EL SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN Y SUS COMPONENTES

1.1 SISTEMA ELÉCTRICO DE POTENCIA

Un sistema de potencia eléctrico se define como el conjunto de elementos como:

centrales hidroeléctricas o térmicas, subestaciones, líneas de transmisión y redes de distribución que están eléctricamente unidas y cuya finalidad es hacer llegar a los usuarios de dicho sistema, la energía eléctrica que necesitan en forma segura con los niveles de calidad exigidos por el consumidor.

Aproximadamente las dos terceras partes de la inversión total del sistema de potencia están dedicadas a la distribución, lo que implica un trabajo cuidadoso en el planeamiento, diseño, construcción y en la operación de un sistema de distribución, lo que requiere manejar una información voluminosa y tomar numerosas decisiones lo cual es una tarea compleja y de gran trascendencia.

Algunos parámetros importantes del sistema eléctrico son:

- Frecuencia de servicio. Esta se expresa en Hertzios (Hz), en nuestro medio está normalizada en 50 Hz.

- Número de fases. En nuestro sistema existen sistemas eléctricos del tipo trifásico (los más generalizados), monofásicos, y en algunos casos se utilizan sistemas bifásicos.

- Tensión de servicio. Es la principal característica y la que determina el aislamiento de las partes constructivas de un sistema eléctrico. Representa el voltaje que podrán utilizar los usuarios en los diferentes puntos del sistema.

En función de la tensión de servicio tendremos distintas calses de línea según REGLAMENTACION AEA 95301 -2007 MT Y AT

Clase A - Baja Tensión VN ≤ 1 kV: Son las líneas para distribución de energía eléctrica, cuya tensión nominal es hasta 1 kV.

Clase B - Media Tensión (1 kV < VN < 66 kV): Son las líneas para transporte o distribución de energía eléctrica, cuya tensión nominal es superior a 1 kV e inferior a 66 kV.

Clase BB- Media Tensión con Retorno por Tierra (1 kV < VN ≤ 38 kV): Son las líneas para distribución rural de energía eléctrica, cuya tensión nominal es superior a 1 kV e inferior a 38 kV. Ver punto W 6.9.

Clase C - Alta Tensión (66 kV ≤ VN ≤ 220 kV): Son las líneas para transporte o distribución de energía eléctrica, cuya tensión nominal es igualo superior a 66 kV Y menor o igual a 220 kV.

Clase D - Extra Alta Tensión (220 kV < VN < 800 kV): Son las líneas para transporte de energía eléctrica, cuya tensión nominal es superior a 220 kV e inferior a 800 kV

Clase E - Ultra Alta Tensión VN > 800 kV: Son las líneas para transporte de energía eléctrica cuya tensión nominal es igualo superior a 800 kV.

El sistema eléctrico de potencia incluye tres etapas básicas: generación, transmisión y distribución. La etapa de generación es aquella en donde se hace el proceso de conversión deenergía mecánica rotacional en energía eléctrica, obteniéndose un nivel de voltaje que ha de ser elevado mediante un transformador. La siguiente etapa es la de transmisión, la cual, consta de líneas o conductores, a través de los cuales se transporta la energía generada hasta la subestación de distribución.La tensión se eleva a través de equipos de transformación para aprovechar los beneficios de una transmisión con pérdidas por efecto Joule bajas.

A continuación se muestra matemáticamente, los beneficios de transmisión a altovoltaje para una línea trifásica.

Las pérdidas por efecto Joule son:Pj 3* R * I 2

La potencia transmitida es:Pt 3 V I cosqDe la ecuación se observa que si se aumenta la tensión de transmisión (v), laspérdidas por efecto Joule (Pj) disminuyen. A continuación se muestra la tendencia delas pérdidas a medida que los niveles de tensión aumentan.

