TRABAJO DE REDES Y SUBESTACIONES

EDWIN ISAIAS ACOSTA VELASQUEZ

21210001

E11B

ESCUELA TECNOLOGICA INSTITUTO TECNICO CENTRAL

BOGOTA D.C

2015

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TABLA CONTENIDO

OBJETIVO........................................................................................................................................3

MARCO TEORICO..........................................................................................................................4

CONCLUSIONES..........................................................................................................................13

BIBLIOGRAFIA..............................................................................................................................14

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OBJETIVO

Conocer que es un usuario regular, los diferentes niveles de tensión, las entidades que regulan la normatividad en el país sobre la electrificación, también los encargados sobre la planeación del sistema eléctrico, los cambios que ha sufrido el modelo de electrificación en Colombia antes y después del 91, y además que es el Fondo de Ayuda para las Zonas no Interconectadas, los diferentes tipos de aisladores y las cargas especiales.

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MARCO TEORICO

De acuerdo a la ley 143 de 1994 capitulo II se refiere a Usuario regular es la persona natural o jurídica cuyas compras de electricidad están sujetas a tarifas establecidas por la Comisión de Regulación de Energía y Gas.

Niveles de Tensión. Los sistemas de Transmisión Regional y/o Distribución Local se clasifican por niveles, en función de la tensión nominal de operación, según la siguiente definición:

Nivel 4: Sistemas con tensión nominal mayor o igual a 57,5 kV y menor a 220 kV.Nivel 3: Sistemas con tensión nominal mayor o igual a 30 kV y menor de 57,5 kV.Nivel 2: Sistemas con tensión nominal mayor o igual a 1 kV y menor de 30 kV.Nivel 1: Sistemas con tensión nominal menor a 1 kV.”

La entidad que regula las condiciones técnicas que garanticen la seguridad en los procesos de Generación, Transmisión, Transformación, Distribución y Utilización de la energía eléctrica en la República de Colombia A partir del año 2005 el reglamento técnico de instalaciones eléctricas (RETIE), se basa en la Norma Técnica Colombiana NTC 2050 se basa en estándares internacionales, tales como las normas IEC 1serie 50 y la IEEE 2 100.El RETIE es un instrumento Técnico-Legal para Colombia que permite garantizar que las instalaciones, equipos y productos usados en la generación, transmisión, transformación, distribución y utilización de la energía eléctrica, cumplan con los siguientes objetivos legítimos:

La protección de la vida y la salud humana. La protección de la vida animal o vegetal. La preservación del medio ambiente. La prevención de prácticas que puedan inducir a error al usuario. Para

cumplir estos objetivos legítimos, el Reglamento Técnico se basó en los siguientes objetivos específicos:

Fijar las condiciones para evitar accidentes por contactos eléctricos directos e indirectos.

Establecer las condiciones para prevenir incendios causados por electricidad.

Fijar las condiciones para evitar quema de árboles causada por acercamiento a líneas de energía.

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Establecer las condiciones para evitar muerte de animales causada por cercas eléctricas de 2003, que regula el ejercicio profesional de la ingeniería y sus profesiones afines y complementarias.

De acuerdo a la ley 143 de 1994 capitulo III La planeación de la expansión del sistema interconectado nacional lo regula la Unidad Administrativa Especial que hace parte del Ministerio de Minas y Energía.La Unidad de Planeación Minero-Energética tendrá entre otras las siguientes funciones:

Establecer los requerimientos energéticos de la población y los agentes económicos del país, con base en proyecciones de demanda que tomen en cuenta la evolución más probable de las variables demográficas y económicas y de precios de los recursos energéticos.

Establecer la manera de satisfacer dichos requerimientos teniendo en cuenta los recursos energéticos existentes, convencionales y no convencionales, según criterios económicos, sociales, tecnológicos y ambientales.

Elaborar y actualizar el Plan Energético Nacional y el Plan de Expansión del sector eléctrico en concordancia con el Proyecto del Plan Nacional de Desarrollo.

Los planes de generación y de interconexión serán de referencia y buscarán orientar y racionalizar el esfuerzo del Estado y de los particulares para la satisfacción de la demanda nacional de electricidad en concordancia con el Plan Nacional de Desarrollo y el Plan Energético Nacional.

El Gobierno Nacional velará por el desarrollo y la ejecución de estudios de pre inversión asociados con proyectos de generación de electricidad, de acuerdo con las prioridades establecidas en el Plan de Expansión de Generación, para lo cual la Unidad de Planeación Minero-Energética promoverá la realización de tales estudios.

