UNIVERSIDAD NACIONAL DE ANTONIO ABAD DEL CUSCO

FACULTAD DE INGENIERÍA: ELÉCTRICA, ELECTRÓNICA, MECÁNICA Y MINAS

CARRERA PROFESIONAL DE: INGENIERÍA ELÉCTRICAASIGNATURA DE: OPERACIÓN DE SISTEMAS

INTERCONECTADOS DE POTENCIA

RESUMEN DE TESIS

DOCENTE: JORGE CHINCHIHUALPA GONZALES

ALUMNOS:

NATHALY MARY ESPINOZA SURCO 042159LUIS BRADY BRAVO LARA 050141

SEMESTRE 2012 - ICUSCO – PERÚ

PRESENTACIÓNEl presente trabajo de investigación establece técnicas y procedimientos necesarios para el análisis y planificación de la Inyección de Potencia Reactiva; el mismo que dentro de su desarrollo presenta:

Determinación, verificación y actualización de los datos de las líneas de transmisión, transformadores, generadores y equipos de compensación existentes.

Determinación del comportamiento de la carga, tomando en cuenta la variación horaria de la carga y los factores de potencia.

Recopilación de la estadística de perturbaciones en los dos últimos años.

Verificación de la información de los planes en expansión tanto en Generación como en Transmisión dentro del periodo 1997 – 2007.

Determinación de los requerimientos de potencia Reactiva en el SIS para cada uno de los años del periodo establecido.

Planificación de la inyección de potencia reactiva en el Sistema Interconectado Sur en base al análisis de los flujos de potencia y en el plazo establecido.

Se realizara el balance de la potencia inyectada y retirada en las distinta barras para determinar las pérdidas existentes en las líneas de transmisión.

INTRODUCCIÓNEl funcionamiento ideal de un sistema Eléctrico de Potencia, que permite la utilización eficiente de los recursos, tanto desde el punto de vista técnico como económico, requiere que se cumplan ciertas condiciones que permitan entregar calidad y confiabilidad de servicio; es decir en un sistema de potencia ideal, la tensión y la frecuencia son parámetros que se deben mantener constantes, no debe existir armónicos de tensión, ni corriente además el factor de potencia debe ser unitario.

La naturaleza de la potencia reactiva se presenta cuando a medida que aumenta la carga, aumenta la exigencia de compensar la potencia reactiva para poder mantener al valor de la potencia reactiva para poder mantener el valor de la tensión estable. Siendo este el problema a abordar en el presente trabajo, el cual definitivamente permitirá conseguir un adecuado perfil de voltajes y con ello una operación más segura del sistema lo cual finalmente se traduce en una operación más económica del mismo, debido a un mejor aprovechamiento de las instalaciones.

PROBLEMA

Dentro de los factores que afectan el desempeño de los Sistemas Eléctricos de Potencia, la componente reactiva tiene vital importancia en el comportamiento de la red de transmisión.A pesar de la rigidez del SIS este está afecto a diversas perturbaciones provocadas por diversos motivos; los problemas que se derivan de estas perturbaciones y las más comunes son: las caídas de tensión, las sobretensiones, los flickers, el empeoramiento del factor de potencia y sobre todo las pérdidas de transmisión.La explotación de una red eléctrica eficiente implica controlar el flujo de potencia reactiva satisfaciendo desde el punto de vista económico los limites operativos de la red.

OBJETIVOS:OBJETIVO GENERALDeterminar la ubicación y requerimientos de Potencia Reactiva más conveniente en el Sistema Interconectado Sur; mediante un análisis y evaluación de la operación en el corto, mediano y largo plazo, para el periodo de 1997-2007.

OBJETIVOS ESPECIFICOSMejorar analíticamente el perfil de tensiones dentro del Sistema Interconectado Sur, haciéndolo más confiable en su operación, en base a la elección de la alternativa más optima para la ubicación de los puntos de compensación.Establecer tipos y características de los equipos de compensación.Maximizar las utilidades por concepto de retorno de inversión en potencia Reactiva, con la correspondiente disminución de pérdidas en las líneas de transmisión eléctrica.

MARCO TEÓRICO:DESCRIPCION DE LA EMPRESA DE TRANSMISIÓN ELECTRICA DEL SUR S.A.

