Implementode Las Cocinas de Inducción

IMPACTO DE LA INCORPORACIN MASIVA DE COCINAS DE

INDUCCIN SOBRE EL SISTEMA DE SUBTRANSMISIN DE LA

EMPRESA ELCTRICA PROVINCIAL COTOPAXI

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CONTENIDO

CONTENIDO ......................................................................................................................................... 2

NDICE DE FIGURAS ............................................................................................................................. 3

NDICE DE TABLAS ............................................................................................................................... 3

1. INTRODUCCIN. .......................................................................................................................... 4

2. OBJETIVOS. .................................................................................................................................. 4

3. ALCANCE. ..................................................................................................................................... 4

4. METODOLOGA APLICADA. ......................................................................................................... 4

4.1. Anlisis del sistema actual. ...................................................................................................... 4

4.2. Anlisis de la Carga adicional por la incorporacin masiva de cocinas de induccin. ............ 5

5. ACTIVIDADES DESARROLLADAS. ................................................................................................. 8

6. RESULTADOS OBTENIDOS. ........................................................................................................ 11

6.1. Sistema Actual. ...................................................................................................................... 11

6.2. Demanda ms alta del medio da. ......................................................................................... 13

6.3. Demanda ms alta para la Noche. ........................................................................................ 15

7. CONCLUSIONES ......................................................................................................................... 17

8. ANEXOS ..................................................................................................................................... 18

8.1. Parmetros de las Lneas ....................................................................................................... 18

8.2. Diagrama Unifilar .................................................................................................................. 19

8.3. Factores de demanda y cargas para el hogar de cocinas elctricas...................................... 20

8.4. Resumen de Alimentadores .................................................................................................. 21

3

NDICE DE FIGURAS

Figura 1. Usuarios totales presentes en ELEPCO S.A. ........................................................................ 5

Figura 2. Demanda mxima diversificada promedio por usuario ...................................................... 7

NDICE DE TABLAS

Tabla 1. Usuarios por alimentador ELEPCO S.A. ................................................................................. 6

Tabla 2. Demanda mxima coincidente al medio da ......................................................................... 8

Tabla 3. Demanda mxima coincidente en la noche .......................................................................... 9

Tabla 4. Incremento de demanda de cocinas y demanda total para el medio da ........................... 10

Tabla 5. Incremento de demanda de cocinas y demanda total para la noche ................................. 10

Tabla 6. Lneas de subtransmisin para sistema actual. ................................................................... 11

Tabla 7. Potencia de transformadores por subestacin para sistema actual. .................................. 11

Tabla 8. Perfil de Barras para anlisis sistema actual ....................................................................... 12

Tabla 9. Lneas de subtransmisin para sistema medio da .............................................................. 13

Tabla 10. Transformadores por subestacin para sistema medio da. ............................................. 13

Tabla 11. Perfil de Barras para anlisis medio da............................................................................. 14

Tabla 12. Lneas de subtransmisin para sistema noche. ................................................................. 15

Tabla 13. Transformadores por subestacin para sistema noche. ................................................... 15

Tabla 14. Perfil de Barras para anlisis en la noche. ......................................................................... 16

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IMPACTO DE LA INCORPORACIN MASIVA DE COCINAS DE

INDUCCIN SOBRE EL SISTEMA DE SUBTRANSMISIN DE LA

EMPRESA ELCTRICA PROVINCIAL COTOPAXI

1. INTRODUCCIN.

De acuerdo a la decisin tomada por el Presidente de la Repblica sobre el Programa de Coccin

eficiente, el cual est basado en la sustitucin de Gas Licuado de Petrleo por electricidad para la

coccin, aplicado principalmente al sector residencial, es necesario que las empresas

distribuidoras realicen una evaluacin de la infraestructura en la red de medio voltaje, bajo voltaje

y transformadores instalados en su rea de concesin, indicar las falencias y propones los cambios

necesarios en la infraestructura para garantizar un servicio de calidad una vez realizado el

implemento de las cocinas de induccin.

El Ministerio de Electricidad y Energa Renovable, MEER, ha desarrollado una metodologa tcnica

sobre el sistema de distribucin que garantiza resultados confiables, comparables y verificables. A

continuacin se detalla un anlisis tcnico realizado para el Sistema de Subtransmisin de la

Empresa Elctrica Provincial Cotopaxi, ELEPCO S.A.

2. OBJETIVOS.

Analizar el impacto sobre El Sistema de Subtransmisin y establecer los puntos crticos en dicha

Red, debido a la incorporacin masiva de cocinas de induccin; utilizando la metodologa de

evaluacin del Programa de Coccin Eficiente llevada a cabo por el Ministerio de Electricidad y

Energa Renovable.

