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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ
FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA MINISTERIO DE ENERGÍA Y MINAS
CONVENIO ESPECÍFICO Nº 005-2011-MEM-CARELEC-UNCP/FIM
MAESTRÍA EN TECNOLOGÍA ENERGÉTICA
Programa de investigación:Eficiencia Energética en la Central
Hidroeléctrica Ingenio (1MW)
Línea de investigación:“Energía eléctrica para utilización en MT
mediante una subestación elevadora de GD: Dimensionamiento y Aplicación”
Presentado por:David Omar Torres Gutiérrez
Huancayo-05 de enero de 2012ÍNDICE
ÍNDICE..........................................................................................................................................................21 ANTECEDENTES................................................................................................................................32 JUSTIFICACIÓN..................................................................................................................................33 OBJETIVOS Y METAS........................................................................................................................3
3.1 Objetivo general..............................................................................................................................3
3.2 Objetivos específicos.......................................................................................................................3
3.3 Metas...............................................................................................................................................4
4 AREAS PROBLEMATICAS CENTRALES........................................................................................44.1 Políticas de investigación................................................................................................................7
4.2 Programa de investigación..............................................................................................................7
4.3 Línea de investigación.....................................................................................................................7
4.3.1 Denominación........................................................................................................................94.3.2 Objetivo...............................................................................................................................104.3.3 Problemas.............................................................................................................................11
5 CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES..............................................................................................116 FUNDAMENTOS DEL DESARROLLO...........................................................................................117 SOPORTE............................................................................................................................................12
7.1 Capital humano..............................................................................................................................12
7.2 Materiales, equipamiento e instrumentos......................................................................................13
8 PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN...........................................................................................139 REFERENCIA BIBLIOGRAFICA.....................................................................................................14ANEXO: FORMATO DE TEMA DE TESIS.............................................................................................16
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1 ANTECEDENTES
Como parte de la Maestría en Tecnología Energética, el curso de Sistemas
Problemáticos, se ha constituido en la base para el inicio del proceso de
elaboración del Estudio de Investigación que es el objetivo final del
programa. En tal sentido, en atención a las necesidades del programa,
como primera parte de la investigación, se debe presentar el tema de la
Tesis de Grado a desarrollar para la obtención del grado de la Maestría
que se viene desarrollando.
El objetivo del programa es la formación del Magíster en Tecnología
Energética, con un perfil que lo lleve a innovar y gestionar la sostenibilidad
para la producción y aplicación energética, utilización óptima de recursos,
con responsabilidad y creatividad, mediante la investigación científica y
tecnológica.
Para el efecto el CARELEC ha sugerido Líneas de Investigación que se
desarrollarán para los Programas de Estudios de Postgrado que financia
como son:
• Tecnologías Energéticas
• Desarrollo Energético Sostenible
• Energías Renovables
• Energética
• Energía Hidráulica
• Energía Eléctrica
• Energía Térmica
• Uso Eficiente de la Energía
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2 JUSTIFICACIÓN
Considerando que el CARELEC del Ministerio de Energía y Minas tiene
como objetivo la de promover el desarrollo de los recursos energéticos, de
manera racional, eficiente y competitiva, en un contexto de
descentralización, desarrollo regional e inclusión social, hemos elegido la
línea de investigación en Eficiencia Energética, para lo cual evaluamos los
sistemas eléctricos que operan en el ámbito de Electrocentro S.A.
Para Identificar el problema, se realizó la exploración de un sistema
eléctrico de Electrocentro S.A, la misma que está conformado por
subsistemas de generación, transmisión, distribución y utilización. Con la
finalidad de delimitar el estudio se dirigió el análisis al sistema de
generación y específicamente a la central hidroeléctrica de Ingenio, donde
se evaluó sus diferentes componentes susceptibles de ser intervenidos a
fin de alcanzar la eficiencia de sus funciones. La Caja Negra constituido por
el objeto de estudio Central Hidroeléctrica de Ingenio de 1.0 MW, tiene
como entrada Recursos Hidroenergéticos, y como salida Generación
Eficiente de Energía Eléctrica
Ubicación dentro del plan de estudios:
La línea de investigación estará orientada a aplicar básicamente los cursos
de la Maestría como son:
• Sistemas Problemáticos
• Diseños de Tecnología Energética
• Planeamiento de la Investigación
• Investigación y Experimentación
• Turbomaquinas
• Ecodiseño
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De igual manera la investigación se desarrollara dentro del periodo
programado en el calendario del plan de estudios y se cumplirán con la
presentación del Plan de Tesis, el diseño de la Tesis, el borrador de Tesis,
la publicación y la correspondiente sustentación ante el jurado designado.
