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DEPARTAMENTO DE ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

CARRERA DE INGENIERÍA ELECTROMECÁNICA

CENTRALES DE GENERACIÓN “IDENTIFICAR LOS PARAMAETROS TÉCNICOS DE GENERACIÓN Y TRANSMISIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA EN LA CENTRAL TÉRMICA DE ESMERALDAS UBICADA EN LA PARROQUIA VUELTA LARGA PROVINCIA DE ESMERALDAS ” AUTOR: ERIKA CALUÑA

DOCENTE: ING. PABLO MENA

LATACUNGA

2018

ii

Contenido CAPITULO 1 ....................................................................................................................... 6 1.1

INTRODUCCIÓN............................................................................................... 6

1.2

DEFINICIÓN DEL PROBLEMA ....................................................................... 6

1.3

JUSTIFICACIÓN DEL PROBLEMA ................................................................ 6

1.4

OBJETIVOS........................................................................................................ 6

1.4.1

OBJETIVO GENERAL .................................................................................. 6

1.4.2

OBJETIVOS ESPECIFICOS .......................................................................... 6

1.5

HIPÓTESIS ......................................................................................................... 7

CAPITULO II .......................................................................................................................... 8 2.1

INTRODUCCIÓN............................................................................................... 8

2.2

HISTORIA DEL ARTE ...................................................................................... 8

2.3

FUNDAMENTO TEÓRICO ............................................................................... 9

2.3.1

UBICACIÓN GEOGRAFIA DE LA CENTRAL TERMO ESMERALDAS 9

2.2.2

UBICACIÓN ELÉCTRICA DE LA CENTRAL TERMO ESMERALDAS 11

CAPITULO III ....................................................................................................................... 13 3.1

INTRODUCCIÓN............................................................................................. 13

3.2

DATOS TÉCNICOS DE LA CENTRAL TÉRMICA TERMOESMERALDAS I 13

3.2.1

DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA DE BOMBAS DE AGUA. ...................... 14

3.3

CENTRAL TÉRMICA ESMERALDAS II ...................................................... 16

3.4

ESTRUCTURA DE LA CENTRAL TÉRMICA ESMERALDAS II ............... 16

3.4.1

SISTEMA DE TANQUES ............................................................................ 16

3.4.2

CASA DE MÁQUINAS ............................................................................... 17

3.4.3

ÁREA DE CALDEROS Y CHIMENEAS.................................................... 17

3.4.4

SALA DE CONTROL .................................................................................. 18

3.4.5

REGULADOR DE VOLTAJE ..................................................................... 18

3.4.6

SUBESTACIÓN ELÉCTRICA .................................................................... 19

3.5

LÍNEA DE TRANSMISIÓN ESMERALDAS- SANTO DOMINGO ............. 20

3.5.1

DESCRIPCIÓN ............................................................................................. 20

3.5.2

CARACTERÍSTICAS DEL CONDUCTOR ................................................ 20

3.5.3

CARACTERÍSTICA DEL CABLE DE GUARDIA .................................... 21

3.5.4

CARACTERÍSTICAS Y TIPOS DE ESTRUCTURAS ............................... 21

iii 3.5.5

CARACTERÍSTICAS DE LOS AISLADORES .......................................... 22

3.5.6 SECTORES DE LA LINEA DE 138 KV ESMERALDAS SANTO DOMINGO. ............................................................................................................... 22 3.6

SUBESTACION SANTO DOMINGO ............................................................. 23

3.7

SUBESTACION QUININDE ........................................................................... 25

3.8

AMPLIACION DE LA SUBESTACION ESMERALDAS ............................. 25

3.9

DESCRIPCION DE LA L/T SANTO DOMINGO -ESMERALDAS A 230KV 26

DISTANCIAS DE SEGURIDAD .............................................................................. 28 CAPITULO IV ................................................................................................................... 31 4.1

