Los problemas que actualmente plantean los clientes del · Los problemas que actualmente plantean los clientes del servicio de energía eléctrica tienen relación principalmente

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Los problemas que actualmente plantean los clientes delservicio de energía eléctrica tienen relación principalmenteservicio de energía eléctrica tienen relación principalmentecon los aspectos de la confiabilidad y la calidad en elsuministro de la energía eléctrica y, en primera instancia,g y, p ,con una alta disponibilidad, lo cual a su vez establece lanecesidad de que las redes de distribución de energíaq geléctrica, tanto de las empresas suministradoras como alinterior de las instalaciones usuarias, tengan una altadisponibilidad.

En este trabajo se presentan los principales aspectos a

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En este trabajo se presentan los principales aspectos aconsiderar para diseñar este tipo de redes.

La Confiabilidad se refiere a la continuidad desuministro de energía eléctrica y quedaestablecida básicamente por dos indicadores:

•Número de salidas de servicio

•Duración de las salidas de servicio•Duración de las salidas de servicio

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La Calidad de la Energía describe lascaracterísticas de las fluctuaciones de potenciatales como:

•Interrupciones momentáneas

•Depresiones y elevaciones de voltaje

• Parpadeo o flicker• Parpadeo o flicker

•Transitorios

•Distorsión armónica

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•Ruido eléctrico

E l l i d lEn general los equipos modernos y loselectrodomésticos tiene incorporadosdi iti l t ó i i ddispositivos electrónicos y micro-procesadoreslos cuales mejoran su comportamiento perot bié l h ibl l lid dtambién lo hacen mas sensibles a la calidadcomún del suministro de energía eléctrica y a los

bl d fi bilid dproblemas de confiabilidad.

Como ejemplos de estas cargas sensibles seComo ejemplos de estas cargas sensibles setienen:

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•Computadoras y equipos asociados

•Accionamientos de frecuencia variable paramotores.

•Controladores lógicos programables

•Equipo de control numérico

•Sistemas de procesos automatizados•Sistemas de procesos automatizados

•Consumidores electrónicos

•Equipos de robótica y mecatrónica

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•Etc..

En los sistemas eléctricos la seguridadEn los sistemas eléctricos, la seguridadoperativa representa una característicafundamental que depende principalmente delfundamental, que depende principalmente deldiseño y la forma de operación.

Esta seguridad de operación se refiereprincipalmente a la aptitud que debe tener unsistema para funcionar correctamente durantetoda su vida, entendiendo por funcionamientocorrecto:

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La no ocurrencia o producción deLa no ocurrencia o producción defallas (confiabilidad).

L d ió d f llLa no producción de fallaspeligrosas (seguridad).

Estar en condiciones de funcionamiento la mayor parte delfuncionamiento la mayor parte del tiempo (disponibilidad).

La facilidad de ser reparable(mantenibilidad).

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Para cumplir con estos factores, sed b i t tdeben incorporar estos conceptos enla planeación y el diseño, así como

b t i i d t lcomprobarse a posteriori durante laoperación, llevando registros

t dí ti d l f ll di t biestadísticos de las fallas o disturbiosen el sistema, así como de laslt i t

Especial atención se debe poner a laalteraciones que se tengan.

disponibilidad del suministro, ya que no contarcon ésta puede tener consecuencias importantes

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p ppara los distintos tipos de usuarios, por ejemplo:

En la industria:Una interrupción en el suministro provoca automáticamenteuna pérdida en la producción.

Un interrupción en la alimentación produce

En el sector servicios:

Un interrupción en la alimentación, produceproblemas con el funcionamiento delalumbrado, de los elevadores y escaleras, yeléctricas, del aire acondicionado, lascomputadoras, etc., mientras más complejos

l i l á i lson los sistemas, resulta más nocivo el cortedel suministro de la energía eléctrica,existiendo siempre el riesgo de graves

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existiendo siempre el riesgo de gravesconsecuencias.

Actualmente, las seguridad y laActualmente, las seguridad y ladisponibilidad son factoresf d t l l di ti tfundamentales en los distintosusos de la energía eléctrica,

en especial en aplicaciones de control, robótica yaquellas instalaciones con cargas sensibles que debenaquellas instalaciones con cargas sensibles que debentener un mínimo de fallas en el suministro.