Importancia:
La investigación a realizar tiene singular importancia, debido a que siendo
el agua un elemento que viene escaseando, es necesario obtener el mayor
beneficio que pueda brindar este elemento, para aportar al sistema
eléctrico nacional, mayor cantidad de energía proveniente de fuentes
renovables.
Realizar una investigación en esta central hidroeléctrica es importante, por
cuanto es una central que tiene características que con modificaciones de
orden tecnológico, se puede incrementar su eficiencia y de esta manera
obtener más energía con el mismo suministro de agua.
El agua que se usa en esta central no se pierde por cuanto regresa al
cauce del rio, manteniendo el suministro de agua para la vida natural como
son los criaderos de truchas que operan a lo largo del rio.
Conexión del Programa de investigación con una línea de investigación del CARELEC
El Programa de investigación se conecta con las líneas de investigación
sugeridas por el CARELEC de Tecnologías Energéticas, Línea 01:
Tecnologías Energéticas – 1. Eficiencia Energética.
3 OBJETIVOS Y METAS
3.1 Objetivo general
El objetivo de la investigación se orienta a la obtención de una mejora
sustancial en la eficiencia general de la Central Hidroeléctrica de Ingenio de
Electrocentro S.A. interviniendo en cada uno de los elementos que la
conforman.6
Para el efecto, se inició el trabajo, con la Identificación del problema, para
lo cual se realizó la exploración de un sistema eléctrico de la empresa
concesionaria de servicio público de electricidad de la zona central del
Perú, Electrocentro S.A.
Como sucede normalmente, el sistema eléctrico está conformado por
subsistemas de generación, transmisión, distribución y utilización. Con la
finalidad de delimitar el estudio se dirigió el análisis al sistema de
generación y específicamente a la central hidroeléctrica de Ingenio, donde
se evaluó sus diferentes componentes susceptibles de ser intervenidos a
fin de alcanzar la eficiencia de sus funciones. La Caja Negra constituido por
el objeto de estudio Central Hidroeléctrica de Ingenio de 1.0 MW, tiene
como entrada Recursos Hidroenergéticos, y como salida Generación
Eficiente de Energía Eléctrica.
Variable Dependiente
Variable Independiente
GENERACIÓN ENERGÍA ELÉCTRICA
EFICIENTE CENTRAL
HIDROELECTRICA INGENIO
RECURSOS HIDROENERGÉTICOS
Figura N° 1: Caja Negra del Grupo
3.2 Objetivos específicos
Los objetivos específicos se han establecido por cada componente de la
CH Ingenio:
Obtener eficiencia en la conducción de agua a través de las obras
civiles de la CH Ingenio.
Obtener eficiencia en la conducción de agua a través del conducto
forzado de la CH Ingenio.
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Obtener eficiencia en la generación de energía eléctrica en el
conjunto turbina generador de la CH Ingenio.
Obtener eficiencia en la generación de energía eléctrica mediante
la optimización del sistema de control de la CH Ingenio.
Obtener eficiencia en la generación de energía eléctrica mediante
la optimización del sistema de protección de la CH Ingenio.
Obtener eficiencia en la generación de energía eléctrica mediante
la optimización del sistema de Transformacion de la CH Ingenio
Figura N° 2: Caja Blanca del Grupo
3.3 Metas
La meta consiste en obtener un incremento global de la eficiencia de
alrededor del 30% en la producción de energía eléctrica, adicional a la
que actualmente se genera anualmente.
4 AREAS PROBLEMATICAS CENTRALES
El área problemática global lo constituye la Central Hidroeléctrica de
Ingenio representado por la caja negra siguiente:
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Variable Dependiente
Variable Independiente
GENERACIÓN ENERGÍA ELÉCTRICA
EFICIENTE CENTRAL
HIDROELECTRICA INGENIO
RECURSOS HIDROENERGÉTICOS
Figura N° 3: Caja Negra del Grupo
Matriz de Funciones
En el proceso de identificación de problemas de ineficiencia en la Central
Hidroeléctrica de Ingenio, el objeto se fragmenta en sus 6 elementos
principales las mismas que se muestran en la Tabla N° 1, asimismo se
definen las funciones que cumple cada elemento dentro de la CH Ingenio.
