Estudio de desarrollo de la red de subtransmisión de la provincia Cienfuegos

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(1)Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas Facultad de Ingeniería Eléctrica Departamento de Electroenergética. TRABAJO DE DIPLOMA Estudio de Desarrollo de la red de subtransmisión de la provincia Cienfuegos. Autor: Yasser Martínez de Sosa Tutor: MSc. Roberto Ripoll Salcines Cotutor: MSc. Zaid García Sánchez. Santa Clara 2010 "Año 52 de la revolución".

(2) Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas Facultad de Ingeniería Eléctrica Departamento de Electroenergética. TRABAJO DE DIPLOMA Estudio de Desarrollo de la red de subtransmisión de la provincia Cienfuegos. Autor: Yasser Martínez de Sosa [email protected] Tutor: MSc. Roberto Ripoll Salcines [email protected] Cotutor: MSc. Zaid García Sánchez [email protected] Santa Clara 2010 "Año 52 de la revolución”.

(3) Ha go constar qu e e l p resente trab ajo fue re alizado e n l a Unive rsidad Central Ma rta Ab reu de las Vil las (UCLV ) como p arte de l a culmin ación de los estudios de la c arre ra de In genie rí a e lé ctric a. Au toriz o a que el mismo se a ut il izado por la UCLV para los fines que se est imen convenientes, t anto de fo rma pa rci al co mo total y que ade más no pued a se r p re sentado en e vento , ni publ icado, sin la au to riz ació n exp resa de la UCLV.. _ _____ _____ _____ Fi rma de l Au to r. Los ab ajo fi rman tes certi fi camos que el p resente t rab ajo ha sido re alizado con la ap robación de la Dirección de nuestro centro y que e l mismo c umple con los requ isitos qu e deb e te ner un t rab ajo de esta natu ra lez a, re fe rid o a la temátic a señalad a.. __ _____ ____ _____ _____ __ Fi rma del T utor. __ __ _____ ____ _____ _____ _ Fir ma del Je fe de Dpto.. ____ _____ _____ _____ _ F irma de l Respo nsable de In fo rmación Cie ntí fi co -Técnica.

(4) Pe nsa miento:. Sab erse sa crificar. Ese e s el p recio d el éx ito durable en todo. J os é Ma rt í.. Lo fác il lo hi ci mos ay er, lo d ifícil lo te rminamos hoy y lo i mposib le lo haremo s maña na. Pool .. i.

(5) Dedicatoria: A mis padres, que me han brindado todo su amor, dedicación, incondicionalidad y apoyo. A mi hermano, al cual quiero mucho. A mi tío Mario, que ha sido para mí como un padre. A mi abuela, que me quiso muchísimo y hoy no está para compartir mi alegría. A esa gran familia que son mis vecinos a los cuales les debo tanto.. ii.

(6) Agradecimientos: Quiero agradecerle a todos aquellos que de una forma u otra han contribuido a la realización de este trabajo de diploma. A mis profesores en todos los niveles de enseñanza y en especial a los de la universidad, por su significación en mi formación como profesional en los años de carrera. A mi tutor MSc. Roberto Ripoll Salcines por su apoyo, paciencia y sus conocimientos. A todos los trabajadores de la Empresa Eléctrica Provincial de Cienfuegos y fundamentalmente a los del Departamento Técnico. A mis amigos de siempre y a los que compartieron conmigo los años de carrera. A Adriano por su apoyo. Muy especialmente a mi familia y a mis vecinos sin los cuales no lo hubiese logrado. iii.

(7) Tarea Técnica Es tudio de Desarro llo de la red de subt ransmis ión d e la p ro vincia Cien fue gos con l a in flue nci a d e los Polos Indus t ri al y Tu rístico. 1 . An aliz a r y v alo rar la red de subt ran smisión de l a Provincia de Cien fue gos: ca lib re de co nducto res , subestacio nes. de transmisión y. subtransmisió n con po sib les p asos de fu tu ros nodos de carga y gene rac ión . 2 . Ac tu alizar. e. interp retar. los. monoline ales. p ertenecie nte s. a. la. p rovinc ia de Cien fuegos utilizan do e l Sistema para l a Observabilidad de las Red es Eléctric as {SORE} p ro grama u tiliz ado po r el d espacho de la E mp re sa Eléctrica de Cien fue gos. 3 . Imp lementar. los. datos. y. las. cu rvas. de. l as. c argas. para. la. actualiz ación de las d emandas por re gímenes de ope rac ión . 4 . Actualizar las caracte rísticas de las cargas con la ayuda de l as lec turas re al iz adas con los d atos del Despach o y los Mu nic ipios. 5 . Ac tu alizar las c a rac te rísticas de l as c a rgas y subestac ion es. 6 . Imp lementación de la red en el p rogra ma P SX y R adi al . 7 . C alc ula r l as re des y b a rras p ara la p rovincia. de C ien fuego s pa ra. obtener un mejo r ap rovechamie nto de l a e ne rg ía y lo grar un buen se r vic io . 8 . Valo rar técnica y eco nómic amente la viabi lidad de l p ro yecto . 9 . Estimar l as variante s más e ficientes y factibles . 10.. Emitir c riterios y recome ndac ion es de rivados de los estudios. re alizado s. 11.. E labo ración d el in fo rme fin al.. iv.

(8) Resumen Se analiz an la situac ión actual y l as perspecti vas de de sarro llo de l a red de subt ransmisió n d e l a p ro vin cia de C ien fue gos, p ara esto se aprovechó la mayo ría d e las po sib il idades que b rinda e l R ad ial. Se h an p ropuesto varian tes de solución a las p roblemát ic as fund amentales ya existentes y a las q ue puedan aparece r en un futu ro . Se p re cisó l a fac tibilid ad de e fectuar un c ambio de calibre en casi to dos los t ramos que tienen un conductor in adecuado p ara la trans fe renc ia d e poten cia debido a las c argas y e l respaldo en tre barras ; se rev isa ron alguna s cu estiones esenciales sobre el planeamiento d e las redes e léctric as, se p rono sticó la d emanda de l a red en cuestión,. se. analizan. l as. p ropuest as. de. construcción. de. nue vas. subestac iones ce rca de los p rincipales centros de c arg a. El alcanc e d e los aná lis is y result ados pl asmados en este in fo rme, ga ran tiza que el mismo pueda se r utiliz ado como mate rial de consulta o guía p a ra e l mejoramie nto de las c ondiciones de l a red de 34.5 kV e n l a p ro vin cia.. v.

(9) Tabla de Contenido IN T R OD UC C IÓ N . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . 1 C A P Í T U L O 1 : A N Á L I S IS D E L A S I T U A C IÓ N A C T U A L Y P LA N E A M I E N TO . . . . . .. . 3 O B J E TI V O S E S PE C ÍF I C O S . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1 .1 A N Á L I S I S D E L A S I T U A C I Ó N A C T U AL D E L A R E D D E S U B T R A N S M I S I Ó N D E L A P R O V I N C I A D E C I E N F UE G O S . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. .. 3 1 . 1 . 1 A n á l i s i s d e l a s i tu a c ió n a c tu a l d e l a b a r ra C M C 1 1 0 /3 4 ,5 k V . . . . . . . . . . . . . . . 6 1 . 1 . 2 A n á l i s i s d e l a s i tu a c ió n a c tu a l d e l a b a r ra C r u c e s 1 1 0 /3 4 ,5 k V . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 1 . 1 . 3 A n á l i s i s d e l a s i tu a c ió n a c tu a l d e l a b a r ra Ya g u a r a m a s 1 1 0 /3 4 ,5 k V . . . . . . . . . 1 1 1 . 1 . 4 A n á l i s i s d e l a s i tu a c ió n a c tu a l d e l a b a r ra L a M o za 1 1 0 / 3 4 , 5 kV . . . . . . . . . . . . . . . 1 3 1 . 1 . 5 A n á l i s i s d e la s i tu a c ió n a c tu a l d e l a b a r ra Ju ra g u á 1 1 0 /3 4 , 5 kV . . . . . . . . . . . . . . . 1 4 1 .2 P L A N E A M I E N T O . . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. 1 6 1 . 2 . 1 M é t o do s d e P r o nó s t i co . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 7 1 . 2 . 2 N u e vo s c o n c ep t o s d e la U n ió n N a c io n a l E l éc t r i c a (U N E ) e n e l P l a n e a m i en t o . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. 1 8. C O N C L U S I O N ES P A R C I A L E S D E L C A P Í TU L O . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 0 C A P Í T U LO 2 : P R O N Ó ST IC O D E L A D E M A N D A Y A N Á L IS IS D E L A S P ER S P E C T IV A S D E D E S A R R O L LO . . . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. 2 1 O B J E TI V O S E S PE C ÍF I C O S . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1 2 .1 P R O N Ó S T I C O 2 .2 A N Á L I S I S D E. D E L A D E M A N D A . . . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. 2 1 L A S P E R S PE C T I V A S D E D E S A R R O L L O D E L A R E D D E S U B T R A N S M I S I Ó N D E LA PROVINCIA C IEN FUE GOS . ........................................................................... 22. 2 . 2 . 1 A n á l i s i s d e l a s p e r s p e c t i va s d e d e sa r ro l l o d e la b a rr a C M C 1 1 0 /3 4 ,5 k V . . . . 2 3 2 . 2 . 1 .1 An á li s i s de l a n u e v a ba r r a P e t r o ca s a s 1 1 0 / 34, 5 kV . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 8. 2 . 2 . 2 A n á l i s i s d e l a s p e r s p e c t i va s d e d e sa r ro l l o d e la b a rr a C r u c es 1 1 0 /3 4 ,5 k V . . 3 3 2 . 2 . 3 A n á l i s i s d e l a s p e r s p e c t i va s d e d e sa r ro l l o d e la b a rr a Ya g u a r a m a s 1 1 0 /3 4 ,5 k V . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. 3 5 2 . 2 . 3 .1 An á li s i s de l a n u e v a ba r r a A gu a da 1 1 0 /3 4 , 5 kV . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 7. 2 . 2 . 4 A n á l i s i s d e l a s p e r sp e c t i va s d e d e sa r ro l l o d e la b a rr a Ju ra g u á 1 1 0 /3 4 , 5 k V . 4 0 2 . 2 . 4 . 1 C á lc u lo d e c o rt o c i r c u i t o s e n la b a r r a J u r a gu á. 11 0/34,5 kV. ..................... 42. C O N C L U S IO N E S P A R C I A L E S D E L C A P ÍT U L O .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . .. 4 3 C A P Í T U LO 3 : E ST U D IO S D E R IV A D O S D E L O S A N Á L IS IS D E L A R E D D E S U B T RA N S M I S I Ó N D E L A P R O V I N C IA D E C I E N F U E G OS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 4 O B J E TI V O S E S PE C ÍF I C O S . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 4 3 .1 M É T O D O Y C O N S I D E R A C I O NE S P A R A E L C Á L C U L O D E L A S P É R D I D A S A N U A L E S D E E N E R G Í A . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. 4 4 3 .2 E S T U D I O S D E R I V A D O S D E L A N Á L I S I S D E L A S I T U AC I Ó N A C T U A L D E L A R E D . . . . . . . . . . . . 4 5 3 . 2 . 1 C a mb io s d e ca l i b r e y c o n v e r s i ó n d e c i r cu i to s en C M C en e l p r im e r q u in q u en io . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. 4 6 V a lo r a c i ón e c on óm i ca d e la s c o n v e r s i on e s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 8. vi.

