LINEA DE TRANSMISION 60 kVTABLA N° 1

CARACTERISTICAS DE LOS CONDUCTORES ELECTRICOS ANALIZADOS

CONDUCTOR ACTIVO

DESCRIPCION UNIDAD Aluminio reforzado con Aleación de Aluminio (AAAC)

AAAC 85 AAAC 107 AAAC 120 AAAC 177 AAAC 228 AAAC 253 AAAC 304

Sección Real mm² 85 107 120 177 228 253 304

N° de Hilos x Diámetro N x mm 7 x 3,93 7 x 4,42 19 x 2,91 19 x 3,45 19 x 3,91 19 x 4,12 37 x 3,23

Diámetro Total mm 11.80 13.25 14.57 17.23 19.54 20.60 22.63

Peso Unitario kg / m 0.234 0.296 0.349 0.489 0.629 0.698 0.838

Carga de Rotura kg 2637 3335 3966 5343 6827 7619 9311

kg / mm² 6348 6348 6348 6348 6348 5886 5886

Resistencia a 20° C(dc) ohm / km 0.41370 0.31230 0.26440 0.18890 0.14660 0.13220 0.11020

Longitud de la Línea 21.57 km

Factor de potencia 0.90

8.1 MW 4.5 0.01182344

Factor de carga 0.90Factor de pérdidas 0.84Tensión de línea 60 kV

81914 $/MW-Año Resoluciones OSINERGMIN N° 062-2009-OS/CD

38.5 $/MWh Resoluciones OSINERGMIN N° 062-2009-OS/CDTasa de descuento 12%Años 20Factor de actualización 7.47

TABLA N° 2

EVALUACION DE PERDIDAS JOULE Y CORONA

CONDUCTOR ACTIVOITEM UNIDAD Aluminio reforzado con Aleación de Aluminio (AAAC)

AAAC 85 AAAC 107 AAAC 120 AAAC 177 AAAC 228 AAAC 253 AAAC 304Resistencia a 20° C(dc) ohm / km 0.4137 0.3123 0.2644 0.1889 0.1466 0.1322 0.1102Resistencia a 25° C(ac) ohm / km 0.4015 0.3182 0.2696 0.1929 0.1502 0.1354 0.1132Resistencia a 50° C(ac) ohm / km 0.4354 0.3452 0.2924 0.2092 0.1628 0.1467 0.1214Resistencia a 75° C(ac) ohm / km 0.4695 0.3722 0.3152 0.2255 0.1756 0.1581 0.1321

PERDIDAS JOULEPérdidas de Potencia MW 0.19072 0.15119 0.12804 0.09160 0.07133 0.06422 0.05366Pérdidas de energía anual MWh/año 1,670.70 1,324.46 1,121.63 802.43 624.87 562.59 470.07

US $ 64378.77 51036.80 43220.85 30921.00 24078.62 21678.98 18113.81

US $ 15622.64 12384.98 10488.30 7503.53 5843.10 5260.79 4395.64Costo de pérdidas totales US $ 80001.41 63421.77 53709.14 38424.53 29921.72 26939.77 22509.45

US $ 597565.99 473725.37 401177.42 287009.86 223498.59 201225.10 168133.05

PERDIDAS CORONA

MW 0.00004 0.00004 0.00004 0.00004 0.00004 0.00005 0.00005

MW 0.00017 0.00017 0.00018 0.00018 0.00018 0.00019 0.00019Pérdidas de energía anual MWh/año 1.44663 1.49995 1.54587 1.54587 1.54587 1.63226 1.70192

US $ 55.74 57.80 59.57 59.57 59.57 62.90 65.58

US $ 13.53 14.03 14.46 14.46 14.46 15.26 15.91Costo de pérdidas totales US $ 69.27 71.83 74.02 74.02 74.02 78.16 81.50

US $ 517.42 536.49 552.92 552.92 552.92 583.82 608.73

Módulo de Elasticidad Final

Coeficiente de Dilatación Lineal ° C -1 23 x 10 -6 23 x 10 -6 23 x 10 -6 23 x 10 -6 23 x 10 -6 23 x 10 -6 23 x 10 -6

Potencia de transmisión (01 terna)

Costo de potencia (promedio)

Costo de energía (promedio)

Costo de pérdidas de energía

Costo de pérdidas de Potencia

Costo de pérdidas Joule Actualizadas

Pérdidas de Potencia (Buen Tiempo)

Pérdidas de Potencia Promedio(*)

