Determinación de las características del nuevo sistema de distribución primaria en 20 KV de Electrolima

Abstract

El presente tema de tesis desarrolla un estudio preliminar, el cual nos permitirá seleccionar la condición del neutro más conveniente del futuro sistema de distribución primaria (Media Tensión, M.T.) en 20 kV de Electrolima. Es decir si dicho futuro sistema debe ser con el neutro aislado como lo es el sistema actual de 10 kV, o con el neutro puesto a tierra. En el capítulo 2 se citan los antecedentes del presente tema de tesis. En él se indica las razones por las cuales se optó, para el caso particular de Electrolima para el actual sistema de M.T., desde el principio de su desarrollo a principios del siglo, por un sistema trifásico con neutro aislado. Adicionalmente en el capítulo 2 se indica el incremento progresivo tanto de las redes subterráneas como aéreas, del actual sistema de M.T. de Electrolima. En la primera parte del capítulo 3 se hace una revisión de los sistemas de distribución primaria, adoptados actualmente por compañías de servicio de electricidad de otros países» Posteriormente en dicho capítulo se hace una breve descripción de probables sistemas de distribución, que pueden adoptarse para el caso particular de Electro Lima. En el capítulo 4 se hace un análisis del comportamiento del actual sistema de distribución primaria de 10 kV de Electrolima. Dicho análisis está orientado a evaluar aquellos aspectos del actual sistema, que están vinculados condición del sistema. Tales aspectos se refieren básicamente a fallas por sobretensiones de origen interno producidas por fallas monofásicas a tierra que ocurren en el actual sistema, producto de que la red esté operando como sistema trifásico con neutro aislado. En el capítulo 5 se hace un análisis detallado del comportamiento teórico de las redes ante fallas monofásicas a tierra, en función del aterramiento del neutro. En dicho capítulo, se podrá apreciar cómo se comportan las tensiones y corrientes residuales magnitudes que aparecen en condiciones de falla monofásica a tierra ante estas condiciones; y como dependen de la condición del neutro del sistema. También se podrá apreciar las variaciones de las tensiones de fase respecto al potencial de tierra, las cuales inciden directamente sobre el dieléctrico, los equipos y accesorios del sistema. Adicionalmente en el capítulo 5, se podrá apreciar la influencia de las resistencias de puestas a tierra y de la impedancia de tierra, ante fallas monofásicas a tierra. En el capítulo 6 se describen las pruebas de falla monofásica a tierra que han sido necesarias realizar; para comprobar el análisis teórico realizado en el capítulo. Dichas pruebas nos permitió contar con magnitudes referenciales, tanto de tensiones como de corrientes en condiciones de falla monofásica a tierra. En el capítulo 7 se efectúa una comparación entre los valores teóricos (Cap. 5) y los valores registrados (Cap. 6) de magnitudes de tensiones y corrientes, en condiciones de falla monofásica a tierra. Asimismo, se realiza un análisis de los resultados obtenidos. En el capítulo 8 se explica en forma breve el principio en que debe basarse la protección contra fallas monofásicas a tierra, vía relés especiales para estos fines. Como premisa se analiza un sistema trifásico con neutro aislado en condiciones normales de operación, procediendo analizar lo que ocurre en el caso de una puesta a tierra simple. Este análisis se realiza para instalaciones con varios alimentadores, tal como será la futura red. Luego se procede a analizar el mismo comportamiento para un sistema trifásico con neutro puesto a tierra (no corrido), y finalmente para un sistema trifásico con el neutro corrido y puesto a tierra. En cada análisis, se hará la recomendación sobre el sistema de protección correspondiente a dichas condiciones. En el capítulo 9 se efectúa una comparación de costos de las redes, para los probables sistemas de distribución primaria en 20 kV. En dicho capítulo, en un inicio se efectúa una comparación de las características principales de los sistemas aislados y puestos a tierra; ello con la finalidad de entender con mayor claridad, la diferencia de costos. Luego se efectúa la comparación de costos de los sistemas en discusión. Es deseo del autor, que el presente trabajo contribuya la selección del adecuado Futuro sistema de distribución primaria en 20 kV de Electrolima. Dicho sistema nos debe conllevar a un menor riesgo al público en general por fallas monofásicas a tierra en líneas aéreas; una disminución de sobretensiones dando una mayor confiabilidad de servicio; una economía en la distribución de la energía y, en general a mejorar y optimizar la performance del sistema de distribución.