La última etapa del sistema de potencia corresponde al sistema de distribución, el cual parte de la subestación de distribución pasando por los circuitos primarios, los transformadores de Distribución, los circuitos secundarios y llegando al consumidor a través de la acometida.El nombre de redes de distribución se deriva de la forma propia del trazado de las líneas de energía eléctrica en los centros de consumo, ya que estas se hacen en forma de malla o red. Lo que representa a su vez un incremento en la confiabilidad, flexibilidad y seguridad de dicho sistema.Subestaciones de Distribución. Estas reciben la potencia del circuito de transmisión y la transforman al voltaje adecuado para el suministro a los alimentadores primarios.Alimentadores Primarios. Son circuitos 3que salen de las subestaciones de distribución y proveen los caminos al flujo de potencia para los Transformadores de distribución.Transformadores de Distribución. Reducen el voltaje de los alimentadores primariosal voltaje adecuado para el consumidor.Distribución Secundaria. Distribuye la potencia desde los bobinados secundarios delos transformadores de distribución hasta los consumidores.El voltaje en la distribución secundaria, varía de acuerdo a la carga que se vaya a alimentar. Más adelante se hablará de los voltajes más adecuados utilizados por las empresas de energía para las diversas clases de carga.Hay una gran cantidad de combinaciones en los voltajes de transmisión – distribución primaria y distribución secundaria; pronto se verá que no hay una combinación estándar debido a múltiples factores como densidad de carga, áreas cubiertas, carga total servida, rata de crecimiento de la carga, geografía del terreno, disponibilidad de los derechos de vía, sistema de voltaje existente, etcEn muchos casos, uno o varios de los componentes que forman parte de un sistema de distribución, pueden eliminarse. Por ejemplo, un pequeño pueblo que es servido por una planta independiente, la distribución, consiste en algunos alimentadores primarios, que van a los

transformadores de distribución donde el voltaje se reduce al nivel requerido por los consumidores.

Subestación de distribuciónReciben la potencia de los circuitos de transmisión o subtransmisión y transforman su voltaje a niveles adecuados para el suministro a los alimentadores primarios. En ella tenemos:Transformador de potencia.Interruptores.Seccionador de línea de puesta a tierra. Este seccionador puede ser manual oautomático según las necesidades del sistema.Equipos de protección

Líneas primarias o alimentadores primariosSon los circuitos que salen de la subestación de distribución y abastecen los caminos de flujo de potencia para los transformadores de distribución, recorriendo el área de carga. Estos alimentadores pueden ser de tipo trifásico o monofásico, aéreos o subterráneos.Los alimentadores primarios incluyen elementos como los siguientes:Elementos de maniobra y/o protección. Como aisladores, pararrayos, seccionadores, reconectadores e interruptores.Elementos de señalización. Como por ejemplo el indicador de falla.Elementos que controlan la tensión como reguladores y capacitores.Transformadores de distribución. Que se encargan de reducir el voltaje de los alimentadores primarios a niveles adecuados de utilización para el consumidor.Salidas de circuitos.Acometida primaria. Entrada de la alimentación en urbanizaciones, fábricas, edificios, centros comerciales, etc. Se utiliza cuando es necesario alimentar un centro de transformación (subestación)..

Red secundariaEs la encargada de distribuir la potencia de los secundarios de los transformadores de distribución a los usuarios, a un nivel de tensión adecuado para su utilización.Pueden ser trifásicas o monofásicas, aérea o subterránea.

Acometida secundariaEs la parte del sistema de distribución que se encuentra entre la red secundaria y el contador del usuario. Esta acometida puede ser aérea o subterránea, trifásica o monofásica.Se resume entonces, que una red de distribución es la parte de un sistema eléctrico de potencia que le lleva al usuario la energía proveniente de la subestación de distribución, incluyendo la acometida.

Tipos de voltajes utilizados en distribuciónHay una gran variedad de voltajes de generación, transmisión, distribución primaria,distribución secundaria, etc. Ejemplo de ello son los siguientes:

SISTEMA INTERCONECTADO NACIONAL 500 KvSISTEMA INTERCONECTADO PROVINCIAL 132 KV- 66 KV-33 KVSISTEMA DISTRIBUCION COOPERATIVAS 33 KV, 13.2 KV, 7,6 KV, 2,2 KV.

CLASIFICACIÓN DE LOS SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓNEn general se puede mencionar que para llevar la energía eléctrica a los consumidores, desde el punto de vista de construcción se tienen dos tipos de instalaciones: aéreas y subterráneas.En las redes aéreas los conductores van sostenidos en postes, mientras que en las subterráneas van en ductos o directamente enterrados.