Considerando un enfoque sistémico, estos elementos se constituyen en
subsistemas que tienen intima relación entre si para cumplir con el objetivo
de generar energía eléctrica a partir de la capacidad energética del agua.
Estos subsistemas serán de por sí, objetos de investigación
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Tabla N° 1 Identificación de elementos y sus funciones
ITEM ELEMENTOS FUNCIONES
1 Obras Civiles
2 Conducto Forzado
3 Sistema de Control
4 Turbina – Generador
5 Sistema de Protección
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Infraestructura y Elementos que permiten la captación, conducción y control de caudal para generación hidroeléctrica.Tubería de presión que guía el caudal a las turbinas hidráulicas, suelen ser de acero con refuerzos regulares a lo largo de su longitud o de cemento armado reforzado con espiras de hierro que deben estar ancladas al terreno mediante solera adecuadas. Debe tener el diámetro óptimoSistemas que gobiernan la turbina, el generador y controlan la operación de los grupos de generación, en función a la disponibilidad de caudal.
Equipamiento electromecánico que convierte la energía cinética del agua en energía eléctrica.
Sistemas que protegen la turbina, el generador y transformador en función a los parámetros de operación, aislando del sisma eléctrico e hidráulico ante condiciones anormales.
Sistema de Transformación
Tiene la función de "elevar" la tensión desde el generador hasta el nivel de tensión, para inyectar la energía eléctrica generada al sistema de utilización.
Síntesis de Funciones
Con la sintetización de funciones identificamos los nuevos elementos
principales y secundarios. En este caso se ha identificado los elementos
esenciales, realizando las siguientes preguntas
Obras Civiles : ¿Es necesario adecuar y/o construir nueva
infraestructura civil para lograr mayor eficiencia en generación propia con el
caudal existente y/o disponible? NO
Conducto Forzado : ¿Es necesario rediseñar y reemplazar la
tubería de presión para ampliar la capacidad portante a fin lograr mayor
eficiencia en generación en la CH Ingenio? NO
Sistema de Control : ¿Es necesario implementar sistemas de
control de Turbina Generador, para lograr mayor eficiencia en la
generación propia, con el caudal disponible? SI
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Turbina – Generador : ¿Es necesario adecuar el equipamiento
turbina generador al caudal disponible? SI
Sistema de Protección : ¿Es necesario implementar sistemas de
protección de Turbina Generador, para garantizar la generación propia? SI
Sistema de Transformación : ¿Es necesario mejorar el sistema de
transformación, para inyectar la generación propia al sistema de
distribución primaria? SI
Tabla N° 2: Sintetización de Funciones
ITEM ELEMENTOS PRIMARIO SECUNDARIO1 Obras Civiles x
2 Conducto Forzado x
3 Sistema de Control X
4 Turbina – Generador X
5 Sistema de Protección X
Caja Blanca de la línea de investigación
La Caja Blanca nos permite observar el proceso que transforma una
entrada en salida, donde las variables se unen entre sí mediante
interacciones formando un diagrama causal
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Figura N° 4: Caja Blanca de la CH Ingenio
4.1 Políticas de investigación
Eficiencia energética en los sistemas eléctricos.
Para establecer las políticas de investigación del grupo, relacionado a
Eficiencia Energética, realizamos las siguientes preguntas:
¿Qué investigar?
Los proyectos de investigación deben resolver problemas relacionados
con la eficiencia energética y estos serán tomados de las líneas de
investigación de la Maestría en Tecnología Energética auspiciado por
CARELEC – MINEM.
¿Para qué investigar?
Los proyectos de investigación deben estar dirigidos a reducir la
ineficiencia energética de los sistemas eléctricos.
¿Cuándo investigar?
Los maestrandos iniciarán su trabajo de investigación en el primer
semestre y concluirán en un plazo no mayor de 6 meses después de
concluir el cuarto semestre de la maestría en Tecnología Energética.
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¿Dónde Investigar?
