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DISTRIBUCIÓN ELÉCTRICA LABORATORIO 4

TEMA: CYMDIST TUTORIALES 8, 9, 11 Y 12 PROF.:

Dr. Javier Urquizo PARALELO: 1

INTEGRANTES: KEVIN DAVID CARMONA TORAL ANGEL BASURTO POVEDA ANDRES PINCAY PEÑA

FECHA: 9 DE AGOSTO DEL 2018

SEGUNDO PARCIAL

ÍNDICE 1. ANÁLISIS DE ARMÓNICOS………..…………..2 2. CONTINGENCIA SIMPLE………….……….…12 3. OPTIMIZACIÓN DE LA CONFIGURACIÓN…19 4. ANÁLISIS DE CONFIABILIDAD……………...23 5. CONCLUSIONES……………………………….30

Tutorial 8. Análisis de armónico PÁGINA 1

Abrimos el tutorial 8 que corresponde al análisis de armónico, y se abrirá este estudio

Luego buscamos el nodo 1449, y nos redigira a el nodo siguiente

Elegimos la opción de hueco de tensión

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Como vemos el cliente este desconectado, en el siguiente paso haremos que el cliente industrial ingrese y graficaremos sus curvas, para observar la contaminación de la red es decir sus armónicos

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Ahora conectamos la carga

Corremos análisis de armónicos

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Hacemos lo mismo con la siguiente ficha de Tensión y corriente, también seleccionamos el nodo 14499

Como se puede apreciar se puede sacar los cuadros de fase A B y C ; análisis de distorsion Como se aprecia en los siguientes cuadros

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Como vemos es una herramienta muy útil se puede colocar varios cuadros ya sea de THD (distorsión armónica total) y también análisis de voltaje, para observar como se afecta la tensión por esos armónicos

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Como vemos al conectar esa carga existe una caída de tensión, ahora la solucionaremos

Como vemos el capacitor fue colocado PÁGINA 7

Como vemos la distorsión armónica total subió, sacaremos las respectivas graficas

Como vemos no existe problemas de armónicos por ahora Una vez ubicado el condensador, se vuelve a realizar un análisis de armónicos y se observa que ahora existe un problema de resonancia y de tercer armónico PÁGINA 8

Para solucionar el problema antes planteado, se debe crear un filtro de doble sintonía, dirigiéndonos al menú Equipos >> Armónicos y seleccionamos “Filtro de doble sintonía”. Para calcular la potencia del filtro se aplica la siguiente fórmula:

1 2.83 ∗900 Kvar=574.71 Kvar 1 1 + 2.83 5

1 5 1 1 + 2.83 5

∗900 Kvar=325.39 Kvar

Se setean los parámetros del filtro como se muestra y usando los resultados de la fórmula aplicada anteriormente.

Finalmente se desconecta el capacitor que habíamos ubicado previamente y se conecta el filtro creado, como se muestra en la figura PÁGINA 9

Ahora desconectamos el filtro en el nodo 14048 y lo colocamos en el nodo 741 Y vemos sus cuadros de resultados

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Como vemos la distorsión armónica total de los armónicos más dañinos (el 3) se ha reducido considerablemente respetando las normas IEEE

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Tutorial 9. Contingencia Simple

Ilustración 1 Red empleada para el tutorial del análisis de contingencia.

1. Seleccione la opción del menú Análisis > Restablecimiento de servicio debido a una contingencia simple > Ejecutar. 2. La primera lengüeta se utiliza para definir los tramos del alimentador que han experimentado una interrupción de servicio.

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Este módulo puede simular contingencias múltiples o una sola (no simultaneas) en las redes dadas. Estas interrupciones de servicio pueden ser guardadas en un archivo de texto, el cual puede ser cargado y aplicado en la red por cualquier estudio de análisis de contingencias futuro. Para encontrar los archivos de Interrupciones de servicio, presione el botón para localizar y seleccionar el archivo. 3. Para los objetivos de este tutorial, se va a simular una interrupción en los Tramos 9509 y 13072. 4. Alternativamente, usted puede usar el comando Buscar para localizar un dispositivo deseado o un tramo utilizando su nombre/número. Una vez localizado en el árbol, seleccione el dispositivo o el tramo del nombre/número que desee utilizar para su análisis. Usted puede guardar estas selecciones en un nuevo archivo .txt para un uso futuro. 5.

La segunda lengüeta se usa para especificar los objetivos como mostrado a continuación.

• El Modo de restablecimiento ofrece tres opciones: reconectar a los abonados por maniobras de conmutación, por reparaciones o por la operación de los dispositivos estratégicos. Este último modo es para redes en anillo con un objetivo predefinido. • El Estado inicial de la red es para empezar el análisis de contingencias ya sea con un nuevo caso de estudio de base (deshacer todas las modificaciones), o con el estudio actualmente cargado con todas las modificaciones aplicadas. • El módulo ofrece cinco Objetivos con la opción de aplicar un factor de ponderación para cada objetivo. Sin embargo, nótese que el restablecimiento del servicio empezará siempre con el restablecimiento del servicio a los consumidores con alta prioridad indicado en el grupo de Prioridad de restablecimiento.

