CAPÍTULO I 1. MARCO TEÓRICO
3.6.2. Prueba de hipótesis para las Hipótesis Específicas
En las pruebas de hipótesis de las hipótesis específicas se ha optado usar solo el coeficiente de correlación Rho de Spearman
Para la hipótesis específica 1
En la prueba de hipótesis de la hipótesis específica 1 se han confrontado los datos del diseño de la Línea L-6073 operando a 60Kv (Tablas 11 y 14) con los datos
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del Nivel máximo de corto circuito en las líneas de 60kV del Sistema Eléctrico de Valle del Mantaro (Tablas 26 y 27), de las cuales se formuló las siguientes hipótesis:
Ha: Existe relación significativa entre el diseño de la Línea L-6073 operando a 60kV y el Nivel máximo de corto circuito en las líneas de 60kV del Sistema Eléctrico de Valle del Mantaro.
H0: No existe relación significativa entre el diseño de la Línea L-6073 operando a 60kV y el Nivel máximo de corto circuito en las líneas de 60kV del Sistema Eléctrico de Valle del Mantaro.
Tabla 30: Coeficiente de correlación Rho de Spearman en la hipótesis especifica 1 Diseño de la línea L- 6073
operando 60kV - VS – Nivel Máximo de cortocircuito Coeficiente Rho de
Spearman
-,381
Sig. (bilateral) ,001
Para la hipótesis específica 2
En la prueba de hipótesis de la hipótesis específica 2, se han confrontado los datos del diseño de la Línea L-6073 operando a 60kV (Tablas 11 y 14) con los datos de la eficiencia de las líneas de 60kV del Sistema Eléctrico de Valle del Mantaro (Tablas 20 y 21), de las cuales se formuló las hipótesis alterna y nula:
Ha: Existe relación significativa entre el diseño de la Línea L-6073 operando a 60kV y la eficiencia de las líneas de 60kV del Sistema Eléctrico de Valle del Mantaro.
H0: No existe relación significativa entre el diseño de la Línea L-6073 operando a 60kV y la eficiencia de las líneas de 60kV del Sistema Eléctrico de Valle del Mantaro.
Tabla 31: Coeficiente de correlación Rho de Spearman en hipótesis especifica 2 Diseño de la línea L- 6073
operando 60kV - VS – Eficiencia Coeficiente Rho de
Spearman
,143
Sig. (bilateral) ,006
67 3.7. Discusión de Resultados
Para la hipótesis de investigación, como se puede observar en la tabla 32, el valor de Rho de Spearman es de -0,770; esto significa que sí existe correlación estadística de impacto del diseño de la Línea L-6073 sobre el SEIN, esta correlación es negativa, es decir que al variar la tensión de diseño de la línea L 6073, las fallas tienden a aumentar. En este caso el nivel de significancia llega a ser 0,009, un valor que indica que se debe rechazar la hipótesis nula y aceptar la hipótesis alterna, puesto que es menor al nivel de significancia o riesgo permitido que es 0.05.
Para la hipótesis de investigación, como se puede observar en la tabla 33, el valor de Tau de Kendall es de -0,600, esto significa que existe correlación estadística de impacto del diseño de la Línea L-6073 sobre el SEIN, y esta es negativa, es decir que al variar el diseño de la línea L-6073, las fallas pueden aumentar. También en dicha tabla se puede observar que el nivel de significancia llega a ser 0,016, lo que significa que se debe rechazar la hipótesis nula y aceptar la hipótesis alterna, puesto que es menor al nivel de significancia o riesgo permitido que es 0.05.
Para la Hipótesis especifica 1, como se puede apreciar en la tabla 34, se tiene el coeficiente de correlación de Spearman igual a -0.381, lo que se traduce que existe una significativa relación entre el diseño de la Línea L-6073 operando a 60Kv con el Nivel máximo de corto circuito en las líneas de 60kV del Sistema Eléctrico de Valle del Mantaro; también se observa que el nivel de significancia obtenido es igual a 0.001, dando paso a aceptar la hipótesis alterna y rechazar la nula.
Para la hipótesis especifica 2, como se puede apreciar en la tabla 35, el coeficiente de correlación de Spearman es -0.143, lo que se traduce que existe una relación significativa entre el diseño de la Línea L-6073 operando a 60kV con la eficiencia de las líneas de 60kV del Sistema Eléctrico de Valle del Mantaro; se observa también que el nivel de significancia obtenido es igual a 0.006, dando paso a aceptar la hipótesis alterna y rechazar la nula.
Todos estos resultados se deben a que la impedancia de la línea hipotética es menor a la impedancia de la línea L-6073.
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Tabla 32 Comparación de los parámetros de la línea L-6073 (220 kV) y la línea Hipotética (60 kV).
Parámetros Símbolo Diseño 220kV (Actual)
Diseño 60kV Magnitud de
Impedancia Z 25.457 Ω 21.10872 Ω Angulo de
Impedancia φ 83.187 ° 77.87714 ° Resistencia
Secuencia Positiva
R1 3.02 Ω 4.43301 Ω Reactancia
Secuencia Positiva
X1 25.277 Ω 20.63799 Ω Resistencia
Secuencia Cero R0 17.174 Ω 20.20710 Ω Reactancia
Secuencia Cero X0 60.397 Ω 74.54205 Ω
Esta menor impedancia en la línea hipotética, a pasar de tener mayor resistencia, se explica por la menor reactancia en comparación con la línea L-6073, esta menor reactancia se debe a que la distancia media geométrica (DMG) y radio medio geométrico (RMG) de la línea hipotética, son distintos a los correspondientes de la línea L-6073 los cuales crean una menor inductancia en la línea.
