Clase Introductoria SEP

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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

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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/BF00043729
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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.

    http://es.wikipedia.org/wiki/Imagen:Turbine_runner_glen_canyon.jpg
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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

  • 5/19/2018 Clase Introductoria SEP

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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

  • 5/19/2018 Clase Introductoria SEP

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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

  • 5/19/2018 Clase Introductoria SEP

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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

  • 5/19/2018 Clase Introductoria SEP

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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

  • 5/19/2018 Clase Introductoria SEP

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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

  • 5/19/2018 Clase Introductoria SEP

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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

  • 5/19/2018 Clase Introductoria SEP

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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

  • 5/19/2018 Clase Introductoria SEP

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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

  • 5/19/2018 Clase Introductoria SEP

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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

  • 5/19/2018 Clase Introductoria SEP

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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

  • 5/19/2018 Clase Introductoria SEP

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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

  • 5/19/2018 Clase Introductoria SEP

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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

  • 5/19/2018 Clase Introductoria SEP

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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

  • 5/19/2018 Clase Introductoria SEP

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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

  • 5/19/2018 Clase Introductoria SEP

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