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FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA Y ELECTRONICA - FIEE

PROYECCION DE LA DEMANDA EN SISTEMAS DE DISTRIBUCION.

CURSO: ANALISIS DE SISTEMAS DE POTENCIA II.PROFESOR: JOSE KOC.ALUMNO: ARAMBUR REYNAGA PATRICIO ALBERTO.

2015-2CODIGO: 20112593H

PROYECCIN DE LA DEMANDAEn la presente entrega, se muestra la proyeccion dela demanda que servira de base para la determinacion del sistema electrico y posterior calculo de compensaciones correspondientes, parametros electricos, teniendo como principal objetivo el poder observar, describir y solucionar problemas que se presetan en un sistema electrico real, utilizando conocimientos de pregrado de un estudiante de ingenieria electrica.Se presentaran los criterios generales aplicados al desarrollar la proyeccion de la demanda, para luego continuar con la descripcion del sistema electrico a utilizar.A continuacion se presentan las variables de trabajo utilizadas, con sus correspodientes definiciones.Una vez definidas las variables de trabajo se presenta el analisis del sistema electrico, tomando como referencia historica la maxima demanda coincidente del SEIN 2013.Presentamos los parametros de los transformadores y las lineas de transmision nominales, para luego notar las diferencias entre las actuales y las que se requiriran en un periodo de 5 aos.Con los resultados obtenidos con la proyeccion de la demanda, procederemos con el calculo de parametros electricos necesarios para satisfacer los requerimientos del sistema electrico en cuestion, tales como resistencia por km, inductancia por km, y susceptancia del modelo equivalente pi, para una linea de transmision.Para efectuar el analisis y diagnostico del estado actual de las instalaciones existentes del SST de Edelnor, se modeo toda la red en el pograma DigSilent con la demanda maxima registrada en el ao 2010.Mediante este modelado se efectuo un analisis detallado, verificando cogestiones en lineas y transfromadores, sobretensiones y subtensiones, requerminentos de compensacion reactiva, niveles de cortocircuito, problemas de seguridad y confiabilidad de sistema y la condicion de operacin.Finalmente como anexos tendremos las caracteristicas generales de los metodos de proyeccion utilizados,la metodologia general aplicada a la proyeccion de las ventas, sealando los detalles particulares de su aplicacin, y un apartado dedicado al calculo de parametros electricos usando software de computadora tales como DLTCAD y ATP-DRAW.

Descripcion del Sistema Electrico actual de Edelnor:EDELNOR, para atender el servicio electrico en sus zonas de concesion se abastece desde el sistema electrico interconectado nacional SEIN, en un 100% para su concesaion de lima norte y clalao y en un 99% para la zon del norte chico, constituyendo el 1% restante generacion poropia en los centros aislados.EDELNOR, es la empresa concesionaria del suministro en el norte de Lima (Lima Norte), Callao y Norte Chico, con un mercado asociado de 994896 clientes a Marzo 2014, mientras que la demanda maxima en los puntos de compra alcanzo los 905 MW.Para el abastecimineto de lima norte y callao EDELNOR, compra la energia en las subestaciones de interconexion santa rosa en 220kb y 60 kv y chavarria en 220kv. Para la zona del norte chico compra la energia en las subestaciones Paramonga Nueva y hucho en el nivel de 66kv.Sistema de Transmision SISTEMA LIMA NORTEEl sistema de transmision de la zona de lima norte y callao esta constituido por 2 subsistemas uno que nace a partir de la subestaicon santa rosa y que se extiende en forma radial en 60kb para alimentar a 3 subestaciones de bajada 60/10kv y el otro subsistma que parte desde la subestacion chavariia alimentando a 12 subestaciones de bajada mediante lineas de 60 kb. Adicionalmente se cuenta ocn una linea de doble circuito de 220kv que abastece desde lka suebestacion chavariia a la ssubestaxico bvbarse desde la que se alimentan otras 5 subestaciones de bajada con lineas de 60kvLa subestacion chavarria esta formada por 4 bancos monofasicos, dos de 180 MVA, uno de 120 MVA y dos de 85 MVA con relacion de transformacion220/60kv. Por esta subestacion se compra cerca del 75% de la energia que abastece el sistema electrico de edelnor.La subestacion Barsi, esta formada por 3 bancos monofasicos, uno de 120MVA y dos de 85 MVA con relacion de transformacion 220/60kv.La subestacion Santa Rosa posee 2 bancos monofasicos, uno de 85MVA y otro de 120MVA con relacion de transformacion de 220/60kv. SISTEMA HUARAL CHANCAY, HUACHO SUPEEn la zona del note chico el sistema de transmision es de 66 y 60 kv La zona de huancho y supe se abastecen desde las subestaciones huacho REP y Paramonga nueva REP en 66kv y 60 kv para las localidades de chancay y huaral partiendo de la subestacion de transmision Zapallal al final del sistema de lima norteEl sistema electrico de trasmision de edelnor esta conformado por 419.79 km de lineas y 25 subestaciones con una potencia instalada de 2.282,15MVA tal como se meustra:Asi mismo edelnor dispone de equpos de compensacion reactiva en sus redes ,109.8 MVAR en barras de 10kv de las subestaciones 60/10kv 6.25MVAR en sus redes de media tension y 7.8 MVAR en las redes de baja tension.Asimismo se cuenta con un compensador estatico en la subetacion chavariia de 20MVAR inductivo, 40MVAR capacitivo.