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12ESTRUCTURA DE UN SISTEMA ELÉCTRICO

EL CONCEPTO DE LA GARANTÍA DE OPERACIÓN EN LOS SISTEMAS ELÉCTRICOS

La garantía de operación se puede expresar en términos de la

EN LOS SISTEMAS ELÉCTRICOS

confiabilidad, de la mantenibilidad, de la disponibilidad y laseguridad, todos éstos aspectos se agrupan en el concepto de“calidad de la energía”.

Para diseñar un sistema eléctrico, considerando como diseño laconcepción misma en la fase de planeación, se debe adoptar unenfoque que permita, a partir de una estructura inicial simple yq q p , p p yelemental, evidenciar cuáles son los puntos débiles y cuáleslos fuertes de una red eléctrica, de manera que detectando los

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, qpuntos débiles se pueda mejorar:

La redundancia de los sistemasLa redundancia de los sistemas.

La robustez y calidad de las componentes.

El diseño del sistema eléctrico se debe optimizar para lograrel nivel de seguridad requerido, poniendo especial atenciónel nivel de seguridad requerido, poniendo especial atenciónen los puntos débiles de la topología o arquitectura, y sedesarrolla normalmente en tres etapas:

Especificación.

El diseño desde el punto de vistade la creatividad.

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La demostración de la solución.

ESPECIFICACIONESDEMOSTRACIÓN

QUE LA SOLUCIÓN ESTÁESPECIFICACIONESDE ACUERDO A LO

ESPECIFICADO

DIÁLOGOPLANEACIÓN -OPERACIÓN

CONSTRUCCIÓN

DISEÑO / CONSTRUCCIÓN

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DISEÑO / CONSTRUCCIÓN

LA ESPECIFICACIÓN

Tiene como propósito identificar losobjetivos que se deben alcanzar y esj q yuna etapa muy importante paraestablecer la configuración oestablecer la configuración otopología.

Esta especificación se puede apoyar en lo siguiente:

Los registros históricos de fallas de operacióndel propio sistema o de sistemas similares.

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del propio sistema o de sistemas similares.

El aspecto normativo de equiposEl aspecto normativo de equipos,materiales y construcción.

El análisis económico quepermita determinar los costospde las interrupciones deservicio por fallas deoperación.

L i t hi tó i d f llLos registros históricos de fallasde operación del propio sistemao de sistemas similares

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o de sistemas similares.

DISEÑO/CONSTRUCCIÓN

Una vez que se han identificado los objetivos, se debeproceder al diseño, poniendo especial énfasis en lap , p pseguridad, de manera que se puede minimizar elefecto de las fallas y eventualmente controlarlas.

La prevención de fallas se logra a través de lossiguientes medios:siguientes medios:

La calidad de diseño.

La calidad de las componentes.

L b t d l i t

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La robustez del sistema.

Para minimizar el efecto de las fallas, se debe analizardesde un enfoque técnico-económico la redundancia,es decir, el funcionamiento en paralelo de variasunidades y el uso de alimentación de respaldo.

LA DEMOSTRACIÓN O EVIDENCIA DE LA SOLUCIÓN

Para obtener confianza en una solución propuesta, sedebe demostrar que se ha obtenido un cierto grado deseguridad, que esté de acuerdo con el objetivoespecificado, haciendo para esto uso de dos técnicas:

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La eliminación de fallas debidas al propio diseño.

La previsión de las fallas, midiendo la probabilidad de suocurrencia a lo largo de la vida operativa del sistema.

Se puede considerar que las fallas en la red se puedent l i i t t l tconcretar a los siguientes aspectos relevantes:

Nivel de disponibilidad de la red (medido en términos delti d i t ió di i )tiempo de interrupción promedio por usuario).

Tensiones de operación fuera de sus límites.

Fallas en las fases.

Distorsión armónica (para los casos de alimentación de

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Distorsión armónica (para los casos de alimentación decargas sensibles.