(10) 3 . 2 . 2 C a mb io s d e ca l i b r e e n C M C y l a en t ra d a d e u n a n u e va b a r ra en e l s e g u n d o q u in q u en io . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. 5 0 An á lis i s d e l a e n t r a d a d e l a n u e v a b a r r a P e t r o ca s as 1 1 0 /3 4 , 5 kV . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 0 V a lo r a c i ón e c on óm i ca d e P e t r o c as a s. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 2. 3 . 2 . 3 C a mb io s d e ca l i b r e e n Ya g u a r a ma s y l a en t r a d a d e u n a n u e va b a r r a A g u a d a 1 1 0 /3 4 , 5 kV en e l p r im er y s eg u n d o q u i n q u en i o r e sp e c t i va m e n te . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 5 An á lis i s d e l a e n t r a d a d e l a n u e v a b a r r a A g u a d a 1 1 0 /3 4 ,5 k V . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 5. 3 . 2 . 4 C a mb io s d e ca l i b r e e n la b a r r a Ju r a g u á . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 7 C O N C L U S I O N ES P A R C I A L E S D E L C A P Í TU L O . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 9 C O N C L U S I ON E S . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. 6 0 R E C O M E ND A C I O N E S . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. 6 1 F U EN T ES B I B L I O G R Á F IC A S . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 2 A N E X O S. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 3 A n e xo A n e xo A n e xo A n e xo A n e xo A n e xo A n e xo A n e xo A n e xo A n e xo. I : D a t o s ca ra c te r í s t i c o s d e a l im en ta d o r es . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 3 I I: Po r c en t a j e d e l ín e a s d e 3 4 , 5 kV p o r m u n i c ip i o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 3 I II : L a z o C MC L a M o za . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 6 4 I V : L a z o C MC C ru c es . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 5 V : L a zo C M C Ya gu a ra m a s Ju ra g uá . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. 6 6 V I : L a z o Ya g u a r a ma s C o ló n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . .. . . . .. 6 7 V I I : R a n g o s d e l c r e c im i en t o v eg e ta t i vo de l a s ca rg a s. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 8 V I II : L a zo Ya g u a r am a s A g ua da n u e va C o ló n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 8 I X : C á l cu lo d e c o r to c i r cu i to en l a b a r ra Ju ra g uá 1 1 0 / 3 4 , 5 kV . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 9 X : M o d e lo s d e l c o s to d e l a Su b A g ua d a . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 9. v ii.

(11) T rab ajo de Dipl om a. Intr odu cc ión .. Introducción El subsistema de subtransmisión de la p rovincia de C ien fu egos alimenta direct amente u n sinnúmero d e ca rgas de gran inte rés económic o y d el mismo dep enden, po r se r el p roveed or de la e ne rg ía a las sub estacio nes de dis tribu ció n, l a gran mayo ría d e los p rincipales ob jetivos socia le s, económico s, culturales y mil it are s d e l a p ro vin cia. De aquí la i mportanc ia que re vis te la re al iz ación de este trabajo. Por ello se h acen p ro puestas p ara da r solución a los p rincipales problemas que p re senta la re d de subtransmisión prov inc ial e n l a actualidad y a los que pudieran su rgir en un futu ro si la carga y l a demand a se c omport an como se h a p ronos tic ado . Constitu ye n los p rincipales objetivo s d e e ste t rab ajo determin a r e l est ado de cargabi lidad de l as barras , el ni vel d e p érdidas d e l a red en gen eral, l as c aracterístic as de l facto r d e potencia e n b arras y alimentad o res , l as condicione s de volt aje en las cargas y ch equear l as posibilidade s de operat ividad de la red ante s me ncionad a. No así el análisis de los e nlaces entre barras , que como se sabe e s d e v ital impo rt ancia en l a operat ividad de la re d d e subt ran smis ión co n e l objetivo de h ac er mínimo e l tiempo que se tiene al u suario sin ser vicio , porque es objeto d e otra tesis de grado. Se plantea como h ipótesis fu ndamental de este t rabajo, que los p rincipales ind icadores de la calid ad de la red que se estu dia, mejo rarán con la implement ación de las varian tes p ropue stas. C asi l a totalidad de los circuito s e mp leados en Cuba en l a subt ransmis ión son del tipo rad ial, no est ando lo s de nuest ra p ro vincia exentos de es ta característic a. Esto facilitó l a u ti lización del s o ft wa r e R adial en todo s los aná lis is técnicos realiz ados. Se o btuvie ron los fic he ro s representativos de barras y a li mentado res simu lan do un c irc uito radial en e l qu e l as cargas las con stitu yen las subestacione s qu e se al imentan a 34 ,5 k V ya se an servic ios exclus ivos o subestaciones de dist ribución y l a fuente de alimentación los t ransfo rmad ores d e l as barras.. 1.

(12) T rab ajo de Dipl om a. Intr odu cc ión .. En el C apítulo1 se hace un anális is del estado actual de la red de subtransmisión p rincipales. de. la. de fic ie ncias. p rovincia y. de. datos. Cien fu egos ,. c aracte rísticos,. determinándose se. revisan. sus. algunos. aspectos teóricos del Pl aneamiento. T ambién se h ace re ferencia a algunos aspectos en los resu lt ados de las corridas de l R adial, que merecen una ate nción espe cia l. Para cont ribui r a su pe rfeccionamien to y mejo ramiento como una he rramient a mu y ú ti l en el análisis de re des. En e l C apítulo 2 se p ronos tic a la de manda en barras y alimentado res y se an aliz a con la ayuda de l R adia l y t eniendo e n c uent a las p osibles adicio nes o salidas de carga, el p rob able co mport amien to fu tu ro de la red y l as mo dificaciones que puedan e xis ti r en l a mis ma . Se d ete rmin a con ap ro ximació n. aceptable. lo s. años. en. qu e. ap arecerán. de te rminad as. de ficiencias . En el Cap ítulo 3 se h ace un a valoración técnica en tod os los casos y económica en los que sea factible para las variantes que se p ro pone n pa ra solucionar los p ro blemas que aparec ieron en los an álisis rea lizados en los c apí tu los an te rio res .. 2.

(13) T rab ajo de Dipl om a. C apítulo 1 .. Capítulo 1: Análisis de la situación actual y Planeamiento. Objetivos específicos An aliza r el est ado actual de l a red de 34,5 kV de la p ro vincia de Cien fue gos. y. b rindar. un. basamen to. teó rico. rel acionado. con. el. planeamiento de las redes e léctr icas y l a demanda.. 1.1 Análisis de la situación actual de la red de subtransmisión de la provincia de Cienfuegos. La p rovinc ia de C ien fu egos cu ent a en l a actualid ad, ap roximada men te, con 467 km de lín eas en la subtransmisión , distrib uid os por los ocho mu nic ipios d el te rrito rio y l a ju risdicción de la CEN y c on cinco subestac iones 110/34 ,5 kV q ue ali mentan tod a l a c arga servid a a 34 ,5 kV, entre e stas se incluye la subestación La Mo za, no p udo ser analiz ada porq ue se e ncuentra localizad a en la p rovincia de Villa C lara aun que e l grue so d e la c arga q ue al imenta perten ece a nue stra p rovincia, y en específic o a l mun icipio Cumanayagua. Las de más subestaciones o b arras 110/34,5 kV pe rten ecientes a l a red las c onstitu ye n C ruces 110/3 4,5 kV, Yaguaramas 110/34,5 kV, Juraguá 110/34,5 kV y C arlos M anuel de Céspe des (CMC ) 110 /34 ,5 kV y to d as se localiz an en las ce rcanías de los poblados o municip ios a los qu e d eben sus no mbres , con la excepción de CMC. la. que. se. e ncuentra. situad a. en. los. terrenos. de. la. Central. Termoeléc tric a Carlos Manue l d e Céspedes. C ada b arra cuen ta con sus respectivos alimentadores los que h an to mado el nomb re de su inte rrupto r co rrespondiente a l a salida de l a subes tació n y se distribuyen de l a fo rma s ig u ie n te :. 3.

