PROGRAMA DE TECNOLOGIA ELECTRICA UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA SISTEMAS DE POTENCIA Parte 1 Antonio Escobar Z. 2013 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

Consumo P (MW) Transmisión P (MW) Generación Transmisión Transformación P (MW) P (MW) Generación Consumo

Três Usinas 1/4

PATIO DE TRANSFORMADORES

Sistema de Transmisión Provee múltiples rutas entre los centros de generación y los centros de carga en HVAC o HVDC. Provee rutas de transferencia económicas en sistemas interconectados. Garantizan suministro continuo de energía a los usuarios (seguridad eléctrica).

El costo de inversión y de administración, operación y mantenimiento (AOM) está estrechamente asociado a las líneas de transmisión, las unidades transformadoras y las denominadas Unidades Constructivas UC. Unidad Constructiva (UC): UNIDAD TÍPICA de un sistema eléctrico, orientada a la conexión de elementos de transporte (líneas), de transformación de energía eléctrica, o de otros elementos de la red (Bahías y Módulos de Compensación, etc).

Subestación A Subestación B Líneas Transformador Subestación D Módulo de Trafo UC Módulo de línea UC Subestación D Subestación C

EQUIPOS DE UNIDAD CONSTRUCTIVA

Interruptor “Dispositivo de maniobra capaz de interrumpir, establecer y llevar las corrientes normales del circuito y las anormales o de corto circuito. Desconecta automá-ticamente cualquier parte del sistema donde haya ocurrido una falla.” Símbolos:

Seccionador “Equipos encargados de aislar los interruptores, porciones de la subestación o circuitos para mantenimiento; o conectar los circuitos a los barrajes. No tienen la capacidad de interrumpir o establecer corrientes.” Símbolos:

Transformadores de instrumentación Dispositivos de monitoreo que sensan el estado del sistema. Son de tensión y corriente. Asociados a estos existe un sistema de relés de protección que responden al cambio de estado y energizan el dispositivo de disparo del interruptor.

Símbolo Tensión Corriente

Pararrayos Son Dispositivos que protegen de sobretensio-nes a los componentes del sistema de potencia. Estas son producidas por descargas atmosféricas, maniobras en el sistema o cortocircuitos. Símbolo:

Bahía de Transformación - Bahía de Línea

Elementos de bahía de línea, bahía de transformación y otros equipos de patio

Costos asociados a Líneas

Costos asociados a subestaciones Transporte Seguro Bodegaje Aranceles IVA Montaje, pruebas y puesta en servicio Repuestos Obras civiles (incluye costo de terreno) Ingeniería (Diseño) Interventoría Admón de la ejecución (Asesoría) Estructuras (Toneladas de acero por m2) Aisladores Conductores aluminio Barras y fleje de cobre Cables de acero Transformadores de corriente Transformadores de potencial Interruptores y seccionadores Elementos de comunicaciones Elementos de protección Transformadores Centro de control

Costo aproximado de transformadores de potencia por MVA: 600 MVA  US$ 8000 a 10000 por MVA 300 MVA  US$ 12000 a 14000 por MVA 100 MVA  US$ 14000 a 16000 por MVA 60 MVA  US$ 17000 a 18000 por MVA

Carga Eléctrica – consumos típicos por circuito

Circuito típico Longitud: 5 Km Potencia: 5 MW Transformadores: 50 Usuarios residenciales: 2500 Usuarios comerciales: 250 Usuarios industriales: 25 Circuito típico

Caso de estudio

Funciones del Sistema de Transmisión: TÉCNICAS Y ECONÓMICAS Funciones Técnicas: . Transporte de energía desde grandes centros de generación a grandes centros de consumo. . Interconexión de sistemas eléctricos grandes, autónomos e independientes. . Interconexión de grandes zonas dentro de un mismo sistema (interconexión de subestaciones de subtransmisión) . Seguridad (confiabilidad, contingencia (n-1), contingencias múltiples, estabilidad de tensión, etc)

Funciones del sistema de Transmisión: Funciones Económicas: . Permiten despachar las mejores opciones de suministro de plantas (mérito) . Define el balance oferta-demanda en un ambiente de mercado, que determina el precio. . Si produce restricciones afecta la eficiencia del mercado en sistemas desregulados.

Funciones del sistema de Transmisión: Funciones Económicas: . Debe minimizar las intervenciones del operador del sistema por congestión o seguridad. . Debe favorecer la inversión eficiente.