DISEÑO DE RED SIMPLE

EVOLUCIÓN DE LA SEGURIDAD

VARIACIÓN DE TOLERANCIA A EVITAR FALLAS: TOLERANCIA A

CORRECTO MUY BUENO LIGERAMENTEINSUFICIENTE

INSUFICIENTE

VARIACIÓN DEDISEÑOS DE

LA RED

TOLERANCIA ALAS FALLAS :REDUCIR LAS

REDUNDANCIASY/O EVITAR LAS

FALLAS SE PUEDEN

EVITAR FALLAS:MEJORA DE LA

CALIDAD DE LOSCOMPONENTES

TOLERANCIA A LAS FALLAS :

SELECCIONAR LASREDUNDANCIAS

PARCIALES YGLOBALESFALLAS, SE PUEDEN

USAR COMPONENTESMENOS RESISTIBLES

GLOBALES

NUEVA CONFIGURACIÓN

21LA SEGURIDAD OPERATIVA DE LOS SISTEMAS ELÉCTRICOS

NUEVA CONFIGURACIÓN

EVALUACIÓN DE LA CONFIABILIDAD EN SISTEMAS ELÉCTRICOS SIMPLES

Para aplicar los conceptos de confiabilidadPara aplicar los conceptos de confiabilidadal diseño de los sistemas eléctricosnormalmente se cuenta con programasnormalmente se cuenta con programascuyo fundamento son las combinacionesprobabilísticas dadas por las cadenas de

En un análisis simple se pueden aplicar estos conceptos en

Markov.

En un análisis simple, se pueden aplicar estos conceptos enforma individual o por grupos reducidos de componentes, demanera que es posible aislar los problemas.

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q p p

El tratamiento que se da a las líneas de transmisión o redesd di t ib ió ( li t d ) di ti t d l lide distribución (alimentadores) es distinto del que se aplicaa las subestaciones eléctricas, cuando se tratan porseparado pero si se analiza el problema como red se usa la

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separado, pero si se analiza el problema como red se usa lamisma metodología, ya que se aplican los conceptosgeneralizados y reducidos o índices equivalentes por11generalizados y reducidos o índices equivalentes porelemento.Esto último significa que para las líneas deEsto último significa que para las líneas detransmisión, de manera independiente a lascausas primarias de falla y de las técnicas decausas primarias de falla y de las técnicas demantenimiento, se da un índice que expresa elNo. de falla/100 Km-año y adicionalmente se

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o de a a/ 00 a o y ad c o a e e semanejan los tiempos de reparación en horas.

Para las subestaciones eléctricas, los factoresd i l l ió d lque son determinantes en la evaluación de los

índices de confiabilidad son:

La tasa de falla de interruptores expresada enfallas/año y su tiempo de reparación en horasfallas/año y su tiempo de reparación en horas.

La tasa de falla de los transformadores expresada enfallas/año por rango de potencia y su tasa dereparación incluyendo tiempo de desplazamiento enhorashoras.

El arreglo de barras en la subestación expresado sóloi di ibilid d h t i i t

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como indisponibilidad en horas por mantenimiento.

CONFIABILIDAD DE LOS SISTEMAS DE TRANSMISIÓN

Uno de los índices que permite determinar la calidad delsuministro de la energía eléctrica es el de los índices deconfiabilidad en los sistemas de transmisión. Estos índicesse pueden manejar en forma simplificada usando losíndices de falla considerando el total del efecto de

D t fé i

índices de falla, considerando el total del efecto dedistintas fuentes primarias de falla, como son:

Descargas atmosféricas.

Contaminación aérea.

Brechas.Vandalismo

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Vandalismo.Quema de caña, etc.

La mayoría de los disturbios y salida deservicios de los sistemas eléctricos se puedenatribuir a factores que van mas allá de loscontroles de las empresas, ya que los sistemasestán expuestos a influencias ambientales ytambién algunas condiciones de operación queconjuntamente pueden crear problemas deconfiabilidad y problemas en el suministro deenergía.

Las fuentes mas comunes de disturbios sonlas mostradas en la siguiente figura y son:

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las mostradas en la siguiente figura y son:

1. Descargas atmosféricas

2 Fl i l d2. Flameo en aisladores

3. Perforación y corte de cables subterráneos

4. Choque de vehículos

5 P i d t i l5. Presencia de aves y otros animales

6. Arboles y vegetación

7. Vientos fuertes

8 V d li8. Vandalismo

9. Fallas en los equipos

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10. Maniobras de mantenimiento