CONCLUSIONES............................................................................................. 31

4.2

RECOMENDACIONES ................................................................................... 31

4.3

BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................... 31

iv

Tabla de Figuras Figura 1: ubicación de la central TERMOESMERALDAS donde se puede observar el Río Tiaone, la subestación La Propicia y la Refinería. ............................................................. 10 Figura 2: ubicación geografía de la Central TERMOESMERALDAS EN EL MAPA DEL ECUADOR ........................................................................................................................ 10 Figura 3: CENTRAL TERMOESMERALDAS ............................................................... 11 Figura 4: tanque de oscilación del desaireador. ................................................................ 15 Figura 5: bomba bostear .................................................................................................... 15 Figura 6: CENTRAL TERMOESMERALDAS ............................................................... 16 Figura 7: Tanques de almacenamiento .............................................................................. 17 Figura 8: Casa de máquinas de la central Termoesmeraldas II ......................................... 17 Figura 9: Chimeneas de 30 m de altura de la central Térmica .......................................... 18 Figura 10: subestación de la central Térmica Esmeraldas II ............................................. 19 Figura 11: ubicación geográfica de la Línea Esmeraldas- Santo Domingo ..................... 20 Figura 12: separación en sectores de la línea por zonas representativas. .......................... 23 Figura 13: diagrama unifilar S/E Santo Domingo Patios 138 KV y 69KV ....................... 24 Figura 14: diagrama unifilar S/E Santo domingo , Patio 230 KV ..................................... 24 Figura 15: arquitectura básica referencial del sistema de automatización de subestaciones ............................................................................................................................................ 25 Figura 16:esquema trazado de la línea de trasmisión ........................................................ 26

v

Resumen En el siguiente trabajo de investigación se trata sobre los datos técnicos y topográficos de la Central Térmica Esmeraldas. La central Termoesmeraldas I se encuentra ubicada en la parroquia Vuelta Larga del cantón Esmeraldas, se localiza cerca de la Refinería por lo que se le hace fácil el acceso al combustible para que la central Térmica pueda generar 132 MW de energía. En el año 2014 se inauguró la Central Térmica Esmeraldas II que trabaja con motores de combustión interna de 4 tiempos , esta central se encuentra localizada en los mismos patios de la Central Termoesmeraldas II generando 96 MW. No solo se construyó la segunda etapa de la Central Térmica si no que también se ampliaron los patios de la subestación Esmeraldas con el fin de traer la línea de transmisión de 230 KV desde la subestación Santo Domingo. Dentro de la investigación también se anexa los datos técnicos del conductor, estructuras, cable de guardia, aisladores de la línea de transmisión de 138 KV y 230KV Esmeraldas- Santo Domingo. Palabras claves: Transmisión, generación, protecciones, topología

6

CAPITULO 1 ASPECTOS GENERALES 1.1

INTRODUCCIÓN

Este capítulo trata sobre del objetivo de la investigación. 1.2

DEFINICIÓN DEL PROBLEMA Por el motivo de que la Malla Curricular de la Carrera de Electromecánica no

tiene las suficientes horas relacionadas con la materia de Centrales de Generación y al no poder cumplir a cabalidad el número de horas ya establecidas los conocimientos impartidos en clases no llegan a ser suficientes para satisfacer los conocimientos requeridos por los estudiantes.

1.3

JUSTIFICACIÓN DEL PROBLEMA La materia de Centrales de Generación de la Carrera de Ingeniería

Electromecánica dentro de la Malla Curricular representan un porcentaje el 1.56% , y dentro de este porcentaje se imparten conocimientos relacionados con la parte eléctrica, mecánica y térmico como: Distribución, Maquinas eléctricas, Líneas de Transmisión, Mecánica de Fluidos los cuales forman parte de los conocimientos necesarios que deben ser impartidos a los estudiantes. 1.4

OBJETIVOS

1.4.1

OBJETIVO GENERAL

Realizar una investigacion de los parametros técnicos de generación y transmisión de energía eléctrica, a demas de la Topología de la Central Térmica de Esmeraldas hasta la subestacion de 230 kv que se conecta con el Sistema Nacional Interconectado 1.4.2

OBJETIVOS ESPECIFICOS



Conocer la topología de la central TERMOESMERALDAS



Investigar sobre las características y protecciones de la subestación Esmeraldas.

7



Investigar los componentes de la central térmica y la subestación que conecta con el sistema interconectado de230 KV.



Consultar sobre las características técnicas de las líneas de transmisión desde la subestación esmeraldas hasta la subestación de Santo Domingo.