Redes de distribución aéreas

En esta modalidad los conductores, que usualmente se utilizan son desnudos, van soportados a través de aisladores en crucetas metálicas, en postes fabricados en concreto o madera o metálicos en sistemas urbanos y rurales.Comparativamente las instalaciones aéreas tienen un menor costo inicial que las subterráneas (10 veces menos). Pero, están expuestas a un gran número de factores que pueden ocasionar muchas interrupciones en el servicio tales como:Descargas atmosféricas.Lluvias.Granizo.Vientos.Polvo.Temblores.Gases contaminantes.Contactos con ramas de árboles.Vandalismo.Choques de vehículos.Otras desventajas al comparar con el sistema de distribución subterráneo son:Poca estética.Menos confiabilidad.Menos seguridad (Peligro a los transeúntes)Sin embargo, a pesar de las contingencias a las que pueden estar sometidas, lasredes aéreas son las más utilizadas.Las redes aéreas tienen las siguientes ventajas:Fácil mantenimiento.Rápida localización de fallas.Costo inicial bajo.Costos de mantenimiento bajos.Fácil diseño y construcción.

EN LA ACTUALIDAD TENEMOS ADEMAS COMO LINEAS AEREAS

Líneas compactas protegidasLíneas preensambladasLíneas protegidasLíneas sistema Line post.

LINEAS COMPACTAS PROTEGIDASEn 1951, Bill Hendrix fundó Hendrix Wire & Cable, Inc., y su primer objetivo fue la fabricación y comercialización de un sistema aéreo de distribución eléctrica (Cable con Espaciadores) producto de su invención. Su sistema logró resolver los problemas de confiabilidad experimentados por las empresas de energía locales. Se comprobó que el Sistema de Cable con Espaciadores podía reducir enormemente las salidas de servicio ocasionadas por varios factores, entre ellos los climáticos, y pronto se observó que, como beneficios adicionales, se lograba una gran reducción en las podas, permisos de paso más estrechos, mejora operativa en ambientes contaminados y la posibilidad de realizar líneas con vanos de mayor longitud que las convencionales. Además, con el correr del tiempo, se descubrió que la unión de todos estos factores contribuía a reducir considerablemente los costos de explotación. En 1967 Hendrix expande su línea de productos iniciándose en el mercado del cable subterráneo. El Sr. Hendrix introdujo la especificación HQ200, la cual requiere cables libres de efecto corona. Hendrix estableció el protocolo de ensayo por el cual se requiere que cada bobina de cable sea ensayada a una tensión de 200V por milésimo de pulgada de espesor de aislante, dando como resultado un nivel de descargas parciales menor a 5 picocoulombs. Dieciocho años más tarde, la Association of Edison Illuminating Companies (AEIC) adoptó el procedimiento de ensayo y lo convirtió en una Norma para la industria.

