Estudio de confiabilidad

El estudio de confiabilidad consiste en un análisis de cinco alternativas, cada una de ellas con diferentes tipos e redundancia, equipos de seccionamiento de fallas y alimentación alterna, con la idea de obtener los índices de onfiabilidad propuestos (tabla 3.5) al menor costo posible. Los resultados del análisis de confiabilidad para 5 lternativas de planeación del sistema de prueba del apartado 3.3, así como los resultados de los costos debidos cada alternativa, se dan en el apéndice B, y en la tabla 3.8 los resultados globales de confiabilidad y costos ara elegir la mejor alternativa de planeación. En la figura 3.15 se muestra gráficamente como se comporta el

lobales asociados. d c a a p

nivel de confiabilidad y los costos g

Tabla 3.8 Inversión inicial de cada alternativa de planeación Alternativa Descripción de cada alternativa SAIDI

minutos/año) (fallas/año) SAIFI Costo global Milones de Pesos 1 4.5 kmts. de alimentador 336 ACSR,17.7 kmts. de

alimentador 266 ACSR y dos interruptores 1208.4 4.33 20.01 2 4.5 kmts. de alimentador 336 ACSR,17.7 kmts. de

alimentador 266 ACSR, 2 interruptores y 12 cuchillas desconectadoras en troncales

900.48

4.08

16.96 3 4.5 kmts. de alimentador 336 ACSR,17.7 kmts. de

alimentador 266 ACSR, 2 interruptores, 12 cuchillas

desconectadoras en troncales y 30 fusibles en ramales 734.2 12.55 13.3 4 4.5 kmts. de alimentador 336 ACSR,17.7 kmts. de

alimentador 26

desconectadoras en troncales, 30 fusibles en 6 ACSR, 2 interruptores, 12 cuchillas ramales y 2 alimentadores al

.55 36.67

632.3 12

ternos (10,812 KW).

5 4.5 kmts. de alimentador 336 ACSR,17.7 kmts. de alimentador 266 ACSR, dos interruptores, 5 cuchillas desconectadoras en troncales del alimentador QRO-4160, 17 fusibles en el alimentador QRO.4160, 1 restaurador en el troncal y 9 seccionalizadores en ramales del alimentador QRO-4150.

215.6 4.07 13.14

El alime una potencia de 5 80 KW y el alimentador

QRO-4160 80 mo dem pico, e tos son

necesarios erna ($/KW servido).

Los dato l de co dad rea con el

programa D s datos de costos globales de cada

alternativa erdo a la metodología del apartado 3.2.2.1.2 y 3.2.3. y con ayuda de los sultados de los índices EENS, ECOST de las tablas del apéndice B.

ntador QRO-4150 en el mes de Marzo del 2001 alcanzó en el mes de Julio del 2001 alcanzó una potencia de 5,6 para asociarles el correspondiente costo por alimentación alt

,6

KW co anda stos da

s de SAIFI y SAIDI de la tabla 4.4 son resultado de ISREL y cuyos resultados se muestran el apéndice B; lo son evaluados de acu

estudio nfiabili lizado

Figura 3.15 grafica confiabilidad y costos globales

Para tener una mejor perspectiva de los resultados numéricos de SAIDI y de costos globales de la tabla 3.8, stos pueden graficarse (figura 3.15) de acuerdo a cada alternativa de red contra el SAIDI ó TIU y contra los ostos globales.

Como puede observarse en la tabla 3.8 y figura 3.15 la alternativa 5 es la más cercana a los objetivos de onfiabilidad y con menor costo, lo que significa que es la alternativa elegida. También como se muestran los resultados de los costos asociados a las 5 alternativas planeación (tablas B.8, B.12, B.16 y B.20), los costos

por falta de confiabilidad lleva e la inversión por mejora de

fiabilidad, lo que significa que la inversión es recuperable.

0 200 1400 35 400 600 800 1000 minutos/año ₁₀ 15 20 25 millones de pesos 1200 1 2 3 4 5 Alternativas 0 5 30 TIU Costos e c c de

dos a valor presente (10 años), son menores qu con

CAPÍTULO

4

CONCLUSION

.1 Conclusiones

En esta tesis gía eléctrica en

México, considerando aspectos importantes de calidad d la energía a los usuarios como: variaciones rápidas de voltaje (sag, swell), fluctuaciones de voltaje (flicker), riaciones lentas de voltaje (regulación de voltaje) y distorsión armónica así como el efecto de resonancia pa elo, también la inclusión del aspecto de confiabilidad y los costos asociados. Se analizó parte de un sistema de istribución del estado de Querétaro, formado por una subestación llamada “subestación Querétaro”, con un transformador de 115 KV a 13.8 KV de 40 MVA y dos alimentadores radiales llamados QRO-4150 y QRO-4160

ES Y RECOMENDACIONES

4

se ha desarrollado una metodología para planear redes de distribución de ener e

va ral d .

neación de redes de distribución propuesto en esta tesis, para considerar la calidad de energía a los usuarios (sag, swell, flicker, %Reg.,THD% (V), resonancia paralelo), es basado en un análisis de

oblema de calidad del servicio, ue en este caso son las variaciones rápidas de voltaje, una vez corregido este problema en diversas alternativas tos cambios para minimizar el primer problema de calidad del servicio; se rocede a utilizar esa misma red a fin de analizar el siguiente problema de calidad del servicio (variaciones

ntas d lternativas

e red d nte, se

nalizan riterio, hasta

btener

El procedimiento de pla la

éstos aspectos de la calidad del servicio, seguido por la minimización de los mismos de acuerdo al tipo de usuario, vía robuztes del sistema de distribución y utilización de equipos de acondicionamiento de la calidad de la energía (dispositivos custom power, capacitores y filtros de armónicas), además de su análisis costo-beneficio con la finalidad de obtener el optimo servicio de energía eléctrica a los usuarios.