 1.5

Constatar conclusiones y recomendaciones. HIPÓTESIS

A través de la investigación y la identificación de los parámetros técnicos de la central Térmica Esmeraldas, se pretende realizar una investigación de los datos técnicos, además analizar la topografía de las líneas de trasmisión, para cumplir con lo establecido en la malla curricular de la Carrera de Ingeniría Electromecancia

8

CAPITULO II MARCO TEÓRICO

2.1

INTRODUCCIÓN

En este capítulo se habla sobre la localización topográfica y eléctrica de la central TERMOESMERALDAS. A demás datos históricos de su creación, así como datos de la nueva central térmica Esmeraldas dos que funciona con motores de combustión interna, que se la creo con el fin de abastecer de energía a la refinería puesto que un generados de la misma sufrió damos. 2.2

HISTORIA DEL ARTE

En aplicación a la Ley de Régimen del Sector Eléctrico, el 17 de noviembre de 1998,el Instituto Ecuatoriano de Electrificación, INECEL en proceso de liquidación, resuelve constituir la Compañía de Generación Termoeléctrica Esmeraldas.- Termoesmeraldas Sociedad Anónima, para asumir las actividades inherentes a la producción de energía Termoeléctrica de conformidad a la Ley Reformatoria de Régimen del Sector Eléctrico que declara la liquidación del Instituto

Ecuatoriano

de

Electrificación

INECEL,.

La

Compañía

Termoesmeraldas S.A. fue constituida con escritura pública celebrada el 16 de diciembre de 1998, ante el Notario Público Vigésimo del Cantón Quito, resolución de la Superintendencia de Compañías Nº 98.1.1.1.03236 del 29 de diciembre de 1998 y registrada con el número 01 en el Registro Mercantil del mismo cantón, el 29 de enero de 1999. La empresa Termoesmeraldas S.A. inicia formalmente sus actividades comerciales a cargo de INECEL el 1 de agosto de 1982. Las actividades de producción de Termoesmeraldas se desarrollaron como uno de los objetivos de la política energética gubernamental y la información contable como sociedad anónima se registra desde el 1 de abril de 1999 La actual Ley de Régimen del Sector Eléctrico determina la segmentación del sector en las actividades de generación, transmisión y distribución; y, comercialización, a través de Unidades de Negocio, constituidas en la Corporación Eléctrica del Ecuador CELEC S.A. el 13 de enero de 2009, con escritura pública, ante el Notario Décimo Séptimo del Cantón Quito.

9

Según Decreto Ejecutivo No. 220, se creó la EMPRESA PÚBLICA ESTRATÉGICA CORPORACIÓN ELÉCTRICA DEL ECUADOR CELEC EP, conformada por Hidronación y las empresas de CELEC EP generadoras:

- Hidropaute - Hidroagoyan - Termopichincha - Electroguayas - Termoesmeraldas - Transmisora TRANSELECTRIC 2.3

FUNDAMENTO TEÓRICO

2.3.1

UBICACIÓN GEOGRAFIA DE LA CENTRAL TERMO ESMERALDAS

La central térmica TERMOESMERALDAS I se encuentra ubicada en la provincia de Esmeraldas, cantón Esmeraldas, parroquia Vuelta Larga, en una extensión aproximada de 205.617 m2 y circunscrito bajo los siguientes linderos: por el norte Carretera Esmeraldas- Atacamens km 7 ½ , por el sur con el río Teaone , por el este con la Subestación la Propicia de Emelesa y el canal de descarga de la Refinería y por el oeste en INDEGA( COCA COLA). (EP, 2018) Estratégicamente localizada frente a la Refinería de Esmeraldas y a las orillas del Río Teaone, le permite el abastecimiento de: combustible directamente de los tanques de almacenamiento de la Refinería y de agua para los diferentes usos de la central respectivamente. (EP, 2018)

10

Figura 1: ubicación de la central TERMOESMERALDAS donde se puede observar el Río Tiaone, la subestación La Propicia y la Refinería.

Figura 2: ubicación geografía de la Central TERMOESMERALDAS EN EL MAPA DEL ECUADOR

11

Figura 3: CENTRAL TERMOESMERALDAS

2.2.2

UBICACIÓN ELÉCTRICA DE LA CENTRAL TERMO ESMERALDAS

Eléctricamente la Central Térmica Esmeraldas I, se encuentra conectada al Sistema Nacional Interconectado en los siguientes niveles de voltaje: 138-6913.8 Kv. Nivel 138 Kv A través de una línea de transmisión radial de 154 Km, doble circuito de 138 KV con un límite térmico de 141 MVA por circuito interconecta las Subestaciones de Sto. Domingo y Esmeraldas. Nivel 69 Kv Para dar servicio a la Provincia de Esmeraldas se dispone de dos autotransformadores trifásicos (AA1 y AA2) con una capacidad de 75/75/25 MVA c/u y con los voltajes de 138/69/13.8 KV, los mismos que alimentan las barras de 69 Kv de la Subestación Esmeraldas, de donde salen dos alimentadores para servir a EMELESA y REFINERIA. Nivel 13.8 Kv

12

Siendo el nivel de generación de 13.8 KV, el generador se conecta al sistema a nivel de 138 KV, a través del transformador MT1 con una capacidad de 160 MVA. Para la alimentación a los transformadores de servicios auxiliares UT1 y STO con una capacidad de 12 MVA y con una relación de voltaje 13,8/4,16 KV se toma de: 

Salida del generador para el UT1.