A demás estan los siguientes organismos que también se encargan de lo mismo:

Comisión de Regulación de Energía y Gas (CREG) Superintendencia de Servicios Públicos Domiciliarios (SSPD) Administrador del Sistema de Intercambios Comerciales (ASIC) Liquidador y Administrador de Cuentas (LAC) Centro Nacional de Despacho (CND) Consejo Nacional de Operación (CNO)

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El modelo de electrificación en Colombia antes del 91 era controlada por la Ley 113 en la cual se declara la explotación de energía hidroeléctrica de interés público. Lo que hacía que el sistema funcionara de manera descentralizada, en la cual las compañías estatales verticalmente integradas mantenían un monopolio en sus regiones correspondientes. Sólo una compañía pública, ISA (Interconexión Eléctrica S.A.), intercambió electricidad entre los diferentes sistemas regionales.A demás durante la década de 1980, el Sector Eléctrico Colombiano sufrió una crisis que fue resultado de las tarifas subsidiadas, la influencia política en las compañías estatales, y las demoras y sobrecostos de grandes proyectos de generación. Ya después del 91 el gobierno avanzó en la modernización del sector eléctrico, abriéndolo a la participación privada. La reestructuración de la misma se llevó a cabo mediante las Leyes 142 (Ley de Servicios Públicos) y 143 (Ley de Electricidad) de 1994, que definieron el marco regulativo para desarrollar un mercado competitivo. El cual fue diseñado por CREG (la Comisión Reguladora de Gas y Energía), se implementado a partir de julio de 1995.

FONDO DE APOYO FINANCIERO PARA LA ENERGIZACIÓN DE LAS ZONAS NO INTERCONECTADAS (FAZNI)

El Fondo de Apoyo Financiero para la Energización de las Zonas No Interconectadas fue creado en los artículos 81 al 83 de la Ley 633 de 2000 con una vigencia a 31 de diciembre de 2007; posteriormente la Ley 1099 de 2006 prolonga su vigencia hasta 31 de diciembre de 2014 y es reglamentado medio del Decreto Reglamentario 1124 de 2008.

El objetivo del FAZNI es financiar los planes, programas y proyectos de inversión en infraestructura energética en las zonas no interconectadas (ZNI), de acuerdo con la ley y con las políticas de energización que para las zonas no interconectadas ha determinado el Ministerio de Minas y Energía, conforme con los lineamientos de política establecidos por el Consejo Nacional de Política Económica y Social en documentos tales como los Documentos Conpes 3108 de 2001 y 3453 de 2006, para financiar planes, programas y/o proyectos priorizados de inversión para la construcción e instalación de la nueva infraestructura eléctrica y para la reposición o la rehabilitación de la

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existente, con el propósito de ampliar la cobertura y procurar la satisfacción de la demanda de energía en las Zonas No Interconectadas.

La ley 855 del 18 de diciembre de 2003, define las localidades que se consideran Zonas No Interconectadas y establece las prioridades en la asignación de los recursos del FAZNI.

Los planes, programas y proyectos que serán elegibles para asignación de fondos del FAZNI se podrán presentar por medio de los siguientes mecanismos:

1. Como resultado de las invitaciones públicas diseñadas por el Ministerio de Minas y Energía para proyectos de inversión en infraestructura en las Zonas No Interconectadas.

2. Como resultado de las invitaciones públicas diseñadas por el Ministerio de Minas y Energía para la implementación parcial o total de la infraestructura requerida por medio de los esquemas sostenibles de gestión para la prestación del servicio de energía eléctrica en las Zonas No Interconectadas de que habla el artículo 65 de la ley 1151 de 2007.

3. Por iniciativa de las Entidades Territoriales, del IPSE, o de las empresas prestadoras del servicio de energía eléctrica ya sean éstas pertenecientes al Sistema Interconectado Nacional - SIN -, o a las Zonas No Interconectadas - ZNI -. En caso de que los proyectos hagan parte de los esquemas descritos en los numerales 1 y 2, los mismos no podrán ser presentados mediante el mecanismo descrito en este numeral.Para los esquemas de presentación de proyectos descritos en los numerales 1 y 2 anteriores, el Ministerio de Minas y Energía establecerá las condiciones de los proyectos en los reglamentos respectivos, conforme con los lineamientos del Decreto 1124 de 2008.

MATERIALES DE LOS AISLADORESSe han utilizados distintos materiales, porcelana, vidrio, y actualmente materiales compuestos.Porcelana. Es una pasta de arcilla, caolín, cuarzo o alúmina se le da forma, y por horneado se obtiene una cerámica de uso eléctrico. Este material es particularmente resistente a compresión por lo que se han desarrollado especialmente diseños que tienden a solicitarlo de esa manera.Vidrio. Cristal templado que cumple la misma función de la porcelana, se trabaja por moldeado colándolo, debiendo ser en general de menos costo.

