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sistemas electricos de potencia
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5/19/2018 Clase Introductoria SEP
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SISTEMA DE POTENCIA
ELECTRICOCODIGO: REBE706
HORARIO: MARTES 1:00 - 5:30 PM
PROF. : CARLOS E. SANCHEZ HUERTASING. ELECTRICISTA
5/19/2018 Clase Introductoria SEP
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TEXTO
J. J. Grainger, W. D. Stevenson, ANLISIS DE SISTEMAS DE POTENCIA,McGraw-Hill, 1996.
J. D. Glover, M. S. Sarma, ANALISIS Y DISEO DE SISTEMAS DE POTENCIA,
Thomson, 2004.Gmez Expsito, ANALISIS Y OPERACIN DE SISTEMAS DE ENERGIAELECTRICA, Mc Graw Hill, 2002.
P.S.R. Murthy, POWER SYSTEM ANALYSIS, BS Publications Hyderabad -India,2007.
L. L. Grigsby, POWER SYSTEMS, CRC Press, 2006.S. Ramrez, PROTECCIN DE SISTEMAS ELCTRICOS, Universidad Nacionalde Colombia-Manizales, 2003
WW W. Website J. koc, ANALISIS DE SISTEMAS DE POTENCIA, Universidad
Nacional de Ingeniera, 2012.
BIBLIOGRAFIA
http://link.springer.com/article/10.1007/BF00043729http://link.springer.com/article/10.1007/BF00043729http://link.springer.com/article/10.1007/BF00043729http://link.springer.com/article/10.1007/BF00043729http://link.springer.com/article/10.1007/BF000437295/19/2018 Clase Introductoria SEP
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Conjunto de instalaciones que permiten generar, transportar y distribuir laenerga elctrica en condiciones adecuadas de tensin, frecuencia ydisponibilidad
Un Sistema Elctrico de Potencia es aquel donde se genera, setransmite, se distribuye y se comercializa la energa elctrica.
Los componentes bsicos de un sistema de potencia son losgeneradores, transformadores, lneas de transmisin y cargas. Lasinterconexiones entre estos componentes del sistema de potencia se
pueden mostrar en un diagrama llamado unifilar. Con fines de anlisis, loscircuitos equivalentes de las componentes se muestran en un diagramade reactancia o un diagrama de impedancia.
SISTEMA DE POTENCIA ELECTRICO
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GeneradorRedes dedistribucin
Lneas de transmisin
Un sistema de potencia se compone de tres partes principales:
Las centrales generadoras, las lneas de transmisin y las redes de
distribucin.
La generacin de la potencia elctrica se refiere a la conversin de energade una forma no elctrica (como la trmica, hidrulica y solar) en energa
elctrica.
Las lneas de transmisin constituyen los eslabones de conexin entre las
centrales generadoras y las redes de distribucin y conduce a otras redes de
potencia por medio de interconexiones.La red de distribucin conecta las cargas aisladas de una zona determinada
con las lneas de transmisin.
Carga
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DIFERENTES PROCESOS DEGENERACIN
Procesos tradicionales:- Hidroelctrico
- Trmico
Procesos no-tradicionales:- Solar
- Elico
- Geotrmico
- Nuclear
- Biomasa
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CENTRAL HIDROELCTRICA
Principios:
- Por derivacin- Por acumulacin
Ubicacin:
-Saltos de agua
-Ros caudalosos
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ELEMENTOS DE UNA CENTRALHIDROELCTRICA
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FUNCIONAMIENTO DE UNA CENTRAL HIDROELCTRICA
INYECTOR
TURBINA
EJE
EJE
GENERADOR
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INTRODUCCIN El equipamiento de generacin y su
dimensionamiento estn asociados a las
caractersticas de la demanda de Electricidad y delRecurso hidrulico Una primera opcin deber definir si los usuarios
sern abastecidos mediante la carga y distribucinde bateras o mediante una pequea red dedistribucin local. En el primer caso ser msconveniente instalar una unidad de generacin decorriente continua y en el segundo caso una unidadde generacin de corriente alterna.
La generacin de corriente alterna puede sermonofsica o trifsica.
El uso de corriente alterna trifsica es recomendablesobre demandas mayores a los 5 kW por el ahorroen los costos de transmisin y distribucin deElectricidad. Un condicionante importante es elmantener las corrientes de carga de las fases
equilibradas.