Salida del terciario del autotransformador AA1 para el STO

13

CAPITULO III DISEÑO DE LA CENTRAL TERMOESMERALDAS I Y II 3.1 INTRODUCCIÓN En este capítulo se trata sobre los datos técnicos de las dos centrales térmicas, las características de los motores, generadores, bombas, además de las protecciones que se usan dentro la subestación, así como datos técnicos de las líneas de transmisión. 3.2

DATOS

TÉCNICOS

DE

LA

CENTRAL

TÉRMICA

TERMOESMERALDAS I La central térmica a vapor tiene una potencia máxima de 132 Mw, potencia efectiva de 130 Mw, y un rendimiento máximo de 16.1 KWh/galón, dando un costo de 0.03$ costo del Kwh, inicio su operación el 1 de agosto de 1982, la Refinería le proporciona fuel oil No 6. TURBINA Tipo

Impulso-reacción, tándem-compund

Velocidad

3 600 rev/min

Presión Inicial

140 Kg/cm2

Temperatura Inicial

538 °C

Temp. Recalentamiento

538 °C

CALDERO Máxima evaporación continua

432 000 kg/h

Presión máxima de diseño

162 kg/cm2

Temp. De vapor supercalentado

540 °C

Temp. De agua de alimentación

245 °C

Combustible

Fuel oil No. 6

GENERADOR Capacidad

155. 882 KVA

Voltaje

13 800 V

dos

cilindros,

14

Velocidad

3 600 rpm

Voltaje nominal de campo

215 V

TRANSFORMADOR Primario

13 800 V

Secundario

155 000 V

Capacidad nominal continua

120/160 MVA

3.2.1

DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA DE BOMBAS DE AGUA.

El sistema de bombas comprende de un tanque de oscilación del desaireador(capacidad de 100 m3)figura 4, hasta la entrada al economizador, su función es proporcionar mediante la bomba de agua de alimentación la presión necesaria para que el agua pueda circular y llegar con la presión suficiente al domo de la caldera de tipo acuotubular. (John, 2017) Existen 2 bombas centrifugas horizontales de agua de alimentación, tipo barril, que se encuentran accionadas por un motor eléctrico a velocidad constante de 3200kw. La bomba bostear centrifuga de flujo axial es la primera bomba por la cual ingresa el agua enviada desde el tanque de agua y después la envía a la caldera.

15

Figura 4: tanque de oscilación del desaireador.

Figura 5: bomba bostear

16

Figura 6: CENTRAL TERMOESMERALDAS 3.3

CENTRAL TÉRMICA ESMERALDAS II

La central Termoeléctrica Esmeraldas II, se inauguró en el mes de agosto del 2014y genera una potencia de 96 Mw , si encuentra ubicada en los mismo patios de Termoesmeraldas I , justos generan el 6% de la demanda del país. Las unidades de generación son 12 motores combustión interna de 4 tiempos, con una potencia de 8.35 MW cada uno, velocidad de 600 RPM, y con sistema de refrigeración por radiadores . El combustible usado para la generación es Fuel Oil Nro. 6, el mismo que es producido en la Refinería de Esmeraldas. La Central se interconecta al Sistema de Transmisión Esmeraldas-Santo Domingo, a través de una Subestación de 13.8/138 kV. 3.4

ESTRUCTURA DE LA CENTRAL TÉRMICA ESMERALDAS II

3.4.1

SISTEMA DE TANQUES

Existen 2 cubetos con 7 tanques para el almacenamiento de aceites, combustibles y aguas oleosas, los de mayor volumen destinados para almacenamiento de combustible fuel oil y diésel con una capacidad de 2 mil metros cúbicos cada uno, un tanque de acero inoxidable para aceite, 2 tanques para diésel y un tanque

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diario de Fuel oil, cada uno de ellos se unen a la central a través de tuberías colocadas en pipes racks. Existe además un tanque de hormigón armado de 750 mts cúbico para almacenar agua del sistema contra incendios. La central dispondrá además de un sistema de aguas oleosas.