Los Sistemas Eléctricos de potencia dentro de la infraestructura básica de las naciones constituyen un elemento fundamental en el proceso natural de desarrollo y crecimiento económico.

No obstante la mayoría de las Empresas Eléctricas dl país, particularmente desde inicios de la década de los ochenta, han venido confrontando y tendrán que enfrentar sus propios problemas, para poder atender los requerimientos dl servicio, acordes con las mismas necesidades de desarrollo.

Según la actual Ley de Concesiones Eléctricas (D.L 25844), el negocio de la energía eléctrica, comprende tres etapas: Generación, Transmisión y Distribución.

MARCO TEÓRICO

La Empresa de Transmisión Eléctrica del Sur S.A. es la encargada del transporte de la energía, dentro de la Industria Eléctrica del país. La transmisión se efectúa en un nivel de tensión de 138 Kv, en una configuración radial a partir de la S.E. de Quencoro (Sub sistema Sur Este), llegando hasta la barra de Aricota II en el sub sistema Sur Oeste.Además ETESUR es responsable de la operación del Sistemas Interconectado Sur, es decir tiene a su cargo el Centro de Control del SIS por últimas modificaciones del Artículo 92 del Reglamento de la Ley de Concesiones Eléctricas.

OPERACIÓN DEL SISTEMA INTERCONECTADO SUR CON LA COMPENSACION REACTIVA

ELEGIDA

El análisis correspondiente nos lleva ahora a poder representar el SIS durante el periodo propuesto (1997 – 2007), con lugares y cantidades exactas de potencia reactiva y capacitiva necesarias para mantener un buen perfil de tensión y por lo tanto una operación optima del mismo.Lo que nos lleva a poder afirmar que los flujos simulados, cumple con los limites de sobrecargas en líneas y transformadores y reactivos limites de generación, manteniendo a su vez la potencia activa por debajo de sus límites máximos en las líneas de interconexión que poseen restricciones.

CONDICIONES DE OPERACIÓN DEL SISTEMA INTERCONECTADO SUR El esquema iterativo de calculo de flujos de potencia para las cuatro alternativas y entre ellas las dos elegidas tubo en cuenta básicamente los siguientes objetivos:•Lograr que las tensiones en barra de encuentren dentro del rango permitido de +/- 5%.•Lograr que no exista sobrecargas en líneas de transmisión a través de la incorporación de vínculos de refuerzo adicionales considerando como plan de expansión de líneas de transmisión.•Incorporar elementos de compensación shunt en aquellos casos donde el nivel de tensión así lo exija.Se puede observar en los diagramas unifilares presentados en el ANEXO correspondiente a las alternativas elegidas las nuevas simulaciones de flujos pico, máxima, media y mínima demanda los mismos que en comparación a los flujos iníciales alcanzan una notable mejora en cuanto a perfiles de tensión y niveles de perdidas. Los cuadros IX-1 y IX-2 muestran las alternativas elegidas en los periodos 1998 – 2002 y 2003 – 2007.

CONCLUSIONESSe ubican 5 puntos estratégicos con requerimientos exactos de potencia reactiva capacitiva e inductiva que oscilan en el rango de +40.0 Mvar a -10.0 Mvar; a lo largo del Sistema Interconectado.El perfil de tensiones mejora notablemente, de lo que antes de la compensación implementada existían caídas de tensión de hasta 13% Vn; con la implementación de los equipos antes descritos el perfil de tensiones se encuentra dentro del rango del 15%de la tensión nominal.Concluimos que la mejor alternativa de utilización de equipos de compensación de potencia reactiva, son los Static Var Compensator; esto según la evaluación técnica desarrollada en el capitulo VI I.La reducción de pérdidas ,incrementan los ingresos económicos para ETESUR de 0.032% para el año 1998 y 1.683% parael año 1999,estas cantidades porcentuales significan ingresos de $2.400.15 dólares y $72.347.30 dólares respectivamente.

BIBLIOGRAFIAGilberto Enriquez Harper – curso de Maquinas SíncronasT.J.E Mllier Jon Wilen and Seansons, reactive power control in electrical systems, New York, 1981Gross, Charles, Análisis de Sistema de potenciasB.M Weedy ,Sistemas Electricos de Gran PotenciaWilliam D. Stevenson, Sistemas Eléctricos de potencia.