3. ALCANCE.

El estudio a continuacin, presenta un anlisis en la Red de Subtransmisin, a nivel de 69 kV, de la

Empresa Elctrica Provincial Cotopaxi, ELEPCO S.A. Utilizando el programa computacional

PowerWorld en el cual se modela el sistema desde los puntos de interconexin con el Sistema

Nacional Interconectado, en las Subestaciones Mulal, Salcedo y La Man; hasta las barras de

distribucin a las Salidas de las Subestaciones a nivel de 13.8 kV

4. METODOLOGA APLICADA.

4.1. Anlisis del sistema actual.

El presente estudio se realiza empleando el Programa Computacional PowerWorld, donde los

parmetros de lneas y transformadores se han determinado de acuerdo a las caractersticas de

cada conductor y equipo utilizado. El diagrama unifilar del sistema modelado se muestra en

Anexos 8.1. y Anexo 8.2.

Para estimar con mayor veracidad el estado actual del Sistema de Subtransmisin, se indica los

correspondientes equivalentes de Red en los nodos frontera ubicados en las Subestaciones

Mulal, Salcedo y La Man. Adems las cargas totales a la salida de cada subestacin, de acuerdo a

5

los datos registrados por los analizadores ION 7600 ubicados a la cabecera del alimentador;

dichos analizadores muestran datos de los principales parmetros elctricos del alimentador con

un intervalo de 10 minutos.

Los datos de potencia activa y reactiva ingresados en las cargas de la subestaciones para la

simulacin, corresponden a la demanda coincidente, de acuerdo a la demanda mxima obtenida

en el ao 2013 de todos los usuarios de ELEPCO S.A.

4.2. Anlisis de la Carga adicional por la incorporacin masiva de cocinas de

induccin.

De acuerdo al mtodo presentado por el Ministerio de Electricidad y Energa Renovable el

incremento de potencia por alimentador se puede obtener a partir del nmero de usuarios

residenciales, el factor de coincidencia de cada alimentador y la potencia individual de la cocina de

induccin.

Los usuarios que sirve ELEPCO S.A. de energa elctrica se los categoriza en Tarifa Residencial,

Comercial, Industrial y Otros. De los cuales el sector residencial constituye el mayor estrato con un

86.82% de los usuarios y es en este sector donde se implementarn las cocinas de induccin.

Figura 1. Usuarios totales presentes en ELEPCO S.A.

El nmero de usuarios residenciales por alimentador se obtiene a travs de la base de datos

presente en ELEPCO S.A. Los cuales se detallan en la Tabla 1. Cabe indicar que los alimentadores

que sirven al sector industrial no tiene usuarios con tarifa residencial, por lo tanto no sufrir

ningn incremento de potencia; esta particularidad se repite en los alimentadores Acosa, Familia

Sancela y Fae correspondientes a las salidas 5 y 6 de la S/E Lasso y la salida 4 de la S/E La Cocha.

