CAPÍTULO 3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN 61
3.4 Reducción de pérdidas en circuitos primarios 86
Para los circuitos primarios se pueden realizar y plantear diferentes soluciones que permitan hacer una optimización de la red primaria de distribución:
Las soluciones aplicadas son:
Reconfiguración del alimentador con el cambio de la sección del conductor.
Cambio de los transformadores sub cargados.
Aplicando las propuestas se obtendrá un cuadro como se muestra en la tabla 3.15.
Tabla 3.15 Resultados de la simulación antes de la modificación del circuito.
Resultados generales. Circuito 2 BANES 2
Concepto Valor U/M Concepto Val
or
U/M Potencia activa de las cargas 1876 kW Energía activa de las cargas 3000 kWh Potencia reactiva de las
cargas
322,6 kVAr Energía reactiva de las cargas 594 kVAr
h Pérdidas activas en líneas 7,31 kW Pérdidas de energía en líneas 86,4 kWh
Pérdidas reactivas en líneas 7,56 kVAr
Pérdidas de cobre en transformadores. 10,19 kW Pérdidas de energía Cu en transformadores. 164 kWh Pérdidas de hierro en transformadores. 23,66 kW Pérdidas de energía Fe en transformadores. 567 kWh Pérdidas totales de potencia
activa
43,89 kW Pérdidas totales de energía 847 kWh
% de pérdidas de potencia 2,96 % % de pérdidas de energía 2,98 % Potencia reactiva en capacitores. 75 C kVAr Potencia activa de cogeneración 0 kW Potencia reactiva de cogeneración 0 kVAr
Factor de potencia del circuito
0,99
Factor de carga del circuito 0,77
En la tabla 3.16 se muestra el resultado del flujo de potencia corrido mediante el software radial en el que muestra el nivel de pérdidas totales de energía con 847 kWh. Esto responde a los valores actuales manejados en la UEB Eléctrica de Banes.
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Tabla 3.16 Resultados de la simulación una vez seccionado el circuito
Circuito Banes 2 con traspaso de carga para Tanganica y cambio de transformadores
Concepto Valor U/M Concepto Valor U/M
Potencia activa de las cargas 1031 kW Energía activa de las cargas 1622 kWh
Potencia reactiva de las cargas 172,8 kVAr Energía reactiva de las cargas 306 kVArh
Pérdidas activas en líneas 0,61 kW Pérdidas de energía en líneas 7,31 kWh
Pérdidas reactivas en líneas 0,88 kVAr
Pérdidas de cobre en
transformadores. 12,54 kW Pérdidas de energía Cu en transformadores. 143,79 kWh
Pérdidas de hierro en
transformadores. 8,39 kW Pérdidas de energía Fe en transformadores. 201,36 kWh
Pérdidas. Totales de potencia
activa 21,54 kW Pérdidas totales de energía 352,45 kWh % de pérdidas de potencia 2,05 % % de pérdidas de energía 2,13 %
Potencia reactiva en capacitores. 0 kVAr C
Potencia activa de cogeneración 0 kW
Potencia reactiva de cogeneración 0 kVAr
Factor de potencia del circuito 0,96
Factor de carga del circuito 0,66
Una vez seccionado el circuito y aumentado la sección del conductor se muestra la reducción de las pérdidas hasta 352 kWh.
Tabla 3.17 Resumen de pérdidas y ahorro en circuito Tanganica
Circuito Pérdida s de potenci a Pérdida s de potencia Ahorro Pérdida s de energía Pérdidas de energía Ahorro Longitu d km Longitud km Pérdidas de potencia Pérdidas de energía (kW) (kW) (kWh) (kWh) (kWh) (kWh) antes despué s kW/km kWh/km
Antes Después Antes Después
Tanganica 0 17,64 17,64 0 296,37 296,37 0 19277 0,0009 0,0154
Tabla 3.18 Resultados de la simulación instalando la subestación de Tanganica.
Resultados generales.