(14) T rab ajo de Dipl om a. C apítulo 1 .. Tab la 1 .1 : Ali me ntad ores po r b a rra La longitud y el d estin o de cada uno de lo s alimentadores most rad os en la tab la anterio r, así como el tipo de est ructu ra p redo min ante en su recorrido se muestran e n e l Anexo I. En el Anexo II s e muestra un g rá fico que b rinda e l po r c iento de dis tribu ció n de l as líneas de 34,5 kV po r mu nic ipio . Se co nsidera a l a CE N como un munic ipio más. En l a actualidad es en la subtransmisión do nde, po r ni vel de voltaje, ocurre el mayo r nú me ro de interrupc ione s invo luntarias en la p rovincia, aunq ue vale la pena señal ar que la mayorí a son por c ausas impropias de la red tales como: que ma de c añ a y de pot re ros, ac cid entes d e tránsito, incidencias c li máticas, etc. Las pérdidas de energía ju egan un papel fund amental en el análisis de cualquier red eléctrica, po r lo que a contin uación se muestra u na valo rac ión de los result ado s ob ten ido s, la in vestigació n re aliz ada y las modificaciones implementad as. Ver t abl a 1 .2 a c ontinu ación.. Ta b la 1 .2: Horas e q uiv a le nte s d e p érdi da y d ema nda po r ba rra . Como se ap recia en l a t abl a, en l a b arra CMC los t iemp os equivalentes de pérd idas (Tep ) y dem anda (Hed ) son muy similares , p rácticamente iguales.. 4.

(15) T rab ajo de Dipl om a. C apítulo 1 .. Esto no s mo tivó a p ro fundizar más sob re e l tema po r lo que se con sulta ron el sof twa re Zonal y ot ras fuentes bibliográfic as como : Cá lcu los y Análisis de Regímen es de Tr abajo d e Redes Eléctric as, 1978 , Redes y Sistemas E léc trico s, 19 84, Red es y Sistemas Eléctricos , 1986. Todas e stas fuen tes c oin cid ie ron en que las horas equivalentes de de manda son diferentes (mayo res ) que las de pé rdidas , lo cual e s mu y lógico p ues no t iene sent ido alguno que ambos t iempos sean iguales. Empleándose para e l cálculo de Tep la siguiente fó rmula: 2. Hed(año )   Tep =  0,124 +  * 24 10 4  . (1.1 ). Esta fó rmula se puede ad apt ar al tie mpo que se qu ie ra segú n el valo r d el último té rmin o, en este caso es 24 porq ue se quiere ob tene r p ara un día, si fu e se p ara un mes o un añ o se multiplicaría entonces p or 7 20 u 8760 respectivamente . Como se o bserva en la tabla en l as demás b arras lo s resu lt ados se acercan bast ante , p e ro no son igu ales a los resultados ob ten ido s p o r la fórmul a. Es importante decir qu e no co nocemos el p rocedimien to que realiza el p rog rama para obtener es to s resultados , lo cual fue una de l as p rincip ales raz ones po r la que co nsultamos otras fuentes. Todo esto se realizó mediante las facilidades que b rinda el R ad ial , expo rtando los resultados de l as c o rrid as hacia hoj as de cálculo de Mic ro soft Excel, en es te p roc eso se p re senta un inconven ien te ; el p rog rama u tiliz a toda vía e l p unto e n lugares de cimales y el Exc el la c oma. Ocupando un t ie mp o inn ecesario e n la rectificación de los va lo res o ri gin ale s . Con el objetivo de b rin dar un a visión más re al de la red, se re aliza una caracterización de cada un a d e l as cuatro b arras 1 10/3 4,5 kV e xis tentes, con ayud a de al gunos d ato s ob ten ido s en l as co rridas del R ad ial y ot ros p re c is ad o s d u r an t e to d o e l p ro ce s o d e re c o p il ac ió n .. 5.

(16) T rab ajo de Dipl om a. C apítulo 1 .. E l Prog rama R adi al se con vie rte en una he rramien ta fun damental p a ra la ejecución de los p ronó sticos ya que p ermite est ablece r el crecimien to ve ge tat ivo por cargas y h acer cálculos consecu tivos p o r años de e sos inc rementos y su conse cuencia en las redes , como se mate ri al iza en el c apítu lo siguiente .. 1.1.1 Anális is de la situación a ctual de la bar ra CMC 110/34,5 kV. CMC constitu ye la barra de más trascendencia en la re d de subt ransmis ión por la i mport ancia de las cargas que alimen ta, entre las qu e se encuent ran la c iudad de C ienfuego s y l as p rincip ales zonas industri ales d e la p rovinc ia, así c omo por es tar situada muy cerca d el p unto de mayor gene ración en l a p rovincia: Central Termoeléctric a C arlos Manuel de Céspe des . Esta b arra cuenta con 5 0 M V.A nomin ales de c apacidad inst al ad a en dos transfo rmadore s de 25 MV.A co nectado s en parale lo , aunque e n l a p rá ctica los mismos solo pueden llevar 2 2 MV. A por limitacio nes del fab ric ante . Las cargas qu e alimenta cada uno de los alimentadores, las lo ngitudes d el tronco, ra males y sub ramales así c omo sus respectivos calibre s se mu estran e n los Anexos III y IV. En los cálcu los realizados se o bserva que l a d emanda d e CMC se concentra p rincipalmente en los alimentado res que si rven toda la carga residencial de la ciudad de Cien fue go s (1615 y 1610), e stos además present an un buen fac to r de po tencia , lo cual es lógico si se tiene en cuenta el tipo de carga que aliment an. La demanda de estos dos alimentadores co nstitu ye c as i el 55% de la to tal de la barra mientras que tiene valores s imilares en las res tan tes lín eas . Se ilustra ade más que las mayo res pé rdid as ocurren en l as líneas de l 1615 y 1620, mient ras qu e las meno res se dan e n l as líneas d el 1635. Ve r tablas 1 .3 y 1 .4 a con tinuación.. 6.

(17) T rab ajo de Dipl om a. C apítulo 1 .. Ta bla 1 .3: Pérdidas por a lime ntadore s.. Tab la 1 .4 : Facto r de po te nc ia y dema nda por a lime nta dor. Si se comp ara la d emanda de la b arra de los días típicos del año (5 4 ,6 MV.A). con. su. c apacidad. ac tual ,. se. pued e. ap re ciar. que. tiene. ap roximad amente u n 24% de sob reca rga , a specto que h ace re fle xio nar acerca de la nec esidad de au mentar c apacidad en es ta b arra o de p asarle parte d e su c arga a o tras subestacio nes. Hay que d est ac ar que estos resultado s son sin tener e n cuenta la gen e ració n distribuid a, po r tanto estamos. oblig ados. transfo rmadore s. en. a el. gen e ra r ho rario. p ara pic o.. ev it ar Dand o. la. sob re carga c omo. de. los. result ado. una. c argabi lid ad de un 91% , esto tie ne c omo inco nveniente que te nemos que tene r una alta d isponibilid ad en las baterías de generación diesel y po r cons igu ien te dep ende r de la mism a e n h orario de máxima deman da. Las condiciones de vol taje son buenas en todo s los alimentadores de la barra, e xcepto al fi nal d el 1620 que const itu ye el más l argo de todos. Por lo que se p ropon en los c ambio s d e c alib re desde la salid a d e l a b arra h asta. 7.

(18) T rab ajo de Dipl om a. C apítulo 1 .. que empiece el c alibre Aluminio -150 con una dist ancia de 3 ,2 km y de sde el ramal Pepito T e y hasta Arimao co n u na d istancia de 14 km y el traspaso del ramal Ari mao-Veguita a Cumanayagu a, ade má s de implement ar la sal ida de l alimentador. 1620. por un a l ín ea d e 34 ,5 kV pa ra liberar la. línea d e 110 k V que alimenta C ien fuegos ciudad . Estas medidas se an aliz aran c on más p ro fund idad e n e l siguiente c apí tulo . Es n ecesario señ alar que se con sid era qu e p resent an malas c ondicio nes de vo ltaje aquellas c arg as que lo tienen por de bajo de 31,35 kV, que es e l mínimo para los t ransformadore s de cin co taps usad os en estas redes (Red es y S iste mas Eléct ricos, 198 4 ).. 1.1.2 Análisis de la situación actua l de la. barra Cruces. 110/34,5 kV La subestación C ruc es 110/34,5 kV cuenta con un t ran sfo rmador d e 25 MV.A que en la ac tualid ad tie ne limi tada su c apac id ad a 22 M V.A po r limitante de los fab ric antes, al igua l que los do s d e CMC . De e ll a p arten los c uatro alimentado res en umerados an terio rmente los qu e, co mo se pu ede observa r en el Anexo IV, ali mentan c argas fundame nta lmente d e tipo res idencial o re l acionad as con la in dustri a azucare ra pe rten ecientes a los mu nicipios de C ruces, Pa lmi ra y Lajas en l a p rovincia, no se obse rva en la figu ra ante s mencion ada a l municipio de R an chue lo e n la vecina p rovincia de Villa C lara. En el Anexo IV ap arece además, in fo rmaciones comp lementarias de lon gitudes, c al ib res , etc. En las Tablas 1 .5 y 1 .6 se muest ran algunos datos d e inte rés de los alimentadores de C ruces pa ra un día t ípico .. 8.

