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INSTALACIONES ELÉCTRICAS II
Profesor: Carlos Alberto Huayllasco Montalva
email: [email protected]
Fono: 999-441-318 (celular)
Sistema de Calificación:
Examen Parcial : Peso 1
Examen Final : Peso 1
Promedio de Prácticas : Peso 1
Examen Sustitutorio
INSTALACIONES ELÉCTRICAS II
La nota del curso (teoría) incluirá una evaluación de la participación de los alumnos en clases (preguntas y/o comentarios) con lo cual se puede incrementar la nota del examen en uno (01) o dos (02) puntos
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INSTALACIONES ELÉCTRICAS II
El avance de la teoría y prácticas permitirá el avance del trabajo monográfico posibilitando efectuar las consultas que sean necesarias
Al final del curso el alumno tendrá conocimiento de la teoría y experiencia en el desarrollo de un estudio completo
INSTALACIONES ELÉCTRICAS II
El profesor incidirá en el conocimiento de los conceptos que se manejan en instalaciones eléctricas
Se entrega un CD con las exposiciones, un Texto del Curso e información relevante para el curso
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BIBLIOGRAFÍA
• Ministerio de Energía y Minas – Dirección General de Electricidad. CÓDIGO NACIONAL DE ELECTRICIDAD –SUMINISTRO, Lima: año 2011
• Harper, Enrique. SISTEMAS DE TRANSMISIÓN y DISTRIBUCIÓN DE POTENCIA ELÉCTRICA, Editorial Limusa
• Zoppetti, Gaudencio. REDES ELÉCTRICAS, Barcelona: Editorial Gustavo Gill S.A.
BIBLIOGRAFÍA
• Gönen, Turan. ELECTRIC POWER DISTRIBUTION SYSTEM ENGINEERING, McGraw – Hill
• Westinghouse Electric Corporation. ELECTRICAL TRANSMISSION AND DISTRIBUTION REFERENCE BOOK
• Westinghouse Electric Corporation. DISTRIBUTION SYSTEM
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DEFINICIÓN DE INGENIERÍA
“PROFESIÓN EN LA CUAL EL CONOCIMIENTO DE LAS CIENCIAS MATEMÁTICAS Y NATURALES ADQUIRIDO MEDIANTE EL ESTUDIO, LA EXPERIENCIA Y LA PRÁCTICA, SE APLICA CON BUEN JUICIO A FIN DE DESARROLLAR LAS FORMAS EN QUE SE PUEDEN UTILIZAR, DE MANERA ECONÓMICA, LOS MATERIALES Y LAS FUERZAS DE LA NATURALEZA EN BENEFICIO DE LA HUMANIDAD”
ABET 1985
DEFINICIÓN DE INGENIERÍA
“TANTO EL INGENIERO COMO EL CIENTÍFICO RECIBEN UNA EDUCACIÓN COMPLETA EN MATEMÁTICAS Y CIENCIAS NATURALES, SÓLO QUE EL CIENTÍFICO USA SU CONOCIMIENTO PRINCIPALMENTE PARA ADQUIRIR NUEVOS CONOCIMIENTOS, MIENTRAS QUE EL INGENIERO LO APLICA PARA DISEÑAR Y DESARROLLAR DISPOSITIVOS, ESTRUCTURAS Y PROCESOS UTILIZABLES. MIENTRAS EL CIENTÍFICO BUSCA CONOCER, EL INGENIERO ASPIRA A REALIZAR ”EIDE Y OTROS 1979
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DEFINICIÓN DE INGENIERÍA
“LA INGENIERÍA SE CONSIDERA TANTO UN ARTE COMO UNA CIENCIA. ABARCA EN SÍ UN SISTEMA DE PRINCIPIOS, MÉTODOS Y TÉCNICAS QUE NO PUEDEN APRENDERSE SIMPLEMENTE ESTUDIANDO, SIENDO NECESARIO, AL MENOS EN PARTE, LA EXPERIENCIA Y LA PRÁCTICA PROFESIONAL...LOS INGENIEROS BUSCAN SOLUCIONES ECONÓMICAS, DE MODO QUE SUS BENEFICIOS EXCEDAN A LOS GASTOS ”
WRIGHT 1989
FUNCIONES DEL INGENIERO
- INVESTIGACIÓN- DESARROLLO- DISEÑO- PRODUCCIÓN- OPERACIONES- VENTAS - ADMINISTRACIÓN- ENSEÑANZAWRIGHT 1989
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El investigador descubre lo que existe, el científico inventa lo que no existe
“Nunca consideres el estudio como un deber, sino como la oportunidad para penetrar en el
maravilloso mundo del saber”Albert Einstein
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INSTALACIONES ELÉCTRICAS II
TERMINOLOGÍA Y DEFINICIONES
Ing. Carlos Huayllasco Montalva
ESQUEMA GENERAL DE LOS SISTEMAS ELÉCTRICOS
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CONSTITUCIÓN DE INSTALACIÓN DE DISTRIBUCIÓN
FRECUENCIA DEL SISTEMA ELÉCTRICO EN EL PERÚ
60 Hz
50 Hz
Arequipa
UNI – Escuela de Minería
UNAC – Mirando al Mar
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CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE UN SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN
• Posibilidad de ampliación sin sustitución de materiales y sin paralización del servicio
• Bajas pérdidas de energía
• Eficiente sistema de protección
• Facilidad de mantenimiento
CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE UN SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN
• Facilidad de operación
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CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE UN SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN
• Facilidad de operación
CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE UN SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN
