Incluye Pd) Pd: Potencia instalada en la derivacin en kVA L: Longitud de la derivacin en km

Aparato (P - Pd) * LSeccionador manual < 7.000Autoseccionador > 7.000Interruptor Telecontrolado > 38.000

( )P P Ld



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RED DERIVADA

Detectores de Paso de Falta luminosos: donde no se instaleautoseccionador o interruptor telecontrolado, se determinarn para cadauna en particular de acuerdo al siguiente cuadro:

P L >= 2.200

Potencia segmento Longitud de la derivada1.000 kVA > 2,2 km1.500 kVA > 1,5 km

2.000 kVA > 1,1 km3.000 kVA > 0,8 km

Siendo:P: Potencia instalada en el segmento de red considerado (kVA).L: Longitud de la derivada en km.



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D) AUTOMATIZACIN, TELECONTROL Y MECANISMOS DE

DETECCIN DE PASO DE FALTARACIMOS

El equipo a instalar en el racimo se determinar para cada uno enparticular de acuerdo al siguiente cuadro:

(Pd - Pr) * L

Siendo:

Pd: Potencia instalada en la derivada en kVA (Incluye Pr)Pr: Potencia instalada en el racimo en kVAL: Longitud del racimo en km

Aparato (P - Pd) * LSeccionador fusible deexpulsin (*)

< 7.000

Autoseccionador > 7.000

IV. REGULACIN DE TENSIN


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129

REGLAMENTACIN

La reglamentacin vigente exige la entrega de energa a la tensin nominal dered +7.5 %.

Este valor se tomar como lmite en rgimen permanente (t > 3 min.) que esaproximadamente el tiempo de actuacin de la regulacin.

Pudindose exceder esta cantidad en perodos transitorios de duracin < 3 min.



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TENSIN MXIMA DE SALIDA DE SUBESTACIN

Como regla general se puede ajustar la regulacin de los trafos AT-RR/MT a:

Uregulador = Unominal + 5 %



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CADA DE TENSIN MXIMA EN MT

Condiciones normales:

Condiciones de emergencia:

Tensin final cliente BT - 10%

URMT admisible = 10 %

URMT admisible = 15 %



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132

APLICACIN DE REGULADORES DE TENSIN

En aquellas lneas donde no sea posible dar socorro sin superar la mximacada de tensin permitida en condiciones de emergencia, se instalar unregulador de tensin en el punto frontera.

El tipo de reguladores a instalar ser de 100/50 A. nominales con capacidadde regulacin +/- 10% por fase y conexin en V. El mbito de aplicacin deeste tipo de reguladores corresponde a situaciones en las que en emergenciase obtenga una cada de tensin comprendida entre el -15% y -21% quecorresponde a los valores de PxKm contemplados en las siguientes grficas:



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133




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ARQUITECTURA DE LA REDDE B. T. Y CENTROS DE

TRANSFORMACIN

A. DEFINICIONES


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Lnea Principal:

Lnea elctrica que tiene su origen en el centro de transformacin yalimenta distintas derivaciones y acometidas.

Derivacin:Lnea elctrica que tiene su origen en otra lnea principal o derivacin.

Acometida:Parte de la red elctrica comprendida entre la red de distribucin (lneaprincipal o derivacin) y la caja general de proteccin.

La lnea principal y derivaciones cada una en su trazado sern de

seccin uniforme.

B. CENTROS DE TRANSFORMACIN


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Potencias a utilizar:

Las potencias utilizables en el proyecto de las nuevas instalaciones son lassiguientes:

Los Centros de Transformacin de ms de una mquina se podrn utilizarcuando dicha potencia sea necesaria para atender a una sola finca.