(19) T rab ajo de Dipl om a. C apítulo 1 .. Tab la 1 .5 : Pérdidas por a lime ntado res e n Cruces.. Tab la 1 .6 : De ma nda y fac tor de po tencia por a lime nta dor. Como se demu estra en las tablas anterio res la demand a de la barra es tá concentrad a mayo rmente en las líne as de los interrupto re s 75, que alimenta la zona de R an chue lo , y e l 1435 que va hac ia Esp artac o. Llev ando estas casi el 70% d e la misma, sin embargo si se analizan las pé rdidas de potencia y d e e ne rgía se ve qu e son mayo res en el alime ntado r 75 q ue va hacia Vi lla Clara lo que se debe fund ament almente a que no se tiene en c uenta l a generación de l as baterías y a la distancia que este reco rre, es tan do sus ca rgas más fuer tes en las subestac iones que al iment an al municip io de Ranch uelo relativamente al fin al de l a l ín ea. También es importante destac ar q ue. los result ados que muest ra est a b arra en e l. aliment ador 1 435 no son razonable s, d ado que las h o ras e quivalentes están por encima de 24 horas. Esto nos lle vó a un an álisis de dic ho ali mentado r, realizand o corridas individuales de l mismo , a rrojando los resultados mo str ado s en la tabla 1.7 siguiente .. 9.

(20) T rab ajo de Dipl om a. C apítulo 1 .. Tab la 1 .7 : Pérd idas de l a lime ntado r 143 5 a las 19h. Dich a c o rrid a fu e h echa en el ho rario de máxima de l mismo , 1 9 ho ras , el cual d ifiere d el de la b arra (18h ). Como se puede ap reciar en este ho rario tiene un comportamiento n ormal , po r lo qu e an alizamo s l as c argas y sus cu rvas c aracterís ticas así como sus ho rarios de máxima deman da. Esto nos llevó a la sigu iente conc lus ión : este es un aliment ado r dond e l a mayo ría de su carga e s reside ncial, pe ro tamb ién t ien e pe so la in dustri al y tiene una carga importante de sistemas de bombeos p ara l a agricu ltu ra, el cual tiene un c omportamiento e specífic o pu es su deman da pasa de máxima a mínima y v ice ve rsa. Po r lo que su incidenc ia en el alime ntador es de finito ria, p ues en e l ho rario de máxima d e manda de la b arra n o coincide con el d el alimentador. Al c omparar la de manda del día típico con la c apacidad de l transformador an tes menc ion ada, se ob serva que la b arra está. a un 99,78% de. c argabi lid ad con respecto a su c apac idad nominal, este an álisis se h a hecho s in te ner en cuenta la generación fue l-oil , diese l y la dis tribu ida en sus alimen tad ore s. Aunque. es. importante. seña lar. que. en. la. ausencia. de. los. grupos. ele ctró ge nos esta b arra e n d ete rminadas oc asiones y en los último s años ha llegad o a sobrecargarse. Si se toma como cr iterio gene ral q ue una barra como la que se analiza no debe estar a más del 80 % de cargab il idad p o r la rese rva en cap acidad que debiera tene r pa ra los c asos en que se b rinda respaldo a o tras b arras , se l lega a l a conclusión d e qu e la misma se encuent ra sin po sib il idades de realizar es ta fu nción. Este p rob lema de la cargabi lid ad. se. pudiera. resolver. condicione s. de. e n friamiento. (co nectand o. ventilado res. del. de. fo rma. eventual. t ransfo rmado r. au xil ia res ),. l le vánd olo. de hasta. mejo rando la su. l as. sub estac ión cap acidad. 10.

(21) T rab ajo de Dipl om a. C apítulo 1 .. nomin al y de una fo rma más durade ra ins ta lan do ot ro trans fo rmador en parale lo con el que ya t ien e la b arra, o pas ando c arga a subestaciones ya existe nte s o d e n ueva c onstruc ció n más cercanas a los cen tros de c arga. En el c aso de Cruces los al iment ado res tienen todos buenos facto res de potencia, au nque pud ie ran trata r de me jorarse en las l íne as del 1 01 p or el p redominio de l a carga residencial entre l as c argas que ali menta, valo rando la instalación d e c apacitares en lo s c ircui tos d e d istribución. Si al igu al que en CMC se hace un análisis de las condiciones de vol taje en l as cargas se pu ede comp robar qu e son b uenas en las cargas servid as por la b arra C ruce s 110/34,5 kV.. 1.1.3 Análisis de la sit uaci ón actual de la barra Yaguaramas 110/34,5 kV. Esta b a rra t ambién es de gran import ancia en la red d e subt ran smisión de la p rovin cia po r e l peso qu e tie nen económic amente mu chas de sus c argas en la re gión, ent re las que se e ncue ntran d os g rand es p rod uctores de azúc ar y sus de rivados como son los C AI 5 de Septiemb re y Anto nio Sánchez, ad emás de las ex ten sas zo nas agríco las de Horquita, los planes arroce ros del mun icipio Agu ad a, e l acue ducto d e Yaguaramas y las zo nas u rban as de los mu nic ipios de Rodas y Agu ada po r solo mencionar algu nas de las más impo rtan tes . Las subestacio nes alimentadas en l a trayectori a de cada alimentador, ade más de los calib res y lon gitudes del t ro nco, ramales y sub ramale s, se pueden obse rvar en los Anexos V y VI. Al igu a l que la b arra Cruces 110/34 ,5 kV, Yagua ramas t ie ne una c apacid ad nomin al de 2 5 M V.A e n un solo t ransfo rmador c onec tad o , que también tiene li mitad a su cap acidad a 22 MV.A por l as ya con ocidas re stric cio nes de fab ricac ión. Al ob ten er la demanda de la barra en los dí as t íp ico s (23,2 M V.A) se puede c omprob ar que son malas sus c ondiciones de c a rgab ilid ad pues está. 11.

(22) T rab ajo de Dipl om a. C apítulo 1 .. a u n 9 2 ,88 % con respecto a su capacidad no min al y a un 105 ,55 % re specto a l a re al qu e presenta. En l as Tablas 1 .8 y 1 .9 se muestran los d atos de demand a y pérdidas así como el factor de potencia por alimentador de la barra Yaguaramas.. Ta bla 1 .8: Pérdidas por a lime ntadore s.. Tab la 1 .9: Deman da y factor de pote ncia por a lime nta dore s. En l a t abla 1 .9 se ilustra que tanto la deman da como las p érdidas de potencia y e nergía se c once ntran , c omo es de esperar, en lo s alimentadores 1415 y 1405, los cu ale s sirven l as c argas más alejad as y de más pe so de la barra, l lev ando el 14 00 solo un 13% aprox imada mente de l a de manda en cargas muy ce rc anas a la subestac ión. También se comp rueba en l a tab la los buenos fac tores de potencia q ue t ienen los al imentadores , aun que el d el 1 41 5 e sta l ige rame n te p or d e bajo d e lo s d e má s n o e s u n m al fac to r d e potencia. Si an alizamos , este ali mentador ap arte de ser e l más l argo y no ten e r un c alib re u nifo rme en el tronc o ha sta l a acumulac ión p rincipal de cargas ab astece la mayo r can tidad de cargas de l a b arra con más de un 50% de demanda, l as cuales están en su mayo ría al fin al de l circuito lo cual e s l a caus a funda mental de que haya más de un 60% d e las pé rdidas to tales. Esto h ace p ensa r e n la c re ac ión de un a nue va subestació n en. 12.

(23) T rab ajo de Dipl om a. C apítulo 1 .. Aguada tomando as í las c argas que están al fin al d el 1415, ade má s d e se r un fu turo ce ntro de c arga. Con respecto. al. voltaje. actual se p uede d ecir que las cargas de. Yaguaramas no t ie nen p ro ble mas en este aspecto.. 1.1.4 Análisis de la situa ción actual de la barr a La Moza 110/34,5 kV. Aunque esta b arra se encu entra situad a fue ra de la p rovincia t ie ne g ran importancia p ara l a misma, pu esto que alimenta l a zon a urbana del mu nic ipio. de. Cumanayagu a, e l. Combinado. Lácteo. situado. en. este. mu nic ipio , la Emp resa Pec uaria más grande de la p ro vinc ia así como los bombeos Paso Bonito y Ce me nto de gran interé s e n l a red h id ráu lica del te r ri to r io . En e l An exo III se pueden ve r lo s d os ali mentadores que s irven c argas de la p rovincia c on la lo ngitud y calib re de tronc o, ramales y sub ra male s. L a su b e s tac ió n L a M o za c ue n ta c on 25 M V . A n o m in ale s d e c ap ac id ad ins talada en dos trans fo rmadores de 12,5 M V.A c ada uno con ectados en parale lo . Los p roblemas d e fa b ricación ya cono cid os está n también p re sentes en estos t ransformado res limitá ndose l a c apacidad de los mismos a 1 1 M V.A, que to taliz an 22 MV.A. El e studio de la Mo za todavía no se ha p odid o co ncretar p orqu e no se tienen aún los datos co rrespond ien tes a e sta ba rra , aunqu e si po demos enumerar l as medidas que se p rev én en func ión de la s itu ación actual de la misma.. La. subestación. la. Moz a. 110/34,5. kV. tie ne. in stalado. dos. transfo rmadore s de 1 2 M VA y de la misma p arten tres alimentado res , dos hac ia. C ie n fu egos. y. un o. a. Villa. Clara .. La. cargab il idad. de. estos. aliment adores es en tre 6 y 9 MW, e stando más cargado s los que vienen a la p ro vincia. Cie n fue gos. y en. su. con junto. pueden. sobre cargar l as. c apacid ades in staladas e n la subestac ión. Por lo q ue se p ropone una solución: l a di vis ió n de la b arra y l a susti tución d e uno de los. 13.

