7/21/2019 Sistema de Potencia Estudiantes

1/36

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

PROGRAMA DE TECNOLOGIA ELECTRICA

SISTEMAS DE

POTENCIA

Antonio Escobar Z

2014

7/21/2019 Sistema de Potencia Estudiantes

2/36

7/21/2019 Sistema de Potencia Estudiantes

3/36

Generacin

Generacin

Consumo

Consumo

Transmisin

Transmisin

Transformacin

P (MW)

P (MW)

P (MW)

P (MW)

7/21/2019 Sistema de Potencia Estudiantes

4/36

Trs Usinas 1/4

7/21/2019 Sistema de Potencia Estudiantes

5/36

PATIO DE TRANSFORMADORES

7/21/2019 Sistema de Potencia Estudiantes

6/36

7/21/2019 Sistema de Potencia Estudiantes

7/36

Sistema de Transmisin

o Provee mltiples rutas entre los centros de generacin y loscentros de carga en HVAC o HVDC.

o Provee rutas de transferencia econmicas en sistemasinterconectados.

o Garantizan suministro continuo de energa a los usuarios(seguridad elctrica).

7/21/2019 Sistema de Potencia Estudiantes

8/36

Unidad Constructiva (UC):UNIDAD TPICAde un

sistema elctrico, orientada a la conexin de

elementos de transporte (lneas), de

transformacin de energa elctrica, o de otros

elementos de la red (Bahas y Mdulos de

Compensacin, etc).

El costo de inversin y de administracin, operacin ymantenimiento (AOM) est estrechamente asociado a las lneasde transmisin, las unidades transformadoras y lasdenominadas Unidades Constructivas UC.

7/21/2019 Sistema de Potencia Estudiantes

9/36

LneasSubestacin BSubestacin A

Subestacin C

Transformador

Mdulo de

lnea UC

Mdulo de

Trafo UC

Subestacin D

7/21/2019 Sistema de Potencia Estudiantes

10/36

EQUIPOS DE UNIDAD CONSTRUCTIVA

7/21/2019 Sistema de Potencia Estudiantes

11/36

Interruptor

Dispositivo de maniobra

capaz de interrumpir,

establecer y llevar las

corrientes normales del circuito

y las anormales o de cortocircuito. Desconecta autom-

ticamente cualquier parte del

sistema donde haya ocurrido

una falla.

Smbolos:

7/21/2019 Sistema de Potencia Estudiantes

12/36

Seccionador

Equiposencargados de aislar

los interruptores, porciones de

la subestacin o circuitos para

mantenimiento; o conectar los

circuitos a los barrajes.

No tienen la capacidad de

interrumpir o establecer

corrientes.

Smbolos:

7/21/2019 Sistema de Potencia Estudiantes

13/36

Transformadores de

instrumentacin

Dispositivos de monitoreo que sensan

el estado del sistema. Son de tensiny corriente. Asociados a estos existe

un sistema de rels de proteccin que

responden al cambio de estado y

energizan el dispositivo de disparo delinterruptor.

7/21/2019 Sistema de Potencia Estudiantes

14/36

Smbolo

Tensin

Corriente

7/21/2019 Sistema de Potencia Estudiantes

15/36

Pararrayos

Son Dispositivos queprotegen de sobretensio-

nes a los componentes

del sistema de potencia.

Estas son producidas pordescargas atmosfricas,

maniobras en el sistema o

cortocircuitos.

Smbolo:

7/21/2019 Sistema de Potencia Estudiantes

16/36

Baha de Transformacin - Baha de Lnea

7/21/2019 Sistema de Potencia Estudiantes

17/36

Elementos de baha de lnea, baha de transformacin

y otros equipos de patio

7/21/2019 Sistema de Potencia Estudiantes

18/36

Costos asociados a Lneas

C t i d b t i

7/21/2019 Sistema de Potencia Estudiantes

19/36

Costos asociados a subestacionesTransporteSeguroBodegajeAranceles

IVAMontaje, pruebas y puesta en servicioRepuestosObras civiles (incluye costo de terreno)Ingeniera (Diseo)InterventoraAdmn de la ejecucin (Asesora)Estructuras (Toneladas de acero por m2)AisladoresConductores aluminioBarras y fleje de cobreCables de aceroTransformadores de corrienteTransformadores de potencialInterruptores y seccionadoresElementos de comunicacionesElementos de proteccin

TransformadoresCentro de control

7/21/2019 Sistema de Potencia Estudiantes

20/36

Costo aproximado de transformadores de potencia por MVA:

600 MVA

US$ 8000 a 10000 por MVA300 MVA US$ 12000 a 14000 por MVA

100 MVA US$ 14000 a 16000 por MVA

60 MVA US$ 17000 a 18000 por MVA

7/21/2019 Sistema de Potencia Estudiantes

21/36

Carga Elctrica consumos tpicos por circuito

7/21/2019 Sistema de Potencia Estudiantes

22/36

Circuito tpico

Longitud: 5 KmPotencia: 5 MWTransformadores: 50Usuarios residenciales: 2500Usuarios comerciales: 250Usuarios industriales: 25

7/21/2019 Sistema de Potencia Estudiantes

23/36

7/21/2019 Sistema de Potencia Estudiantes

24/36

7/21/2019 Sistema de Potencia Estudiantes

25/36

7/21/2019 Sistema de Potencia Estudiantes

26/36

7/21/2019 Sistema de Potencia Estudiantes

27/36

7/21/2019 Sistema de Potencia Estudiantes

28/36

7/21/2019 Sistema de Potencia Estudiantes

29/36

Caso de estudio

7/21/2019 Sistema de Potencia Estudiantes

30/36

Funciones del Sistema de

7/21/2019 Sistema de Potencia Estudiantes

31/36

Funciones del Sistema de

Transmisin:TCNICAS Y ECONMICAS

Funciones Tcnicas:

. Transporte de energa desde grandes centros de

generacin a grandes centros de consumo.. Interconexin de sistemas elctricos grandes,autnomos e independientes.

. Interconexin de grandes zonas dentro de un

mismo sistema (interconexin de subestaciones desubtransmisin). Seguridad (confiabilidad, contingencia (n-1),contingencias mltiples, estabilidad de tensin, etc)

Funciones del sistema de

7/21/2019 Sistema de Potencia Estudiantes

32/36

Funciones del sistema de

Transmisin:

Funciones Econmicas:. Permiten despachar las mejores opciones desuministro de plantas (mrito)

. Define el balance oferta-demanda en unambiente de mercado, que determina el precio.

. Si produce restricciones afecta la eficiencia delmercado en sistemas desregulados.

Funciones del sistema de

7/21/2019 Sistema de Potencia Estudiantes

33/36

Funciones del sistema de

Transmisin:

Funciones Econmicas:

. Debe minimizar las intervenciones del operador delsistema por congestin o seguridad.

. Debe favorecer la inversin eficiente.

7/21/2019 Sistema de Potencia Estudiantes

34/36

14783.74 MW

7/21/2019 Sistema de Potencia Estudiantes

35/36

9639.0 MW

7/21/2019 Sistema de Potencia Estudiantes

36/36