Las actividades de investigación se realizarán en los Sistemas Eléctricos
de la región Junín.
¿Cómo investigar?
El proyecto de investigación utilizará el método científico con un enfoque
sistémico.
¿Con que investigar?
El proyecto de investigación necesita realizar mediciones para comparar
con modelos teóricos y evaluar las soluciones planteadas.
¿Con quienes investigar?
Las actividades de investigación serán compartidas con los miembros del
grupo de maestrandos en Tecnología Energética y las empresas
relacionadas al sector eléctrico de la región con la finalidad de relacionar
las soluciones.
4.2 Programa de investigación
Para efectos del presente informe, el programa de investigación considera
como objeto de investigación a la Central Hidroeléctrica de Ingenio con el
objetivo de reducir ineficiencias por lo que se ha denominado:
Eficiencia energética en la central Hidroelectrica Ingenio (1 MW).
4.3 Línea de investigación
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El objeto de estudio que será analizado y evaluado, está constituido por
el sistema de transformación a la que en adelante denominaremos
Subestación Elevadora de Generación (caja negra individual): el cual
tiene como entrada la energía eléctrica en BT y salida energía eléctrica
para utilización (MT). En este sentido, la variable independiente vendría
a ser la energía eléctrica en BT, proporcionada por el sistema turbina
generador y como variable dependiente, la energía eléctrica para
utilización en MT que de la Subestación Elevadora.
La línea de Investigación del presente estudio estará orientada al sistema
de subestación elevadora de una Central Hidroelectrica de 1 MW (CH
Ingenio), que en adelante denominaremos Generación Distribuida. (GD)
ENERGÍA ELECTRICA DE GD (BT)
SISTEMA SUBESTACIÓN
ELEVADORA DE GENERACIÓN
ENERGÍA ELECTRICA PARA UTILIZACIÓN (MT)
PROTECCIONES ELECTRICAS
Variable
Independiente Variable
Dependiente
Figura N° 5: Caja Negra Individual
Matriz de funciones
En el proceso de identificación de problemas en la subestación elevadora,
se definen 6 elementos que se muestran en la Tabla N° 3, las funciones de
estos elementos se han sintetizado en la Tabla N° 4 la misma que permite
ser visualizado para abordar el problema.
Tabla N° 3: Identificación de Elementos y Funciones
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ITEM ELEMENTOS FUNCIONES
1 Transformador elevador
Transformador de interconexión cuyas funciones son: Adecuar eléctricamente la tensión desde el
generador hasta la red de distribución o transmisión de energía.
Evitar la inyección de corriente continua al sistema
Bloquear armónicas triples. Controlar corriente de cortocircuito Facilitar la detección de sobrecorrientes desde el
sistema. evitar las sobretensiones por resonancia.La parte activa del transformador está compuesto por un núcleo y bobinados, que generan calor y pérdidas por efecto joule. El peso y volumen son factores determinantes para el diseño de una subestación portátil.
2 Sistema de Protección del transformador
Sistema que protege al transformador elevador contra fallas del sistema, a condiciones de “conectado” a un generador síncrono y ante condiciones eléctricas anormales, aislándolo eléctricamente. Está compuesto por TCs, TPs, y relés de diferentes funciones, también cumplen función de señalización y medición
3 Sistema de enfriamiento del transformador
Proporciona refrigeración al transformador por convección, puede ser por ventilación natural, forzada, o por circulación forzada del aceite dieléctrico a través de los arrollamientos y la cuba. Su funcionamiento varía según el diseño del transformador
4 Celda de BT de la subestación
Contiene los elementos de BT: interruptor de sincronización de generador, barras, cables de fuerza y otros elementos que permiten la operación, control, protección y señalización del transformador en BT, cuentan con la rigidez dieléctrica y mecánica necesaria
5 Celda de MT de la subestación
Contiene los elementos de MT: disyuntor de MT, barras, cables de fuerza y otros elementos que permiten la operación, control, protección y señalización del transformador en MT, cuentan con la rigidez dieléctrica y mecánica necesaria
6 Contenedor portátil de la subestación
Equipamiento modular que contiene la subestación elevadora, a fin de optimizar su utilización donde requiera ser instalada o donde existan fuentes de GD aprovechable. Permite la modularidad y flexibilidad del sistema.