(24) T rab ajo de Dipl om a. C apítulo 1 .. transfo rmado re s de 12 po r un o de 25 M VA, co n lo que se pu ede ir solucionan do. la. situación. en. la. subestació n.. En. el. c aso. de. los. aliment adores se p ropone la rehab il it ación de los mismos con cambios de c al ibre , de l 332 a parti r de la subestac ión hasta e l Tablón; y del 3 33, de sde el entro nque de l Ab ra h asta el 1044, p orq ue las c a rgas que se pod ían se rvir de CMC con lo s c recimientos no se pueden asimilar desde esta b arra. Con las mejoras p lan te adas se pued e reso lve r l as p ro ble máticas de las redes , quedando pe ndiente la valo rac ión del incremento de la. generac ión. dis tribu ida p ara el asegu ramiento de l a zona de Cumana yagu a, porque esta se alimenta de dos al iment ado res qu e reco rren u na dis tan cia ce rcana a los 20 km y cua lqu ier fenó me no climático los pudiera a fectar a amb os.. 1.1.5 Análisis de. la s ituación actual de la bar ra Juraguá. 110/34,5 kV Esta b arra d ebe su su rgimiento a lo que co nstituyó el p ro yecto y puesta en march a d e l a construcción de la Cen tra l Electronuc le ar (CEN) Juraguá y a tod o el des arrollo, t anto industrial como residencial q ue acarrea ría es ta planta gen eradora en la zon a. A pes ar de la p aralización de la CEN , la barra en la ac tu alidad alimenta algunas c arg as de inte rés como la Pap ele ra Damují , las zo nas u rb anas de l municipio Ab reus y d e l a C EN y e l C AI Guillermo Mon cada . En e l Anexo V se observa cada u no de los a li mentado res que parten de Jur aguá co n sus respec ti vos calib res en tronc os, ramales y subramales , así como las c arg as que al imentan . La c apac idad n omina l de l a barra es de 25 MV.A con centrad a en u n solo transfo rmador q ue a dife re nci a de los de l as de más ba rras no tiene p rob lemas d e fab ricació n qu e limiten su capacidad . En las Tablas 1 .1 0 y 1 .1 1 a continu ac ión, se muest ran los d ato s de c a rgab ilid ad, deman da y fac to r d e p ote nci a e n las líne as de Jur agu á .. 14.

(25) T rab ajo de Dipl om a. C apítulo 1 .. Ta bla 1 .10: Da tos de pérdidas po r a lime nta do r.. Ta b la 1 .11 : Dema nd a y fac to r de po te ncia po r a li me nta dor. Si se sum a l a d emand a de c ad a un os d e los ali mentado res tabulados se obtien e qu e la de la barra oscil a sobre los 10 M V.A, lo q ue al compararlo con los 25 M V.A instalados n os da ap rox imadamente un 42% de c argabi lid ad que muestra lo subcargad a qu e está la b a rra , constitu yendo una impo rtante rese rva de capacidad para la p rovincia y un a so lu ció n muy viable a la hora de b rindar resp ald o a otras ba rras. Ade má s la misma se rá somet id a a un inc remento d e c arga dado e l d esarro llo pe troquímico que ten d rá lu gar en la p ro vin cia , mu y ce rc a de allí. En esta b arra ocu rre un p rob lema similar al de C ru ces con el al ime ntador 188 0, con la di fe rencia de que las horas equivalentes es tán de ntro del rango pe rmisible, no así con las pé rdid as de en e rgía que están en un 11% po r encima d e las to tales en la b arra. Además este reco rre u na d istancia de 38,4km asumiendo más de un 6 5% de la demanda de est a barra, alimen tando cas i la tot al idad d e las subestac iones servidas por Juraguá, e ntre l as q ue se incluyen las más ale jad as. Dad o e sto se hizo un análisis del alime ntador. Ve r tab la 1 .1 2 a contin uación.. 15.

(26) T rab ajo de Dipl om a. C apítulo 1 .. Tabla 1 .1 2: Pérd idas de l a lime nta dor 18 80 a las 12h. Como se o bserva a la ho ra de má xima demanda de dicho alimentado r a l as 12 h oras. Sus pa rá metro s e nergéticos e xpe rimen tan un a d isminución, p e ro aun. l as. pérdidas. de. ene rgía. son. altas ,. pu es. rep resentan. un. 8 8%. ap ro ximadamente de las totale s de la barra. Cuand o se re visa ron las c argas a l as que este alimen tad o r les p resta servicio s, sus cu rvas carac terístic as así como lo s calib res del t ro nco y sus ramales. Después de hecho esta revisión obse rvamo s q ue el c alibre en el tron co n o es ad ecuado al final donde se encuen tran cargas consid erables, lo que in flu ye di rec tamente en las altas pérdidas. Además de tener un a ca rga impo rtante d e b ombeos p ara la a gricul tu ra lo q ue in flu ye direct amente e n los resultados , según la expe riencia ante rio r co n e l ali mentado r 1435 de C ru ces. En l as tabla 1 .11 se mu estran los buenos factores de p ote ncia q ue tie nen ambos al imentad ore s, el de l 1880 a pes ar de sus altas pérdid as es bueno y el d el a li mentado r 1890 es muy bueno debido a que p re sta servic io solamente a l pu eblo CEN , situado a una d istan cia muy pe queñ a de la barra. No se ap rec ian p roblemas de vo lt aje e n l a barra. No se tiene en cuen ta l a generación distrib uid a co rrespondiente, como se ha plante ado ante rio rmente.. 1.2 Planeamiento Planeamiento: Proceso que p ermite e squematizar la e xpan sió n y e l me jo ramiento de l sistema considerando los c recimie ntos fu turos e n : 1 . Ub icación. 2 . Magni tud. 3 . Impo rtancia d e l as C argas .. 16.

(27) T rab ajo de Dipl om a. C apítulo 1 .. Im p l ic a : Plani fi c ar a largo p laz o las adicio nes que, añ o po r añ o, y en est recha co rrelación con lo s p lanes a co rto plazo, de berán realizarse a l as ins talaciones existentes de fo rma q ue se asegure s u p l e n a u t i l i z a c i ó n tan to desde e l p unto de vista de su vid a útil como de su op eració n de ntro d el rango e conó mico (UNE, 200 4). Pron ósticos. de. Carga:. Co nstitu ye. un. requerimien to. bá sico. para. la. p re visión de l comportamiento de la c a rga. Este c omportamiento p uede esta r afe ctado por: 1 . Las c aracterís ticas topográ fic as y geológic as del ter ren o. 2 . La ubic ación re specto a centro s poblac iona les . 3 . Las con dic ion es eco nómic as de la región. 4 . Las fronte ras po líticas y las re gul aciones u rb an ísticas y d e u so d el te rre no (UNE , 200 4).. 1.2.1 M étodos de Pronóst ic o Series Histó ricas: Es te método consiste en la obtención de un gráfico con datos. de. pe ríodos p receden tes. y. la. determinac ión. de. la. ecuación. mate má tica a qu e resp onde, o bte nié ndose los valore s h istó ricos p a ra así, re alizand o. la. e xtrapolac ión. del. grá fico. obtenido,. d ete rminar. el. comporta miento fu tu ro de l a carga . El método solo tien e en cuen ta el pe ríodo de tie mp o e scogido s in an alizar los factores eventuales que pueden in flu i r en los re sultad os, aspecto po r el cu al c onstitu ye un méto do mu y ine ficaz en nu estros días debido a las constantes fluctuaciones que h a ten ido la carga en el país en lo s ú ltimos años, de bid o a l a s ituac ión económic a e xisten te a parti r de los años de pe río do especi al (UNE, 2 004 ). Zonas C aracterísticas y Co mponentes d e C arga: Es te ot ro método consiste en pronosticar l as d emandas fu tu ras en función del tip o de ca rga p re domin ante, c onstitu ye gene ral mente un mé tod o más e xacto qu e su dete rminación mediante la mult ip lic ac ión de l a c arga to tal po r u n facto r de c re cimiento (Directivas sob re e l Plane amie nto , 2004). Cuando es p revisible o se h a p rono sticad o ya un in c re me nto de la carga fu tura en un a zona o á rea dete rmin ad a, en el caso de la subt ran smisión , el 17.