86.82%

7.03% 4.27% 1.89%

Usuarios

Residencial

Comercial

Insdustrial

Otros

6

Cdigo SE

Cdigo Alimentador

Descripcin Residencial Comercial Industrial Otros

01CV 01CV13B1S1 011 Oriental 2229 78 86 34

01CV 01CV13B1S2 012 Industrial Sur 269 20 9 6

01CV 01CV13B1S3 013 Redes Subterrneas 668 421 15 79

01CV 01CV13B1S4 014 Latacunga Sur 4376 456 277 79

02SR 02SR13B1S1 021 Brigada Patria - Calera 6007 817 1354 97

02SR 02SR13B1S2 022 Pujil - Zumbahua 8173 206 127 137

02SR 02SR13B1S3 023 Niagara 331 72 7 4

03SA 03SA13B1S1 031 Salcedo Norte - Oriente 9751 322 477 178

03SA 03SA13B1S2 032 Salcedo Centro 2779 887 178 38

03SA 03SA13B1S3 033 Sur Salcedo 3184 133 136 87

03SA 03SA13B1S4 034 Salcedo Occidental 4468 54 52 107

04ML 04ML13B1S1 041 Mulal - Jos Guango Bajo 2105 106 138 59

04ML 04ML13B1S2 042 Saquisil - Guaytacama 7550 469 269 170

04ML 04ML13B1S4 044 Provefrut - Brigada Patria 296 2 9 4

05LA 05LA13B1S1 051 Toacazo 3492 207 376 91

05LA 05LA13B1S2 052 Tanicuch - Rio Blanco 1589

05LA 05LA13B1S3 053 Chasqui San Agustin 1069 58 393 28

05LA 05LA13B1S4 054 Lasso Centro - Sur 1501 164 216 43

05LA 05LA13B1S5 055 Acosa

05LA 05LA13B1S6 056 Familia Sancela

06CH 06CH13B1S1 061 Yugsiloma 2389 65 96 65

06CH 06CH13B1S2 062 Interconexin

06CH 06CH13B1S3 063 Latacunga Centro Norte 2105 998 65 65

06CH 06CH13B1S4 064 Fae

06CH 06CH13B1S5 065 Latacunga Norte - Alquez 5056 479 250 83

08SG 08SG13B1S1 081 Sigchos Centro - Chugchilan 4030 124 71 162

08SG 08SG13B1S2 082 Las Manzanas - San Francisco 1131 16 21 45

09MA 09MA13B1S1 091 La Man-Pucayacu- Est 3195 80 47 126

09MA 09MA13B1S2 092 Moraspungo-El Corazn 2658 148 37 128

09MA 09MA13B1S3 093 La Man Urb. - El Carmen 7403 1003

09MA 09MA13B1S4 094 Chipeamburgo 2656 360

10PJ 10PJ13B1S1 101 La Victoria - Isinche - Zumbahua 5219 197 122 132

10PJ 10PJ13B1S2 102 Pujil - Centro - Alpamalag 2954 112 69 75

45AG 45AG13B1S1 Angamarca Centro 1332 44 16 49

99965 8098 4913 2171

Tabla 1. Usuarios por alimentador ELEPCO S.A.

El National Electrical Code, en el artculo 220 Branch-Circuit, Feeder, and Service Calculations, en la

Tabla 220.5 de dicho Artculo, Indicada en el Anexo 8.3. Establece que una cocina de induccin

menores a 3.5 kW, tiene un factor de demanda de 80%, por lo tanto, para las cocinas de 3 kW

7

resulta una demanda individual de 2.4 kW. Cabe recalcar que la metodologa para determinar el

impacto de la incorporacin masiva de cocinas de induccin presentada por el Ministerio de

Electricidad y Energa Renovable indica que este valor 2.4 kW debe ser utilizado para el clculo del

reforzamiento de la acometida porque se trata de la demanda individual del equipo.

El factor de coincidencia para los usuarios residenciales por alimentador se establece a travs de

un procedimiento basado en la metodologa desarrollada por la Westinghouse, donde se

determina el factor de coincidencia de cada alimentador de acuerdo al nmero de usuarios

residenciales presentes por alimentador.

En la curva de la Figura 2. se muestra La demanda mxima diversificada promedio por nmero de

usuarios, de diferentes equipos, para diagnosticar la demanda de un alimentador sin la

implementacin de las cocinas de induccin, se utilizar la curva de iluminacin y artefactos

miscelneos (lighting and miscellaneus appliances).

Figura 2. Demanda mxima diversificada promedio por usuario

8

De la curva de la Figura 2. se relaciona la demanda correspondiente al nmero de usuarios del

alimentador con la demanda correspondiente a un usuario para obtener el factor de coincidencia

que se debe aplicar en el alimentador analizado. Se debe tener en cuenta que a partir de los 4000

usuarios se tiene una curva asinttica, es decir la variacin del factor de coincidencia va a ser

despreciable con el incremento del nmero de usuarios en el alimentador.

Empleando el anlisis para la demanda individual de las cocinas de induccin y el factor de

coincidencia indicado anteriormente, se determina la demanda que se debe incrementar debido a

las cocinas de induccin de la siguiente manera:

Para el incremento en el pico del medio da, se debe aadir a la demanda sin coccin del

alimentador correspondiente al medio da la incidencia de las cocinas, cuyo valor se

obtiene al multiplicar la demanda individual de las cocinas de induccin 2,4 kW y factor de

potencia 0,95 por el nmero de usuarios y afectado por el factor de coincidencia

correspondiente al nmero de cocinas que se incorporarn.

Para el incremento en el pico de la noche, se debe aadir a la demanda sin coccin del

alimentador correspondiente a la noche el 60% de la incidencia calculada para el medio

da.

Se debe realizar dos anlisis con las cocinas de induccin una para demanda ms alta del medio

da del alimentador primario y otra para la demanda ms alta de la noche del mismo alimentador.

5. ACTIVIDADES DESARROLLADAS.

ELEPCO S.A. cuenta con subestaciones las cuales distribuyen energa a todo el rea de concesin.

La demanda mxima coincidente se ha tomado del 17 de Diciembre del 2013 a las 12H00 para el

anlisis al medio da y las 7:30 para el anlisis de la noche.