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6. Para los objetivos de este tutorial, seleccione la opción Reconectar a los abonados por conmutaciones como modo de restablecimiento, empiece con un caso de base, y marque las cuatro funciones del objetivo tal como mostrado arriba. 7. La próxima etapa es seleccionar la lengüeta Restriccion para establecer los Límites de carga de los dispositivos (niveles de contingencias) para el análisis de caída de tensión. Asigne un límite de carga de 100% a todos los dispositivos.

Bajo Área de restablecimiento, ingrese el valor 3 como cantidad máxima de capas de alimentadores de respaldo que podrán usarse para reconectar los consumidores sin servicio. 8. Seleccione Interruptor seccionador como principal Dispositivos de conmutación para ser utilizado en el restablecimiento del servicio. 9. Para cada escenario de maniobras de conmutación, los límites de carga se validarán con el análisis de flujo de carga para cerciorarse que ningún límite ha sido sobrepasado. 10. La lengüeta de la Reconexión en frío se utiliza para definir el período de análisis junto con los factores de carga aplicados durante dicho período.

Ilustración 2 Pestaña de Reconexión en frío. PÁGINA 14

11. La reconexión de carga en frío puede ser especificada ingresando los valores de la Etapa 1 (%) en la tabla de la ventana de esta lengüeta. Esto supone que todos los consumidores sin servicio han de ser multiplicados por estos factores. (Carga Nominal x Factor de Período x Factor de etapa). 12. Para los objetivos de este tutorial seleccione Análisis de contingencia en la lista desplegable de Período de análisis. 13. Haga clic en la lengüeta Despliegue para seleccionar y especificar el código del color que desee visualizar en el diagrama unifilar junto con las etiquetas abrir/cerrar de los dispositivos. Usted puede también seleccionar la información que será visualizada en estas etiquetas (Información sobre la conmutación).

14. Las Opciones generales ofrecen al usuario la opción de visualizar el Navegador y de visualizar o no todos los alimentadores. 15. Los Reportes de contingencias permite al usuario definir los filtros para las opciones de reportes. Esto incluye interrupciones de servicio con un límite definido por el usuario para los consumidores sin servicio como por ejemplo más de 100 KW, 1000 KW o 5000 KW.

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16. Seleccione el Registro de errores y las opciones Puntos débiles del sistema para visualizar las causes posibles que han dejado algunos consumidores sin servicio. 17. La lengüeta de reporte Reportes de N-1 se activará si se selecciona el modo de restablecimiento Análisis de contingencia N-1. 18. Una vez que todos los parámetros del análisis han sido establecidos, presione el botón Ejecutar.

Área de interrupción de servicio en el tramo 9509 antes y después PÁGINA 16

Área de interrupción de servicio en el tramo 13072 antes y después PÁGINA 17

Para el caso de la sección 9509, el sistema tuvo que cerrar un interruptor (5359) para poder transferir la carga a otro alimentador y poder suplir la carga a los consumidores. Sin embargo, se tuvo que abrir dos interruptores (8367-2 y 1215-2) para eliminar el efecto o aislarlo. En la Figura 6 se puede observar estos interruptores abierto y cerrado. Para el caso de la sección 13072, el sistema tuvo que cerrar un interruptor (155320) para poder transferir la carga a otro alimentador y poder suplir la carga a los consumidores. Sin embargo, se tuvo que abrir dos interruptores (574 - 12985A) para eliminar el efecto o aislarlo. En la Figura 6 se puede observar estos interruptores abierto y cerrado.

Tutorial 11. Optimización de la configuración PÁGINA 18

Ilustración 3 Red implementada para el tutorial de optimización de la configuración de redes eléctricas.

Es la red que se va a emplear para llevar a cabo la prueba para optimizar la configuración de redes eléctricas, para ello se va a llevar a cabo la explicación de la secuencia de pasos para realizar este tutorial.

Ilustración 4 Opciones de Visualización

Modificaremos las opciones de visualización de la red para poder tener una mejor apreciación en cuanto a la presencia de condiciones anormales para lo que es los casos de subtensión, sobretensión, y sobrecarga.

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Ilustración 5 La red empleada mostrando las condiciones anormales.

Podemos ver como luego de correr flujo de carga el sistema presenta lo que son las condiciones anormales que fueron resaltadas en el paso anterior. Usted notará que los alimentadores GA04 y GA05 están sobrecargados (color amarillo) y tienen un problema de subtensión (color rojo). Ambos alimentadores GA05 y GA04 experimentan condiciones anormales.

Ilustración 6 Pestaña para seleccionar alimentadores.

Seleccionamos el análisis para la optimización de las redes eléctricas, para ello debemos seleccionar todos los alimentadores disponibles dentro de la red de estudio, además debemos indicar cual es el objetivo de operación que queremos llevar a cabo, para ello marcamos la opción de “Minimizar tensiones extremas”.