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Potencia en los bornes del Generador
Para establecer la potencia en bornes del
generador:- Considerar los requerimientos de capacidadinstalada
- Realizar el anlisis de la demanda de
energa elctrica.- Considerar las prdidas de transmisin y
distribucin.
I. GENERALIDADES
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CENTRALES TRMICAS
Planta Trmica
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GENERACIN EN SISTEMAS DE ENERGASOLAR
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CENTRAL GEOTRMICA
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CENTRAL NUCLEAR
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REACTOR DE POTENCIA
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ENERGA ELICATurbina elica
Partes:- Rotor
- Caja de engranaje
- Generador
Mquinas modernas:
Inicio 19Km/hMximo rendimiento
entre 40 y 48 Km/h
Construir en lugares con promedios
anuales de vientos de 21Km/h.
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SELECCIN DE TURBINAS
HIDRAULICAS
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COMPONENTES DE UNA CENTRALHIDROELCTRICA
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COMPONENTES PRINCIPALES DELEQUIPO ELECTROMECNICO
El equipo electromecnico esta compuesto por un conjunto de maquinas que
se encuentran dentro de la casa de fuerza los mismos que son parte delproceso de transformacin de la energa del agua en energa elctrica
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MICRO CENTRAL HIDROELCTRICA TIPO PELTONCONECTADA A LA RED
Turbina Pelton, instalada en Kessic,
Lake District, UKFabricacin TEPERSAC, Per,
Tecnologa Practical Action
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-PRINCIPALES TIPOS DE TURBINAS
-CARACTERSTICAS DE TRABAJO DE LOS
DIFERENTES TIPOS DE TURBINAS
-SELECCIN DE TURBINAS PARACONDICIONES ESPECFICAS DE TRABAJO
TEMAS A TRATAR
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PRINCIPALES TIPOS DE TURBINAS
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1) TURBINAS DE ACCIN.- LA TRANSFORMACIN DE LA ENERGA CINTICADEL AGUA EN ENERGA MECNICA SE PRODUCE POR IMPACTO DE UNCHORRO AGUA SOBRE LOS LABES DE LA TURBINA.-PELTON
-TURGO-MITCHEL BANKI-TORNILLO DE ARQUMEDES-TURBINAS DE RO
2) Turbinas de reaccin.-La transformacin de la energa hidrulica delagua se produce parte por presin y parte por accin de la velocidad
del agua-Francis-Bombas como turbinas
-Kaplan-Hlice
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TURBINAS DE ACCIN Y TURBINASDE REACCIN
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TURBINA PELTON
Turbina de accin,de flujo tangencialy de admisinparcial.
Es eficiente encondiciones degrandes saltos ypequeoscaudales.
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TURBINA PELTON
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TURBINA PELTON Lleva uno o varios inyectores, los cuales
hacen ingresar el agua desde eldistribuidor.
El rodete est provisto de un conjuntode cucharas que varan entre 20 y 28.
Es una mquina robusta y de muy buenaduracin.
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TURBINA TURGO
Turbina de accin concaractersticas similares ala Pelton, opera conmayores caudales.
Para el mismo dimetrode chorro y potencia, elrodete resulta mspequeo que la Pelton.
Su eficiencia esrelativamente bajacomparada con la Pelton
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TURBINA DE FLUJO TRANSVERSAL
Turbina de accin, admisin parcialy doble paso.
El inyector es una tobera de seccinrectangular que abarca todo elancho del rodete.
El rodete tiene forma de tambor conalabes hechos de perfil circular y desimple curvatura.
Fcil de construir, de bajo costo, esuna alternativa interesante paramini y micro centrales
hidroelctricas.
Es simple y tiene bajas eficiencias.
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TURBINA DE FLUJO TRANSVERSAL
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TURBINA DE FLUJO TRANSVERSAL
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TURBINAS FRANCIS
Turbina de reaccin, flujomixto y de admisin total.
Tiene un distribuidor que
consta varios alabes deposicin variable.
El rodete consta de unconjunto de alabes fijos.
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TURBINAS FRANCIS
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TURBINAS FRANCIS
El agua ingresa enforma radial por laperiferia externa yabandona el rodeteen direccin axial.
Estn sometidas ariesgos de cavitacin.