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Se puede afirmar que en general la calidad de la porcelana puede ser más controlada que la del vidrio, esta situación es evidenciada por una menor dispersión de los resultados de los ensayos de rotura.Materiales compuestos: Fibras de vidrio y resina en el núcleo, y distintas "gomas" en la parte externa, con formas adecuadas, han introducido en los años más recientes la tecnología del aislador compuesto. Estas modernas soluciones con ciertas formas y usos ponen en evidencia sus ventajas sobre porcelana y vidrio.

FORMA DE LOS AISLADORESLa forma de los aisladores está en parte bastante ligada al material, y se puede hacer la siguiente clasificación:Aisladores de campana, (también llamados de disco) generalmente varios forman una cadena, se hacen de vidrio o porcelana con insertos metálicos que los articulan con un grado de libertad (horquilla) o dos (caperuza y badajo, cap. and pin). Aisladores de barra, los hay de porcelana, permiten realizar cadenas de menor cantidad de elementos (más cortas), la porcelana trabaja a tracción y existen pocos fabricantes que ofrecen esta solución, especialmente si se requieren elevadas prestaciones, ya que no es una solución natural para este material, en cambio es la solución natural de los aisladores de suspensión compuestos.Mientras que para la porcelana se limita la longitud de la barra y en consecuencia para tensiones elevadas se forma una cadena de algunos elementos, para el aislador compuesto siempre se realiza un único elemento capaz de soportar la tensión total.Aisladores rígidos, en tensiones bajas y medias tienen forma de campana, montados sobre un perno (pin tipo) y se realizan de porcelana o vidrio. A medida que la tensión crece, tamaño y esfuerzos también, y se transforman en aisladores de columna aptos para soportar esfuerzos de compresión y de flexión (post tipo) y pueden asumir la función de cruceta en líneas de diseño compacto.En estos casos pueden ser de porcelana y modernamente de materiales compuestos, cuando el esfuerzo vertical a que se somete la "viga" aislante es muy elevado se agrega un tensor del mismo material (inclinado 45 grados generalmente) dando origen a una forma de V horizontal.Los aisladores se completan, como ya indicado, con insertos metálicos de formas estudiadas para la función, y que tienden a conferir movilidad (en las cadenas) o adecuada rigidez (en las columnas).Al especificar los aisladores se resaltan dos tipos de características, que deben combinar por su función, las mecánicas, y las eléctricas.

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Aislador polimérico. es un tipo de aislador empleado tanto en líneas eléctricas de transmisión y distribución, como en subestaciones, y que se caracterizan por estar constituidos por un núcleo central de material sólido, usualmente fibra de vidrio, y una cubierta exterior aislante de material polimérico, que además se caracteriza por ser flexible. Esto los diferencia de otro tipo de aisladores empleados más tradicionalmente en líneas y subestaciones eléctricas, que son de porcelana, vidrio o cerámica.Las principales ventajas de este tipo de aislador son su resistencia mecánica frente a golpes derivada de su flexibilidad y mejor comportamiento ante la contaminación derivada de las características del material polimérico. Por ello han ido progresivamente reemplazando a los aisladores de cerámica o porcelana.En este tipo de aplicaciones, una cadena de aisladores de disco es ahora reemplazada por un único aislador polimérico, lo que además simplifica su instalación o reemplazo.

CARACTERISTICAS ELECTRICASLos aisladores deben soportar tensión de frecuencia industrial e impulso (de maniobra y/o atmosféricos), tanto en seco como bajo lluvia. Influyen en la tensión resistida la forma de los electrodos extremos del aislador.Una característica importante es la radio-interferencia, ligada a la forma del aislador, a su terminación superficial, y a los electrodos.En las cadenas de aisladores, especialmente cuando el número de elementos es elevado la repartición de la tensión debe ser controlada con electrodos adecuados, o al menos cuidadosamente estudiada a fin de verificar que en el extremo crítico las necesidades que se presentan sean correctamente soportadas.

La geometría del perfil de los aisladores tiene mucha importancia en su buen comportamiento en condiciones normales, bajo lluvia, y en condiciones de contaminación salina que se presentan en las aplicaciones reales cerca del mar o desiertos, o contaminación de polvos cerca de zonas industriales. La contaminación puede ser lavada por la lluvia, pero en ciertos lugares no llueve suficiente para que se produzca este efecto beneficioso, o la contaminación es muy elevada, no hay duda de que la terminación superficial del aislante es muy importante para que la adherencia del contaminante sea menor, y reducir el efecto (aumentar la duración).Una característica interesante de los materiales compuestos siliconados es un cierto rechazo a la adherencia de los contaminantes, y/o al agua.La resistencia a la contaminación exige aumentar la línea de fuga superficial del aislador, esta se mide en mm/kV (fase tierra), y se recomiendan valores

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que pasan de 20, 30 a 60, 70 mm/kV según la clasificación de la posible contaminación ambiente.