DESCARGASDESCARGASATMOSFÉRICAS

ÁRBOLESY

Ó

LÍNEAS DETRANSMISIÓN

CENTRALELÉCTRICA

DESCONEXIONESY

MANTENIMIENTO

VEGETACIÓN

VIENTOSFUERTESVANDALISMO

MANTENIMIENTO

CHOQUE DEVEHÍCULOS

AVES Y OTROS

ANIMALES LÍNEAS DE

FLAMEOEN

AISLADORES

DISTRIBUCIÓN

COMERCIOS

INTERRUPTOR

FALLAS EN CABLESSUBTERRÁNEOS

Ó

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FALLAS ENEQUIPO

FUENTES PRINCIPALES DE DISTURBIOS

SUBESTACIÓN

Todas estas causas dan un índice expresado en No. depsalidas/100 Km-año que finalmente en términosprobabilísticos dan la probabilidad de que las líneas esténp p qen servicio (p) o fuera de servicio (q), y esto define elmétodo simplificado de la probabilidad de interrupciónétodo s p cado de a p obab dad de te upc óde servicio.

P di d t ét d d l líPor medio de este método, se puede suponer que la líneaocupa dos estados:

1.En servicio con una probabilidad (p).

2 Fuera de servicio con una probabilidad (q); q = 1 - p

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2.Fuera de servicio con una probabilidad (q); q = 1 - p.

Y se supone que las causas de falla en los elementos sonp qindependientes, es decir, en líneas de transmisión condoble circuito (circuitos en paralelo), en caso de descargas( p ), gatmosféricas sólo se afecta un circuito.

Estos conceptos, aplicados a laslíneas en forma individual, permitenanalizar el comportamiento delsistema de transmisión cambiando suestructura topológica.

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LA CONFIABILIDAD EN LOS SISTEMAS DELA CONFIABILIDAD EN LOS SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN EN ENERGÍA ELÉCTRICA

Es un tema que analiza cada uno de los mismosconceptos que para transmisión pero concriterios diferentes, ya que por ser el punto decontacto con los usuarios, determina en ciertamedida los índices de calidad de una empresa.

Existen dos métodos para el cálculo de laconfiabilidad en las redes de distribución:

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confiabilidad en las redes de distribución:

1. Basado en el número de clientes, interrupciones y1. Basado en el número de clientes, interrupciones yla duración de las interrupciones.

2 Basado en la cantidad de carga perdida2. Basado en la cantidad de carga perdida.

Generalmente para el cálculo de cualquiera de estosíndices se toma como referencia el pico de la carga y sonconsiderados como índices internacionales a losrecomendados por EPRI EEI (Edison Electric Institute)recomendados por EPRI, EEI (Edison Electric Institute),IEEE (Instituto de Ingenieros en Electricidad yElectrónica).Electrónica).

Algunos de estos índices son los siguientes:

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INTERRUPCIONES NO PLANEADAS EXCLUYENDO

500

EVENTOS EXCEPCIONALES(MINUTOS PERDIDOS POR AÑO)

1999 - 2007500

400

POR

AÑ

O

1999 2007

300

ER

DID

OS

P

200

100NU

TOS

PE

01999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007

MI

FRANCIA ITALIAÑ

DINAMARCA

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AUSTRIA

ISLANDIA

ESPAÑA

PORTUGAL

INTERRUPCIONES NO PLANAEDAS EXCLUYENDO

EVENTOS EXCEPCIONALES

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EVENTOS EXCEPCIONALES(NÚMERO DE INTERRUPCIONES POR AÑO)

1999 - 2007

5

OR

AÑ

O

4

3

CIO

NES

PO

2

1TER

RU

PC

1

01999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007

INT

FRANCIA ITALIA DINAMARCA ESTONIA

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AUSTRIA

ISLANDIA

ESPAÑA

PORTUGAL

REINO UNIDO

LITUANIA

ALEMANIA

PAÍSINTERRUPCIONES

LARGASINTERRUPCIONES

CORTASINTERRUPCIONES

TRANSITORIAINTERRUPCIONESNO PLANEADAS

INTERRUPCIONESPLANEADAS

TIPOS DE INTERRUPCIÓN MONITOREADA EN ALGUNOS PAÍSES

AUSTRIABÉLGICA (BRUSELAS)BÉLGICA (FLAMENCA)BÉLGICA (WALLOON)

XXXX

X

XXXX

XXXX

BÉLGICAREPÚBLICA CHECA DINAMARCAESTONIA FINLANDIA

XXXXX

(4)

X

X

X

(4)

