Curvas de carga

DIMENSIONAMIENTO TÉCNICO ECONÓMICO DE TRASNFORMADORES DE DISTRIBUCIÓN Codensa S.A. E.S.P., Carrera 13 A No. 93-66, Tel: (57 1) 601-6003, Fax: (57 1) 601-5912 Bogotá Colombia Orlando Antonio Páez Riaño, opaez@codensa.com.co Carlos Fernando Gómez Arbeláez, cgomeza@codensa.com.co Resumen. De las pérdidas totales en el sistema de distribución, las dos terceras partes son consideradas PérdidasTécnicas que se presentan en los conductores y transformadores y la otra tercera parte son denominadas no técnicas que corresponden a energía no facturada bien sea por fraude o problemas en los equipos de medición. El 70% de las pérdidas físicas están presentes en las redes de distribución [1], razón por la cual se han incrementado en los últimos días los estudios orientados a la discriminación y sucuantificación. El presente trabajo resume una nueva metodología para el DIMENSIONAMIENTO TÉCNICO ECONÓMICO DE TRASNFORMADORES DE DISTRIBUCIÓN, basada en las curvas de carga y el consumo (kw-h y caracterización de la demanda) de cada uno de los clientes de CODENSA y que además considera las pérdidas en el cobre y en el hierro de los transformadores para la cuantificación del Valor Presente Neto (VPN)de las pérdidas y la inversión inicial de los transformadores, esta metodología garantiza una reducción de pérdidas. Palabras Claves Transformadores de distribución, cargabilidad transformadores, pérdidas técnicas. 1. INTRODUCCIÓN Y ANTECEDENTES: Estudios recientemente realizados en los últimos años, permitieron encontrar que el 92.8% de los transformadores de distribución que se encuentran enoperación en el sistema tienen una capacidad instalada superior a la carga actual, hecho que conlleva a la presencia de pérdidas físicas no justificadas. La demanda pico de la red de distribución de Codensa S.A. ESP en diciembre de 2005 fue 2019 MW mientras su capacidad instalada en el parque MT / BT es de 6975,5 MVA’s. La relación entre el parque de transformación y la demanda es 345,5%. Debido aeste indicador y al alto porcentaje de pérdidas técnicas en el sistema nacional se ve la necesidad de realizar una metodología para el dimensionamiento de transformadores de distribución y conductores de la red de baja tensión basadas en el consumo real de los clientes (curvas de carga), que conlleve a la explotación óptima del parque de transformación MT / BT y a la reducción de pérdidas en elsistema de distribución. Al revisar las características de diseño de los transformadores de distribución actualmente instalados en el sistema (NTC 818, NTC 819) [2] se ha encontrado que el punto óptimo de operación económica se da para el 56% de la capacidad nominal, lo que permite inferir que para cargas mayores al 56% de la capacidad nominal en un transformador de distribución se tienen unas pérdidastécnicas mayores que lo hacen antieconómico. Dado lo anterior, el transformador que se requiere para alimentar una carga conocida debe estar sobredimensionado para que en su punto de operación permita una condición de igualdad entre las perdidas en el hierro y en el cobre y se tenga como resultado final unas pérdidas mínimas.

Gráfica 1 Comportamiento de Pérdidas Técnicas en un Transformador LaGráfica 1 muestra el comportamiento que presentan las pérdidas técnicas en Transformadores de Distribución tanto en el hierro como en el cobre. La pérdidas en el cobre, se deben a la resistencia de los conductores y son proporcionales al cuadrado de la carga. Las pérdidas en el hierro, se deben a la magnetización del Núcleo y son constantes, es decir, no dependen de la carga; en la Gráfica 1 seobserva una curva decreciente ya que en porcentaje a mayor carga menor son las pérdidas. El punto óptimo (pérdidas mínimas) de cargabilidad de los transformadores sucede cuando las pérdidas en el hierro son iguales a las pérdidas en el cobre, idealmente este punto debería ser un valor cercano al 100%, pero la realidad muestra que la cargabilidad óptima esta en niveles cercanos al 56%, de modo...