Hoy, la línea de productos de Hendrix Wire & Cable incluyen cables subterráneos, cables con espaciadores, cables para zonas arboladas, aisladores, y accesorios para líneas aéreas. Estos productos están operando en todo el mundo. Soportan un variado conjunto de inclemencias ambientales, desde aquellas que se hallan en las lluviosas selvas tropicales de Brasil hasta las de las cumbres nevadas de la Antártica. Hendrix Wire & Cable está certificada ISO 9002 y manufacturar productos de calidad, brindar servicios y confiabilidad, siguen siendo el sostén de la filosofía de la empresa. En 1981 Bill Hendrix vendió Hendrix Wire & Cable a Conductron Corporation. Durante los 15 años siguientes Hendrix Wire & Cable tuvo cuatro diferentes dueños. En la actualidad, Hendrix es una compañía miembro del Grupo Marmon. El Grupo Marmon es una asociación formada por más de 60 compañías, cada una de las cuales funciona como miembro autónomo, que se dedican a la provisión de manufacturas y servicios. Actualmente, hay siete compañías fabricantes de conductores y cables eléctricos dentro del Grupo Marmon. Las empresas de distribución de energía, en un esfuerzo por mejorar el nivel de calidad de servicio y confiabilidad en el suministro de energía eléctrica, han investigado muchos tipos constructivos diferentes para líneas aéreas de media tensión, provenientes de todo el mundo. Uno de esos tipos constructivos ha sido usado en los Estados Unidos por más de 40 años: es el Sistema "HENDRIX" de Cable Aéreo con Espaciadores (SCAE).Experiencia Operativa. El Sistema de Cable Aéreo con Espaciadores ha estado en uso por las empresas de distribución de los Estados Unidos y otros países del mundo desde 1952. La experiencia operativa ha sido excelente cuando se utilizaron componentes adecuados y se aplicaron apartarrayos de protección. Las tasas de salida fuera de servicio de los Sistemas de Cable Aéreo con Espaciadores no han sido registradas sistemáticamente por las distribuidoras, pero las entrevistas mantenidas con ellas indican que, aún sin estadísticas fehacientes, no caben dudas de que el SCAE aventaja a la construcción convencional en conductores desnudos. La mayoría de las salidas de servicio con este sistema de cable han sido provocadas por cargas mecánicas extremadamente grandes, muy en exceso de las que el diseño del sistema podía soportar (como por ejemplo, caída de árboles de gran diámetro), como se mencionó párrafos anteriores. La experiencia también muestra que un diseño apropiado del cable y de la protección del sistema incide drásticamente en el comportamiento en servicio. La distancia entre puestas a tierra y la resistencia eléctrica de las mismas, incurre mucho en el comportamiento ante caída de rayos, siendo la distancia más importante que el valor individual de la resistencia de un electrodo cualquiera. La Red de Distribución Compacta Protegida ha mostrado ser una buena solución para una convivencia armoniosa de los cables de energía eléctrica y los árboles de las calles públicas, siendo una solución técnica y económicamente viable para respetar las directrices ecológicas vigentes. Debido a que los conductores están cubiertos con una capa aislante permite montarlos más próximos unos de otros, también próximos a las ramas de los árboles, sin el riesgo de provocar cortocircuito en caso de contacto no permanente con las ramas o entre conductoresLos sistemas de cable con espaciadores ofrecen una solución a los problemas de congestión, de derecho de vía, y de poda reducida, brindando al mismo tiempo un nivel mucho más alto de calidad y confiabilidad de servicio. Existen sistemas de cable con espaciadores, correctamente diseñados y mantenidos, que están en servicio desde hace más de 45 años. Su uso en sistemas eléctricos rurales ofrece condiciones cuyos requisitos no son iguales que los de los sistemas urbanos. Además de Estados Unidos, podemos mencionar el avance y desarrollo que han tenido otros países como Brasil y argentina en la construcción de redes eléctricas compactas. A continuación se muestra un desglose de dicho desarrollo. DESARROLLO EN BRASIL:

Primeros estudios: 1984/1985.

Primera inversión: 1987/1988.

Primera red urbana: 1990.

Primera red rural: 1998.

Redes en operación hasta 1999: 21,000 km aprox.

Nota: A partir de 1998 en algunos estados de Brasil solo se proyectan líneas aéreas compactas para M.T. PRIMERAS OBRAS EN ARGENTINA:

Circuito simple en 33 kV: Año 2000.

Doble circuito urbano en 13.2 kV: Año 2001. Definición. Las redes de distribución compactas son tendidos de energía eléctrica que utilizan cables protegidos, amarrados y separados con espaciadores romboidales y sustentados por un cable de acero portante galvanizado de alta resistencia, tal y como se aprecia en la figura 3.1. El cable utilizado en este tipo constructivo, es como se mencionó, del tipo protegido - no aislado - de aluminio compactado, con bloqueo de humedad y capa semiconductora extruida. Está disponible en el mercado en tensiones nominales de 15, 25, 35 y 46 kV.La cubierta de los cables reduce el flujo de corriente a microamperes o miliamperes en el caso que existan puentes de contacto entre fases o entre fase y neutro, ya sean producidos por hielo, ramas de árboles, basura, etc. De esta forma, los fusibles, restauradores e interruptores no resultan afectados, con lo que no se deteriora ni la calidad ni la confiabilidad del servicio. Por supuesto, el flujo de corriente de microamperes o miliamperes en la superficie de la cubierta resulta en erosión o desgaste del aislante ("tracking") y no debe permitirse su permanencia indefinida, ya que la lenta degradación resultante conducirá finalmente a una falla. El escenario más probable será que una sobretensión producida por una descarga atmosférica encontrará al "punto débil" causando la perforación de la cubierta y la consiguiente quemadura del conductor. Con un mantenimiento razonable (podas periódicas y limpieza de la zona de línea) y con apartarrayos instalados adecuadamente, esta posibilidad se reduce a unos pocos eventos aislados e infrecuentes.

