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Estimación de condiciones de carga de transformadores de
distribución
Ing. Carsoth Farrier Soto
Introducción
Panorama
DFOE-AE-IF-10-2014
Panorama
DFOE-AE-IF-10-2014
Panorama
(Pineda, 2009)
• Curva de eficiencia en transformadores de distribución
Valores típicos vs. Optimización técnica
Problemas subyacentes
• Las cargas son variantes en el tiempo
0 5 10 15 20
Car
ga K
VA
Hora
Consideración
Situación
Adkins, 1954
Problemas subyacentes
• Máximos consumos
0 5 10 15 20
KV
A
Tiempo
Consideración
Cliente 1
Cliente 2
Cliente 3
Situación
No son constantes
Los máximos no coinciden temporalmente
Problemas subyacentes
• Condiciones de carga y vida útil
0 5 10 15 20
KV
A
Tiempo
Condición 1
Condición 2
Condición 3
Condición 4
Condición 5
Vida útil
Deterioro del aislamiento
Duración
Temperatura
Corriente
Potencia
Esfuerzos previos
• Factor de demanda en locales de grandes centros comerciales • Ing. Manuel Murillo González
• Factor de demanda en oficinas en oficentros • Ing. Natalia Picado Vargas
Esfuerzos previos
• Factor de demanda de residencias en condominios verticales • Ing. Tatiana Aragón Ramírez
• Análisis y proyección de la demanda eléctrica de la CNFL para la planificación de obras a mediano plazo utilizando la tecnología del SIG • Ing. Luis Fernando Andrés Jácome
Esfuerzos previos
• Estudio para la determinación de la cargabilidad de transformadores de distribución para diferentes tipos de cargas en diferentes tipos de clientes de la CNFL, S.A. • Ing. Tatiana Aragón Ramírez
• Ing. Natalia Picado Vargas
• Ing. Jonathan Rodríguez Campos
Esfuerzos previos
(Aragón & Picado & Rodríguez, 2009)
• Factores de carga típicos según el tipo de carga
Esfuerzos previos
(Espinoza, 1990)
• Factores de diversidad y coincidencia típicos
Esfuerzos previos
• Factores de diversidad y coincidencia según tipo de carga
(Aragón & Picado & Rodríguez, 2009)
Esfuerzos previos
Intentamos “ajustar” una estimación constante para que se “parezca” al promedio de una curva
¿Entonces?
X X
X X
X
O
O
O
O
O
Pensar
fuera de
la caja
¿Porqué?
Problema
¿Porqué?
¿Porqué?
¿Porqué?
Diferencia entre cargabilidad deseada y real
Consideración de cargas constantes
Consideración de consumos promedio
Transformadores no operan en su máxima eficiencia
Solicitud de medidas por la CGR
Estimación vida útil de transformadores
Consideración de máximos consumos
La suma de los promedios no es representativa en el tiempo
Máximos no coincidentes
Expectativas y abordaje
Pluralidad de
tipos de clientes
conectados a los
transformadores
Partir de la clasificación existente
(residencial/comercial/industrial) para
analizar comportamientos coincidentes o
divergentes en las cargas de un mismo
tipo.
Cada tipo de
cliente
(residencial/come
rcial/industrial)
presenta
multiplicidad de
comportamientos
Acorde con los patrones de consumo,
subclasificar los tipos de cliente en una
categorización que permita asociar
características apreciables contextual o
visualmente en el cliente con el
comportamiento eléctrico esperado.
Expectativas y abordaje
Las cargas no son
constantes en el
tiempo
En lugar de enfocar el estudio en
determinar consumos promedios o
máximos como tradicionalmente se ha
hecho, modelar los patrones de consumo
determinados para cada clase y sub clase
de manera que se conozca su
comportamiento típico en el tiempo.
La suma de los
máximos de los
clientes no
corresponde al
máximo del
transformador
Con las curvas típicas identificadas, al
sumar los modelos de los clientes
asociados deberá obtenerse una curva
modelo esperada de la carga conectada a
dicho transformador.
Expectativas y abordaje
La capacidad del
transformador
elegido en el
diseño tiene
impacto
económico en la
ejecución
Conocer la curva característica de carga
permitirá un diseño más adecuado de las
capacidades de los transformadores en
futuros diseños.
La vida útil de un
transformador se
asocia a las
características de
cargabilidad en el
tiempo
Conocer la curva de carga del
transformador y la capacidad con que fue
diseñado permite tener un conocimiento
más adecuado de la vida útil esperada
para dichos equipos.
Abordaje estratégico
Solución
Clasificación
Variabilidad en el tiempo
Modelado
Validación e implementación
Procedimiento
Validación Muestreo Comparación Ajuste/implementación
Asociación y clasificación Clasificación Variables Contextual/visual
Modelado Ecuaciones Variable
Procesamiento de datos Filtro Patrones
Muestreo de datos Puntos estratégicos Medición
Avances
• Clasificación preliminar
– Contextual/Visual
• Muestreo subclase
– Mediciones
• Modelado subclase
Resultados piloto
0
1
2
3
4
5
6
0,00 6,00 12,00 18,00 24,00
KV
A
Hora
Cliente A
Ecuación
0
5
10
15
20
25
0,00 6,00 12,00 18,00 24,00
KV
A
Hora
Cliente C
Ecuación
0
5
10
15
20
25
30
35
0,00 6,00 12,00 18,00 24,00
KV
A
Hora
Cliente B
Ecuación
0
2
4
6
8
10
12
14
0,00 6,00 12,00 18,00 24,00
KV
A
Hora
Cliente D
Ecuación
Siguientes etapas
• Planificación del proyecto de modelado de los clientes de la red según tipo y sub-tipo
• Completar el modelado para todos los tipos de clientes
• Incorporar el algoritmo de modelado en los sistemas de información
Muchas gracias
Ing. Carsoth Farrier Soto
[email protected] / 2295-5505
[email protected] / 8921-3604
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