Utilizaremos una parte del sistema Lima-Norte, este sistema comprende las SE Tacna, Zarate, Jicamarca, Canto Grande, Sta Rosa Nueva, Sta Rosa Antigua. Tenemos nuestra barra de referencia de 220kv (SE Sta Rosa) de color naranja. Las barras de 60kv estan de color verde. Por ultimo las barras de color rojo son nuestras cargas de 10kv.

Para determinar las nuevas lineas, transformadores, o compensadores reactivos que deban agregarse al sistema tendremos en cuenta los siguientes criterios: Las tensiones p.u de las barras no debe exceder un limite de 5% (0.95 p.u -1.05 p.u). Maxima demanda coincidente con la del SEIN en el ao 2013, esto lo usaremos para tener datos referenciales reales, y precisos, de esta manera poder obtener resultados optimos. Para transformadores, tendremos en cuenta el FACTOR DE UTILIZACION, y su POTENCIA INSTALADA. Para cargas asumiremos todas con un f.d.p de 0.95, puesto que es en promedio el fdp de todas las cargas de nuestro sistema electrico, solo las cargas sin compensacion alcanzan un fdp de 0.9 p.u. En caso de fallas, tendremos en cuenta los niveles de cortocircuito monofasicos y trifasicos de las Subestaciones de AT/MT. Para el ingreso de nuevos transformadores a la red tendremos en cuenta POTENCIAS INSTALADAS SIMILARES con los transformadores antiguos, asimismo tambien tendremos en cuenta el criterio economico, y se escogera los transformadores de menor costo, de esta manera evitar costos elevados.

Por el momento tendremos en cuenta estos criterios para el dimensionamiento de lineas de transmision, transformadores y compensadores, puesto que aun no corremos flujo de carga, con estos criterios basicos buscaremos solucionar problemas de la manera mas acertada posible.Procederemos a explicar con detalle cada punto tocado lineas arriba: Maxima Demanda 2013 del SEIN: Se entiende por la maxima demanda en el ao 2013, esta sucedi a las 7:30pm y servira como referencia para el analisis de la maxima demanda con datos reales de nuestro servicio electrico y fue de 1042MW. Factor de Utilizacion: Conocido tambien como factor de demanda, es la razon entre la Demanda Maxima, y la carga total instalada, y toma valores ( f.u 1 ).

Carga Instalada: Es la suma de potencias nominales de aparatos y equipos de consumo que se encuentran conectados a nuestro sistema o son parte de el, se expresa es KVA, MVA, KW o MW. Potencia Instalada: Corresponde a la suma de potencia nominales de generadores, transformadores instalados a lineas que suministran la potencia electrica al sistema. Factor de Potencia (f.d.p) : Es la relacion entre la potencia activa y la potencia aparente determinada en el sistema o en los componentes electrico. La incidencia mas importante del f.d.p es el porcentaje de perdidas y en la regulacion de voltajes, por lo tanto es fundamental en la calidad de la red y energia.

Subestacion TensionPotencia Instalada 2013 f.uDemanda Maxima(MVA)

Santa Rosa Nueva60kv 2(3x40)MVA 95.2% 228.5

Tacna60kv2x25+1x40 MVA 86.4% 77.7

Zarate60kv1x25+1x40 MVA 84.4% 42.2

Jicamarca60kv1X25 MVA 64.6% 16.1

Canto Grande60kv3X25 MVA 86% 64.5

Santa Rosa Antigua60kv4X25 MVA 80.2% 80.2

Tomaremos como referencia una proyeccion de la demanda del 4.7% anual.

Subestacin20152016201720182019

Sta. Rosa Nueva228.5239.2395250.4837565262.2564931274.5825482

Tacna77.781.351985.175439389.1786849593.37008314

Zarate42.244.183446.260019848.4342407350.71065004

Jicamarca16.116.856717.648964918.4784662519.34695416

Canto Grande64.567.531570.705480574.0286380877.50798407

Sta. Rosa Antigua80.283.969487.915961892.04801296.37426857

De la siguiente proyeccion, podemos sugerir la inclusion de nuevos transformadores para evitar la sobrecarga.SubestacinPotencia Instalada2019Se agrega:

Sta. Rosa Nueva240MVA274.5825482240 + 1x40 / 240+2x25

Tacna90MVA93.3700831490+ 1x25

Zarate65MVA50.71065004

Jicamarca25MVA19.34695416

Canto Grande75MVA77.5079840775+ 1x25

Sta. Rosa Antigua100MVA96.37426857

Parametros de las Lineas de Transmision:

TramoLongitud(Km)Seccion del Conductor(mm2)Tipo de ConductorR(ohm/Km)X(ohm/Km)S(Mho/Km)Capacidad Maxima(MVA)

Sta Rosa Nueva Tacna (DT)2.892120XLPE Cu0.080.393.123

Sta Rosa Nueva Tacna2.803400XLPE Cu0.060.2293.162

Sta Rosa Nueva Zarate5.138******

Sta Rosa Nueva Canto Grande8.073304AAAC0.130.433.8869

Sta R