Tipo de centro detransformacin

Potencias instaladas(kva)

Sobre poste hormign 25 - 50 - 75

Pie de poste 150 - 225

Caseta 250 - 2000

C. RED DE BAJA TENSION


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Secciones y longitudes

Red urbana subterrnea

Red residencial o semiurbana subterrnea

Tramo Secciones mm2AlLnea principal 240

Acometidas 240; 150; 95; 50

Tramo Secciones mm2AlLnea principal 240; 150Derivaciones 240; 150; 95Acometidas 240; 150; 95; 50



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Secciones y longitudes

Red area semi - urbana o rural

Tramo Secciones mm2AlLnea principal 3x150/80 3x95/54,6

Derivaciones 3x95/54,6 3x50/54,6Acometidas 3x50/54,6 3x25/54,64x16 2x164x10(Cu) 2x10(Cu)



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Longitud de las lneas:

El radio mximo de distribucin de un Centro de Transformacinser el siguiente en funcin del tipo de mercado:

Mercado Longitud mxima (m)Urbano 110

Residencial 200Semiurbano 300

Rural 800



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Selectividad entre los fusibles de las salidas en en el Centro de

Transformacin:La Tabla adjunta indica el fusible mximo admisible en unaacometida en funcin del fusible en el cuadro de Baja Tensindel Centro de Transformacin:

Tipo de RedSeccin del

CableFusible en cuadro B.T. Fusible mximo en

C.G.P.

Subterrnea 240 400 A


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Red de Baja Tensin Area:

La red de Baja Tensin area ser siempre radial, conprotecciones en la salida del Centro de Transformacin y en lasacometidas (CGP).

La conexin de las acometidas y derivaciones ser en T.CT

3 x 150mm/ 80 mm A 19550

50251610

CGPCGPCGP

ACOMETIDAACOMETIDA ACOMETIDA

50251610

ESQUEMA DE RED


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Red de Baja Tensin Subterrnea:

La red subterrnea de Baja Tensin ser siempre radial, conprotecciones en la salida del Centro de Transformacin y en lasacometidas (CGP).

Las acometidas sern mixtas (Entrada/Salida, T), con los

siguientes rangos de utilizacin:

En caso de acometidas de poca potencia o urbanizaciones seinstalar un mnimo de una acometida con Entrada/Salida cada50 kW de potencia mxima demandada.

Fincas AcometidaPotencia prevista (*) >= 50 kW. E/S

Potencia prevista (*) < 50 kW. T


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DESARROLLO DE LAARQUITECTURA

FASE I: AMBITO DE SUBESTACIONES

FASE II: CONECTIVIDAD

FASE III: TOPOLOGA

FASE IV: ADECUACIN

ALCANCEDESARROLLO

AMBITO CONECTIVIDAD ADECUACIN

DESARROLLO


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FASE I. DEFINICIN DEL AMBITO DE SUBESTACIONES

Definicin del dominio elctrico de cada subestacin

Asignacin de cada uno de los elementos de la

red a una subestacin

Seleccin de puntos frontera de lneas principales

Definicin de puntos de corte de las lneas secundarias


ALCANCEDESARROLLO


DESARROLLO


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FASE II. DEFINICIN DE LA CONECTIVIDAD

ESTRUCTURAR LA RED DE FORMA QUE SE PUEDA

OPERAR SEGN EL MODELO DEFINIDO

Colocacin de elementos de corte en lneas principales ysecundarias

Supresin de elementos de corte situados en lugaresimpropios de lneas principales y secundarias

Apertura de Puentes-Supresin de tramos

Derivaciones dobles


FASE III. TOPOLOGIA

APLICACIN EN VILLAS

DESARROLLO


DESARROLLO


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APLICACIN EN VILLAS

CABLES 3x1x240 3x1x150 mm Al (EN FUNCIN DEL PLAN DIRECTOR) RED MALLADA EXPLOTACIN RADIAL

ESTRUCTURA ELEMENTAL: BUCLE

PUENTE: SUBESTACIN A - SUBESTACIN B

PUENTE: SUBESTACIN - CENTRO REFLEXIN

PTALO: SUBESTACIN A - SUBESTACIN A EJEMPLO ESTRUCTUAL ELEMENTAL:

SECCIN CABLE: 3 x 1 x 240 mm Al

N C.T. POR CABLE: 8 DE 2 x 630 kVA

POTENCIA MAX. CABLE: 0,8 x 8 x 1260 = 8064 kVA

TELEMANDADO CADA: 2520 kVA. PUNTOS A TELECONTROLAR (5)

- INTERRUPTORES SUBESTACIN

- CENTRO DE REFLEXIN

- TRANSFORMADORES 2, 4, 6

T T T T

1 2 3 4 5 6 7 8

T

AMBITO

DESARROLLO


DESARROLLOALCANCE


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RESTO DE ACTUACIONES SOBRE INSTALACIONES YELEMENTOS PARA CONSEGUIR LA

ESTRUCTURACION DE LA RED DE ACUERDO A LOSPROYECTOS TIPO

Actuaciones sobre racimos

Plan de Villas

Construccin de Centros de Reflexin

Cables 0

Adecuacin de la seccin de los conductores

Adecuacin de CTs

FASE IV. ADECUACIN DE INSTALACIONES

ARQUITECTURA DE LA REDARQUITECTURA DE LA RED


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149

ARQUITECTURA DE LA REDARQUITECTURA DE LA REDDE DISTRIBUCIDE DISTRIBUCINN

Conferencia COPIMERA 2003Empresa: EDESURPonente: Santo PercelREPBLICA DOMINICANA

Qu es la Arquitectura de la Red?

Definicin restringida:


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Topologa de interconexindel conjuntode instalaciones que constituyen la redde distribucin.

Definicin amplia:Conjunto de criterios, recomendaciones yactuacionesque se proponen y llevan a

cabo para obtener la topologa de reddeseada.

Objetivo de la Arquitectura de Red


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151

CALIDADDEL SERVICIO

Propuesta bsica de Arquitectura de Red


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Redisearpara obtener: redes sencillas

de sencilla operacin

Preparar la red para la nueva regulacin y marco decompetencia

Beneficios

Calidad de servicio


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153

Diseo de instalacionesOperacinMantenimiento

Desarrollo de la redObras

Protecciones

Telecontrol

Metodologa

Garantizar el abastecimiento


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Generacin Red de Transmisin

Asegurar calidad de servicio al usuariofinal Red de distribucin

Estudio de la red de M.T.

Preliminares Toma de datos fsicos de las instalaciones


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Toma de cargas en los transformadores Digitalizacin de planos Definicin de la explotacin normal

Estudio de la explotacin Anlisis de flujos de carga y cadas de tensin Anlisis de respaldos Anlisis de incidencias

Reingeniera de la red de M.T.

Criterios de diseo normalizados Soluciones constructivas sencillas


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Soluciones constructivas sencillas Operacin fcil y sistematizada

fiabilidad seguridad

Segmentacin del mercado metas de calidad por distribuidor

Reingeniera de la red de M.T.

Disyuntor i

SeccionadoraOperacin local

Interruptor

TeleControlado

Estructura de la red de distribucin


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Lnea troncal o principal

Lneaderivada

Barra desubestacin

Sub derivada

Racimo:< 8 CTs


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Doble alimentacin Estructuras normalizadas

ptalo

huso (simple y apoyado) espiga (simple y apoyada)

Red de M.T. rural

Estructura en rbol


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Jerarquizacin de las lneas Principales o troncales Secundarias

Racimos Limpieza de las lneas principales Supresin de puntos de anillamiento

Estructuras Elementales

Ptalo:


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160


Huso:


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Centro de Reflexin

Cmo funciona?

Cable 0

Centro de Reflexin


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162

Centro de Reflexin


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163

Falla en un circuito!!


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164

Cable 0

Abreinterruptor

de cabecera

Avera Localizada

Segmentar circuito!!


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Cable 0

Abrir InterruptorIntermedio

TeleControlado(ITC)

Averalocalizada

Segmentar circuito!!


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166

Cable 0

Cerrarinterruptordel CR

Servicio repuesto parcialmente!!

