Embed Size (px)
Citation preview
Selección óptima de transformadores de distribución inmersos en aceite
Autores: Diego Fernando Valencia Quintero, René
Alberto Castrillón y Gabriel Jaime Suárez
Unidad Planeación de la Infraestructura T & D
Empresas Públicas de Medellín E.S.P
Perfil del autor
Diego Fernando Valencia Quintero, Ingeniero Electricista, egresado de la Universidad del Valle y especialista en gerencia de proyectos de la universidad EIA. Cuenta con un año de experiencia en mantenimiento de transformadores, motores y generadores , y tres años en planeación de sistemas de transmisión y distribución de energía. Actualmente se desempeña como profesional en la unidad de planeación de la infraestructura T&D en EPM E.S.P.
Datos de contacto: Email:[email protected] Tel: (+57 - 4) 380 55 53
Agenda
o Descripción del problema
o Propuesta metodológica
Caracterización de la Carga Eléctrica
Modelo térmico y de pérdida de vida útil en
transformadores de distribución
Modelo de evaluación financiera
o Desarrollo de herramienta en Excel para la selección
óptima-económica de transformadores de Distribución
o Resultados
o Conclusiones
Presentación del problema
Se ha identificado que mas del 30% de la población total de
transformadores (del SDL de EPM) cuentan con un bajo factor
de utilización (por debajo de 0,5).
Problema a Resolver
Reducción de las perdidas en
vacío (estas tienen el mayor
peso sobre el total de pérdidas
técnicas del SDL nivel 1)
Tener un máximo
aprovechamiento de
los transformadores
de distribución.
Con el objetivo de optimizar la selección de la capacidad de los
transformadores de distribución que se intervienen anualmente en el SDL
de EPM por expansión y reposición los cuales son alrededor de 7000
unidades.
Descripción de la propuesta Metodológica
Curvas de carga horaria semanal y
Curvas de demanda diversificada,
(resultados CCE)
Parámetros Constructivos típicos de transformadores de distribución
(Capacidades estandarizadas)
Cálculo del Porcentaje Pérdida de vida útil acumulada, en el período de análisis (21 años)
Modelo Térmico IEEE C57-91: Comportamiento térmico
frente a variaciones de carga
Evaluación Financiera
Crecimiento de la demanda
Costos de la energía,
parámetros financieros
Valor de compra y costo de
instalación del transformador
Selección de la capacidad óptima-Económica de transformadores de
distribución
CCE = Caracterización de la Carga Eléctrica
Caracterización de la Carga
Valle de Aburrá: carga
Residencial
Regional Antioquia: Carga
Residencial y Pequeño Comercio
Pérdida de vida útil y Análisis financiero
• Pérdidas en Vacío
Modelo térmico del Transformador Análisis Financiero
• Pérdidas con Carga y
Crecimiento de la demanda
Resultados
Se evaluaron 12778 transformadores de
distribución (43% del total propiedad EPM)
Capacidad actual e ideal del
Valle de Aburrá
Capacidad actual e ideal de
Regional Antioquia
Actual Óptimo Diferencia Diferencia
Capacidad Instalada [MVA]
644 390 254 39%
Demanda [MVA]
325
% Utilización 50.5% 83.4% -32%
Inversión [Millones]
$ 36,260 $ 28,251 $ 8,009 22%
VPN Vacío [millones]
$ 26,020 $ 18,091 $ 7,928 30%
VPN Carga [millones]
$ 11,389 $ 16,405 ($ 5,015) -44%
VPN Total [millones] $ 73,669 $ 62,747 $ 10,922 15%
Se evaluaron 57950 transformadores
de distribución (81% del total
propiedad EPM)
Herramienta en Excel
Conexión base de datos GDE, Parámetro: N° Trafo.
Entradas del Usuario: Composición Clientes, Región/subregión de Análisis, crecimiento de la demanda, número de fases y carga de alumbrado publico.
Herramienta en Excel
Resultados de la valoración económica: Costo pérdidas e inversión del transformador seleccionado.
Gráfica de la comparación económica de las capacidades consideradas.
Herramienta en Excel
Consideraciones técnicas
Resultados: Cargabilidad, Demanda máxima y % Pérdida de Vida Útil, Para cada capacidad considerada.
Conclusiones y Recomendaciones o La demanda máxima no es el único criterio de selección de la capacidad del
transformador, se hace una evaluación integral de inversión y costo de pérdidas durante el ciclo de vida (reconocido) del transformador de distribución.
o Con la selección óptima de la capacidad de transformadores de distribución se tiene un beneficio mayor por el ahorro en pérdidas en vacío en comparación con el aumento que se tendría por pérdidas con carga en el sistema.
o Aplicando la metodología de selección de la capacidad óptima de transformadores de distribución se tendría un factor de utilización alrededor de 0,8 en la población de transformadores del SDL de EPM.
Pérdidas en Vacío Pérdidas
con Carga
Pérdidas en Vacío
Pérdidas con Carga
Con menor capacidad nominal y mayor cargabilidad
Con mayor capacidad nominal y menor cargabilidad
Gracias