Subestacin Potencia Total

(MW) Potencia Total

(MVAr)

El Calvario 5.941 1.961

San Rafael 5.716 3.085

Salcedo 6.367 2.789

Mulal 5.634 2.354

Lasso 3.997 2.227

La Cocha 3.421 1.385

Sigchos 0.961 0.177

La Man 0.552 0.710

La Man 3,4 3.020 1.110

Pujil 2.942 1.100

Shuyo 0.048 0.012

Tabla 2. Demanda mxima coincidente al medio da

9

Subestacin Potencia Total

(MW) Potencia

Total (MVAr)

El Calvario 7.384 1.654

San Rafael 7.597 4.101

Salcedo 9.296 2.215

Mulal 6.562 1.533

Lasso 4.765 1.194

La Cocha 5.012 1.069

Sigchos 1.990 0.120

La Man 2.698 0.694

La Man 3,4 4.500 1.106

Pujil 5.406 0.992

Shuyo 0.092 0.019

Tabla 3. Demanda mxima coincidente en la noche

Los usuarios residenciales es el sector principalmente beneficiado por el implemento de cocinas de

induccin; para ello se analizar el incremento de demanda en cada alimentador de acuerdo al

nmero de usuarios residenciales como se lo indica en la tabla 1.

Segn la metodologa para determinar el impacto de la incorporacin masiva de cocinas de

induccin presentada por el Ministerio de Electricidad y Energa Renovable indica que este valor

2.4 kW debe ser utilizado para el clculo del reforzamiento de la acometida porque se trata de la

demanda individual del equipo.

El factor de coincidencia de acuerdo al mtodo indicado anteriormente se lo determina de

acuerdo al nmero de usuarios del alimentador; para el alimentador Oriental correspondiente al

alimentador uno del Calvario, segn su nmero de usuarios residenciales (2299), le corresponde

una demanda diversificada de 0,175 kW segn la Figura 2.

El factor de coincidencia del alimentador analizado resulta del cociente entre la demanda

diversificada para el nmero de usuarios y la demanda diversificada para uno solo es decir:

La demanda que se incrementa para el anlisis en el medio da debido al impacto de las cocinas de

induccin corresponde al producto del nmero de usuarios totales alimentador, la demanda

individual de la cocina de induccin y el factor de coincidencia.

La demanda que se incrementa para el anlisis en la noche corresponde al 60% del incremento al

medio da.

10

La potencia reactiva para cada caso ser determinada con un factor de potencia de 0,95

Desarrollando este mtodo para cada alimentador y agrupndolo por subestaciones, se tiene los

incrementos y las nuevas demandas para el anlisis de flujo de potencia para cada caso.

Incremento de Cocinas Demanda Total

MW MVAr MW MVAr

Calvario 5.221 1.716 11.162 3.677

San Rafael 10.208 3.355 15.923 6.440

Salcedo 14.293 4.698 20.660 7.487

Mulal 7.134 2.345 12.769 4.699

Lasso 5.509 1.811 9.506 4.037

La Cocha 6.786 2.230 10.207 3.616

Sigchos 3.555 1.168 4.515 1.346

La Mana 4.033 1.326 4.585 2.036

La Mana34 7.189 2.363 10.209 3.474

Pujil 5.825 1.915 8.767 3.014

Shuyo 0.932 0.306 0.980 0.318

Tabla 4. Incremento de demanda de cocinas y demanda total para el medio da

Incremento de Cocinas Demanda Total

MW MVAr MW MVAr

Calvario 3.133 1.030 10.517 2.683

San Rafael 6.125 2.013 13.722 6.114

Salcedo 8.576 2.819 17.871 5.034

Mulal 4.281 1.407 10.842 2.940

Lasso 3.305 1.086 8.070 2.281

La Cocha 4.072 1.338 9.083 2.407

Sigchos 2.133 0.701 4.123 0.821

La Mana 2.420 0.795 5.118 1.489

La Mana3, 4 4.314 1.418 8.814 2.523

Pujil 3.495 1.149 8.901 2.141

Shuyo 0.559 0.184 0.651 0.203

Tabla 5. Incremento de demanda de cocinas y demanda total para la noche

Los valores mostrados en la Tabla 4 y Tabla 5 corresponden a la nueva demanda de las

subestaciones con los que se realizar las corridas de flujo para el medio da y la noche

respectivamente.

Los alimentadores 3 y 4 de la SE La Man, corresponden a los usuarios que anteriormente

pertenecan a EMELGUR y van a ser servidos por esta subestacin, perteneciendo definitivamente

a ELEPCO S.A.

11

6. RESULTADOS OBTENIDOS.

6.1. Sistema Actual.

El sistema de Subtransmisin de ELEPCO S.A. sin tomar en cuenta el incremento de potencia

debido a las cocinas de induccin tiene las siguientes caractersticas.