Es una mquina dealta eficiencia. Fig 4.- Aplicacin de los
diferentes tipos de turbinas
Segn altura y caudal
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BOMBAS COMO TURBINAS
La bomba puede utilizarse comoturbina para generar electricidad,
utilizada especialmente enpequeas potencias.
Su mayor ventaja es el bajo costocon respecto a las turbinas, fcilde encontrar en el mercado (es
producida en serie).
Sus principales desventajas son:
a) Eficiencia es menor que lasotras turbinas.
b) Permite muy poca variacin decaudal.
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TURBINAS KAPLAN
El distribuidor es similar al dela turbina Francis.
Debido a los alabesorientables, puede operar conalta eficiencia en un ampliorango de caudal.
Cuenta con un tubo de succinsegn requerimiento de laaltura de aspiracin.
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TURBINAS KAPLAN II
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Turbinas de hlice
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TURBINAS DE HLICE
Es una variante de la turbinaKaplan.
Los alabes del rodete sonfijos.
En algunos casos se
reemplaza la carcasa espiralpor una carcasa troncocnica o acodada, Turbinasaxiales.
PRINCIPALES TIPOS DE TURBINAS
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PRINCIPALES TIPOS DE TURBINAS
TURBINA DE RIO
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TURBINA DE RIO
TURBINA DE RIO INSTALADA EN EL RIO NAPO (AMAZONIA PERUANA)
TURBINA TIPO TORNILLO DE ARQUIMIDES
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TURBINA TIPO TORNILLO DE ARQUIMIDES
TURBINAS INSTALADA AL SU DE INGLATERRA
TURBINA TIPO TORNILLO DE ARQUIMIDES
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TURBINA TIPO TORNILLO DE ARQUIMIDES
APLICACIONES DE LOS DIFERENTES TIPOS DE
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APLICACIONES DE LOS DIFERENTES TIPOS DETURBINAS SEGN CONDCIONES DE ALTURA Y CAUDAL
Q (m3/s)
H (m)
-Pelton-Turgo
-Flujo transversal-Turbinas Francis-Bombas como turbinas-Pelton de mltiples inyectores(excepcionalmente)
-Ka plan
-Hlice-Tornillo de Arqumedes
-Turbinas de ro
Grandes alturas ypequeos caudales
cero altura
Medianas alturas ymedanos caudales
Pequeas alturas ygrandes caudales
Altura fsica(o esttica)
0Altura dinmica
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EJEMPLOSMICROCENTRALES HIDROELCTRICAS
Conchan (mediana altura)H=45m Q=250 l/s
Turbina Francis
Las Juntas (baja altura)H=7m, Q=750 l/s
Turbina hlice
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SELECCIN DEL TIPO DE TURBINA
PARA APLICACIONESESPECIFICAS DE TRABAJO
ESTIMACIN DE LA POTENCIA DE UNA
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ESTIMACIN DE LA POTENCIA DE UNACENTRAL HIDROELCTRICA
Rango de potencia Valores de k
Pico centrales 3.55.0Microcentrales 5.06.5
Minicentrales 6.07.0
Rangos mayores 7.07.5
Ejemplo.- Estimar la potencia elctrica posiblede generar para una altura neta de 140m ypara 110 l/s de caudal
P =6.5*110*140/1000= 100 kW
kQHP K, valor constante (ver tabla)Q, caudal de diseoH, altura neta
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CRITERIOS DE SELECCIN
-EL PRINCIPAL CRITERIO DE SELECCIN DE TURBINAS ES
LA VELOCIDAD ESPECIFICA (NS)
-Entre otros criterios a tener en cuenta estn:eficiencia, capacidad de la mquina para trabajar acargas parciales, existencia de repuestos y servicios,velocidad de embalamiento, cavitacin, costo, otros.