Redes de distribución subterráneasSon empleadas en zonas donde por razones de urbanismo, de concentración decarga, congestión o condiciones de mantenimiento no es aconsejable el sistemaaéreo. Actualmente el sistema subterráneo es competitivo frente al sistema aéreo enzonas urbanas céntricas.Desventajas:Su alto costo inicial.Dificultad para localizar las fallas cuando hay daño en el aislamiento.Mantenimiento costoso y complicado.Su diseño y construcción es complicado.Respecto a la red aérea el sistema subterráneo resulta ser:Más confiable.De mejor estética.Más seguro.La razón de su alta confiabilidad radica en el hecho de que no se ve afectada por losfactores mencionados para la red aérea.Factores que influyen en la elección de un sistema aéreo o subterráneoDensidad de carga.Confiabilidad.Estética.

Costo de inversión.Costo de operación y/o mantenimiento.Facilidad de operación.Seguridad.Aspectos ambientales y urbanismo.

Objetivos que debe cumplir el sistema elegidoMantener la tensión de suministro a los consumidores dentro de los límites permisibles.Máxima seguridad en el suministro de energía, estableciendo un equilibrio técnico-económico.Óptimo dimensionamiento en la instalación para cubrir demandas futuras a un costo mínimo.El sistema de distribución eléctrico se hace cada día más importante, entre otras, porlas siguientes razones:Cumple la función de enlace con el consumidor final.Representa un elevado costo de la inversión total del sistema de potencia,oscilando alrededor de un 50% del total de redes y se eleva a un 70% cuandoson construidos con de redes subterráneas.Es la parte del sistema que más aporta pérdidas de energía al sistema (oscila envalores cercanos al 70% de las pérdidas totales).El factor más importante reside en el gran volumen de elementos que conformanestos sistemas.Supervisar y controlar el desarrollo de un sistema de distribución requieremanejar una información voluminosa y tomar delicadas decisiones, lo cual es unatarea compleja y de gran trascendencia.

Planeamiento de sistemas de distribución en el futuro.Para establecer las futuras tendencias que hoy se vislumbran para el futuro de los procesos deplaneamiento se debe tener en cuenta:a) Los factores económicos como la inflación, los gastos para adquisición de capital, el capital necesario para expansión de sistemas de distribución y las dificultades para elevar tarifas a los usuarios.b) Los factores demograficos que evidencian problemas de inmigración hacia areas urbanas.c) Los factores tecnológicos que evidencian el desarrollo de las fuentes no convencionales y que pueden cambiar la naturaleza de las redes de distribución.Los requerimientos de un programa de manejo de carga exitoso son especificados como sigue:• Debe ser capaz de reducir la demanda durante periodos de carga critica del sistema.• Debe resultar en una disminución de los requerimientos de generación nueva.• Debe tener una relación costo/beneficio aceptable.• Su operación debe ser compatible con el diseño y operación del sistema.• Debe operar con un nivel de confiabilidad aceptable.• Debe tener el nivel aceptable de conveniencia para el usuario.• Debe tratar de reducir tarifas y ofrecer otros incentivos.d) La relación costo/beneficio obtenida por la innovación.e) Nuevas herramientas de planeamiento: las herramientas para el diseño de redes seran optimizadas con respecto a muchos criterios usando métodos de programación de investigacion de operaciones. Los editores de redes discriminan el programa de simulación extensivos, los cuales determinarán si la red propuesta comportamiento esperado y el criterio de crecimiento de carga

CLASIFICACIÓN DE LAS CARGASINFLUENCIA DE LAS CARACTERÍSTICAS DE LAS CARGAS SOBRE LAS REDES DE DISTRIBUCIÓN

En la figura 2.1 se puede observar que las características de la carga influyen en los sistemas de potencia y distribución, más no en viceversa. Las características de las cargas expresan el comportamiento de los usuarios frente al sistema de distribución y por lo tanto, imponen las condiciones (donde está y como establece la demanda durante el período de carga). Las empresas de energía pueden realizar control sobre algunas cargas para evitar que el sistema colapse.

DENSIDAD DE CARGA

CARGA INSTALADA CIEs la suma de todas las potencias nominales continuas de los aparatos de consumo conectados a un sistema o a parte de él.

CAPACIDAD INSTALADA PI

Corresponde a la suma de las potencias nominales de los equipos (transformadores, generadores), instalados a líneas que suministran la potencia eléctrica a las cargas o servicios conectados.