XXXXX

XXXXXFINLANDIA

FRANCIAALEMANIAHUNGRÍAITALIA

XXXXX

XX

XX

X

XX

(2)XXXXX

XXXXXITALIA

LITUANIALUXEMBURGO HOLANDA NORUEGA

XXXXX

XX

X

X

XXXXX

XXXXX

(3)

POLONIA PORTUGALRUMANIA ESLOVENIA ESPAÑA

XXXXX

XX

X

(1)XXXXX

XXXXX

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ESPAÑASUECIA REINO UNIDO

XXX

X

X

XXX

XXX

Índice promedio de la frecuencia deÍndice promedio de la frecuencia deinterrupción del sistema:

SAIFI ( System Average Interruption Frequency Index)

clientes de total No.dosinterrumpiclientes de total No.

SAIFI

clientes de total Noones)interrupcilas de dos)(No.interrumpiclientes de total (No.

SAIFI clientes de total No.

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Índice promedio de duración de lasÍndice promedio de duración de las interrupciones de un sistema:

SAIDI (System Average Interruption Duration Index)

esconsumidor de total No.esconsumidor de onesinterrupci las de DuraciónSAIDI

lidlNafectados clientes de No. onesinterrupci de DuraciónSAIDI

clientes detotalNo.

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Índice de la frecuencia promedio deÍndice de la frecuencia promedio deinterrupciones por usuario (CAIFI):

CAIFI (Customer Average Interruption Frecuency Index)

usuarioslos deones interrupci de total No.CAIFI

afectadosusuarios de total No.CAIFI

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Índice promedio de duración deÍndice promedio de duración deinterrupciones por usuario.

CAIDI (Customer Average Interruption Duration Index)

usuarioporonesinterrupcidetotalNo.usuario por onesinterrupci las de DuraciónCAIDI

usuarioporonesinterrupcidetotalNo.

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Índice promedio de disponibilidad deÍndice promedio de disponibilidad deservicio.

ASAI (Average Service Avialability Index)

usuario por serviciode demanda de Horasusuario por serviciode sdisponible HorasASAI

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Tiempo de interrupción por usuarioTiempo de interrupción por usuario.

CMPII (Customer Minutes Per Interruption)( p )

i t idNusuario por minutos en DuraciónCMPII

onesinterrupcideNo.

Los índices anteriores son considerados como índices deLos índices anteriores son considerados como índices decalidad de la empresa con respecto al usuario y sirven dereferencia para establecer los criterios de planeación,diseño y operación de las redes de distribución. Para laplaneación se usan en forma más específica índicestécnicos como los siguientes:

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técnicos como los siguientes:

Índice promedio de duración de lasÍndice promedio de duración de lasinterrupciones (ASIDI)

ados suministrtotales KVA(KVA)potenciala deóninterrupcideMinutosASIDI

Índice promedio de la frecuencia deÍndice promedio de la frecuencia deinterrupciones en el sistema (ASIFI).

adossuministrKVAdosinterrumpiKVAASIFI

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adossuministrKVA

Índice de duración promedio deÍndice de duración promedio deinterrupción por circuito (ACIDI).

ados suministrtotales KVAKVAde oninterrupcideMinutosACIDI

Para los fines de planeación de los sistemas, los índicesanteriores se usan como metas que se deben alcanzar yanteriores se usan como metas que se deben alcanzar ylos valores de los mismos se obtienen de la informaciónde la operación de los sistemas de distribución, aquí seaplican dos enfoques distintos:

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PAÍSINTERRUPCIONES

LARGASINTERRUPCIONES

CORTASINTERRUPCIONES

TRANSITORIA

DEFINICIONES DE INTERRUPCIONES LARGA, CORTA Y TRANSITORIA

AUSTRIABÉLGICAREPÚBLICA CHECA

PAÍS LARGASCORTASTRANSITORIA

T < 3 mínT > 3 mínT > 3 mínT > 3 mínT < 1 seg 1 seg < T < 3 mín

DINAMARCAESTONIA FINLANDIA FRANCIA T < 1 seg

T > 3 mínT > 3 mínT > 3 mínT > 3 mín

g gT < 3 mín

T < 3 mín1 seg < T < 3 mín

ALEMANIAHUNGRÍAITALIALITUANIA

gT > 3 mínT > 3 mínT > 3 mínT > 3 mín

T < 1 segT < 1 seg

1 seg < T < 3 mín1 seg < T < 3 mín1 seg < T < 3 mín

g

LITUANIALUXEMBURGO HOLANDA NORUEGA POLONIA

T > 3 mínT > 1 mín

T < 1 seg

g

T < 3 mín1 seg < T < 3 mín

T > 3 mínT > 3 mínPOLONIA

PORTUGALRUMANIA ESLOVENIA ESPAÑA

T 1 seg

T < 1 seg

T < 0 5 segT < 3 mín

T < 3 mín1 seg T 3 mín

1 seg < T < 3 mín

0 5 seg < T < 3 mín

T > 3 mínT > 3 mínT > 3 mínT > 3 mínT > 3 mín

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ESPAÑASUECIA REINO UNIDO

T < 0.5 segT < 3 mínT < 3 mín

0.5 seg < T < 3 mín T > 3 mínT > 3 mínT > 3 mín

Generalmente los índices medidos de la operacióndel sistema no corresponden a los valoresdeseados o establecidos como meta en laplaneación, estos valores deseados se puedenfijar a partir de ciertos criterios establecidos afijar a partir de ciertos criterios establecidos através de la normatividad internacionalestablecida para empresas similaresestablecida para empresas similares.

Los criterios de diseño en forma genérica debenconsiderar en el aspecto técnico los siguientesconceptos:

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p

• Estructura topológica de distribuciónp g(sistemas mallados, radiales o en árbol).

La selección de una estructura topológica se basaLa selección de una estructura topológica se basaesencialmente en la densidad de cargas medidas enKVA/No. de habitantes ó KVA/Km2.

DISEÑO DEL SISTEMA

Este concepto se refiere básicamente a lo que se conocecomo la ingeniería básica, en donde se definen losaspectos fundamentales que relacionan una estructuratopológica con las componentes del sistema considerandoaspectos como:

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aspectos como:

Tipo de distribución (aérea o subterránea).p ( )

Tamaño o capacidad de transformadores en losnodos receptores y en alimentadoresnodos receptores y en alimentadores.

Longitud de alimentadores, máximas pérdidasadmisibles y regulación de tensión.

Criterios de expansión futuraCriterios de expansión futura.

Conceptos básicos de protección, medición yautomatización.

Arreglo de subestaciones

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Arreglo de subestaciones.

• Índices de falla.

Estos índices se deben estandarizar peroid d l t i l lconsiderando los aspectos regionales, ya que las

redes de distribución se diseñan y construyendi ti t á áfi di ipara distintas áreas geográficas con condiciones

ambientales y meteorológicas diferentes.

Estos índices deben considerar entre otrosEstos índices deben considerar entre otrosaquellos que producen el mayor número deinterrupciones de servicio como son:

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interrupciones de servicio como son:

Descargas atmosféricas.

Presencia de árboles o vegetación.

Vandalismo

Choque de vehículos en postes.

Vandalismo.

Efectos de contaminación aérea.

Fallas de equiposFallas de equipos.

Efectos de construcción de otros servicios (teléfonos,agua sistemas de comunicación etc )agua, sistemas de comunicación, etc.).

Presencia de hielo y nieve.

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Animales.

Los índices de falla se determinan ati d l i f ió i t ti dpartir de la información sistematizada

que deben proporcionar las áreasti l l d boperativas, para lo cual se deben

establecer criterios de medición yj d i f ió tá d

Para tener una idea de la manera cómo se

manejo de información estándar.

Para tener una idea de la manera cómo semanejan los datos de índices de falla en formasintetizada (considerando todas las causas desintetizada (considerando todas las causas defalla), se dan algunos valores de índices de fallapara elementos de circuitos de distribución aéreos

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para elementos de circuitos de distribución aéreosy subterráneos.

ELEMENTO ÍNDICES DE FALLA DEL CIRCUITO RED AÉREA RED SUBTERRÁNEADEL CIRCUITO RED AÉREA RED SUBTERRÁNEA

Alimentador primario 0.100 0.03 Alimentador secundario 0.47 0.11 A t id 0 0046 0 002Acometidas 0.0046 0.002Transformadores 0.003* 0.003* Fusibles 0.024 0.005

F ll KVA’ t t l i t l d

*Representa el mismo elemento

Fallas por KVA’s totales instalados

Algunos valores de referencia de los índices defi bilid d d d l d l C f i dconfiabilidad, tomados de los reportes de la Conferencia de

Integración Regional para Latinoamérica y el Grupo deDistribución de la CIGRE para Sistemas de Distribución

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Distribución de la CIGRE para Sistemas de DistribuciónAéreos son los siguientes:

Tiempo promedio de interrupción anual por usuario (TIU).Valor deseable 100 min/año.