Donde:
neson revoluciones por minuto,Nes la potencia del eje o potencia al freno yhes la altura neta o altura del salto
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VELOCIDAD ESPECIFICA
Turbinas hidrulicas y velocidades especificas (SI)
Tipo de TurbinaRango de velocidad especifica
Pelton 4 - 26
Turgo 20 - 56
Flujo transversal 20 - 170
Bombas como turbinas 30-170
Francis (carcaza espiral) 45300
Francis (de pozo) 255300
Kaplan y hlice 255800
ref, (UNIDO, 2004)
GRAFICO: CONDICIONES DE TRABAJO DE ALTURA Y CAUDAL PARA
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GRAFICO: CONDICIONES DE TRABAJO DE ALTURA Y CAUDAL PARADIFERENTES TIPOS DE TURBINAS PARA MICRO Y MINI CENTRALESHIDROELECTRCIAS
FRANCIS
KAPLANBANKI
PELTON
TURGO
0 0.2 0.5 1 2 3 4 5 6 78 9 10 20 30 50 100
2
3
6
10
20
30
50
100
200
300
500
1000
10kW
50kW
100k
W
500kW
1000kW
5000
kW 10000kW
CAUDAL [m /s]3
SAL
TONETO
[m]
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OTROS CRITERIOS
A) EFICIENCIA
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OTROS CRITERIOS
B) COMPORTAMIENTO A CARGA PARCIAL
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PREDIMENSIONAMIENTO DE UNA MCH
EJEMPLO
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EJEMPLODeterminar la velocidad especifica de la turbina de unamicrocentral de 100kW, instalada a una altura neta de 140m,directamente acoplada a un generador de 1800 rpm
La turbina mas recomendable segn el Ns ser: tipo Flujo transversal,Turgo o bomba como turbina.Sin embargo se podra usar tambin turbinas Pelton de mltiples inyectes
1) Utilizando en concepto de velocidad especifica
=4/5H P N N s
1800*(100)^(1/2)/(140)^(1.25)=37.37
4/5H
PNNs
Segn el grafico de aplicacin de MCHs, se podra utilizar unaturbina Pelton convenientemente.
2)Utilizando el grafico Caudal Altura
Calculo del Caudal Utilizando la ecuacinde potencia
Q= 110 l/s
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Velocidades de giro de los alternadores elctricos
No pares depolos Frecuencia de trabajo (Hz)50 Hz 60 Hz
1 3000 3600
2 1500 1800
3 1000 1200
4 750 9006 600 720
Ejemplos
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1)Seleccionar el tipo de turbina adecuada ydimensionar el tipo de turbina, la demanda
mxima proyectada a 25 aos es 100kW, alturaneta H= 130m, el caudal mnimo promedio enla poca de estiaje es Q= 200 l/s
Existen dos posibilidades de uso de la central, sepide seleccionar y dimensionar la turbina paraambos casos
a)Dar energa al centro pobladob)Acoplar a la red del interconectadoSe debe tener en cuenta que el sistema
interconectado funciona a 60Hz y 220V
Ejemplos
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PICO TURBINAS PELTON
Practical Action
Modelo Dimetro de
rodete (mm)
Velocidad
especfica[1](NS)
Potencia
mxima (W)
IT-PE-P110 110 617 50 a 400
IT-PE-P150 150 824 100 a 3,000
IT-PE-P175 175 7 - 25 400 a 5,000
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MICRO TURBINAS PELTON
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Modelo Dimetro de
rodete (mm)
Velocidad
especfica(NS)
Potencia
mxima(kW)
IT-PE-P250 250 9 - 31 6 a 25
IT-PE-P300 300 6 - 35 25 a 90
MICRO TURBINAS PELTON
Practical Action
MINI TURBINAS PELTON
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Modelo Dimetro derodete
(mm)
Velocidadespecfica
(NS)
Potenciamxima
(kW)
IT-PE-P400 400 8 - 36 50 a 150
IT-PE-P500 500 13 - 46 150 a 500
IT-PE-P600 600 9 - 41 500 a 1000
Practical Action
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ESTIMACIN DE LA DEMANDA PARAPROYECTOS ENERGTICOS
OBJETIVO
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Disear y construir un sistema de potenciaadecuado a las necesidades energticas de la
poblacin, para abastecer por un perodo
definido:Generalmente entre 20 y 30 aosPasos
Elaboracin de un perfil en gabinete.
Recojo de datos de campo.Evaluacin de la demanda.Dimensin del sistema.
OBJETIVO
Consideraciones para la
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Debe aportar el consumo actual.Se debe proyectar para un perodo
determinado.
Falta de informacin directa para el anlisis.Cada regin aislada tiene sus propias
caractersticas.
La magnitud estimada influyesignificativamente en el dimensionamientodel sistema elctrico.