CARGA MÁXIMA ( KW Ó KVA ) O DEMANDA MAXIMA DMSe conoce también como la demanda máxima y corresponde a la carga mayor que se presenta en un sistema en un período de trabajo previamente establecido

NÚMERO DE HORAS DE CARGA EQUIVALENTEEs el número de horas que requeriría la carga máxima para que se consuma la misma cantidad de energía que la consumida por la curva de carga real sobre el periodo de tiempo especificado.

DEMANDA D(t)Es la cantidad de potencia que un consumidor utiliza en cualquier momento (variable en el tiempo). Dicho de otra forma: la demanda de una instalación eléctrica en los terminales receptores, tomada como un valor medio en un intervalo determinado

CURVAS DE CARGA DIARIAEstas curvas se dibujan para el día pico de cada año del período estadístico seleccionado.

CURVAS DE CARGA ANUAL

Las curvas de carga anual están formadas por los valores de la demanda a la hora pico en cada mes, permiten una visualización de los crecimientos y variaciones de los picos mensuales y anuales. El análisis de las causas de estas variaciones debe conducir a conclusiones prácticas sobre el comportamiento del sistema y los factores que lo afectan.

TASA DE CRECIMIENTO DE LA DEMANDAEste es uno de los parámetros de diseño cuya determinación requiere el máximo cuidado a fin de evitar la subestimación y la sobrestimación de las demandas futuras. La tasa de crecimiento de la demanda en redes de distribución es diferente para cada clase de consumo, es evidente que el aumento de la demanda máxima individual, que es el criterio de diseño, es mayor para una zona de consumo bajo que para una zona de consumo medio o alto. Para el diseño de circuitos primarios es necesario hacer proyecciones de la demanda en la zona deinfluencia de la línea primaria o de la subestación. En estos casos y teniendo en cuenta la escasez de datos estadísticos confiables y numerosos que permiten aplicar criterios de extrapolación, es necesario determinar una tasa de crecimiento geométrico en base a los siguientes factores:• El crecimiento demográfico.• El aumento en el consumo por mejoramiento del nivel de vida.• Los desarrollos industriales, comerciales, turísticos, agropecuarios y otros previsibles.• El posible represamiento de la demanda debido al mal servicio prestado anteriormente.La tasa de crecimiento de la demanda se puede obtener mediante análisis estadístico de datos históricos materializados en las curvas de carga anual cuando se grafican como mínimo para los últimos 4 años.La tasa de crecimiento de la demanda está dada por:

Denominada tasa de crecimiento geométrico, o por

Denominada tasa de crecimiento aritmético donde:Do= Demanda actual.Dn= Demanda para el período de proyección (cargas de diseño).n= Período de proyección.n = 15 años para redes de distribuciónn = 8 años para transformadores de distribución

CARGA PROMEDIO DpSe define como la relación entre el consumo de energía del usuario durante un intervalo dado y el intervalo mismo. Se calcula mediante.

FACTOR DE DEMANDA FDEl factor de demanda en un intervalo de tiempo t, de una carga, es la razón entre la demanda máxima y la carga total instalada. El factor de demanda indica el grado al cual la carga total instalada se opera simultáneamente

FACTOR DE UTILIZACION FU

El factor de utilización es un sistema eléctrico en un intervalo de tiempo t, es la razón entre la demanda máxima y la capacidad nominal del sistema (capacidad instalada)

FACTOR DE PLANTA FPLEs la relación entre la energía real producida o servida sobre un periodo especificado de tiempo y la energía que pudo haber sido producida o servida si la planta (o unidad) ha operado continuamente a la máxima capacidad nominal. Tambien se conoce como factor de capacidad o factor de uso

El factor de planta da una indicación de la utilización promedio del equipo o instalación

FACTOR DE POTENCIA FP COS FIEs la relación entre la potencia activa (W, kW o MW) y la potencia aparente (VA, kVA, MVA), determinada en el sistema o en uno de sus componentes. La incidencia más importante del factor de potencia es en el porcentaje de pérdidas y en la regulación de voltaje y por lo tanto, en la calidad y economía del servicio eléctrico.