Tiempo promedio de duración de una salida. Se cuantificanp pcomo salidas de servicio todas aquellas con tiempossuperiores a 1 minuto, pueden ser muy cortas (alrededor de

) ( )1 minuto) o muy largas (mayores de 1 hora), pero el tiempopromedio, considerando labores de mantenimiento, es de 80minutosminutos.

Número promedio anual de salidas (SAIFI). Es el númeropromedio de salidas de servicio que se da a un usuario estepromedio de salidas de servicio que se da a un usuario, estevalor representa un índice importante y el promedio deseablees 1.20 salidas/año por usuario.

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es 1.20 salidas/año por usuario.

Los índices anteriores para redes de distribuciónaéreas corresponden a alimentadores primarios conrestauradores (elementos de reconexión automática(para fallas transitorias), de manera que en lamedida que se automatizan más las redes esmedida que se automatizan más las redes, esmayor el índice de calidad de servicio debido a lareducción de los índices anterioresreducción de los índices anteriores.

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CONCLUSIONESEl diseño de redes de distribución con altadisponibilidad son una necesidad para los sistemaslé t i d d d l li t deléctricos modernos, en donde los clientes cada vez

tienen mayores requerimientos de calidad en elsuministrosuministro.

Para la fase de planeación resulta indispensableapoyar las decisiones sobre el tipo de red y su diseñoen datos estadísticos del comportamiento en operación

d ti d d ( é bt á )para cada tipo de red (aérea o subterránea), susindisponibilidades y sus causas, así como los tiemposde mantenimiento y las técnicas con las que se llevan a

54

de mantenimiento y las técnicas con las que se llevan acabo.

El manejo de índices de disponibilidadEl manejo de índices de disponibilidadinternacionales permitirá evaluar la política dediseño de redes de la operación y eldiseño de redes, de la operación y elmantenimiento de las mismas, basado enconceptos para empresas de las denominadas dep p pclase mundial

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La Confiabilidad se refiere a la continuidad desuministro de energía eléctrica y quedaestablecida básicamente por dos indicadores:

•Número de salidas de servicio

•Duración de las salidas de servicio•Duración de las salidas de servicio

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La Calidad de la Energía describe lascaracterísticas de las fluctuaciones de potenciatales como:

•Interrupciones momentáneas

•Depresiones y elevaciones de voltaje

• Parpadeo o flicker• Parpadeo o flicker

•Transitorios

•Distorsión armónica

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•Ruido eléctrico

E l l i d lEn general los equipos modernos y loselectrodomésticos tiene incorporadosdi iti l t ó i i ddispositivos electrónicos y micro-procesadoreslos cuales mejoran su comportamiento perot bié l h ibl l lid dtambién lo hacen mas sensibles a la calidadcomún del suministro de energía eléctrica y a los

bl d fi bilid dproblemas de confiabilidad.

Como ejemplos de estas cargas sensibles seComo ejemplos de estas cargas sensibles setienen:

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•Computadoras y equipos asociados

•Accionamientos de frecuencia variable paramotores.

•Controladores lógicos programables

•Equipo de control numérico

•Sistemas de procesos automatizados•Sistemas de procesos automatizados

•Consumidores electrónicos

•Equipos de robótica y mecatrónica

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•Etc..

La mayoría de los disturbios y salida deservicios de los sistemas eléctricos se puedenatribuir a factores que van mas allá de loscontroles de las empresas, ya que los sistemasestán expuestos a influencias ambientales ytambién algunas condiciones de operación queconjuntamente pueden crear problemas deconfiabilidad y problemas en el suministro deenergía.

Las fuentes mas comunes de disturbios sonlas mostradas en la siguiente figura y son:

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las mostradas en la siguiente figura y son:

1. Descargas atmosféricas

2 Fl i l d2. Flameo en aisladores

3. Perforación y corte de cables subterráneos

4. Choque de vehículos

5 P i d t i l5. Presencia de aves y otros animales

6. Arboles y vegetación

7. Vientos fuertes

8 V d li8. Vandalismo

9. Fallas en los equipos

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10. Maniobras de mantenimiento