Consideraciones para laEstimacin de la demanda
RECOJO DE INFORMACION
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Mapas de ubicacin y topografa
Vas de acceso y transporteBsqueda de informacin estadstica
Preparacin de fichas de encuesta
Trabajo preliminar de gabinete
Aspectos socioeconmicos (poblacin, vivienda,servicios bsicos, etc.)
Uso actual de la energa
Gasto actual en energa
RECOJO DE INFORMACIONBASICA
Elaboracin de perfil
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Ubicar el centro poblado (dentro de la regin correspondiente)
Revisar datos estadsticos de la poblacin (tamao, migracin),obtener un estimado del N de viviendas.
Investigar en los organismos oficiales, sus planes de electrificacindel centro poblado (comunidad)
Investigar la ubicacin con respecto a la red nacional o regionalplanes de conectarse.
Averiguar planes de otras organizaciones (ONGs), Iglesia.
Revisar planos cartogrficos existentes (mapas con curvas a nivel)e hidrografa, y obtener datos preliminares de los recursos
existentes (altura y caudal).
Elaboracin de perfil
RESULTADO-Demanda preliminar estimada.
-Existencia de recursos.
POTENCIA DISPONIBLE
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Datos de campo: altura y caudalEstimacin preliminar de la potencia disponible
)()()(
3
sm
CaudalmAlturakkWPotencia
POTENCIA DISPONIBLE
k = 6 para potencias mayores a 50 kW.
k= 5.5 para potencias entre 10 kW y 50 kW.
K= 4.5- 5.5 potencias entre 1 y 10 kW.
Ejemplo de estimacin
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DatosCaudal: 80 l/s (0.080 m3/s)
Altura: 52 m
5.5 52 0.080
Potencia=23 kW
)()()( 3
s
mCaudalmAlturakkWPotencia
Ejemplo de estimacinde potencia
Estimacin preliminar
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Estimacin preliminarde la demanda
Estudios de campo muestran que las potenciasmximas (horas punta) estn entre 0.12 y 0.25
kW/familia, con un promedio de 0.20 kW
Demanda actual preliminar = #viviendas*0.2kW(criterio del diseador)
Viabilidad (el sistema es viable si)Demanda actual
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Determinar el nmero real de viviendas.
Recoger datos sobre instituciones (pblicas, privadas, comunales),oficinas de ministerios, iglesias, ONGs, casas comunales, etc.
Determinar la existencia de proyectos (negocios familiares),
proyectos privados y tamaos.
Discutir con la comunidad sobre la necesidad o intencin sobrealumbrado pblico, proyectos comunales, sean estos sociales,productivos, culturales u otros.
Recojo de datos de campo
Instrumentos a utilizar (criterio del equipo)-Encuestas.-Entrevistas con lderes y autoridades.
-Revisin de informacin.
TRABAJO DE CAMPO
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Coordinar con autoridades y lderesEvaluar el grado de organizacin
Aplicacin de encuestas
Identificacin de las instituciones y servicios
Talleres de identificacin de necesidades ydemandas
Preparar a la poblacin para un adecuadoempleo de la electricidad en la mejora de las
actividades tradicionales de la comunidadProyectos ejecutados y en gestin
TRABAJO DE CAMPO
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Ficha de encuesta de informacin comunal1. UBICACIN
1.1. Departamento Provincia Distrito
1.2. Localidad 1.3. Latitud (utm) 1.4. Longitud (utm)
1.5. Altitud (m.s.n.m.)
2. POBLACIN
2.1. Nmero total de viviendas 2.2. Poblacin total
2.3. Nmero total de habitantes mayores a 15 aos
3. COMUNICACIONES
3.1. Que medio utiliza para comunicarse con la capital de su distrito
a) Carretera b) camino de herradura c) otro (especifique)
3.2. Que distancia (km) y tiempo (horas) hay entre su comunidad y:
a) La capital de su distrito b) La capital de su provincia
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4. SERVICIOS Y ORGANIZACIONES EXISTENTES
