CHAPTER 6 Conclusion
6.2 Limitations
Circuito 5
Su alimentación proviene de la subestación Cupet, ubicada en la Sub-Planta en la calle a la Fábrica de Pienso, su voltaje de operación es de 13.8 kV. Ocupa una extensión en líneas de 2.3 km aproximadamente, presenta 48 nodos, con calibre en el tronco y sus ramales de AC- 70. Está compuesto por 30 transformadores con conexión entre fase y neutro y 7 bancos de transformadores conectados en estrella abierta-delta abierta para un total de 37 bancos de transformadores conectados en el circuito, la carga predominante es la residencial, además de poseer otras cargas de interés como: la fábrica de Mayonesa, Cubatabaco y Talleres de Etecsa. Alcanza su máxima demanda en el horario de las 18:00-19:00 horas, la que representa una potencia activa en las cargas de 1154 kW y una reactiva de 527 kvar, no posee potencia reactiva en capacitores. Este estado de carga tiene unas pérdidas totales de energía de 300 kW.h, estas pérdidas representan el 2 % el cual es aceptable para un circuito que opera a ese voltaje. No presenta condiciones de bajo voltaje en ningún nodo del circuito ni posee líneas sobrecargadas. En la figura 2.9 se muestra la demanda de potencia activa, reactiva y aparente para un día de operación normal.
Figura 2.9 Demanda de potencia activa, reactiva y aparente en 24 horas.
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 0:14 1:14 2:14 3:14 4:14 5:14 6:14 7:14 8:14 9:14 10:14 11:14 12:14 13:14 14:14 15:14 16:14 17:14 18:14 19:14 20:14 21:14 22:14 23:14
Circuito 5
KW KVA KVAr Circuito 13
Su alimentación proviene de la subestación Zona Industrial ubicada en la carretera a Planta Mecánica, opera a un voltaje de 13.8 kV. Sus líneas comprenden una extensión de 6.5 km aproximadamente, tiene 107 nodos, con calibre en el tronco de AC-70 y en sus ramales presenta calibre de AC-35. Está compuesto por 22 transformadores con conexión entre fase y neutro, 30 bancos de transformadores conectados en estrella abierta-delta abierta, 18 bancos con conexión estrella-delta y 4 transformadores trifásicos para un total de 74 bancos de transformadores conectados en el circuito, la carga que predomina fundamentalmente es industrial. Alcanza su máxima demanda en el horario de las 11:00-12:00 horas, la que representa una potencia activa en las cargas de 1174 kW y una reactiva de 806 kvar, no posee potencia reactiva en capacitores. Este estado de carga tiene unas pérdidas totales de energía de 831 kW.h, estas pérdidas representan el 4 % el cual es aceptable para un circuito que opera a ese voltaje. No presenta condiciones de bajo voltaje en ningún nodo del circuito ni posee líneas sobrecargadas. En la figura 2.10 se muestra la demanda de potencia activa, reactiva y aparente para un día de operación normal.
Figura 2.10 Demanda de potencia activa, reactiva y aparente en 24 horas.
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600
Circuito 13
KW KVA KVAr Circuito 14
Su alimentación proviene de la subestación Maleza ubicada en la circunvalación, opera a 13.8 kV. Este no pasará a formar parte de la nueva estructura de la subestación en su totalidad, solo se tomará una porción del mismo que ocupa una extensión en líneas de 7.2 km aproximadamente, tiene 108 nodos, con calibre en el Tronco de AC-70 y en sus ramales presenta calibre AC-70 y Cu # 6 AWG. Está compuesto por 64 transformadores con conexión entre fase y neutro, 9 bancos de transformadores conectados en estrella abierta- delta abierta, 4 bancos con conexión estrella-delta y 1 transformador trifásico para un total de 78 bancos de transformadores conectados en el circuito, la carga predominante es la residencial, además de poseer otras cargas de interés como: El Hospital de Reclusos Guamajal, Planta de Asfalto, Empresa de Construcciones y Montaje CAT-FAR y el EDAI. Alcanza su máxima demanda en el horario de las 18:00-19:00 horas, la que representa una potencia activa en las cargas de 1144 kW y una reactiva de 543 kvar, no posee potencia reactiva en capacitores. Este estado de carga tiene unas pérdidas totales de energía de 458 kW.h, estas representan el 3 % el cual es aceptable para un circuito que opera a ese voltaje. No presenta condiciones de bajo voltaje en ningún nodo del circuito ni posee líneas sobrecargadas. En la figura 2.11 se muestra la demanda de potencia activa, reactiva y aparente para un día de operación normal.