Figura 7: Tanques de almacenamiento 3.4.2

CASA DE MÁQUINAS

En un área de 120mts de largo por 40 mts ancho donde se ubican los 12 motores de combustión interna de 4 tiempos con sus respectivos generadores, provista de un puente grúa de 16 toneladas de capacidad, que facilitará el montaje y mantenimiento de las unidades.

Figura 8: Casa de máquinas de la central Termoesmeraldas II 3.4.3

ÁREA DE CALDEROS Y CHIMENEAS

Los calderos de recuperación utilizan los gases calientes que salen del motor para generar vapor con el que se calienta el Fuel Oil Nº6 a fin de darle la temperatura y fluidez necesaria que permita el suministro a los motores.

18

Existe un caldero por cada motor, así como una chimenea de 30 metros de altura con un silenciador que permite reducir el ruido generado por la turbulencia de los gases, minimizando la afectación hacia el exterior.

Figura 9: Chimeneas de 30 m de altura de la central Térmica

3.4.4

SALA DE CONTROL

Infraestructura de dos plantas con amplio espacio físico donde se ubican los equipos con tecnología de punta, sistema de control distribuido de la marca FOXVORO para monitorear y controlar los equipos de la central. 3.4.5

REGULADOR DE VOLTAJE

Empleando los instrumentos AGR (automátic, Generatión Control) se regula la cantidad de combustible que el motor va a consumir para generar cierta cantidad de energía, de acuerdo al requerimiento del sistema. Hay otros dispositivos para regular la temperatura del combustible, presiones, temperatura de salida de escapes, presiones en las válvulas de admisión, etc. Cada uno de los motores tiene un conjunto de controles comandados por equipo, denominados PLCS, todos estos dispositivos se unen en el CONTROL GENERAL denominado BCS sistema de control distribuido. Está compuesto por módulos de LT baja Temperatura encargados de enfriar el aire de carga y el aceite de la máquina, el módulo de HT alta Temperatura, mediante la acción de los ventiladores se encarga de enfriar el agua que viene de los motores durante su operación, una vez enfriada retorne a enfriar la camisa de

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la máquina en forma sucesiva. Un motor eléctrico de 30 HP se encarga accionar la hélice con aspas tipo helicóptero; por cada motor hay 6 radiadores, 4 de alta y dos de baja temperatura, que genera la suficiente corriente de aire que enfría el agua desmineralizada que llega hasta los motores formando un circuito cerrado. 3.4.6

SUBESTACIÓN ELÉCTRICA

La Central Térmica Esmeraldas II, está compuesta por 12 motores de 8.35MW y voltaje de 13 mil ochocientos voltios, dispuesto en barra de 6 motores con sus respectivos generadores, arrojando cada barra 48MW que salen a la subestación a través de 2 transformadores con potencia nominal de 50 MW cuando no es enfriado y 63 MW cuando es enfriado con aceite, los dos transformadores instalados despejan la energía eléctrica a la línea de transmisión de 550 mts. Que se une al Sistema Nacional Interconectado en la subestación de Transelectric, dicha línea está conformada con 2 ternas, cable alca de 500mm y capacidad de 550 amperios cada una de las líneas de transmisión. (EP, 2018)

Figura 10: subestación de la central Térmica Esmeraldas II

Las barras de la subestación están compuestas por conductores de aluminio desnudo, que sirven para realizar la conexión entre los diferentes equipos y las salidas a las líneas, de acuerdo al diseño establecido. Las barras van tensadas entres las estructuras metalizas, siendo necesaria la colocación de las cadenas de aisladores y los elementos de sujeción. Los equipos de la subestación son: interruptores de potencia, seccionadores, pararrayos, transformadores de potencial, transformadores de corriente, entre

20

otros. Una parte de los equipos están montados sobre las estructuras metalizas, en tanto que otros serán colocados sobre las bases de hormigón armado construidas para el efecto y con los pernos d anclaje necesarios para inmovilizarlos. (TRANSELECTRIC) 3.5

LÍNEA DE TRANSMISIÓN ESMERALDAS- SANTO DOMINGO

Figura 11: ubicación geográfica de la Línea Esmeraldas- Santo Domingo 3.5.1

DESCRIPCIÓN

La línea de transmisión Esmeraldas- Santo Domingo está construida con aislamiento para nivel zona 1, sobre estructuras auto- soportadas de acero Galvanizado, con conductor ACSR 397,5 mcm, código Brant, cable de guarda de acero galvanizado de diámetro de 3/8” H.S. y accesorios galvanizados apropiados para los conductores. Esta Línea de transmisión tiene una longitud de 154.8 km con una capacidad de transmisión normal de 113,2 MW. 3.5.2