Cargas Especiales:Cálculo de los circuitos ramales. Las cargas de los circuitos ramales se deben calcular como se indica en los siguientes apartados a) a d).

o Cargas continuas y no continuas. La capacidad nominal del circuito ramal no debe ser menor a la carga no continua más el 125 % de la carga continua. El calibre mínimo de los conductores del circuito ramal, sin aplicar ningún factor de ajuste o corrección, debe tener una capacidad de corriente igual o mayor que la de la carga no continua más el 125 % de la carga continua.

o Cargas de alumbrado para ocupaciones listadas. La carga mínima de alumbrado por metro cuadrado de superficie del suelo, no debe ser menor a la especificada en la Tabla 220-3.b) para las ocupaciones relacionadas. La superficie del suelo de cada planta se debe calcular a partir de las dimensiones exteriores de la edificación, unidad de vivienda u otras áreas involucradas. Para las unidades de vivienda, la superficie calculada del suelo no debe incluir los porches abiertos, los garajes ni los espacios no utilizados o sin terminar que no sean adaptables para su uso futuro.

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Tabla 220-3.b). Cargas de alumbrado general por tipo de ocupaciónTipo de ocupación Carga unitaria (VA/m2)

Bancos 38Iglesias 10

Juzgados 22Garajes públicos (propiamente

dichos)5

Hoteles y moteles, incluidos bloques de apartamentos sin

cocina22

Edificios industriales y comerciales

22

Edificios de oficinas 38Colegios 32

Depósitos 2.5Recibidores, pasillos, armarios,

escaleras5

Cuarteles y auditorios 10Barberías y salones de belleza 32

Clubes 22Unidades de vivienda 32

Hospitales 22Casas de huéspedes 22

Restaurantes 22Tiendas 32

En cualquiera de los lugares anteriores excepto en viviendas

unifamiliares y unidades individuales de vivienda

bifamiliares y multifamiliares: Lugares de reunión y auditorios

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Lugares de almacenaje 2.5

o Otras cargas para todo tipo de lugares. En todo tipo de lugares, la carga mínima para cada salida de tomacorriente de uso general y salidas no utilizadas para alumbrado general, no debe ser menor a las siguientes (las cargas utilizadas se basan en la tensión nominal de los circuitos ramales):

Salida para un artefacto específico u otra carga, excepto para motores. Amperios nominales del artefacto o carga conectada.

Salida para motor.

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Una salida para elementos de alumbrado empotrados debe tener la máxima capacidad nominal en VA para la que esté calculado dicho elemento o elementos.

Salida para portalámparas de servicio pesado....600 VA.

Rieles de alumbrado.

Avisos eléctricos e Iluminación de contorno....1.200VA para cada circuito ramal exigido.

Otras salidas *.... 180 VA por salida.

En las salidas de tomacorriente, cada tomacorriente sencillo o múltiple de un puente se debe considerar a menos de 180 VA.

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CONCLUSIONES

Usuario regular es la persona natural o jurídica cuyas compras de electricidad están sujetas a unas tarifas las cuales estan establecidas por la Comisión de Regulación de Energía y Gas.

La entidad que regula la normatividad en el país es el RETIE. Para la planeación del sistema eléctrico se encuentran varias entidades como

las siguientes: Comisión de Regulación de Energía y Gas (CREG) Superintendencia de Servicios Públicos Domiciliarios (SSPD) Administrador del Sistema de Intercambios Comerciales (ASIC) Liquidador y Administrador de Cuentas (LAC) Centro Nacional de Despacho (CND) Consejo Nacional de Operación (CNO)

Antes del 91 el sistema eléctrico estaba sectorizado regionalmente y que solo estaba ISA como empresa publica, y después del 91 se promovió la empresa privada y además se dio las leyes 142 y 143 para un mercado competitivo.

El Fondo de Ayuda para las Zonas no Interconectadas es el encargado de financiar planes, programas y/o proyectos priorizados de inversión para la construcción e instalación de la nueva infraestructura eléctrica y para la reposición o la rehabilitación de la existente, con el propósito de ampliar la cobertura y procurar la satisfacción de la demanda de energía en las Zonas No Interconectadas.

Se encuentran diferentes cargas especiales que lo determina el sitio al cual van hacer utilizadas.

Hay diferentes tipos de aisladores en distintos materiales que ofrecen una diferente capacidad de aislamiento, que son utilizados en las red eléctricas como los de disco, suspensión y poliméricos.

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BIBLIOGRAFIA

http://www.minminas.gov.co/minminas/energia.jsp?cargaHome=3&id_categoria=71&id_subcategoria=269.

http://elmeridianodecordoba.com.co/seguridadelectrica/leyes-electricas.html. http://www.alcaldiabogota.gov.co/sisjur/normas/Norma1.jsp?i=4631.

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