Circuito Tanganica, con cambio en la sección del conductor del tronco y cambio de transformadores
Concepto Valor U/M Concepto Valor U/M
Potencia activa de las cargas 726,4 kW Energía activa de las cargas 1208 kWh
Potencia reactiva de las cargas 144,3 kVAr Energía reactiva de las cargas 273 kVAr.h
Pérdidas activas en líneas 3,12 kW Pérdidas de energía en líneas 37,98 kWh
Pérdidas reactivas en líneas 5,9 kVAr Pérdidas de energía Cu en transformadores. 106 kWh
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Pérdidas de hierro en transformadores. 6,35 kW Pérdidas totales de energía 296,37 kW.h
Pérdidas totales de potencia activa 17,64 kW % de pérdidas de energía 2,4 %
% de pérdidas de potencia 2,37 %
Potencia reactiva en capacitores. 75 C kVAr
Potencia activa de cogeneración 0 kW
Potencia reactiva de cogeneración 0 kvar
Factor de potencia del circuito 0,97
Factor de carga del circuito 0,66
Con la instalación de la nueva subestación los valores de pérdidas son de 296 kWh y con la suma de las dos se evidencia la disminución de las pérdidas de 847 kWh a 649 kWh. Un ahorro de 198 kWh, un número que si se calcula para las 8760 horas que tiene un año 1741 kWh/año de ahorro.
A modo de resumen se muestra en la tabla 3.19 el ahorro de energía una vez seccionado el circuito 2, realizado el cambio de sección en todo el tronco del circuito y cambiado los transformadores por otros de menor capacidad.
Tabla 3.19 Resumen de las pérdidas totales para el circuito 2. Resultados generales.
Cantidad ahorrados de potencia y energía
Concepto Valor U/M Concepto Valor U/M
Potencia activa de las cargas 119,00 kW Energía activa de las cargas 169 kWh
Potencia reactiva de las cargas 5,5 kVAr Energía reactiva de las cargas 15 kVArh
Pérdidas activas en líneas 3,58 kW Pérdidas de energía en líneas 41,16 kWh
Pérdidas reactivas en líneas 0,78 kVAr Pérdidas de energía Cu en transf. -85,44 kWh
Pérdidas de cobre en transf. -10,52 kW Pérdidas de energía Fe en transf. 214,08 kWh
Pérdidas de hierro en transf. 8,92 kW Pérdidas totales de energía 198,79 kWh
Pérdidas totales de potencia activa 4,71 kW % de pérdidas de energía -1,55 %
% de pérdidas de potencia -1,46 % % de pérdidas de energía
ahorradas por el cambio 11,00 %
Potencia reactiva en capacitores. 0,00 C kVAr
Potencia activa de cogeneración 0,00 kW
Potencia reactiva de cogeneración 0,00 kVAr
Factor de potencia del circuito -0,99 Pérdidas ahorradas en un año 1741,4 kWh/a
89 Partiendo del estado actual del sistema de distribución, el cual ha pasado por un proceso de reconfiguración previo para reducción de pérdidas, Queda evidenciado el ahorro de potencia activa en las cargas en 119,00 kW significando 6,34 %.
Para la obtención de estos resultados se desarrollaron varios cambios en la configuración del circuito, como el cambio de calibre del conductor principal del circuito 2. Donde en la figura 3.29 se muestra las modificaciones realizadas en el RADIAL.
Figura 3.29 Cambio de sección del conductor en el circuito 2
Una vez realizado los cambios se necesita presupuesto para acometer dicha inversión y se debe de incluir en el plan de inversiones del año para poder ejecutar lo que se ha propuesto. En la búsqueda de lograr que los resultados obtenidos en el trabajo se materialicen es necesario llevarlo a todos los niveles de aprobación para demostrar la validez y la importancia que representa para el país el ahorro de los portadores energéticos. Para el circuito 2 se tienen los siguientes resultados:
90 Siendo mayor que en el circuito 1 lo que es aconsejable el cambio de sección en el circuito 2 que tiene sección 35 mm2 es aumentarlo a 150 mm2. Que es el máximo existente en
nuestro país, mas, aunque mejora las pérdidas el cambio viene dado por el flujo de energía de un circuito hacia otro, ya que al cambiar en caso de avería la entrada al circuito por este ramal este no tiene sección necesaria para asumir dichas cargas y por tanto aumentaría las pérdidas y por consiguiente hasta la ruptura de dicho conductor.