CARACTERÍSTICAS DEL CONDUCTOR

Conductor ACSR

BRANT

Calibre

397,5 mcm

Hilos de aluminio

24

Hilos de acero

7

21

Diámetro exterior(mm)

19,61

Área de aluminio(mm2)

201.42

Área de acero (mm2)

26.13

Área total (mm2)

227.55

Peso unitario (kg/m)

0.762

Tensión de ruptura(kg)

6 622

Resistencia eléctrica a 20°

0.1418

Características de conductor de fase 3.5.3

CARACTERÍSTICA DEL CABLE DE GUARDIA

Grado del acero

H.S.

Hilos de acero

7

Diámetro nominal

3/8

Diámetro exterior

9.15

Área de acero(mm2)

51.14

Pero unitario(kg/m)

0.407

Voltaje de rotura(kg)

7 000

3.5.4

CARACTERÍSTICAS Y TIPOS DE ESTRUCTURAS

Torre

N

tipo

torre

SL1-2

331

zona

1

Vano

Angulo

máximo

máximo

700m

1°

Observaciones

Suspensión liviana

SP1-2

42

1

800m

9°

Suspensión pesada

AL1-2

18

1

700m

30°

Anclaje liviano

AR1-2

3

1

600m

70°

Anclaje y remate

AT1-2

3

1

700m

30°

Anclaje terminal

SL1

4

1

500m

2°

Suspensión liviana

22

3.5.5

CARACTERÍSTICAS DE LOS AISLADORES

Fabricante

NGk

Tipo

Ball & socket

Normas que cumplen

ANSI C29.2

Tipo de acoplamiento

B

Diámetro del disco

10”

Espaciamiento

5-3/4”

Distancia de fuga

11- ½”

Resistencia electromagnética

15 000

Voltaje mecánica de prueba

7500

Los accesorios para los ensambles tanto de suspensión como de retención para el conductor y cable de guardia respectivamente, están fabricados con aceros de alta resistencia y/o aleaciones que cumplen con todas las características de dimensionamiento y galvanizado requeridas por las normas ASTN y ANSI para este tipo de materiales. El conjunto de accesorios que conforman los sub ensambles de suspensión y retención del conductor tienen una resistencia mecánica mínima de 15 00 lb, esto es, la resistencia mecánica de los aisladores empleados. Los empalmes tanto para el conductor como para el cable de guardia garantizan mínimo un 95% del voltaje de ruptura de los mismo y a su vez tienen una conductividad no menor a la de los conductores. Tanto los aisladores como los accesorios fueron suministradas por el GIE, de acuerdo al contrato suscrito entre INECEL y GIE para la construcción de la central térmica esmeraldas. 3.5.6

SECTORES DE LA LINEA DE 138 KV ESMERALDAS SANTO DOMINGO.

Dada que la longitud de la línea tiene un recorrido de 154.8 km y las condiciones climáticas que ha caudado la salida de la línea, es conveniente

23

dividirla en tres sectores limitados por los sitios representativos y en función de la cantidad de descargas, a lo largo de la línea estos van desde: 

Sector1: Santo Domingo- La Concordia.



Sector2: Concordia- Rosa Zarate.



Sector3: Rosa Zarate- Esmeraldas

Figura 12: separación en sectores de la línea por zonas representativas. 3.6

SUBESTACION SANTO DOMINGO

El sistema eléctrico del la CNEL santo domingo consta de una subestación de 230 kv y otra subestación de 138/69KV, subestación de distribución y de un sistema de líneas de transmisión entre las principales ciudades. CNEL Santo Domingo tiene un punto de recepción a nivel de 69 KV en las barras de la subestación Santo Domingo de TRASELECTRIC, desde donde salen dos ternas de la su transmisión con conductor 477 mcm para alimentar a las siguientes subestaciones : vía quito y vía a Quevedo. En el patio de 69 KV de la subestación N1 está presente la terna de llegada de la Transelectric y dos ternas de salida para alimentar a las subestaciones El centenario y Petrocomercial.