Salida Llegada Distancia

(km) Calibre

Voltaje (kV)

Cargabilidad %

AV %

Perdidas (MW)

Observaciones

S/E Ambato S/E Salcedo 22.86 300 69 20.9151 2.1568 0.1396

S/E Salcedo Derv San Juan 9.66 300 69 8.5316 0.3646 0.0103

Deriv San Juan S/E Holcim 0.7 300 69 9.1187 0.0263 0.0007

Deriv San Juan S/E San Rafael 1.45 300 69 - - - Lnea Abierta

S/E San Rafael S/E Pujil 6.98 266.8 69 5.8384 0.1876 0.0034

S/E San Rafael Deriv Laygua 10.44 266.8 69 18.0812 0.9228 0.0475

Deriv Laygua S/E La Cocha 6.34 266.8 69 7.9899 0.2351 0.0056

Deriv Laygua S/E Mulal 7.87 266.8 69 26.3179 0.9825 0.0744

S/E Mulal S/E Lasso 4.24 266.8 69 40.7869 0.7744 0.0961

S/E Lasso S/E Sigchos 33.8 266.8 69 1.7855 0.2154 0.0015

S/E Calope S/E La Mana 5.5 266.8 69 5.8050 0.1452 0.0028

S/E Quevedo S/E Calope 4.61 3/0 13.8 5.8399 0.5981 0.0094

S/E La Cocha S/E El Calvario 2.32 3/0 13.8 9.0304 0.3747 0.0015

Illuchi 2 El Calvario 7.49 477 13.8 16.8150 2.6570 0.0344

Illuchi 1 El Calvario 9.45 2 22 36.1793 9.8665 0.1704

Tabla 6. Lneas de subtransmisin para sistema actual.

Subestacin Potencia

(MVA) Cargabilidad

% Perdidas

(MW) Observaciones

S/E Salcedo 10 70.5024 0.02196

S/E San Rafael 13 51.2347 0.01867

S/E Mulal 12.5 49.6724 0.01623

S/E Lasso 12.5 113.1363 0.08592

S/E La Cocha 12.5 35.0731 0.00829

S/E La Mana 10 33.0405 0.0047

S/E Pujil 5 64.1018 0.0127

S/E Sigchos 5 19.5980 0.00118

Tabla 7. Potencia de transformadores por subestacin para sistema actual.

12

Generacin Carga

Nodo Salida Voltaje

kW Voltaje

p.u. MW MVAr MW MVAr

1 S/E Ambato 69 1 11.26 5.06 - -

52 Quevedo 69 1 3.09 1.25 - -

6 S/E Mulal 69 1 38.96 18.41 - -

2 S/E Salcedo 67.512 0.97843 - - - -

28 S/E Pujil 67.565 0.9792 - - - -

3 S/E San Rafael 67.692 0.98104 - - - -

4 Deriv Laygua 68.322 0.99018 - - - -

5 S/E La Cocha 68.162 0.98785 - - - -

7 S/E Lasso 68.466 0.99226 - - - -

8 S/E Sigchos 68.318 0.99012 - - - -

29 S/E Holcim 67.248 0.97461 - - - -

32 Deriv San Juan 67.266 0.97486 - - - -

43 S/E La Mana 68.377 0.99097 - - - -

44 S/E Calope 68.477 0.99241 - - - -

23 S/E Salcedo 13.318 0.96508 - - 6.37 2.79

10 S/E El Calvario 13.454 0.97491 - - 5.94 1.96

24 S/E La Cocha 13.504 0.97856 - - 3.42 1.39

42 S/E La Mana 13.557 0.98237 - - 3.57 1.82

9 S/E San Rafael 13.543 0.98141 - - 5.72 3.08

25 S/E Mulal 13.559 0.98253 - - 5.63 2.35

27 S/E Sigchos 13.619 0.98688 - - 0.96 0.18

30 S/E Pujil 13.234 0.95896 - - 2.94 1.10

26 S/E Lasso 13.332 0.96606 - - 12.70 5.32

Tabla 8. Perfil de Barras para anlisis sistema actual

13

6.2. Demanda ms alta del medio da.

Para La demanda del medio da tomando en cuenta el incremento de carga por las cocinas de

induccin se tiene


(km) Calibre

Voltaje (kV)

Cargabilidad %

AV %

Perdidas (MW)

Observaciones









S/E Mulal S/E Lasso 4.24 266.8 69 59.5052 1.1341 0.2046







Tabla 9. Lneas de subtransmisin para sistema medio da

Salida Potencia

(MVA) Cargabilidad

% Observaciones

S/E Salcedo 10 240.6228

S/E San Rafael 13 141.1483

S/E Mulal 12.5 113.1902

S/E Lasso 12.5 162.5214

S/E La Cocha 12.5 143.7192

S/E La Mana 10 220.8576

S/E Pujil 5 109.6854

S/E Sigchos 5 96.5867

Tabla 10. Transformadores por subestacin para sistema medio da.