4.1. Club de madres 4.2. Vaso de leche 4.3. Polica
4.4. Telfono 4.5. Radio y TV 4.6. L. Comunal
4.7. Salud 4.8. Educacin 4.9. Agua y San.
4.10. Otros
5. ACTIVIDADES ECONMICAS
5.1. Agricultura, productos que cultivan
5.2. Ganadera, tipos de animales
5.3. Comercio, principales productos que comercializan
Ficha de encuesta de informacin comunal
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Ficha de encuesta por viviendas1. CARACTERSTICAS DE LA FAMILIA
Parentesco Edad Sexo Grado de instruccin Actividades principales
(Listado de todas las personas que viven en la vivienda)
2. MIGRACIN TEMPORAL
2.1. Qu miembro de la familia sale a trabajar?
2.2. A qu lugar? 2.3. Qu actividad realiza?
2.4. Por cunto tiempo? 2.5. Cul es su remuneracin?
3. TENENCIA DE LA TIERRA
3.1. N de hectreas ( ) 3.2. Secano ( ) 3.3. Bajo riego ( )
3.4. Utilizacin de las tierras:
a) Secano: cultivos ( ) eriazos ( ) otros ( )
b) Bajo riego: cultivos ( ) pastos ( ) otros ( )
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4. DESTINO DE LA PRODUCCIN
4.1. Venta: cantidad y costo 4.2. Autoconsumo 4.3. Semilla
5. GANADERA
5.1. Tipo de animales 5.2. Cantidad 5.3. Destino
6. OTRAS ACTIVIDADES
6.1. Agroindustria 6.2. Comercio 6.3. Artesanas 6.4. Otros
7. GASTOS EN ENERGA TRADICIONAL
7.1. Fuentes: velas, kerosene, bateras 7.2. Gasto mensual
Ficha de encuesta por viviendas
Mtodos de estimacin
5/19/2018 Clase Introductoria SEP
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a) NOSAKIb) ITDGc) REA (Rural Electricity Administration)d) Otros
de la demanda
Criterios-Bajo consumo en zonas rurales.-Alto consumo domstico (alumbrado)!
-ndice de crecimiento diverso.
a Mtodo de Nosaki
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a. Mtodo de NosakiMtodo emprico basado en el anlisis de experiencias pasadas puede servir pararealizar una estimacin rpida de la demanda actual. El mtodo asume que lapotencia instalada per cpita tiene un rango total que depende del nmero de
habitantes. Para calcular la demanda promedio, se promedia el valor ms alto y elms bajo de los rangos establecidos por poblaciones.En primer lugar, se considera la demanda proporcionada por la tabla 1 en funcin delnmero de habitantes. Calculemos la demanda de un centro poblado de 850habitantes.
En segundo lugar, se corrige la demanda de acuerdo a las caractersticas socialesde la comunidad o centro poblado (ingresos, acceso a mercados, negocios,industrias, etc.)
b. Mtodo desarrollado por Soluciones Prcticas
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El mtodo considera cuatro tipos de cargas, con los siguientes detalles:* Demanda domstica: demanda residencial, estimando una potencia de entre 250 y 400W/vivienda. Se toma en cuenta su ubicacin geogrfica, tamao promedio de las viviendas,
nmero y tipo de focos a utilizar, equipos electrodomsticos y otros.* Demanda institucional: se estima una potencia en base a las instituciones existentes(escuelas, postas de salud, municipio, local comunal, iglesia).* Demanda industrial: se basa en las industrias y su posible tecnificacin con el apoyo de laenerga elctrica (bodegas, hoteles, carpinteras, aserraderos, peladoras de arroz). Enpequeos centros poblados, esta demanda es mnima o nula, sin embargo de acuerdo a lascaractersticas del centro poblado, su ubicacin y produccin se puede estimar una demanda
de potencia.* Alumbrado pblico: esta carga est compuesta por el nmero de luminarias que se quiereinstalar para este servicio.