24

Figura 13: diagrama unifilar S/E Santo Domingo Patios 138 KV y 69KV

Figura 14: diagrama unifilar S/E Santo domingo , Patio 230 KV

25

Figura 15: arquitectura básica referencial del sistema de automatización de subestaciones 3.7

SUBESTACION QUININDE

La subestación Quininde es un tipo de subestación móvil que fue construida en el 2013, que cuenta con un área de terreno de 1 180 m2. Se encuentra alimentada desde la subestación esmeraldas a nivel de 138KV a un nivel de distribución de 69kV. La Línea de transmisión tiene una longitud aproximada de 72 km. 3.8

AMPLIACION DE LA SUBESTACION ESMERALDAS

La línea de transmisión a 230 kv Santo Domingo- Esmeraldas tendrá una longitud de 160 km, será el doble circuito trifásico, conformada por dos conductores por fase mediante cables de aleación de aluminio tipo ACAR, calibre 1200 mcm, que serán montados a través de cadenas de aisladores sobre estructuras auto soportables de acero galvanizado. Para la protección de descargas atmosféricas, en la parte posterior de las torres metalizas, se instalará dos hilos de guardia: uno mediante cable de acero y otro utilizando cable OPGW de 10 mm de diámetro, 12 fibras grado alta resistencia.

26

La ampliación de la S/E esmeraldas se la realizara en terreros aledaños a la subestación existente, mismas que se encuentra junto a la vía La Refinería – Vuelta Larga.

Figura 16:esquema trazado de la línea de trasmisión 3.9

DESCRIPCION DE LA L/T SANTO DOMINGO -ESMERALDAS A 230KV

Para la selección dela ruta de la línea de transmisión Santo domingo – Esmeraldas, se han tomado en cuenta las siguientes consideraciones básicas, mismas que fueron luego verificadas en campo:

27



En lo posible ubicar el trazo a una distancia de 20 m paralela a la línea de subtransmisión a 69 kV, existente en los tramos Santo Domingo la Concordia en una longitud de 51.9km y Quininde – Esmeraldas en una longitud aproximada de 77.2 km



Ubicar el trazo propuesto a lo más cercano a caminos existentes, incluyendo la carretera entre Santo Domingo y Esmeraldas, y en su mayoría caminos de segundo o tercer orden o caminos vecinales.



Evitar en lo posible que el trazo de la línea eléctrica atraviese áreas pobladas.



Intentar que el desbroce de bosques y especies nativas por el derecho de vía sea el mínimo posible.



Verificar que los vértices de las líneas eléctricas no se situé en zonas inestables.



Verificar que los cruces sobre cuerpos de agua y vías de comunicación , sean lo más perpendiculares posible a la dirección de ellos.

Las estructuras metálicas básicamente serán de los tipos: Suspensión liviana.- A usarse para sitios en alineación y ángulos hasta de 2°, destinadas a mantener el conductor dentro de cada una de las alineaciones a la altura requerida. Esta será la que más se utilizará, teniendo previsto utilizar en un 85% de todas las estructuras. Suspensión pesada.- Para sitios en alineación cuyas solicitaciones no se pueden cumplir con las torres de suspensión liviana, pudiendo ser utilizadas en ángulos de hasta 6°. Anclaje liviano.- Para ser usada en sitios donde el ángulo de deflexión de la línea está entre 7° y 25°.

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Anclaje pesado.- Se diseñarán y utilizarán este tipo de torres en los casos en que el cambio de dirección de la línea sea mayor a 25° y para estructuras terminales. El diseño de este tipo de torres será tal que permita fuertes cargas transversales. La altura de las estructuras estará en función de las distancias de seguridad de los conductores con respecto al suelo, sin embargo, se considera que las torres serán aproximadamente de 356 metros de altura. Las torres serán construidas con los siguientes elementos: peineta protectora contra pájaros, en el extremo superior de las crucetas; dispositivos de protección antitrepado en cada una de las partes de la estructura, para evitar que personas no autorizadas suban a la estructura; y escalones para trepado, para facilitar la subida al personal que realice la construcción y el mantenimiento de la línea. En caso de ser necesario, se deberá considerar en el diseño de las torres el uso de extensiones de ladera (patas) de diferentes longitudes, con el objeto de aprovechar los desniveles naturales del terreno y/o poder alcanzar mayores alturas entre el suelo y el punto de suspensión o retención del conductor para vencer obstáculos naturales. DISTANCIAS DE SEGURIDAD

Distancia entre fases La distancia mínima admisible entre fases en el centro del vano será calculada de acuerdo a la siguiente expresión: a = k + (fc + lc) 1/2 + A, donde: a = separación entre conductores en metros k = 0,75 para separación vertical y 0,65 para separación horizontal fc = flecha final del conductor en metros calculada a 45° C de temperatura y sin viento, correspondiente al vano máximo hacia cualquier lado de cada tipo de estructura. lc = longitud de la cadena de aisladores en metros, en caso de anclaje lc = 0 A = 1.18 metros. La distancia vertical entre fases no será menor de 5.30 metros.