(28) T rab ajo de Dipl om a. C apítulo 1 .. sistema trans fo rmador - alimentador debe diseñarse d esde un inicio de manera tal qu e su c ap ac idad pued a se r in c re me ntada po ste rio rmente me diante un o d e los si guientes métodos : 1 . Sustitución d e los t ransfo rmad o res existentes po r otros de ma yo r capacid ad o la conexión en p aralelo d e ot ros similares a lo s ya conectados,. siemp re. q ue. lo s. al imentado res. e stén. diseñados pa ra. sopo rt ar las n uevas co rrie nte s. 2 . División d e los c ircuitos al imen tad os mediante la const rucción de nuevas b arras y trasp aso de c arga a l as mismas . Cuando la solució n p re vis ta para el inc remen to de cap acid ad es la sustituc ión de trans fo rmadores existentes po r ot ros d e mayor c apacidad, o la conexió n de otros en para le lo es generalmente recomendable instal ar desd e un inic io los alimen tado res requeridos p a ra la máxima c a rga esperad a. La sust itución de dic hos aliment adores existentes po r ot ros de mayo r calib re es u n p roce dimiento mu y c ostoso y deb e e vit arse. Si la solución p revist a p ara posibles incrementos de la ca rga en el s istema transfo rmador - aliment ador es l a di visió n de lo s c ircui tos. median te la. ins talación de trans fo rmadores en nue vas barra s, la co n figu ración o rigin al de l a red de subtransmisión de berá ser t al que pueda se r dividid a en seccio nes lógic as c u ando las n uevas b arras sean con struid as (Direc ti vas sobre e l Planea mien to , 2 004).. 1.2.2 Nuevos conce ptos de la Unión Na cional Eléctrica ( UNE) en el Planeamiento. Minimizar l as afectacione s d el se rvicio al consumido r en luga r de la caída de volt aje o el ni vel de pérdid as, sin dejar de atender esto s do s ú ltimos fac to res, es el criterio que debe p ri mar p ara el diseño d e nuevas redes elé ctric as y e l mejoramien to de l as ya existentes dent ro de d ete rminado ran go e co nó mico se gú n lo s n u evo s co ncep to s d e p l an e am ien to d e la U NE ; determinánd ose bajo est a premisa la longi tu d de las líneas, el valo r d e l as cargas máx imas p o r b arra, subestación, al iment ado r o ci rcuito, l as. 18.

(29) T rab ajo de Dipl om a. C apítulo 1 .. p roteccio nes y posibles enlaces entre circuitos que garanticen la fi abilidad del se rvicio qu e se p resta así c omo todos los demás e lemen tos a te ner en cuenta en la construcción de una red eléctrica como son el calib re y tipo de es tru ctu ra a u tilizar, la c onexión u sad a en trans fo rmadores,. la. ubicación. el. óptima. de. l as. subestacione s,. etc.. (Directivas. sobre. Planeamiento, 200 4). Como el planeamiento d e l as redes eléctricas comienza po r el consumido r, los niveles de deman da, el fac to r de carga, las ca racterís ticas de los consumido res y e l n ivel pe rmisible de tiempo de a fec tación al se rvicio , son lo s p ará me tros que dictan e l tipo d e s istema de subtransmisión que se requiere. Esto s ignifica que el t amaño y ub icación de las subestacio nes debe ser determin ado a p artir d el análisis de las cargas desde el nivel transformado r. se rvic io e xclusivo y/o subestac ión de d ist ribución h asta. llegar a lo s alime ntadores que parten de las b arras 110/34,5 c omo CMC , Ju raguá , C ruc es, e tc . (UNE , 200 4).. 19.

(30) T rab ajo de Dipl om a. C apítulo 1 .. Conclusiones parciales del capítulo. 1 . En p ocos alimentadores de la red existe un bajo fac tor de po tencia y en la mayo ría si bie n n o e s malo, se podría mejorar. 2 . Las pérdidas t anto d e po tencia como de energía (2 ,74 %) están un poco por en cima de la no rma que es un 2% si se. analiza la red en su. conjunto. 3 . En la actualidad ningun a d e las cargas de la p rovin cia alimentadas por la red de sub transmisión p re senta p ro ble mas de vol taje . 4 . Las barras CMC y Yagu ara mas 1 10/34,5 kV t ien en p roblemas de c a rg ab i li d ad . 5 . Se valo ra la co nstruc ció n de una nu eva subestac ión 110/34,5 k V en el municip io de Aguad a.. 20.

(31) T rab ajo de Dipl om a. C apítulo 2 .. Capítulo 2: Pronóstico de la demanda y análisis de las perspectivas de desarrollo. Objetivos específicos. Realiz a r e l pronóstico de la c a rga y la demanda po r a li me ntado res y b arras a p artir de l a caracte rización de las cargas y su p robable compo rt amiento fu turo así como an alizar lo s p rincipales indicado res de l a e ficiencia y c al idad d e l a red de 34,5 kV en la p rovincia de Cienfue gos pa ra lo s años venide ros.. 2.1 Pronóstico de la demanda. Obse rvando lo p rá ctico y e xacto que resulta e l método de las Zo nas C aracte rístic as y Compo nentes de Carga se de cid ió, b as ado s en este , p ron ostic ar el comport amie nto fu tu ro de l a c arga durante e ste t rab ajo . Por lo tanto, ten ien do en cu enta los t ipo s de carga que sirve l a red de 34,5 kV en l a p rovinc ia (Subestac ione s de distribución y Se rvicio s e xclusivos) y las. in fo rmaciones. recibidas. en. el. Dep art amento. P ro vincial. de. Planific ación Física sobre l as posibilidad es del c recimien to futu ro de la c arga e n algu nas zonas de la p rov inc ia, se ap rob ó subdivid ir la carga en las s igu ien tes c ate go rí as pa ra p ro nos ticar s u c rec im ie nto : 1 . Subestacion es de dis t ribución v Ru ral : Sube staciones que al imen tan circuitos de d is tribución en zonas ru rales qu e en general constitu yen asentamientos p oblacionales p eque ños y de pocas pe rspecti vas de c recimie nto . v Urb an a no satu rada: Subestaciones que si rven ci rcuitos de d ist ribuc ión u rbano s con median as p e rspect iv as de c recimiento. v Urb an a. satu rada:. Subestacion es. qu e. alimentan. circu itos. de. d ist ribución u rb anos que pudieran tener medi anas pe rspectivas de c rec imiento . 21.

(32) T rab ajo de Dipl om a. C apítulo 2 .. v Perifé rica: Sube staciones que s irven c ircu itos de d istribuc ión localizado s en la perifer ia de g rand es centros pob lacionales y que p udieran tene r en el fu turo pe rspec tivas de c recimiento. 2 . Servicios ex clu sivos v Es tab les : Subes tac ion es que a li menten industrias, almacene s o fri go rífico s c on una te ndencia a man tener p rá cticame nte inv ari able el e stado de sus c argas en el fu tu ro, En es te grupo tamb ién se inclu yen a los bombeos y los antigu os centrales azucare ros puesto que su c a rga d eberá ser p rácticamente in vari able con el d e c u rsar de lo s años. v Cuasiestab les : Subestaciones que alime nte n z onas industriales en d ecad encia o zonas agríc olas, así como c entrales azucare ros que p e rmanezcan mo liendo en nu est ros días . v Tu rismo : Subestac iones que alimenten en gen e ra l zonas tu rísticas q ue pu eden te ner grandes o median as p e rspectiv as d e c recimie nto fu tu ro de su s c arg as C ada una de las catego rías en l as que se subdividen las subestacio nes d e d ist ribución y los se rvicios exclusivos tienen , a la ho ra d e realizar e l estudio , un ran go p ara el po r cie nto de su c recimiento vege tati vo, d entro del cual se valora p ara c ada carga, e l valor a asi gnar a l a h o ra de. re a lizar. c orridas. en. el. Rad ial.. Los. rangos. mencionados. an te rio rmen te apa rec en e n el Ane xo VII y t ambién u n ejemplo pa ra c ada una de l as catego rías.. 2.2 Análisis de las perspectivas de desarrollo de la red de subtransmisión de la provincia Cienfuegos. Al an aliza r el co mportamiento futu ro de l a red de subt ran smis ión de la p rovinc ia, teniend o e n c uenta e l c re cimiento vege tativo de l as cargas y la entrad a inmin ente de algun as nuevas, se faci li ta l a p osibilid ad de cumplir con los p rincipios fu ndamen tales d el planeamien to, v alo rar de forma. 22.

(33) T rab ajo de Dipl om a. C apítulo 2 .. consecuente l as solucione s técnicas a los p roblemas qu e año po r añ o de ben ap arece r. Los estud ios de la red se re alizan co rriendo en e l R adial los fi cheros rep resentati vos de c ada una de las b arras y, su s respectivos alimentadores para la ho ra d e máxima de un día típ ico de l año durante los p róximos die z. Estos result ado s se compararon con le ctu ras sum inist rad as po r el d espacho de la provin cia, las q ue se to maron durante una seman a en un mes d e c ada etapa del año : in vie rno y ve rano . Se re alizaron lo s c ambio s requ e ridos en lo s fic he ros correspondientes en el momento q ue salía o e ntraba u n a nu eva c arg a o simple mente se compartí a l a c arga de una subestación ya e xistente con ot ra de nu eva cre ación.. 2.2.1 Anális is de las pers pectivas de desarrollo de la barra CM C 110/ 34,5 kV. En CMC después de an alizar su s itu ación actual se ob serva una zona de bajo voltaje que se ubic a a l fin al d el aliment ado r 16 20 , por lo que se hic ie ron los cambios d e c alibre p ropu estos en el c ap ítulo an te rio r. Desde la salid a de l a ba rra h ast a qu e e mp iez a e l c alib re Alumin io-150 con una dis tan cia de 3 ,2 k m de calib re Cobre #3 /0 po r AAAC-15 8 y desd e Pepito T ey h asta Ari mao con una d istancia d e 14 k m d e Alu minio -70 po r Alumin io -150 . El est ado crí tico de cargabilidad en el que se encuentra est a b arra y el hecho de que casi el 55% de su d emanda pertenezca a los ali mentado res 1 615 y 1 61 0 q ue s i rv en a l a c iu d ad d e C ien fu eg os fu e u no d e l os fac to res que in flu yó en l a conve rsión de los ci rcuitos de la ciudad de 4,16 a 13 ,8 kV, jun to con l a elimin ación de un paso de transformación o sea, susti tu ir las sub estac ione s 3 4,5 /13,8 kV por 110/13 ,8 kV lo cual tend rá un g ran impac to en la re ducción de pé rdidas y e n e l au mento de la di sponibilidad de l a b a rra. A esto se suma que la misma no e stá en c ondiciones de. 23.