Toda esta informacin es vaciada en una tabla en la que se incluirn factores de simultaneidady uso (ver tabla 2). No todas las demandas se producen simultneamente y es claro que de
acuerdo al grado de pobreza o desarrollo, el consumo industrial variar durante la noche. Estonos lleva a considerar una demanda diurna y una nocturna. Hay dos factores a considerar:Factor de simultaneidad (fs): es la posibilidad de que un nmero de usuariosutilicen el mismo equipo en el mismo momento, vara entre 0 y 1Factor de uso (fu): es la intensidad en el uso de los equipos, vara entre 0 y 1
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Al resultado final, la mayor potencia hallada en uno de loshorarios (diurno o nocturno), se suman las prdidas en lasredes de transmisin elctrica (entre 5 y 10 %), lo que nosdar la demanda actual a considerar en el diseo del sistema
d. Clculo de la demanda con el mtodo REAEl mtodo de la REA (Rural Electricity Administration o Administracin de electricidad
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El mtodo de la REA (Rural Electricity Administration o Administracin de electricidadrural de los Estados Unidos de Norteamrica), se basa en dos factores:
Factor A: Nmero de familias beneficiadas de la siguiente manera:
Donde:N = nmero de familias beneficiadas por categora
Factor B: Consumo especfico por beneficiario
Donde:Cesp = consumo especficoLa demanda para el ao de inicio se obtiene multiplicando ambos factores:
En cuanto al consumo de energa por ao (consumo anual), se obtiene a partirde la siguiente ecuacin:
DIAGRAMA DE CARGA
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DIAGRAMA DE CARGA
CURVA DE CARGA DIARIA, SAN ANTONIO DE LPEZ
0
5
1015
20
25
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Hrs.del Da
kW.
Pot. Mxima 21 kW.Pot. Generada
Energa vendida
Energia comprada .
ESTIMACIN DE LA DEMANDA ACTUAL
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NOSAKI: Asume una potencia instalada per cpita de30 a 60 watts/hab.
ESTIMACIN DE LA DEMANDA ACTUAL
Poblacin(habitantes)
Demanda depotencia (kW)
5001,000
1,0002,0002,0004,0004,00010,000
10,00020,000
1535
358080180180500
5001,200Hab Pot kW
1000 35
900 31
800 27
700 23
600 19
500 15
Hab Pot kW2000 80
1800 71
1600 62
1400 53
1200 44
1000 35
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ITDG: Considera 4 tipos de cargas
Demanda domstica, 250 a 400 watts/viviendaDemanda institucionalDemanda industrial
Alumbrado pblico
Factor de simultaneidad (fs): Posibilidad de que unnmero de usuarios utilicen el mismo equipo en el mismo
momento, el fs vara de 0 a 1 Factor de uso (fu): La intensidad en el uso de los equipos
Demanda diurna, demanda nocturna
Ejemplo
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CALCULO DE LA DEMANDA ACTUAL
Tipo de Carga
Pot. Max.
(kW)
Carga Diurna Carga Nocturna
fs fu kW fs fu kW
Domstica
Alumb. Pblico
Institucional
Industrial
Total Diurno Total
Nocturno
70 familias, 240 watts/familia20 luminarias de 60 W.Escuela, posta de salud, teatro educativo, alcalda,centro comunal y albergue comunal.Gomera, taller mecnico.
OTROS METODOS
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OTROS METODOS
UTILIDADPOT.
kW
Fs
%
No HORARIO DE USOENERGIA
DIA AORESIDENCIAL
Iluminacin
Conservacin y preparacinde alimentos
Recreacin y comodidades
Otros usos
INDUSTRIAL Y COMERCIAL
Motores
Refrigeradoras
Hornos
Iluminacin
Otros
SERVICIOS PUBLICOS
Salud
Educacin
Comunicaciones
Alumbrado pblico
Otros
O O SO
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HORARIO DE USO
PERIODO ACTIVIDAD05
57
711
111313 -17
1719
1921
21 - 24
Descanso
Desayunos
Actividad industrial
AlmuerzoActividad industrial
Comida
Recreacin
Descanso
ESTIMACION DE LA DEMANDA
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FUTURA
El crecimiento de la demanda debe calcularse deforma cuidadosa ya que se realiza con base aestimados de:
NatalidadMortalidadMigracinPerspectivas de desarrolloOtros
C i i t l d l d d
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NOSAKI
kWPn 3.11012.0138.9 15
kWPn 1902.019.13 15
ITDG
Crecimiento anual de la demandaPeriodo de proyeccin (20 a 30 aos)
niPoPn 1
Pn : Potencia proyectada al ao n
Po : Potencia actual, ao ceroi : ndice de crecimiento anual (%)
n : Ao final del periodo considerado
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CRECIMIENTO DE LA DEMANDA
AO
RESIDENCIAL SERVICIOSPUBLICOS
INDUSTRIAL YCOMERCIAL
POTENCIA ENERGIA POTENCIA ENERGIA POTENCIA ENERGIA
i kW i kWh i kW i kWh I kW I kWh
0
1
2
3
n
i : Porcentaje de crecimiento anual
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