La planeación propuesta, considera de manera coordinada un procedimiento (cuatro pasos), los cuales se enumeran en la siguiente manera:

1.- Minimización de las variaciones rápidas de voltaje a los usuarios de la red de distribución. 2.- Minimización de las variaciones lentas de voltaje a los usuarios y su análisis costo-beneficio. 3.- Minimización de distorsión armónica total de voltaje y del efecto de resonancia paralelo. 4.- Maximización de la confiabilidad del servicio a los usuarios a un costo lo más bajo posible. Los pasos anteriores, permiten controlar o disminuir en primera instancia un pr

q

de red de distribución, se obtiene la mejor alternativa de red de distribución mediante un análisis costo-beneficio; con la red de distribución con cier

p

le e voltaje) y minimizar su efecto, nuevamente, una vez corregido este problema en diversas a d e distribución, se obtiene la mejor alternativa mediante un análisis costo-beneficio; posteriorme a los siguientes aspectos de la calidad o confiabilidad del suministro aplicando el mismo c o una óptima planeación de red de distribución desde el punto de vista socioeconómico.

Con la metodología presentada en el capítulo 3, los resultados presentados en el mismo y en el apéndice B, es posible concluir lo siguiente:

• La metodología de planeación incluye adecuadamente y de forma coordinada los cuatro aspectos de la calidad de la energía a usuarios.

• Como se analiza en el capítulo 3, la metodología es aplicada a una red radial y los efectos de depresiones de voltaje (sag´s) causados por fallas de corto circuito tienen un efecto global, siendo más severos en alimentadores industriales que alimentadores residenciales.

n considerable en magnitud ni en frecuencia.

ell´s) no tienen efecto considerable en los usuarios del sistema.

a) La alternativa de confiabilidad propuesta además de contar con el apropiado nivel de fallas (seccionalizadores) en ramales.

nterior a cualquier otro análisis de calidad de la energía permite obtener la vulnerabilidad de ciertas

ión armónica de voltaje entregado a los usuarios así como el problema de resonancia paralelo que pueda existir y eliminarlo.

• El efecto de sag´s y las fluctuaciones de voltaje (flicker) por arranque de motores de inducción en los usuarios industriales no es ta

• Como se analiza en el capítulo 3, la metodología es aplicada a una red radial y los efectos de las elevaciones rápidas de voltaje (sw

• Analizando la metodología de planeación propuesta así como los datos obtenidos, la metodología presenta las siguientes ventajas:

confiabilidad, menor costo global, minimiza el efecto de propagación de sag´s y swell´s por corto circuito ya que cuenta con equipos de seccionamiento de

b) Un estudio de variaciones rápidas de voltaje (sag´s, swell´s) y fluctuaciones de voltaje a zonas y poder robustecer las mismas.

c) Un análisis de variaciones lentas de voltaje posterior al de variaciones lentas permite minimizar la capacidad de compensación de voltaje y potencia reactiva por la ya antedicha robustez.

d) Finalmente un análisis de distorsión armónica posterior a los dos pasos anteriores con la robustez apropiada desde el punto de vista de calidad de servicio, permite encontrar la vulnerabilidad del sistema ante distors

• Todo s usuarios da

La esenci de la metodología de planeación de redes de distribución, es aplicable a cualquier red de distribución, ec

que lo que seguram de la calidad del se

s lo anteriores análisis además de proporcionar un nivel apropiado de calidad y confiabilidad a los n la pauta a considerar posteriores expansiones de la red.

a

es d ir, controlar ó minimizar los problemas de la calidad del servicio de una forma coordinada; ya ente cambiará en cualquier otra red de distribución son las características de los problemas rvicio, pero la solución a estos se le da el trato similar al propuesto en esta tesis.

4.2 Aportaciones

Este trabajo de tesis aporta la metodología para incluir los aspectos de la calidad del suministro eléctrico a los suarios en fase de planeación de las redes de Distribución, es decir:

.- Desarrollo de una metodología de planeación de redes eléctricas de distribución que incluye los aspectos de alidad de la energía a los usuarios, basada en un procedimiento coordinado de maximización de la confiabilidad, inimización de depresiones de voltaje (sag), elevaciones de voltaje (swell), parpadeo (flicker), factor de gulación, armónicas y el efecto de resonancia paralelo, con la finalidad de asegurar el control de dichos spectos.

entro de esta misma metodología de planeación de redes de distribución, la inclusión de n análisis costo-beneficio, basado en la asignación de costos por confiabilidad y calidad del suministro u 1 c m re a 2.- También se aporta d u

(regulación de voltaje), así como el concepto del dinero en el tiempo, para obtener la mejor alternativa de planeación.