Reparacinde avera


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167

Cable 0


Espiga:


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Cable 0

Estructuras interconectadas

Ptalo apoyado:


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Huso apoyado:


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170

Centro de reflexin

Cable 0


Espiga apoyada:


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Centros de

Reflexin

Rentabilidad de las inversiones


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Anlisis de rentabilidad de los proyectos VAN, TIR, VAN/inversin Anlisis de sensibilidad

Priorizacin por rentabilidad

Seleccin segn presupuesto y prioridad

Caso prctico: Santo Domingo


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Red de M.T. anterior a laArquitectura de Red


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175

Propuesta de Arquitectura

de Red a corto plazo


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Propuesta de Arquitecturade Red a medio plazo


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Si i i


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Situacin sin proyectovs. situacin con proyecto

CC.TT. en circuitos sobrecargados

Por Circuito Por S.E. Por Circuito Por S.E.

LPRA104 3.32% 0%

LPRA101 3.14% 0%

LPRA114 2.97% 0%

0%Los Prados 9.43%

Situacin s in proyecto Situacin con proyecto

% de CC.TT. alim entados por circuitos sobr ecargados

S.E. Circuito


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180

Embajador EMBA113 3.17% 3.17% 0% 0%

COHE103 2.56% 0%

COHE102 2.04% 0%

HERR108 2.87% 0%

HERR114 3.96% 0%

Centro de operaciones

de Herrera

Herrera Nueva

4.59%

6.83%

0%

0%

Por Circuito Por S.E. Por Circuito Por S.E.

#2 (LPRA-104) 3.32% 0%

#3 (LPRA-101) 3.14% 0%

#4 (LPRA-114) 2.97% 0%

#5 (LPRA-110) 3.78% 0%#6 (LPRA-112) 3 56% 0%

S.E. Circuito

Los Prados

Situacin sin proyecto Situacin con proyecto

% de CC.TT. alimentados por circuitos con cada de tens in > 5%

16.77% 0%

CC.TT. en circuitos con cadas de tensin


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181

#6 (LPRA-112) 3.56% 0%

#4 (EMBA-102) 2.38% 0%

#5 (EMBA-103) 3.16% 0%

Matadero #1 (MATA-103) 3.01% 3.01% 0% 0%

UASD #4 (UASD-112) 2.20% 2.20% 0% 0%

Arroyo Hondo #1 (AHON-101) 1.04% 1.04% 0% 0%

#1 (COHE-103) 2.56% 0%

#3 (COHE-104) 2.51% 0%#2 (HERR-114) 2.87% 0%#3 (HERR-108) 3.96% 0%

#2 (KDIE-103) 2.19% 0%

#1 (KDIE-104) 2.34% 0%

Feria #2 (FERI-402) 0.77% 0.77% 0% 0%

5.54% 0%

4.53% 0%

5.07%

0%

6.83% 0%

Embajador

Centro de operaciones

de Herrera

Herrera Nueva

Kilmetro 10.5

CASO PRACTICO:LOCALIZACION DE


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LOCALIZACION DEAVERIA EN M.T


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Dispara linea 3 en Subestacin de Palas, sealizando paso de falta losinterruptores IT1, IT2


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CMD comprueba la sealizacin de paso de falta en los ITs, abre el ms alejado a laSubestacin (IT2) y realiza una prueba cerrando el interruptor de cabecera (IAT). No dispara IAT,queda la avera localizada entre IT2 ITF.CMD enva a E.O.L. a recorrer el tramo aislado viendo detectores luminosos al avance


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E.O.L. localiza detector luminoso activado en derivacin. Abre SXS y CMD realizauna prueba cerrando IT2 no disparando IAT


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E.O.L. recorre la derivacin, localiza un indicador luminoso activado en racimo. Abre XS,abre IT2, cierra SXS y cierra IT2, quedando aislada la avera en racimo abierto

MUCHAS GRACIAS


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MUCHAS GRACIAS

Planificación de Redes de Distribución_Intec

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