(34) T rab ajo de Dipl om a. C apítulo 2 .. asi milar los incrementos de c argas futu ras, de bido a su est ado c rít ico de c argabi lid ad (n o se tie ne en cuenta la generac ión de grup os elect ró ge nos). Es muy impo rt ante d estacar que este p roce so de conve rs ión es muy conveniente, pues al el iminar un gran n úmero de trans fo rmado res en los cuales se p roduc en las ma yo re s pé rdidas de energía, las mismas se redu cen notable mente. S ien do esto un a de l as p re misas fun damentales de la revolución energética que lleva a cabo nuest ro p aís, en aras de consu mir me nos co mb ustible fós il y hacer más e fic ien tes n uestras redes. Esta p ropuesta ob liga a con sidera r en las corridas para los p ró ximos 10 años , l a e limin ación de todas l as subes tac ion es que actualmente se alimentan a 34 ,5 kV den tro d e l a ciudad. Además de los c ambios de c alib re hechos p ara p re parar la entrad a de Petroc asas qu e se espera sean , tres c argas in dustri ales las c uales se introducirán una po r añ o , a medida que se vayan p asan do a otras b arras las c a rgas de la con ve rsió n. En la t abl a 2.1 se plasma e l nombre de l a subestación y e l año en el que debe se r desact ivad a, además de l a e ntrada de l as cargas d e Petrocasas .. T ab la 2 . 1: Sa li da de la red de la s subestaciones de la c i udad de Cie nfuego s y e ntra da de las ca rgas i ndustria le s. In icialmente se e fectuara u n c ambio de c al ibre en el alimen tad or 1645 en el t ramo desde la salid a de la b arra h asta el ramal Molino-Puerto Pesq uero, con una d istancia d e 3,7 km de Cob re #2 po r Cob re #3/0 p a ra p re para r la entrad a de Petrocas as. Tamb ién se decidió transfe rir la c a rga del ramal que alimen ta a Arrie te para l a barra de C ru ces po r e l ramal del bombeo 3 y 4 . Hecho estos c a mb ios se pa só entonces a h acer l as corrid as co rrespondientes en e l Rad ia l para analizar la entrad a y s al ida de carga en la b arra.. 24.

(35) T rab ajo de Dipl om a. C apítulo 2 .. Se tomó como año inicial este , en el cual se te rmin a rán de con vertir l as subestac iones se gún la tabla 2 .1, y así se segui rá según lo plani fi c ado en esta. Al té rmin o d e lo p lan e ado el inc remento de c arg a e stará dado p o r el c re cimiento ve getativo de las subestac ione s e xistentes , pues no se tiene p ron osticado la entrad a de otras cargas, lo q ue n o quiere decir qu e no ocurra. A p arti r del año 2 016 es que comienzan a p resentarse p rob lemas d e l ín eas sobreca rgad as en el alimentador 1645, e spec ífic amente l as que alimentan las cargas de Petrocasas en el tramo , d esde el ramal Molino-Puerto Pesq uero h asta la z ona ind ustri al número 2 , con una dis tancia de 1 ,4 k m sustitu ye ndo el c alib re e xis ten te Cobre #2 por Cobre #3/0 . Luego e n e l año 2018 vue lven los p ro blemas de sobrecarga en esa l ín ea, ah o ra en el t ramo desde l a zo na industrial nú me ro 2 h asta el ramal Pet ro cas as, con una dis tan cia d e 1 km re a lizándose el mismo c ambio de c al ib re ante rio r. Los resultados d e las co rridas pa ra los añ os venideros se muestran e n las t ab l as 2 .2 y 2 .3 . E n la me d id a q u e s e fu e ro n h ac ie n do se g ú n lo planific ado, el ho ra rio de má xima d emanda c ambió de bid o a qu e se inc remen tó p au latin amente la carga in dust ri al co n l a entrad a d e Petroc asas y, a l a d isminuc ión de la residenc ial . Esto p rovo có que se analizaran los resultado s del R adi al e n e l períod o de e valuación para e l ho rario inicial de má xi m a (1 8 h o r as ) y, p a r a e l o t ro h o ra r io d e má x im a (1 5 h o r as ) q u e comie nza a p artir del 2012. de bid o al inc remento de c arga an tes. mencionad o.. 25.

(36) T rab ajo de Dipl om a. C apítulo 2 .. T ab la 2 .2 : Res ultado s de las co rridas del futuro de CMC a las 18 h. En la tabla 2 .2 se muestra el compo rtamiento de la b arra a las 18 ho ras segú n los resultados de l radi al , p ues es el ho rario de máxi ma de manda in icial, p o r lo que se creyó conveniente segui r el análisis en ese horario, dado que l as valorac iones e conó micas se re alizan manteniendo e l mismo.. 26.

(37) T rab ajo de Dipl om a. C apítulo 2 .. T ab la 2 .3 : Resulta dos de las c orridas de l futuro de CMC e n e l ho rario de má xima de ma nda. En est a tabla se demu est ra q ue al término d el t rasp aso de ca rga conside rad o en esta b arra se h a resue lto de sde cierto punto de vista el p rob lema más c rític o q ue en fren tab a l a barra, l a c argabi lid ad , po rque no se sobreca rga; solo en el úl ti mo añ o co mo se ap recia en l a t abl a. Pero, ya desd e u n in icio l a c arg abilidad se en cuentra p o r encima del 80 %, además a partir d el 2016 se encuentra c asi al lí mite de su cap acidad y t e rmina e l pe ríodo an alizad o c on u n 2% de sob recarga, h ay q ue res altar que en este aná lis is no se tien en en cu enta l a gen eración distribuida. Se g arantiza además q ue se mantengan las buen as condiciones de voltaje en las ca rgas. Se observa t ambién en l a tabla una dis minu ció n de las pérd id as de potencia y e nergía así como la c argabi lidad y el factor de p ote ncia, parámetro este ú lt imo que decrece debido a que l a carga q ue p asó a otras. 27.

(38) T rab ajo de Dipl om a. C apítulo 2 .. barras e ra fund amentalme nte del tipo re sidenc ial y s e in cre me ntó la ind ustri al.(Sistemas Elect roe nergéticos, 197 3). En l a tab la 2 .4 se muestran l as dife rencias e xiste nte s e ntre e l método emple ado po r el Radi al y l a literatu ra Rusa p ara el cálcu lo del tiempo equivalente de p érd idas (Tep), lo que t iene u na repe rcusión d irecta en l as pé rdidas de energí a. Ve r t abl a a c ontinuación.. Tab la 2 .4: Comparac ió n de los res ultados de l Radia l con lo s ob te nido s por la fó rm ula de Te p.. 2.2.1.1 Análisis de la nueva barra Petrocasas 110/34,5 kV. Como se mencio naba ante riormente a p arti r del año 2016 CMC se encuentra c asi al l ímite de su cargab il idad . Debido a est a situac ión se h ace mu y nec esaria la c onstru cción de una nu eva subestació n, Petrocasas 110/34,5 k V, que entraría en ese mismo año . L a misma está co ncebida en la an ti gua subes tac ión d e Ferti lizantes 1 10/6 kV ap ro vechando l as ins talacione s y co nstruc ciones al lí ex istentes , e incorporando los equipos y t ecno logí a q ue requ ie ra e sta nue va p laz a. Se p revé que te nga cuat ro sal idas: una s alida a la ave nid a Simón Bolívar pa ra avanzar e n c ualquie ra de l as dos d ireccione s, un e xp re so h acia Pe trocas as, ot ra sal ida hac ia Solu cio nes Mecán icas (SOMEC) con enlace y pos ibi lid ad de re sp aldo con Petrocasas , y o tra hac i a la zon a indu strial núme ro dos con en lac e y po sible respaldo con CMC .. 28.

(39) T rab ajo de Dipl om a. C apítulo 2 .. Los cambios d e calib re p revistos en el alimentado r 1645 que es el que aliment a dic ha zona se h ará n , pe ro todo s en e l 2016, año en qu e e mpie za la sobrec a rga y ent ra en marcha la su bestación. A co ntinuación se muestran en la t abl a 2 .5 los resul tados obtenidos d e l as co rrid as del Radia l en los ú ltimos cinco añ os.. Tab la 2 .5: Resulta dos de CMC si n Pe tro casa s e n e l ho rario de máxima dema nda , 19 hora s . Como se aprecia CMC al término del período tien e u na cargabilidad de un 58% ap roxim adamente, con lo c ual qu eda resuelto su p rincipal p roblema, e inc luso co ntribu ye a dismin uir el uso de la generación diesel. Aspecto importantísimo dado e l aho rro d e co mbustible y los bene fic ios qu e es to implica . Ta mb ién se disminu ye ron cons iderab lemente las pérd idas de energía lo que eviden cia un mejo ramien to en lo s p ará metros ene rgé ticos de la b arra. En l a tab la 2 .6 se muestran l as dife rencias e xiste nte s e ntre e l método emple ado po r el Radi al y l a literatu ra Rusa p ara el cálcu lo del tiempo 29.