Costo de pérdidas de energía

Costo de pérdidas de Potencia

Costo total de pérdidas Corona Actualizadas

LINEA DE TRANSMISION 60 kVTABLA N° 3

EVALUACION DE ALTERNATIVAS

1.- Se evalua el costo por kilometro en base a la siguiente función:

Se ha calculado el kF en base a un último presupuesto de una línea de transmisión de 220 kV, simple circuito,conductor de 600 mm² AAAC, estructuras de acero, cuyo costo es del orden de $145 000 / km

Sección Unidad ACAR 600 base AAAC 85 AAAC 107 AAAC 120 AAAC 177 AAAC 228 AAAC 253 AAAC 304

kd $/km 145,000 54,402 56,744 58,873 64,196 69,626 72,287 77,717

kF 31,938 31,938 31,938 31,938 31,938 31,938 31,938 31,938

U kV 220 60 60 60 60 60 60 60

n N° terna 1 1 1 1 1 1 1 1

A Sección 600 85 107 127 177 228 253 304

2.- Evaluación del costo de la función objetivo, y selección de la mejor alternativa

Estimacion de costos para Potencia: 9 MVA

INVERSION COSTO DE COSTO DE COSTOITEM SECCION INICIAL PERDIDAS PERDIDAS TOTAL RELACION

US$ JOULE (US$) CORONA (US$) US$

AAAC 85 85 1,173,443 597,566 517 1,771,526 106%

AAAC 107 107 1,223,963 473,725 536 1,698,225 102%

AAAC 127 127 1,269,890 401,177 553 1,671,621 100%

AAAC 177 177 1,384,708 287,010 553 1,672,271 100%

AAAC 228 228 1,501,823 223,499 553 1,725,875 103%

AAAC 253 253 1,559,232 201,225 584 1,761,041 105%

AAAC 304 304 1,676,347 168,133 609 1,845,089 110%

mm²

kd=kF (1+0 . 007U+nA

3004√n)

LINEA DE TRANSMISION 60 kVTABLA N° 4

EVALUACION DE LA SECCION OPTIMA DE CONDUCTORES

Identificación Relacion

85 AAAC 85 1173443 598083 1771526 106%107 AAAC 107 1223963 474262 1698225 102%120 AAAC 120 1269890 401730 1671621 100%177 AAAC 177 1384708 287563 1672271 100%228 AAAC 228 1501823 224052 1725875 103%253 AAAC 253 1559232 201809 1761041 105%304 AAAC 304 1676347 168742 1845089 110%

GRAFICO N° 1 : Sección óptima del conductor

Sección(mm²)

INVERSION US $

PERDIDAS US $

Costo Total US $

AA

AC

85

AA

AC

10

7

AA

AC

12

0

AA

AC

17

7

AA

AC

22

8

AA

AC

25

3

AA

AC

30

4

0

200000

400000

600000

800000

1000000

1200000

1400000

1600000

1800000

2000000

Costo vs Sección

Perdidas

LINEA DE TRANSMISION 60 kVTABLA N° 5

PERDIDAS CORONA PARA LA LINEA DE TRANSMISION

FORMULA DE PETERSON: (BUEN TIEMPO)

P = 2,094(f)(V/sqrt(3))²F/((LOG(2S/D)²d^(2/3)(100000))(3)

Ec = 21,1dm(1+0,426/sqrt(Dd))

E = V/(rln(s/r)sqrt(3)

P = Pérdidas Corona en kW/km-TrifasicoN = Número de conductores en el bundlef = Frecuencia de la red en Hertzr = Radio del subconductor en cmr´ = Radio ficticioF = Factor funcional, que depende de (E/Ec) - Recabado de TablasEc = Gradiente criticaE = Gradiente superficialm = Factor de rugosidadD = Diametro en cms = Distancia media geométrica en cm 3d = Densidad relativa del aireV = Tensión de línea en kV

Conductor V D r r´ s N f m d E Ec E/Ec F P

AAAC 85 60 1.180 0.590 0.590 377.98 1 60 0.7 1 9.085 20.562 0.442 0.0100 0.002AAAC 107 60 1.325 0.663 0.663 377.98 1 60 0.7 1 8.239 20.236 0.407 0.0100 0.002AAAC 120 60 1.457 0.729 0.729 377.98 1 60 0.7 1 7.606 19.983 0.381 0.0100 0.002AAAC 177 60 1.723 0.862 0.862 377.98 1 60 0.7 1 6.609 19.563 0.338 0.0100 0.002AAAC 228 60 1.954 0.977 0.977 377.98 1 60 0.7 1 5.951 19.271 0.309 0.0100 0.002AAAC 253 60 2.060 1.030 1.030 377.98 1 60 0.7 1 5.695 19.154 0.297 0.0100 0.002AAAC 304 60 2.263 1.132 1.132 377.98 1 60 0.7 1 5.268 18.953 0.278 0.0100 0.002