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Distancia entre conductores y cables guardia. Esta distancia será igual a la distancia entre conductores, especificada en el numeral anterior. Distancias mínimas del conductor al suelo Las distancias mínimas admisibles serán las indicadas a continuación: • Terreno normal poco transitado: 7.5 m • Plantaciones de banano: 10 m • Terrenos transitados y caminos de segunda importancia: 8.3 m • Caminos de primera importancia: 9,5 m La altura desde el suelo al punto de amarre del conductor más bajo, se estima que no será menor a 15 metros. Distancias mínimas en los cruces con líneas existentes. La línea de menor tensión será considerada de baja tensión, es decir que la línea de transmisión a 230 kV deberá pasar siempre por encima de los alimentadores primarios, líneas de subtransmisión a 69 kV y líneas de transmisión a 138 kV. Las distancias verticales mínimas admisibles en cruces con las líneas a 13.8 kV, 69 kV y a 138 kV son las siguientes: • Cruce con líneas a 13.8 kV: 3.5 m • Cruce con líneas a 69 kV y 138 kV: 3.7 m con respecto al cable de guardia. Se deberá considerar que la línea inferior está a la temperatura ambiente y para la línea a 230 kV (superior), la flecha máxima final corresponde a la condición de transmisión de la potencia de emergencia de la línea. Distancias mínimas horizontales Las distancias mínimas horizontales recomendadas desde las estructuras a ser ubicadas para la línea de transmisión a 230 kV, con respecto a caminos y otros son las que a continuación se señalan: • Canales de regadío: 15 metros

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• Caminos de segunda importancia: 20 metros • Caminos importantes: 30 metros • Líneas de 13.8 kV: 20 m. de las estructuras o conductores • Línea a 69 kV 35 m. de est. y 25 m. de conductores • Ríos sin peligro de socavación: 75 metros.

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CAPITULO IV CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 4.1 CONCLUSIONES 

Por medio de la investigación se obtuvo nuevo conocimiento sobre la topología de la central térmica TERMOESMERALDAS, línea de transmisión de 138KV y 230 KV que se encuentra sub dividida en 3 sectores con el fin de evitar una falla total de la línea.

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Se obtuvo conocimiento de los componentes de la central térmica de vapor si como de la central térmica de motores de combustión interna los cuales obtienen el combustible para su funcionamiento directo de la Refinería.

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Se pudo obtener los datos técnicos de la línea de transmisión de 230 kv de Santo Domingo a Esmeraldas con una longitud de 160km,que está conformada por dos conductores por fase mediante cables de aleación de aluminio tipo ACAR, calibre 1200 mcm, que serán montados a través de cadenas de aisladores sobre estructuras auto soportables de acero galvanizado.

4.2 RECOMENDACIONES Para poder obtener una mejor información se recomienda visitar la central térmica para hacer un reconocimiento visual de los equipos tanto de la casa de máquinas como de la subestación y así poder consolidar los conocimientos adquiridos en la materia de Centrales de Generación. 4.3 BIBLIOGRAFÍA

EP, C. (2018). Ministerio de Electricidad y Energía Renovable . Obtenido de https://www.celec.gob.ec/termoesmeraldas/index.php/28-ubicacion John, G. (SEPTIEMBRE de 2017). ESTUDIO DE INGENIERIA PARA LA AUTOMATIZACION DEL AREA DE BOMBAS DE AGUA NUMERO 1 DE LA CELEC EP TERMOESMERALDAS I. Obtenido de https://dspace.ups.edu.ec/bitstream/123456789/14614/1/UPS%20%20ST003249.pdf TRANSELECTRIC, C. (s.f.). ESTUDIO DE IMPACTO AMBIENTAL DE LA LINEA DE TRANSMISION SANTO DOMINGO ESMERALDAS 230 KV Y LA AMPLIACION DE LA

32 SUESTACION ESMERALDAS. Obtenido de https://www.celec.gob.ec/transelectric/images/stories/baners_home/EIA/cap3_ lt_santo_domingo_esmeraldas.pdf