Bajo este escenario se puede observar que los transformadores de potencia instalados en la

subestacin quedan obsoletos frente a la demanda incrementada debido a las cocinas de

induccin. La subestacin Sigchos no sobrepasa la capacidad instalada, sin embargo el margen

reserva para un incremento de carga es mnimo, esto nos lleva a pensar en el cambio de

transformadores en las Subestaciones para abastecer la demanda proyectada.

14

Con respecto a las lneas de subtransmisin las ms afectadas son: Mulal Derivacin Laygua, la

interconexin La Cocha El Calvario, las cuales superan el 79% y 3 % de cargabilidad de la lnea y

regulacin de voltaje respectivamente

Adems se debe considerar una repotenciacin de las lneas San Rafael Derivacin Laygua,

Ambato Salcedo, Mulal Lasso, las cuales se encuentran alrededor del 50% de cargabilidad.

Generacin Carga

Salida Voltaje

kW Voltaje


S/E Ambato 69 1 27.07 14.78 - -

Quevedo 69 1 20.13 12.97 - -

S/E Mulal 69 1 80.98 40.82 - -

S/E Salcedo 65.06 0.94289 - - - -

S/E Pujil 65.085 0.94326 - - - -

S/E San Rafael 65.322 0.9467 - - - -

Deriv Laygua 66.914 0.96976 - - - -

S/E La Cocha 66.223 0.95975 - - - -

S/E Lasso 68.217 0.98866 - - - -

S/E Sigchos 67.333 0.97585 - - - -

S/E Holcim 64.784 0.9389 - - - -

Deriv San Juan 64.803 0.93917 - - - -

S/E La Mana 63.64 0.92232 - - - -

S/E Calope 64.435 0.93384 - - - -

S/E Salcedo 11.904 0.86261 - - 20.70 7.49

S/E El Calvario 12.249 0.88763 - - 11.16 3.68

S/E La Cocha 12.724 0.92199 - - 10.21 3.62

S/E La Mana 11.771 0.85299 - - 20.62 7.43

S/E San Rafael 12.53 0.90795 - - 15.92 6.40

S/E Mulal 13.272 0.96174 - - 12.77 4.70

S/E Sigchos 13.154 0.9532 - - 4.52 1.35

S/E Pujil 12.484 0.90462 - - 3.87 1.41

S/E Lasso 13.134 0.95172 - - 18.21 7.13

Tabla 11. Perfil de Barras para anlisis medio da

Las cadas de voltaje en las barras son muy altas en las Subestaciones: Salcedo, El Calvario, y La

Man, las cuales tienen valores de voltaje menores a 0.9 p.u. a nivel de 13.8 kV es decir a la

cabecera de los alimentadores.

A nivel de 69 kV el voltaje promedio en las subestaciones corresponde 0.94 p.u. El menor voltaje

en barras se encuentra en la S/E La Man.

15

6.3. Demanda ms alta para la Noche.

Para La demanda de la noche tomando en cuenta el incremento de carga por las cocinas de

induccin se tiene.


(km) Calibre

Voltaje (kV)

Cargabilidad %

AV %

Perdidas (MW)

Observaciones









S/E Mulal S/E Lasso 4.24 266.8 69 54.4232 0.9893 0.1720







Tabla 12. Lneas de subtransmisin para sistema noche.

Salida Potencia

(MVA) Cargabilidad

% Observaciones

S/E Salcedo 10 233.0051

S/E San Rafael 13 122.6725

S/E Mulal 12.5 92.1658

S/E Lasso 12.5 145.4600

S/E La Cocha 12.5 121.4064

S/E La Mana 10 187.9355

S/E Pujil 5 125.5809

S/E Sigchos 5 85.3727

Tabla 13. Transformadores por subestacin para sistema noche.

Se puede apreciar una menor demanda en la noche, sin embargo la cargabilidad de los

transformadores supera la potencia instalada y bajo este escenario tambin se debe realizar la

repotenciacin de los transformadores de potencial de las subestaciones. La SE Sigchos no supera

la potencia instalada, sin embargo se encuentra ms del 85 % utilizada, lo que supone un cambio

de transformador para suplir el crecimiento de demanda del sector.

16

Con respecto a las lneas de subtransmisin las ms afectadas al igual que en el caso anterior son:

Mulal Derivacin Laygua, la interconexin La Cocha El Calvario, las cuales superan el 70% y

2.5 % de cargabilidad de la lnea y regulacin de voltaje respectivamente.