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CONCLUSIONES
Luego de realizar las simulaciones en el software Digsilent Power Factory, haber analizado y discutido los resultados del Análisis de Flujo de Potencia y Corto circuito, se llegaron a las siguientes conclusiones.
• La relación que existe entre la Línea L-6073 de 220kV operando a 60kV y el Impacto que se produce en el SEIN al interconectar las centrales Runatullo II y III, es una correlación negativa significativa, ya que el coeficiente Rho de Spearman y el nivel de significancia correspondientes son -0.770 y 0.009 respectivamente.
• La relación que existe entre el diseño de la Línea L-6073 operando a 60kV con el Nivel máximo de corto circuito en las líneas de 60kV del sistema Eléctrico del Valle del Mantaro, es una correlación negativa significativa, ya que el coeficiente Rho de Spearman y el nivel de significancia correspondientes son -0.381 y 0.001 respectivamente.
• La relación que existe entre el diseño de la Línea L-6073 operando a 60kV con la eficiencia de las líneas de 60kV del sistema Eléctrico del Valle del Mantaro, es una correlación negativa significativa, ya que el coeficiente Rho de Spearman y el nivel de significancia correspondientes son -0.143 y 0.006 respectivamente.
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RECOMENDACIONES
• Para mejorar la investigación se puede tener en cuenta que la inductancia de una línea también influye en la eficiencia de esta, dado que la inductancia y la corriente en una línea de transmisión están relacionadas por la ley de Ohm y la corriente está estrechamente relacionada con las perdidas por efecto Joule.
• Analizando simulaciones de transitorios, como la salida de cargas o la salida de centrales en el sistema eléctrico del Valle del Mantaro, se lograría mejorar esta investigación obteniendo mayor información sobre el comportamiento de la línea diseñada exclusivamente para operar en 60kV en el sistema.
• Otros softwares de modelamiento y simulación de redes eléctricas como ETAP (Electrical Transient Analyzer Program), ATP (Alternative Transients Program) y MATLAB (Matrix Laboratory) pueden ser usados para realizar el mismo estudio y aumentar sus alcances.
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REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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73 ANEXOS
74 a. Instrumentos de acopio de datos
CUADERNO - GUÍA DE OBSERVACIÓN
Datos del conductor de la Línea Hipotética Característica Valor
Codoco (AAAC) Sección (Kcmil) Sección (mm²) Numero de Hilos Diámetro del Hilo (mm) RMG (mm)
Diámetro total (mm) Peso (kg/km)
Carga de Rotura (kg)
Resistencia DC a 20°C (Ω/km)
Disposición de los conductores en las torres.
x y
Conductor 1 Conductor 2 Conductor 3
Generación en las centrales Runatullo II y III
Grupo Generador
Potencia Activa MW
Potencia Reactiva Mvar
Estiaje Máxima Demanda
Avenida Máxima Demanda
Estiaje Máxima Demanda
Avenida Máxima Demanda
Runatullo III - G2 Runatullo III - G1 Runatullo II - G2 Runatullo II - G1
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Principales Cargas en la red de Valle del Mantaro
Carga
Potencia Activa MW
Potencia Reactiva Mvar
Potencia Aparente
MVA
Factor de Potencia
Estiaje Máxima Demanda
Avenida Máxima Demanda
Estiaje Máxima Demanda
Avenida Máxima Demanda
Estiaje Máxima Demanda
Avenida Máxima Demanda
Estiaje Máxima Demanda
Avenida Máxima Demanda
Concepción Huancayo Este Huayucachi Parque Industrial Salesianos
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FICHA DE COTEJO 1 VARIABLE V1
Parámetros obtenidos de la línea.
Característica Valor
Corriente Nominal
Magnitud de Impedancia de Secuencia Positiva
Angulo de Impedancia Secuencia Positiva
Resistencia de Secuencia positiva Reactancia de Secuencia Positiva Resistencia de Secuencia Cero Reactancia de Secuencia Cero Magnitud del Factor de Falla a Tierra
Angulo del Factor de Falla a Tierra
VARIABLE V2
Tensión en cada línea para el año 2021.
Tensión Nominal (kV):
Estiaje Máxima Demanda Avenida Máxima Demanda Sin Cambio Con Cambio Sin Cambio Con Cambio Tensión - PU
Angulo Desfase - Grados
Potencia y corriente de falla en cada línea Tensión Nominal (kV):
Estiaje Máxima Demanda Avenida Máxima Demanda
Sin Cambio Con Cambio Sin Cambio Con Cambio MONNOFÁSICA Ik (kA)
77 Sk
(MVA)
BIFÁSICA
Ik (kA) Sk (MVA)
TRIFÁSICA
Ik (kA) Sk (MVA)
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FICHA DE COTEJO 2
Potencia transmitida por las líneas en Estiaje Máxima Demanda para el año 2021 Nombre de la Línea:
Barras (Salida/Llegada): /
Sin Cambio Con Cambio
Potencia Activa (MW) Potencia Reactiva (Mvar) Perdidas de Potencia (kW)
Potencia transmitida por las líneas en Avenida Máxima Demanda para el año 2021 Nombre de la Línea:
Barras (Salida/Llegada): /
Sin Cambio Con Cambio
Potencia Activa (MW) Potencia Reactiva (Mvar) Perdidas de Potencia (kW)
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b. Diagrama Unifilar del Sistema Eléctrico del Valle del Mantaro Modelado en Digsilent Power Factory
1
1
c. Simulación de Transitorio Electromagnético (EMT) ante un evento de corto circuito trifásico en la SE Concepción
Corriente en la línea L-6073 (azul) y corriente en la línea L-6078 (rojo) ante un corto circuito trifásico sin impedancia en le SE Concepción con la línea L-6073 deseada para 220 kV