Configuración dinámica de los circuitos en media tensión para minimizar las pérdidas eléctricas

Abstract

RESUMEN: Las pérdidas eléctricas en media tensión, se presentan como una condición natural de los alimentadores en su propósito de enviar la energía eléctrica desde la fuente a los sitios de consumo. Varios métodos se encuentran establecidos para disminuir la cantidad de energía eléctrica perdida en los conductores, como son: la instalación de bancos de capacitores, el cambio de conductor por calibres mayores, el cambio de trayectorias de los circuitos o el incremento en el nivel de tensión de los mismos. Esta tesis estudia las características de los perfiles de demanda que tienen los circuitos de distribución y aprovecha las diferencias en las formas de los mismos, de acuerdo al tipo de clientes que alimentan, para minimizar las perdidas eléctricas en media tensión mediante la repartición de la carga en diferentes horarios. Se propone un método detallado aplicable a dos alimentadores de distribución con configuración en anillo en operación radial, para calcular la reducción de sus pérdidas eléctricas en media tensión; cuando presentan diferencias notables en las formas de sus perfiles de carga y se utilizan diversas configuraciones a lo largo del día. Los sistemas informáticos que se utilizan como herramientas para llegar a los resultados, son SynerGEE para obtener los valores de las pérdidas eléctricas de acuerdo con los modelos de los circuitos, mediante la realización de corridas de flujo y MATLAB para llevar a cabo el análisis de los datos obtenidos por el primero, para identificar los seccionamientos que aportan reducción de pérdidas eléctricas, los horarios de conmutación y el valor de las pérdidas mínimas encontradas. Se realizaron pruebas del método en dos pares de circuitos de la zona Xalapa de la división Oriente de la empresa Comisión Federal de Electricidad en México y se encontró disminución en las pérdidas eléctricas de media tensión en configuración estática y reducciones adicionales en configuración dinámica. El resultado indica cuáles seccionamientos se ven involucrados, los horarios en los que deben ser conmutados y el valor de pérdidas eléctricas que se ahorran. Se incluyen recomendaciones y condiciones que deben cumplirse, en relación a la operación de la red general de distribución y referentes también a la seguridad para el personal, que deben ser identificadas para una exitosa implementación, en conjunto con los procedimientos y reglamentos establecidos. ABSTRACT: The medium voltage electrical losses, are presented as a natural condition of the feeders in their purpose of sending electrical energy from the source to the consumption sites. Several methods are established to reduce the amount of electrical energy lost in conductors, such as: the installation of capacitor banks, the change of conductor for larger calibers, the change of trajectories of the feeders or the increase in the voltage level. This thesis studies the characteristics of the demand profiles of the distribution feeders and takes advantage of the differences in their shapes, according to the type of customers they feed, in order to minimize the electrical losses in medium voltage through the share out the load at different hours. A detailed method is proposed applicable to a pair of distribution feeders with ring configuration in radial operation, to calculate the reduction of their electrical losses in medium voltage, when they show notable differences in the shapes of their load profiles and different configurations are used throughout the day The computer systems that are used as tools to reach the results are SynerGEE to obtain the values of the electrical losses according to the models of the feeders by performing load flows and MATLAB to carry out the analysis of the data thrown by the first, to identify the sectionings that provide reduction of electrical losses, switching schedules and the value of the minimum losses found. The method was tested in two pairs of feeders in the Xalapa area of the East Division of Comisión Federal de Electricidad company in Mexico, and there was a decrease in medium voltage electrical losses in static configuration, and additional reductions in dynamic configuration. The result indicates which sectionings are involved, the hours in which they must be switched and the value of electrical losses that are saved. Recommendations and conditions must be complied with, are included concerning to the operation of the general distribution network and in relation also, of safety for the staff; which must be identified for a successful implementation, in conjunction with the established procedures and regulations.