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Síntesis de funciones
La sintetización de funciones permite identificar los elementos principales y
secundarios, según el valor que aporta el elemento al sistema. En el
presente caso para identificar los elementos esenciales, realizamos las
siguientes preguntas:
Transformador elevador : ¿Es elemento crítico del sistema
subestación elevadora, que permite la interconexión entre la red eléctrica y
la generación distribuida? SI
Subsistema de Protección del Transformador : ¿Es elemento
crítico del sistema, que garantiza la interconexión entre la red eléctrica y la
generación distribuida? SI
Subsistema de enfriamiento del transformador : ¿Es sistema crítico
del sistema, que garantiza la operación del transformador de generación
distribuida? NO
Celdas de BT : ¿Es elemento crítico del sistema, que garantiza la
operación de la subestación portátil de generación distribuida? NO
Celdas de MT : ¿Es elemento crítico del sistema, que garantiza la
operación de la subestación portátil de generación distribuida? NO
Contenedor de la subestación móvil: ¿Es elemento crítico del sistema, que
garantiza la operación de la subestación portátil de generación distribuida?
NO
Tabla N° 4 Sintetización de Funciones
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ITEM ELEMENTOS PRIMARIO SECUNDARIO1 Transformador
elevador X
2 Sistema de protección del transformador X
3Sistema de enfriamiento del transformador
X
4 Celdas de BT de la subestación X
5 Celda de MT de la subestación X
6 Contenedor portátil de la subestación X
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Caja Blanca individual
En la Caja Blanca de la Figura N° 4 se observa el proceso que transforma
una entrada en salida. En la transformación de entradas en salidas
debemos saber siempre cómo se efectúa esa transformación. Cuando la
transformación es demasiada compleja, se requiere aplicar herramientas
de diseño de procesos y del pensamiento sistémico.
Lo que observamos dentro de la caja blanca de la Figura N° 6 son
subprocesos. Cada elemento o atributo contiene una variable. Estas
variables se unen entre sí mediante interacciones formando un diagrama
causal.
Como entrada del proceso se tiene que la generación eléctrica de GD
ingresa a la celda de BT a nivel de generación (BT); para ser elevada a la
tensión del sistema en MT mediante el transformador elevador, que
además realiza las funciones descritas en la Tabla N° 3, luego se inyecta la
energía generada al sistema de utilización mediante la celda de MT.
En el proceso, el transformador convierte parte de la energía en calor por el
efecto Joule, calor que debe ser controlado por el sistema de enfriamiento,
a fin de evitar mayores pérdidas de energía en el sistema.
La celda en BT, y la celda en MT, aíslan eléctricamente al transformador
del generador y de la red de utilización respectivamente, las condiciones
anormales de operación activan el sistema de protección del transformador
y ordenan la apertura de los interruptores correspondientes en BT y MT.
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Figura N° 6: Caja Blanca de Subestación Elevadora
4.3.1 Denominación
““Energía eléctrica para utilización en MT mediante una subestación
elevadora de GD: Dimensionamiento y Aplicación””
Se debe resolver el problema de eficiencia y de cómo maximizar el
aprovechamiento de los recursos disponibles.
Una subestación elevadora de interconexión de GD, tiene como entrada
la energía eléctrica en baja tensión (BT), y convierte a su salida energía
eléctrica para utilización en el sistema de media tensión (MT). Al tratarse
la GD como generación de baja potencia, su rendimiento no alcanza a
los valores logrados en las grandes centrales eléctricas, de allí la
importancia del uso subestaciones elevadoras de interconexión de GD
para hacer más eficiente el rendimiento con la reducción en pérdidas y el
aprovechamiento al máximo de los recursos energéticos disponibles.
Además no siempre la GD tiene emplazamiento fijo. Se requiere instalar
donde los recursos energéticos estén disponibles y se hace necesario su
aprovechamiento para evitar pérdidas.
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En generación hidroeléctrica, cuando se dispone de caudal
aprovechable que excede la capacidad de la potencia instalada fija, se
debe maximizar la generación, adicionando módulos portátiles de GD
con sus correspondientes subestaciones elevadoras. Lo mismo se aplica
en generación termoeléctrica por colector solar, generación con energía
eólica y paneles solares fotovoltaicos.