FACTOR DE CARGA FCSe define como la razón entre la demanda promedio en un intervalo de tiempo dado y la demanda máxima observada en el mismo intervalo de tiempo.Matemáticamente se puede expresar como:

En este caso, el intervalo que generalmente se considera para el cálculo del valor de demanda máxima es el instantáneo. En la determinación del factor de carga de un sistema, es necesario especificar el intervalo de la demanda en el que están considerados los valores de demanda máxima instantánea y la demanda promedio ya que para una misma carga, un período establecido mayor, dará como resultado un factor de carga más pequeño, o sea:

Otra forma de expresar el factor de carga que permite un cálculo en forma simplificada es la siguiente:

en donde t es el intervalo de tiempo considerado (dias, meses. años).El factor de carga anual será:

FACTOR DE DIVERSIDAD O DE GRUPO Fdiv

Al proyectar un alimentador para un consumidor deberá tomarse en cuenta siempre su demanda máxima, debido a que ésta impondría a la red condiciones más severas de carga y de caída de tensión; sin embargo cuando muchos consumidores son alimentados por una misma red, deberá tomarse en cuenta el concepto de diversidad de carga ya que sus demandas máximas no coinciden con el tiempo; la razón de esto radica en que los consumidores aunque sean de la misma clase de consumo tienen hábitos muy diferentes. Esta diversidad entre las demandas máximas de un mismo grupo de cargas se establece por medio del factor del diversidad, definido como la razón entre la sumatoria de las demandas máximas individuales y la demanda máxima del conjunto o grupo de usuarios (llamada también demanda máxima coincidente).

El factor de diversidad es criterio fundamental para el diseño económico de los sistemas de distribución. Podrá aplicarse a diferentes niveles del sistema; es decir, entre consumidores energizados desde una misma red, entre transformadores de un mismo alimentador, entre alimentadores pertenecientes a un misma fuente o subestación de distribución; o entre subestaciones de un mismo sistema de distribución, por lo tanto, resulta importante establecer el nivel en que se quiere calcular o aplicar el factor de diversidad. Los factores de diversidad son diferentes también para las distintas regiones del país pues dependen del clima, las condicionesde vida locales, las costumbres, grado de industrialización de la zona y de las distintas clases de consumo.

FACTOR DE COINCIDENCIA FcoEs la relación entre la demanda máxima coincidente de un grupo de consumidores y la suma de las demandas de potencia máxima de consumidores individuales que conforman el grupo, ambos tomados en el mismo punto de alimentación para el mismo tiempo

FACTOR DE CONTRIBUCIÓN

Expresa la proporción con la que la iésima carga contribuye a la demanda máxima del grupo. Está dado en p.u de la demanda máxima individual de la iésima carga.

El factor de coincidencia en función de los factores de contribución estará dada por:

CURVAS DE DEMANDA MÁXIMA DIVERSIFICADAPara obtener las curvas de demanda máxima diversificada , se debe determinar la potencia en KVA correspondientes al consumo pico de los diferentes conjuntos de usuarios en función de la tensión V y la corriente I de la medida obtenida en la red o de la lectura del registrador de demanda. Esta medida debe ser corregida por regulación en la siguiente forma

CARGAS DE DISEÑO PARA REDES DE DISTRIBUCIÓNPara la determinación de las cargas de diseño se partirá de las curvas de factores de demanda diversificada reales, deducidas de medidas tomadas en la red de distribución existente, debidamente ajustadas por regulación. Dichas cargas quedan materializadas en las curvas de kVA/usuario contra el número de usuarios n para cada una de las clases de consumo.La curva de carga diversificada de diseño es la proyección de la curva de carga diversificada medida, mediante las tasas aritméticas y/o geométricas del crecimiento del consumo de energía eléctrica.La proyección de la demanda constituye un problema típico en cada caso, cuya solución no pueda reducirse a términos normales simplistas. Los modelos más conocidos son:

PÉRDIDAS DE POTENCIA Y ENERGÍALas pérdidas son una función de los cuadrados de las corrientes de cargas (amperios) las cuales están directamente relacionadas con los cuadrados de las demandas.

HORAS EQUIVALENTES DE PÉRDIDASCorresponde al número de horas de la demanda pico que producirían las mismas pérdidas totales que producen las cargas reales sobre un periodo especificado de tiempo

FACTOR DE PÉRDIDASEs el porcentaje de tiempo requerido por la carga pico para producir las mismas pérdidas que las producidas por las cargas reales sobre un período de tiempo especificado. El factor de pérdidas puede ser calculado de las siguientes relaciones:

1. Por los cuadrados de la demanda promedio y de la demanda pico