Generacin Carga

Salida Voltaje

kW Voltaje


S/E Ambato 69 1 24.15 17.84 - -

Quevedo 69 1 19.1 3.87 - -

S/E Mulal 69 1 73.88 31.14 - -

S/E Salcedo 64.736 0.9382 - - - -

S/E Pujil 65.602 0.95076 - - - -

S/E San Rafael 65.83 0.95406 - - - -

Deriv Laygua 67.254 0.97469 - - - -

S/E La Cocha 66.735 0.96718 - - - -

S/E Lasso 68.317 0.99011 - - - -

S/E Sigchos 67.62 0.98 - - - -

S/E Holcim 64.459 0.93418 - - - -

Deriv San Juan 64.477 0.93445 - - - -

S/E La Mana 66.528 0.96418 - - - -

S/E Calope 66.95 0.9703 - - - -

S/E Salcedo 11.614 0.84157 - - 17.87 10.84

S/E El Calvario 12.681 0.91892 - - 10.52 2.68

S/E La Cocha 13.026 0.94393 - - 9.08 2.41

S/E La Mana 13.102 0.9494 - - 17.43 5.16

S/E San Rafael 12.718 0.92156 - - 13.72 6.11

S/E Mulal 13.453 0.97487 - - 10.84 2.94

S/E Sigchos 13.309 0.9644 - - 4.12 0.82

S/E Pujil 12.716 0.92144 - - 5.97 1.18

S/E Lasso 13.255 0.9605 - - 16.76 5.5

Tabla 14. Perfil de Barras para anlisis en la noche.

Las cadas de voltaje en las barras son muy altas en la Subestacin Salcedo la cual tiene un valor

menor a 0.9 p.u. a nivel de 13.8 kV, es decir a la cabecera de los alimentadores correspondientes a

esta Subestacin

A nivel de 69 kV el voltaje promedio en las subestaciones corresponde 0.96 p.u. Y el menor voltaje

en barras se encuentra en la S/E Salcedo.

17

7. CONCLUSIONES

El sistema de subtransmision debe ser repotenciado especialmente en las lneas de 69 kV

que unes las subestaciones: Mulal Derivacin Laygua, la interconexin L a Cocha El

Calvario, ya que la cargabilidad de estas lneas est sobre el 79% generando mayores

prdidas y disminuyendo la confiabilidad del sistema de Subtransmisin.

Las lneas San Rafael Derivacin Laygua, Ambato Salcedo, Mulal Lasso, se

encuentran alrededor del 50% de cargabilidad; esto disminuye la confiabilidad del sistema

en distintos casos de contingencias, ocasionando adems mayores prdidas y

calentamiento del cable.

Con el incremento de las cocinas de induccin es necesario repotenciar los

transformadores de las subestaciones ya que todos sobrepasan la capacidad total de

potencia instalada llegando hasta un valor de 240.6% para la Subestacin Salcedo como

caso ms crtico.

La cada de voltaje en Subtransmision es relativamente alta pues se llega a un valor

0.92 p.u. en el caso ms crtico a nivel de 69 kV; y 0.86 p.u. para 13.8 kV; esto nos lleva a

pensar en el diseo e implementacin de nuevas subestaciones que minimicen las cadas

de voltaje para ofrecer energa elctrica de calidad con una alta confiabilidad en el

sistema.

El incremento de carga se ve afectado en los puntos de interconexin con el Sistema

Nacional Interconectado SNI, ya que la demanda en el sistema de distribucin llega hasta

consumos de 80 MW en la interconexin Mulal, 27,07 MW en Salcedo y 20,13 MW en

Quevedo. Esta energa deber ser suministrada por El SNI de acuerdo a los nuevos

proyectos de generacin que se han implementado en el pas.

De acuerdo a los resultados obtenidos una vez aplicado el mtodo propuesto por el

Ministerio de Electricidad y Energa Renovable, la demanda mxima en el da ya no ser en

la tarde sino se localizar al medio da, esto se debe principalmente el incremento masivo

de las cocinas de induccin en el sector residencial.

18

8. ANEXOS

8.1. Parmetros de las Lneas


(km) Calibre

Voltaje (kV)