Para resolver el sistema problemático se propone estudiar el
dimensionamiento y aplicación de una subestación portátil eficiente a fin
de que los módulos de generación distribuida sean flexibles y que los
recursos renovables sean aprovechables al máximo, y se instalen allí
donde el recurso energético esté disponible para generar energía
eléctrica “limpia” y eficiente.
4.3.2 Objetivo
El objetivo de la línea de investigación elegida, es realizar el estudio de
dimensionamiento y aplicación de una subestación elevadora portátil
para lograr la mayor eficiencia que sea posible en generación distribuida.
4.3.3 Problemas
Descriptivo ¿Cuales son las características de los componentes de la
Subestación Elevadora que permitan lograr la eficiencia en generación
distribuida?
Explicativo ¿Como se relacionan los componentes de la Subestación
Elevadora para lograr la eficiencia en generación distribuida?
Experimental ¿Que sucede con la eficiencia en generación distribuida si
se modifican las características, formas o estructuras de los
componentes de la Subestación Elevadora?
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Aplicativo ¿Como combinar las características, formas o estructuras
de los componentes de la Subestación Elevadora para lograr la
eficiencia en generación distribuida?
5 CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES
Tabla N° 5: Cronograma de actividades
CRONOGRAMA DE DESARROLLO DE TESIS
ACTIVIDAD AÑO 2012 AÑO 2013I T II T III T IV T I T II T III T
Planteamiento del ProblemaFormulacion Tema de tesisFormulacion de Plan de tesisAprobacion Plan de TesisPlaneamiento de la InvestigacionRecopilacion de InformacionRevision de la InformacionElaboracion del Marco TeoricoFormulacion de la hipotesisInvestigacion de campoPruebas y medicionesPresentacion borrador de tesisRevision por asesorPublicacion
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6 FUNDAMENTOS DEL DESARROLLO
(REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS)
Del paper “Generación Distribuida: Tipo de Conexión del Transformador de
Interconexión”. (XIII ERIAC DÉCIMO TERCER ENCUENTRO REGIONAL
IBEROAMERICANO DE CIGRÉ), se estudiará los resultados sobre la
aplicación de la conexión de transformadores para generación distribuida
(GD).
Del Libro “Power Transformer, Quality Assurance” (Dasgupta). de la
sección II se estudiará y aplicará acerca de materiales que deben aplicarse
en el transformador elevador de GD.
De las tesis, “Dimensionamiento de Transformadores de Potencia
sumergidos en aceite” (Castellanos G.) y “Diseño de un Transformador de
5 MVA 33/11 kV Dyn11” (Sánchez B.) se estudiará y aplicará resultados
acerca del diseño y dimensionamiento del transformador elevador de GD.
De la tesis, “Dynamic Thermal Modelling of Power Transformer” (Susa), se
estudiarán los modelos térmicos obtenidos en transformadores de potencia
en condiciones de sobrecarga y se aplicará al transformador elevador de
GD.
Los libros: “J&P Transformer Book”. (Heathcote) y “Circuitos Magnéticos y
Transformadores” (Staff), nos servirán como guía de los aspectos
generales del diseño y operación del transformador elevador de GD.
Del libro “Network Protection & Automation Guide”, (Alsthom), Capítulos 16
y 17, se aplicarán los procedimientos para el diseño del sistema de
protección de transformadores con aplicación a GD.
El libro “Sistema problemático. Diseñando líneas de investigación”
(Espinoza), nos servirá como guía para resolver el sistema problemático
planteado.
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7 SOPORTE
7.1 Capital humano
Responsable de la Investigación:
David Torres Gutiérrez.
Equipos de apoyo:
Docentes de la Maestría en Tecnología Energética de la Facultad
de Ingeniería Mecánica de la UNCP
Profesionales maestrandos del grupo “Eficiencia Energética”,
Profesionales técnicos de empresas eléctricas de distribución y
generación de la región Junín.
7.2 Materiales, equipamiento e instrumentos
Transformadores trifásicos de 0.5 y 1MVA para realizar mediciones
en operación.