3.- SENSIBILIDAD: LINEA DE TRANSMISION 60 KV

A continuación se presenta un cuadro de análisis, aplicando el concepto de sensibilidades,en este caso aplicado a:

- Potencia de Transmisión- Factor de Potencia- Años de operación- Factor de Carga

TABLA N° 6

SENSIBILIDAD DE LA POTENCIA DE TRANSMISION

Sensibilidad Sensibilidad Base Sensibilidad Sensibilidad Sensibilidad SensibilidadSección P=7 MVA P=8 MVA P=9 MVA P=10 MVA P=14 MVA P=18 MVA P=20 MVA(mm²) Identificación Costo(US $) Costo(US $) Costo(US $) Costo(US $) Costo(US $) Costo(US $) Costo(US $)

85 AAAC85 1535451 1646111 1771526 1911696 2619922 3564224 4124903107 AAAC107 1511074 1598801 1698225 1809346 2370798 3119401 3563884120 AAAC120 1513131 1587423 1671621 1765724 2241193 2875153 3251566177 AAAC177 1558885 1612035 1672271 1739595 2079754 2533301 2802594228 AAAC228 1637579 1678968 1725875 1778300 2043187 2396370 2606073253 AAAC253 1681545 1718809 1761041 1808242 2046731 2364716 2553520304 AAAC304 1778666 1809802 1845089 1884527 2083796 2349488 2507242

SENSIBILIDAD DEL FACTOR POTENCIA

Sensibilidad Sensibilidad Fp base Sensibilidad Sensibilidad Sensibilidad SensibilidadSección fp=0,8 fp=0,85 fp=0,9 fp=0,93 fp=0,95 fp=0,96 fp=0,98 (mm²) Identificación Costo(US $) Costo(US $) Costo(US $) Costo(US $) Costo(US $) Costo(US $) Costo(US $)

85 AAAC85 1930255 1843896 1771526 1733595 1710280 1699165 1677947107 AAAC107 1824058 1755596 1698225 1668155 1649671 1640860 1624039120 AAAC120 1778183 1720206 1671621 1646156 1630503 1623040 1608796177 AAAC177 1748508 1707030 1672271 1654053 1642855 1637516 1627325228 AAAC228 1785241 1752942 1725875 1711688 1702968 1698810 1690874253 AAAC253 1814492 1785411 1761041 1748268 1740417 1736674 1729529304 AAAC304 1889749 1865451 1845089 1834416 1827856 1824729 1818759

SENSIBILIDAD DEL NUMERO DE AÑOS DE OPERACIÓN

Sensibilidad Sensibilidad Base Sensibilidad SensibilidadSección 10 Años 15 Años 20 Años 25 Años 30 Años(mm²) Identificación Costo(US $) Costo(US $) Costo(US $) Costo(US $) Costo(US $)

85 AAAC85 1625860 1718793 1771526 1801448 1818427107 AAAC107 1582716 1656409 1698225 1721952 1735416120 AAAC120 1573777 1636200 1671621 1691719 1703124177 AAAC177 1602234 1646917 1672271 1686658 1694821228 AAAC228 1671306 1706120 1725875 1737084 1743444253 AAAC253 1711890 1743248 1761041 1771138 1776867304 AAAC304 1803991 1830211 1845089 1853531 1858321

SENSIBILIDAD DEL FACTOR DE CARGA

Sensibilidad Sensibilidad Sensibilidad Sensibilidad Sensibilidad Base SensibilidadSección Fc=0,73 Fc=0,78 Fc=0,8 Fc=0,82 Fc=0,85 Fc=0,9 Fc=0,94(mm²) Identificación Costo(US $) Costo(US $) Costo(US $) Costo(US $) Costo(US $) Costo(US $) Costo(US $)

85 AAAC85 1617805 1668669 1689750 1711250 1744287 1771526 1849066107 AAAC107 1576367 1616690 1633402 1650446 1676637 1698225 1759702120 AAAC120 1568430 1602577 1616730 1631164 1653344 1671621 1723688177 AAAC177 1598454 1622884 1633009 1643336 1659204 1672271 1709529228 AAAC228 1668399 1687423 1695307 1703348 1715705 1725875 1754894253 AAAC253 1709297 1726425 1733524 1740764 1751889 1761041 1787173304 AAAC304 1801860 1816172 1822103 1828152 1837448 1845089 1866929

Conclusion: El conductor óptimo es el AAAC 120 mm²