S/E Ambato S/E Salcedo 22.86 300.00 69.00

S/E Salcedo Derv San Juan 9.66 300.00 69.00

Deriv San Juan S/E Holcim 0.70 300.00 69.00

Deriv San Juan S/E San Rafael 1.45 300.00 69.00

S/E San Rafael S/E Pujil 6.98 266.80 69.00

S/E San Rafael Deriv Laygua 10.44 266.80 69.00

Deriv Laygua S/E La Cocha 6.34 266.80 69.00

S/E La Cocha S/E El Calvario 2.32 3/0 13.80

Deriv Laygua S/E Mulal 7.87 266.80 69.00

S/E Mulal S/E Lasso 4.24 266.80 69.00

S/E Lasso S/E Sigchos 33.80 266.80 69.00

Carga Pujil Carga Zumbahua 31.19 3/0 13.80

Carga Zumbahua Carga Apagua 5.85 3/0 13.80

Carga Apagua Carga Pilal 4.07 3/0 13.80

Carga Pilal Carga La Esperanza 10.45 3/0 13.80

S/E El Estado Carga La Esperanza 3.61 3/0 13.80

S/E El Estado Carga Guayacn 21.20 3/0 13.80

S/E La Mana Carga Guayacn 20.12 3/0 13.80

S/E La Mana S/E Catazacn 37.94 3/0 13.80

S/E Catazacn Carga Las Juntas 6.48 3/0 13.80

Carga Las Juntas Carga El Corazn 20.83 3/0 13.80

S/E La Mana S/E Calope 5.50 266.80 69.00

Illuchi 1 El Calvario 9.45 2.00 22.00

Illuchi 2 El Calvario 7.49 477.00 13.80

S/E La Mana S/E El Estado 41.32 3/0 13.80

19

8.2. Diagrama Unifilar

20

8.3. Factores de demanda y cargas para el hogar de cocinas elctricas

El National Electrical Code, Aartculo 220 Branch-Circuit, Feeder, and Service Calculations

21

8.4. Resumen de Alimentadores

Cdigo

S/E

Descripcin

S/E

Cdigo

Alimentadores Descripcin Alimentadores

Voltaje

(kV)

1 01CV El Calvario 01CV13B1S1 011 Oriental 13.8

2 01CV El Calvario 01CV13B1S2 012 Industrial Sur 13.8

3 01CV El Calvario 01CV13B1S3 013 Redes Subterrneas 13.8

4 01CV El Calvario 01CV13B1S4 014 Latacunga Sur 13.8

5 02SR San Rafael 02SR13B1S1 021 Brigada Patria - Calera 13.8

6 02SR San Rafael 02SR13B1S2 022 Santa Rosa - Pujil 13.8

7 02SR San Rafael 02SR13B1S3 023 Niagara 13.8

8 03SA Salcedo 03SA13B1S1 031 Salcedo Norte - Oriente 13.8

9 03SA Salcedo 03SA13B1S2 032 Salcedo Centro 13.8

10 03SA Salcedo 03SA13B1S3 033 Sur Salcedo 13.8

11 03SA Salcedo 03SA13B1S4 034 Salcedo Occidental 13.8

12 04ML Mulal 04ML13B1S1 041 Mulal - Jos Guango Bajo 13.8

13 04ML Mulal 04ML13B1S2 042 Saquisil - Guaytacama 13.8

14 04ML Mulal 04ML13B1S4 044 Provefrut - Brigada Patria 13.8

15 05LA Lasso 05LA13B1S1 051 Toacazo 13.8

16 05LA Lasso 05LA13B1S2 052 Tanicuch - Rio Blanco 13.8

17 05LA Lasso 05LA13B1S3 053 Chasqui San Agustin 13.8

18 05LA Lasso 05LA13B1S4 054 Lasso Centro - Sur 13.8

19 05LA Lasso 05LA13B1S5 055 Acosa 13.8

20 05LA Lasso 05LA13B1S6 056 Familia Sancela 13.8

21 06CH La Cocha 06CH13B1S1 061 Yugsiloma 13.8

22 06CH La Cocha 06CH13B1S2 062 Interconexin 13.8

23 06CH La Cocha 06CH13B1S3 063 Latacunga Centro Norte 13.8

24 06CH La Cocha 06CH13B1S4 064 Fae 13.8

25 06CH La Cocha 06CH13B1S5 065 Latacunga Norte - Alquez 13.8

26 08SG Sigchos 08SG13B1S1 081 Sigchos Centro - Chugchilan 13.8

27 08SG Sigchos 08SG13B1S2 082 Las Manzanas - San Francisco 13.8

28 09MA La Man 09MA13B1S1 091 Moraspungo-El Corazn 13.8

29 09MA La Man 09MA13B1S2 092 La Man-Pucayacu- Est 13.8

30 09MA La Man 09MA13B1S3 093 La Man Urb. - El Carmen 13.8

31 09MA La Man 09MA13B1S4 094 Chipeamburgo 13.8

32 10PJ Pujil 10PJ13B1S1 101 La Victoria - Isinche - Zumbahua 13.8

33 10PJ Pujil 10PJ13B1S2 102 Pujil - Centro - Alpamalag 13.8

34 45AG Shuyo 45AG13B1S1 Angamarca Centro 13.8

Documents

Implementode Las Cocinas de Inducción