Figura 2.11 Demanda de potencia activa, reactiva y aparente en 24 horas.
0 200 400 600 800 1000 1200 1400
Circuito 14
KW KVA KVAr Circuito 17
Su alimentación proviene de la subestación Cupet, ubicada en la Sub-Planta en la calle a la Fábrica de Pienso su voltaje de operación es de 13.8 kV. Ocupando una extensión en líneas de 1.4km aproximadamente, presenta 24 nodos, con calibre en el tronco y sus ramales de AC-70. Está compuesto por 17 bancos de transformadores conectados entre fase y neutro, la carga predominante es la residencial. Alcanza su máxima demanda en el horario de las 18:00-19:00 horas la que representa una potencia activa en las cargas de 572 kW y una reactiva de 262 kvar, no posee potencia reactiva en capacitores. Este estado de carga tiene unas pérdidas totales de energía de 120 kW.h, estas pérdidas representan el 2 % el cual es aceptable para un circuito que opera a ese voltaje. No presenta condiciones de bajo voltaje en ningún nodo del circuito ni posee líneas sobrecargadas. En la figura 2.12 se muestra la demanda de potencia activa, reactiva y aparente para un día de operación normal.
Figura 2.12 Demanda de potencia activa, reactiva y aparente en 24 horas.
Circuito 27
Su alimentación proviene de la subestación Maleza ubicada en la circunvalación, opera a 13.8 kV. Ocupa una extensión en líneas de 3.4 km aproximadamente, tiene 79 nodos, con calibre en el Tronco de AC-95 y en sus ramales presenta calibre AC-70 y Cu # 6 AWG. Está compuesto por 45 transformadores con conexión entre fase y neutro, 13 bancos de transformadores conectados en estrella abierta-delta abierta, 4 bancos con conexión
0 100 200 300 400 500 600 700
Circuito 17
KW KVA KVArestrella-delta y 1 transformador trifásico para un total de 63 bancos de transformadores conectados en el circuito, la carga predominante es la residencial, además de poseer otras cargas de interés como: un Policlínico, una Clínica Estomatológica y un Círculo Infantil. Alcanza su máxima demanda en el horario de las 18:00-19:00 horas, la que representa una potencia activa en las cargas de 2035 kW y una reactiva de 871 kvar, posee una potencia reactiva en capacitores de 75 Ckvar. Este estado de carga tiene unas pérdidas totales de energía de 584 kW.h, estas pérdidas representan el 2 % el cual es aceptable para un circuito que opera a ese voltaje. No presenta condiciones de bajo voltaje en ningún nodo del circuito ni posee líneas sobrecargadas. En la figura 2.13 se muestra la demanda de potencia activa, reactiva y aparente para un día de operación normal.
Figura 2.13 Demanda de potencia activa, reactiva y aparente en 24 horas.
En la tabla 2.3 se muestran los resultados del flujo de carga trifásico realizados en el RADIAL a los circuitos que se han descrito anteriormente.