(40) T rab ajo de Dipl om a. C apítulo 2 .. equivalente de p érd idas (Tep), lo que t iene u na repe rcusión d irecta en l as pé rdidas de energí a. Ve r t abl a a c ontinuación.. Tab la 2 .6: Comparac ió n de los res ultados de l Radia l con lo s o bte nido s por la fó rm ula de Te p. Posib les considerac ion es a ten er en cue nta en cu anto al cálculo d el tiempo equivalente tan to de pé rdidas co mo de de manda. En la tabla 2 .7 se muest ra un e je mplo d e como serían lo s resultados conside ran do l as pé rdidas de potencia y energía activa a l a ho ra de h allar las ho ras equ iva len tes de de manda (Hed), p ará metro s qu e se o bviaron en lo s c á lc u lo s a nte ri o re s d e He d .. Tab la 2 .7: Cá lc ulo de Hed te nie ndo e n c ue nta las pérdi das. Como se aprecia en l a t abl a las v ari aciones con respecto al cálculo inicial no son notables , d ado qu e lo s resultados obtenidos e xperimen tan una li ge ra d isminución. La o tra variante d e cálculo que se muestra en la tabla 2 .8 , es no tener en cuen ta en las pé rdid as , tan to de potencia como de e nergía, las de h ie rro porq ue son constante s. Luego d e h acer los cálculos co rrespondien tes pa ra determinar las Hed se calcul a e l Te p según la fó rmula y, con este l as 30.

(41) T rab ajo de Dipl om a. C apítulo 2 .. pérdidas d e ene rgía a las que se les suman las de h ier ro . Obteniendo l as pé rdidas totales de ene rgía.. Tabla 2 .8: Cálculo de Hed teniendo e n c ue nta la s pérdidas, me nos la s de hie rro . Al igu al que en c aso ante rio r las varia cio nes con respecto al cálculo an terio r no tienen una gran rep e rc usión p or lo que se decidió p ara hac e r mas fácil e l trab ajo , seguir re al izando el cálculo de Hed como se hizo in icialmente sin ten er en cuenta l as pé rdidas . A continu ación se o frecen en la t abl a 2.9 los re sultados obtenidos de la n u ev a s u b es t ac ió n s e gú n l as c o r ri d as h e ch as e n e l R ad i al .. 31.

(42) T rab ajo de Dipl om a. C apítulo 2 .. T ab la 2 .9 : Res ultado s de las c orridas del futuro de Petrocas as e n e l ho rario de máxima dema nda . Como se ap recia en la tabla esta subestación tiene un factor de potencia mu y bu eno lo que de be est ar d ad o s in lug ar a dudas po r l a entrad a d e l as nuevas cargas ind ustri ales q ue die ron lug ar a su o rigen las cu ales se les exige tengan un buen factor de p ote ncia. Como sus alimen tad o re s no rec o rren l argas distancias las ca ídas d e vo lt aje son mu y pobres al igu al que las pé rdidas lo que t iene un a repercusió n di recta en las muy buenas condicione s de vol taje p re sentes en lo s no dos que alimenta d ich a ba rra. Ade más tiene un buen est ado de cargab ilid ad lo qu e le permi te b rin dar un buen se rvicio . En l a t abl a 2.10 se mu est ran las d ife re ncias e xis te nte s en tre e l método emple ado po r el Radi al y l a literatu ra Rusa p ara el cálcu lo del tiempo equivalente de p érd idas (Tep), lo que t iene u na repe rcusión d irecta en l as pé rdidas de energí a. Ve r t abl a a c ontinuación.. 32.

(43) T rab ajo de Dipl om a. C apítulo 2 .. Tabla 2 .10: Comparació n de los resulta dos del Rad ia l c o n los ob tenidos por la fó rm ula de Te p.. 2.2.2 Anális is de las pers pectivas de desarrollo de la barra Cr uces 110/34,5 kV. En e l c aso d e e sta b a rra se hic ie ron la s c o rridas p ara los p róximo s 1 0 años ten ien do en cuen ta el c recimie nto ve getati vo de la carga y lo s aumentos de c apacid ad en l a barra en los año s q ue fue ra n ecesario, co mo el ramal de Arri e t e q u e an tes se al imen t ab a p o r CMC, s e le in c o rp o ró p or u n t ramo d e línea desde el bomb eo C ruces 3 h asta Ar riete y T ritu radora , p ara p asar esa c arga a la b arra de C ruc es y de jar a CMC c omo asegu ramiento. Dando oportun idad a l a rehabili tación del t ramo o ri ginal en el que o curren mu chas inte rrupciones . Además del inc remento del bombe o C ruces 6 que se in co rp orara a través de u n t ramo de líne a a p a rtir de l bombe o C ruces 5 . Los resu ltad os que se obtienen en l as co rrid as del Radial se muestran en la tab la 2 .11.. 33.

(44) T rab ajo de Dipl om a. C apítulo 2 .. Tab la 2 .11: Res ulta dos de las corrida s del futuro de Cruces e n e l ho rario de máxima dema nda . Es importante de stac ar qu e l a c argab il idad q ue se muest ra en l a tab la no es la re al, p ues es tos resultados no tienen e n c uenta la gen e ración fuel de 15 MW existente en es a localidad la cual gene ra cu ando se a necesario , aparte de l a gen e ració n diesel que esta última solo se utiliz a en c asos de emergencia. Co n a mb as se pue de llega r hasta 30 MW. Las c argas p resent an buenas cond icione s de volt aje en tod o e l pe ríodo . Las pé rdidas, como es lógico , au mentan anu al mente con e l c recimie nto vegetat ivo de la carga, mientras que el fac to r de potencia se mantiene c on s tan te . En l a t abl a 2.12 se mu est ran las d iferenci as exis tentes entre el método emple ado po r el Radi al y l a literatu ra Rusa p ara el cálcu lo del tiempo equivalente de p érd idas (Tep), lo que t iene u na repe rcusión d irecta en l as pé rdidas de energí a. Ve r t abl a a c ontinuación.. 34.

(45) T rab ajo de Dipl om a. C apítulo 2 .. Tabla 2 .12: Comparació n de los resulta dos del Rad ia l c o n los ob tenidos por la fó rm ula de Te p.. 2.2.3 Anális is de las pers pectivas de desarrollo de la barra Yaguaram as 110/34,5 kV. En Yagu aramas d espués d e hacer las co rridas co rrespondie nte s p ara el período en evaluación obse rv amos q ue el alimentado r 1415 tiene en el tramo Vietnam h asta el ram al 1 o d e M ay o u n c al ib re in a de cu ad o p o r lo cual se decidió sust ituirlo , pues es to provoc arí a en un futu ro p roblemas de bajo vo ltaje y sob recargas. Despué s de hecho e l c ambio de 1 ,5 km de Aluminio -95 por Aluminio -150, l as co rridas mostraban qu e a pa rtir de l año 2016. comenzab an. los. p roblemas. de. vo lt aje. en. e se. ali mentado r,. espe cífic amente al fin al d el c i rcu ito d esde Federale s h asta la Paletizadora. Lo c ual ra ti fi c a la con strucción de una nu eva subestación 110/34,5 k V en el municip io de Agu ada, qu e e ntraría a trab ajar a p a rtir de l año 2016 según los resu ltados ob ten idos . Además se incrementaro n 3 sistemas de bo mb eo en Tu rq uin o pa ra bombe ar agu a desde la presa Voladora p ara re gad ío , y se re quie re una subestac ión en e l fu tu ro e n Cartagena de 34 ,5/13,8 kV p a ra dividi r la carga y asimilar los incrementos del c ircui to 23 . En l a tabla 2 .13 se muestran los result ados ob ten ido s p or e l radi al.. 35.

(46) T rab ajo de Dipl om a. C apítulo 2 .. Tab la 2 .13: Resulta dos de las corridas de l futuro de Yag uaramas e n e l ho rario de máxima dema nda . En e sta ba rra o curre algo s imilar a C ru ces en cu anto a la sob re carga de la misma, pu es t ambién disp one d e una pl ant a fu el de 15 MW qu e es tá gene rando , además de l a ge neración diesel ub icada e n las di fe rentes loc alidad es que lo h acen cu ando haga fal ta. Aq u í es importante hacer un énfasis en las pérdidas totales d e po tencia y energía qu e son demasiado altas. En e sta s itu ación tiene el mayor peso e l ali mentado r 1 415 por se r e l má s l argo y t ener a l fin a l d el mismo la ma yo r p arte d e la carga que alimenta. Prueba de ello es el co ntraste en los re sultados a p art ir d el año 2015 como con secuenc ia de la en trada de la b arra Agu ada 110/34 ,5 k V en el 2016 , la cual tomará l a c arga que está s itu ad a al fin al del alimentador 1415 desd e el ramal 1 o de Ma yo h ast a la Paletizadora . Ali viando la b arra de Yagu aramas . T ambién es i mportan te señalar q ue el factor de potencia pe rmanece constante du rante to do el pe río do a p esa r de los c ambios hechos e n la barra. Como l as cond iciones de vol taje d e la b arra son 36.