• Baja potencia de cortocircuito
Planificación: n-1; n-2
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CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE UN SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN
• Eficiente regulación de tensión, potencia y frecuencia
10/220 kV 220/60 kV 60/10 kV
Generación Transmisión Sub-Transmisión Distribución Primaria
Distribución Secundaria
~
Máxima Carga 225 VMínima Carga 232 V
Máxima Carga 219 VMínima Carga 226 V
Vmáx. 230 VVn 220 V
Vmín. 211 V
CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE UN SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN
Control de Tensión
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CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE UN SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN
• Oportuno grado de estabilidad estática y transitoria
δ = desfasaje
δ
E1
E2
10/220 kV 220/60 kV
~
E2E1
CONSIDERACIONES ECONÓMICAS DE UN SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN
• Pueden ser aéreas o subterráneas
• Aéreas: Cargas de baja o media densidad
• Subterráneas: Grandes densidades (edificios, comercios, etc.)
• Selección se realiza con base al costo anual:
– Amortización del capital invertido
– Pérdidas de potencia y energía
– Costos de operación y mantenimiento
• Costo de instalación subterránea puede ser 4 veces la aérea
A costos marginales
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CONSIDERACIONES ECONÓMICAS DE UN SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN
Costos Marginales: Costo en que se incurre por la producción de una unidad adicional
Hidráulico
Térmico de menor costo
Térmico de mayor costo
CONSIDERACIONES ECONÓMICAS DE UN SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN
• Instalación aérea tiene densidad de corriente admisible mayor que en subterránea
• Instalación aérea tiene capacidad de sobrecarga y flexibilidad para ampliaciones y crecimiento de carga
• Para más de 100 kVA / 300 m de longitud el costo anual se inclina a favor de la red subterránea
• Instalación aérea tiene 25 años de vida promedio• Instalación subterránea tiene 40 años de vida promedio• En esos años alcanzan valores de diseño o los
materiales pueden requerir recambios o refuerzos en algunos casos
• Instalación subterránea tiene mejor aspecto estético, continuidad de servicio, menores costos de mantenimiento y distribución a grandes cargas
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CONSIDERACIONES ECONÓMICAS DE UN SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN
• Instalación aérea es más susceptible de sufrir interrupciones por tormentas, rayos, caída de árboles, accidentes de tránsito, etc.
• Instalación aérea es más fácil de ubicar y reparar fallas
• El análisis económico debe ser realizado para cada caso
• En ocasiones la red primaria es subterránea y la secundaria aérea, la primera tiene conductores desnudos la segunda conductores forrados
CONSIDERACIONES ECONÓMICAS DE UN SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN
Red Primaria comparte soportes con Red Secundaria
Diferenciar Red Primaria con Línea Primaria. La primera recorre zonas residenciales, la segunda zonas abiertas o rurales
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FACTOR DE DEMANDA
Máxima Demanda
F.d. = ------------------------------
Carga Conectada
FACTOR DE CARGA
Energía Total Consumida
F.c. = ---------------------------------------------------
Máx.Demanda x Período de Tiempo
FACTOR DE PÉRDIDAS
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FACTOR DE PÉRDIDAS
F.p. = 0,3 Fc + 0,7 Fc2
F.p. = 0,17 Fc + 0,83 Fc2
F.p. = 0,5 Fc + 0,5 Fc2
FACTOR DE SIMULTANEIDAD
Potencia kW
Tiempo en h6 12 18 24
1
2
3
MÁXIMA DEMANDA
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FACTOR DE SIMULTANEIDAD
El Factor de simultaneidad en la Central será: 0,253344
FACTOR DE SIMULTANEIDAD
En el ejemplo anterior si la central atiende a 100 000 usuarios con una MD/Usuario de 1 kW
Basta que la Central entregue una Potencia de 25 334 kW (25,33 MW) en hora punta para atender el derecho de MD de 1 kW de cada usuario
MDCentral = 100 000 x 1kW x 0,253344
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FACTOR DE DIVERSIDAD
Valor inverso del Factor de Simultaneidad
1
F.div. = -----------
F.s.
SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADESSI - SLUMP
Correcto Incorrecto
volt voltio
ampere amperio
watt vatio
kV Kv
MVA Mva
1 245,22 1,245.22
Tensión Voltaje
Corriente o
Intensidad de CorrienteAmperaje
Potencia Wattaje o Vatiaje