0 500 1000 1500 2000 2500
Circuito 27
KW KVA KVArTabla 2.3 Resultados del análisis del flujo de carga realizado a los circuitos de 13.8 kV. C irc ui tos C aí da d e V ol ta je (kV ) P (kW) Q (kva r) C kva r B ancos de T ransf N odos Long (km ) Fp ∆ P (kW) ∆P (%) ∆E ( kW.h ) ∆ E ( %) 5 13.7618 1187 542 0 37 48 2.3 0.91 21 2 307 2 13 13.7620 1174 806 0 74 106 6.5 0.83 37 3 831 4 14 13.7470 1144 543 0 78 107 7.2 0.91 24 2 458 3 17 13.7871 572 262 0 17 23 1.7 0.91 11 2 120 2 27 13.7450 2035 871 75 63 63 3.4 0.93 39 2 584 2
Los archivos (.RAD) de los circuitos de 13.8 kV analizados anteriormente se exponen en el anexo 2.4.
A continuación se representa la distribución actual de las redes eléctricas de los circuitos de 4.16 kV y 13.8 kV que fueron analizados anteriormente. Los circuitos de color azul representan los que operan a 4.16 kV y los de color verde los que operan a 13.8 kV (Ver figura 2.14).
2.4 Situación actual de las interconexiones entre los circuitos.
Para lograr una interconexión entre distintos circuitos eléctricos debe comprobarse el estado actual de los circuitos que se quieran interconectar, comprobándose una serie de parámetros entre los que se encuentran: todos deben estar alimentados por un mismo nivel de voltaje, las subestaciones deben poseer la capacidad para poder suministrar la carga que se está demandando y así evitar su explotación en régimen de sobrecarga, además los troncos de los circuitos deben tener el calibre necesario para evitar las caídas de voltajes en los nodos más alejados de la subestación y los elementos que se empleen para su ejecución deben encontrarse en óptimas condiciones físicas.
2.4.1 Estado de las interconexiones entre los circuitos de 4.16 kV.
Analizando las posibles interconexiones entre los circuitos de 4.16 kV se puede apreciar que el circuito 144 y el circuito 9 no presentan ningún circuito adyacente a él, que opere a su mismo nivel de voltaje, por lo que las posibilidades de interconexión son inadmisibles. Los circuitos 1, 2, 3 y 4 no presentan esta limitante, pues el recorrido de sus líneas brinda la posibilidad de interconectarlos en varios de sus nodos, atendiendo que todos operan a un mismo nivel de voltaje, a pesar de eso las subestaciones que alimentan estos circuitos no tienen la capacidad para alimentar una carga auxiliar, las interconexiones se encuentran fuera de servicio debido a que las cuchichas para su ejecución se encuentran en muy mal estado, y en otras hay pérdidas de fases. Además, el calibre de los conductores, tanto del tronco de los circuitos como los ramales que son usados para ejecutar la interconexión no es el idóneo, por lo que las caídas de voltajes en los nodos más alejados serían considerables.
2.4.2 Estado de las interconexiones entre los circuitos de 13.8 kV.
Analizando las posibles interconexiones entre los circuitos de 13.8 kV se puede apreciar que los circuitos 5 y 27 no tienen posibilidad de enlace con otro circuito, pues los que tienen adyacentes a ellos operan a un voltaje de 4.16 kV, la única variante que se le puede realizar al circuito 5 es enlazarlo con el circuito 17 alimentado del mismo transformador a través de una barra auxiliar que posee la subestación (Ver figura 2.15), corriendo el riesgo
que si ocurriese una falla del transformador de la subestación ambos circuitos quedarían sin suministro eléctrico.
El circuito 17 además de interconectarlo por medio de la barra auxiliar con el circuito 5, presenta enlace con el circuito 13, variante que es utilizada en ocasiones sin sobrecargar la subestación Cupet, pues la misma posee una capacidad que le permite abastecer la carga de estos circuitos. El circuito 14 presenta enlace por el Yabú, variante que es utilizada en ocasiones y un posible enlace por el circuito 13 que se encuentra fuera de servicio.