curso dist 1carga

Universidad San Francisco de QuitoColegio POLITECNICO

INGENIERIA ELECTRICA Y ELECTRONICA

SISTEMAS ELCTRICOSDE DISTRIBUCIN

RAUL RUIZ R. Msc

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Referencias bibliogrficas

Libros:

Electric Power Distribution System Engineering, Turan Gnen

Distribution System Modeling and Analysis, William Kersting

Electric Power Distribution Handbook, T. A. Short

Power Distribution Planning Reference Book,

H. Lee Willis

USFQ 2015 2Ral Ruiz, Msc

Ral Ruiz, Msc USFQ 2015 3

Proyectos

1. Flujo de carga-mtodo escalera Diego Larrea y Daniel Navarrete

2. Flujo de carga con transformadores de distribucin Tatiana Medina y Santiago Aguiar

3. Flujo de carga con bancos de capacitores Jaime Surez y Byron Quezada

4. Clculo de cortocircuitos en redes radiales Esteban Albn y Juan Romero

5. Clculo de cortocircuitos en redes malladas Erndira Crdenas, Sofa Villacreses y Evelyn Ynez


Principios bsicos del servicio elctrico

CoberturaEcuador> 97.4 %

ConfiabilidadRegulacin

> 99.95 %4horas/ao


Cobertura de la totalidad del rea de servicio

Contar con la suficiente capacidad para suplir los picos de demanda de energa de los clientes

Continuidad de servicio (Confiabilidad)

Calidad de servicio: voltaje estable

Todo lo anterior, al menor costo posible

Metas y objetivos


Sistema elctrico

actual


Sistema elctrico

y diagrama

unifilar


Niveles de voltaje

normalizados


Distribucin: red primaria y secundaria


La Red Actual


Transformacin del sistema con Redes Inteligentes


La Red Inteligente


Curva de demanda

Ciclo de un calentador de agua


CargaCaractersticas

Curva de demanda


Caracterizacin de la cargaDefiniciones

Demanda: La demanda de una instalacin o sistema es el promedio de la carga en un intervalo especfico de tiempo.Se presenta en unidades de potencia kW, kvar, kVA, o de corriente A.Ej.: Demanda de 100 kW promedio en un intervalo de 15 min

Demanda Mxima: La demanda mxima de una instalacin o sistema es la mayor de todas las demandas que ocurren dentro de un perodo especfico de tiempo.Debe incluir intervalo de demanda, perodo y unidades.Ej.: La demanda mxima en kW de la semana en intervalos de 15 min es de 150 kW.


Curvas de demanda


Curva de demanda de un cliente Curva de demanda diaria del cliente No. 1

Demanda mx 6.18 kW


Demanda Promedio: Se calcula durante un perodo de 24 horas en trminos de energa. Dado que las lecturas se obtienen de un intervalo de 15 min, la energa viene dada por:

kWh = (demanda kW en intervalo de 15 min) horaLa energa consumida en un da es la sumatoria de las energas de todos los intervalos de 15 min.Demanda promedio = Energa total diaria/horas = 58.96/24 = 2.46 kW

Factor de carga: Es la relacin entre la demanda promedio y la mxima demanda.Da una indicacin de cuan bien estn siendo usadas los equipos de una empresa elctrica o instalacinFactor de carga = Demanda promedio/demanda mx = 2.46/6.18 = 0.4


Capacidad de un transformador deDistribucin

Un transformador alimenta a uno o varios clientes. Cada cliente tiene su propia curva de carga. Las demandas mximas de cada cliente se presentan a diferentes instantes y cada cliente tiene su propio factor de carga


Demanda diaria del cliente No. 2

Demanda mx 6.82

Demanda diaria del cliente No. 1

Demanda mx 6.18 kW


Demanda diaria del cliente No. 3 Demanda diaria del cliente No. 4

Demanda mx 4.93 Demanda mx 7.05

Caractersticas de carga de cada cliente


Demanda Diversificada: Se asume que un transformador alimenta a los 4 clientes. La suma de las demandas de intervalo de 15 min a una hora determinada es la demanda diversificada para el grupo de clientes.


Curva de carga diversificada del transformador

Dem mx diversificada 16.16 kW


Curva de duracin de carga: La curva de carga del transformador que sirve a los 4 clientes se obtiene ordenando las cargas del transformador en orden descendente. En el ejemplo, la curva de duracin de carga muestra que el transformador opera con una demanda mayor de 12 kW durante un 22 % del tiempo


Curva de duracin de carga del transformador


Demanda mxima no coincidente: La demanda mxima no coincidente en intervalos de 15 min de un da es la suma de las mximas demandas de cada cliente.Ej.: mx demanda no coincidente =

6.18 + 6.82 + 4.93 + 7.05 = 24.98 kW

Factor de diversidad-DF : La relacin de la demanda mxima no coincidente de un grupo de clientes con la demanda mxima diversificada del grupo.Factor de diversidad = mx demanda no coincidente /mx demanda diversificada =

24.98/16.16 = 1.5458

Factor de coincidencia-CF: es la medida de la simultaneidad de las demandas mx de un grupo de clientes

CF = 1/Factor de diversidad = 1/1.5458 = 0.647USFQ 2015 26Ral Ruiz, Msc

Factores de diversidadTabla


La mxima demanda diversificada de un alimentador primario puede ser calculada mediante la mxima demanda no coincidente de todos los clientes dividido por 3.2 que es el factor de diversidad para 70 o ms clientes.


Factor de demanda: Se define para cada cliente individual. Es la relacin entre la demanda mxima por la carga total conectada del cliente.La carga total es la suma de la capacidad nominal de cada equipo elctrico del cliente. Ej. Suponemos que esta carga es 35 kWFactor de demanda = Demanda mx / carga total conectada =

6.18 / 35 = 0.1766El factor de demanda se puede calcular para un cliente pero no para un transformador de distribucin o un alimentador primario.

Factor de utilizacin: Da una indicacin de cuanta capacidad de un equipo elctrico es utilizada. Ej. es la relacin de la demanda mxima diversificada expresada en kVA por la potencia nominal del transformador que sirve al grupo de clientes.Factor de utilizacin = mx demanda diversificada en kVA /capacidad nominal del transformador en kVA

17.96/15 = 1.197Donde 16.16/0.9 = 17.96 0.9 = factor de potencia

Diversidad de carga: Es la diferencia entre la demanda mxima no coincidente y la mxima demanda diversificada.

Ej. : 24.98 16.16 = 8.82 kWUSFQ 2015 28Ral Ruiz, Msc

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