Variac (autotransformador de CA regulable) 0 – 600 Vac
Watímetros digitales de precisión 0.01W
Amperímetro de precisión digital con CT´s
Voltímetro digital de 0 a 600 Vac – Vdc, precisión de 0.01Vac
03 Transformadores de Potencial 22,9/0.11 kV; 13.2/0.11kV, clase:
0.1 para medición
03 Transformadores de Corriente 100/5, Amp clase: 0.1 para
medición
Termómetro Digital Lásser 0-200°C
Cámara termográfica
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Software CFD Fluent para simulación de velocidad de fluidos,
presión en los conductos y coeficientes de transmisión de calor.
Ventiladores axiales para enfriamiento de transformadores.
8 PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN
Dentro de la línea de investigación en eficiencia en subestación elevadora
portátil para generación distribuida se debe evaluar lo siguiente:
Encapsulamiento de un transformador elevador dentro de un
contenedor, para ser usado en generación distribuida.
Sistema de enfriamiento del transformador elevador instalado dentro
de un contenedor.
Medición de pérdidas por efecto joule del transformador elevador.
Medición de pérdidas en vacío del transformador elevador.
Evaluación del sistema de protecciones eléctricas del transformador
conectado a un generador síncrono sometido a sobrevelocidad.
9 REFERENCIA BIBLIOGRAFICA
Espinoza Montes, Ciro. Sistema problemático. Diseñando líneas de
investigación. Huancayo, Perú: Imagen Gráfica, diciembre de 2011.
Gómez J.C., Vaschetti J., Coyos. C.V., Generación Distribuida: Tipo de
Conexión del Transformador de Interconexión. XIII ERIAC DÉCIMO
TERCER ENCUENTRO REGIONAL IBEROAMERICANO DE CIGRÉ.
Comité de Estudio C6. Puerto Iguazú, Argentina, mayo de 2009.
Dasgupta, Indrajit. Power Transformer, Quality Assurance. New Delhi,
New Age International Publishiers, 2009
Heathcote, Martin., CEng, FIEEE. J&P Transformer Book. Elsevier Ltd.
Great Britain, Thirteenth edition, 2007.
24
Staff, E.E.. Circuitos Magnéticos y Transformadores. Buenos Aires,
Argentina: Editorial Reverté, enero de 1980.
Castellanos Guijarro, Francisco de Borja. Dimensionamiento de
Transformadores de Potencia sumergidos en aceite, Proyecto Fin de
Carrera, Universidad Pontificia de Comillas. Madrid, España : Junio del
2008.
Sánchez Blázques, Francisco Ignacio. Diseño de un Transformador de 5
MVA 33/11 kV Dyn11, Proyecto Fin de Carrera, Universidad Carlos III de
Madrid. Madrid, España: diciembre del 2009.
Susa, Dejan. Dynamic Thermal Modelling of Power Transformer, Doctoral
Dissertation, Helsinki University of Technology. Esppo, Finlad, august 2005.
Alsthom, Grid. “Network Protection & Automation Guide. Protective
Relays, Measurement And Control”, Electronic Edition, May 2011
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ANEXO: FORMATO DE TEMA DE TESISUNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ
FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA
MAESTRIA EN TECNOLOGÍA ENERGÉTICA
APELLIDOS Y NOMBRES DEL MAESTRANDO
TORRES GUTIÉRREZ, DAVID OMAR
LINEA DE INVESTIGACIÓNEficiencia Energética en la Central Hidroelectrica Ingenio (1 MW).
Línea 01: Tecnologías Energéticas – 1. Eficiencia Energética.
TEMA DE TESIS:“Dimensionamiento y Aplicación de una Subestación Elevadora para Generación Distribuida (GD)”
Una subestación elevadora de interconexión de GD, tiene como entrada la Energía eléctrica en baja tensión (BT), y convierte a su salida Energía eléctrica para utilización en el sistema de media tensión (MT). Al tratarse la GD como generación de baja potencia, su rendimiento no alcanza a los valores logrados en las grandes centrales eléctricas, de allí la importancia del uso subestaciones elevadoras de interconexión de GD para hacer más eficiente el rendimiento con la reducción en pérdidas y el aprovechamiento al máximo de los recursos energéticos disponibles.
PROBLEMA¿Como combinar las características, formas o estructuras de los componentes de una subestación elevadora para lograr la eficiencia en generación distribuida?
__________________________
Tesista
__________________________
V°B° Docente
__________________________
V°B° Director de la UPGFIM
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