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Ilustración 7 Pestaña de Parámetros para optimización de la red

Para lo que es colocar los parámetros de este análisis, primero vamos a lo que es “permitir condiciones de sobrecarga iniciales”, lo que permitirá ciertos niveles de anomalías, pero hasta cierto nivel, luego seleccionamos todos los reportes que nos ofrece CYME.

Ilustración 8 Red empleada luego de realizar la mejora en la configuración.

El módulo minimizó la tensión fuera de límites en los alimentadores GA04 y GA05 (no hay más condiciones de subtensión) y la carga fue transferida de GA04 a GA07, de GA06 a GA10, y de GA05 a GA06.

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Ilustración 9 Reportes del Tutorial.

Finalmente obtendremos un reporte con todas las operaciones que se realizaron en cuanto a conmutación para poder minimizar caídas extremas de tensión.

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Tutorial 12. Análisis de la confiabilidad

Ilustración 10 Red empleada para el análisis de confiabilidad. Este apartado es para llevar a cabo el análisis de confiablidad de una red eléctrica, donde abrimos el tutorial, lo realizamos y detallamos cada uno de los pasos de forma secuencial.

Ilustración 11 Ventana de Análisis de evaluación de confiabilidad. Para este paso seleccionamos un análisis predictivo para la prueba y definimos el caso actual, como “caso de base” para la evaluación de la confiabilidad.

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Ilustración 12 Resultados de aplicar la evaluación de confiabilidad. Luego de aplicar el análisis de evaluación de confiabilidad podemos ver los resultados de RAMSAIFI, y muchos de otros indicadores de confiabilidad mediante colores en la red.

Ilustración 13 Indicadores RAM-SAIDI para el alimentador GL07. Los colores indican la zona de estudio y el valor de índices para cada una de ellas, así como el punto que seleccionemos nos dará los diferentes índices que podemos obtener mediante el programa, y los cuadros de color rojo indican la zona y sub-zona de protección.

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Ilustración 14 Evaluación de confiabilidad para un histórico de datos. Se realizará una comparativa con un periodo de tiempo histórico respecto al caso anterior.

Ilustración 15 Resultados del caso histórico. Se ve como cambian los índices de SAIFI, MAIFI, SAIDI, etc., realizando la evaluación de confiabilidad de la red.

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Ilustración 16 Parámetros para la confiabilidad del conductor. Calibración de la línea y Parámetros de confiabilidad del cable

En la mayoría de los casos los resultados obtenidos con el análisis de confiabilidad predictiva difieren de los resultados basados en el historial de las fallas del sistema. CYMDIST pone a su disposición la funcionalidad de calibración que calcula los parámetros de confiabilidad de la línea y del cable necesarios para que el análisis predictivo corresponda a los resultados basados en los datos históricos.

Ilustración 17 Detalles de los parámetros calibrados Ahora usted podrá observar cuan cerca los resultados del análisis predictivo usando los datos calibrados están los resultados del análisis histórico basado en el historial de fallas de la red.

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Determine el efecto del esquema de reconexión en los índices de confiabilidad

Ilustración 18 Evaluación de confiabilidad Esquema de Reconexión Para este punto vamos a considerar el despeje del fusible como una de las variantes dentro de la evaluación de confiabilidad de la red, para ello vamos a la pestaña de parámetros y dentro de la opción de “Esquema de Reconexión” seleccionamos la opción “Despeje de Fusible”.

Ilustración 19 Resultados implementando el Despeje de Fusible Obtenemos los valores de RAM-SAIDI para esta situación. PÁGINA 27

Ilustración 20 Resultados para Conservación de Fusible Realizamos el mismo proceso que en el paso anterior, añadiendo la conservación del fusible para comparar con respecto al despeje de fusible, analizando los índices de SAIDI para ambos casos. Determine el efecto de considerar posibles trayectos de restablecimiento de otros circuitos combinado con la conmutación automática sobre los índices de confiabilidad

Ahora plantearemos que es posible restablecer el servicio en clientes de un alimentador con puntos de conexión de otro alimentador. También plantearemos que los interruptores del sistema funcionan automáticamente, de modo que las transferencias de carga se realicen eficazmente.

Ilustración 21 Pantalla de Explorador, elementos Seccionadores.

Se realiza la modificación para que todos los interruptores seccionadores (17) sean ahora automatizados. PÁGINA 28

Ilustración 22 Resultados de automatizar los interruptores.

Se tiene finalmente los índices de confiabilidad para el caso y cabe indicar que se aminoran los valores en comparación con todas las evaluaciones realizadas de confiabilidad.

Para el caso de la sección 9509, el sistema tuvo que cerrar un interruptor (5359) para poder transferir la carga a otro alimentador y poder suplir la carga a los consumidores. Sin embargo, se tuvo que abrir dos interruptores (8367-2 y 1215-2) para eliminar el efecto o aislarlo. En la Figura 6 se puede observar estos interruptores abierto y cerrado.

Para el caso de la sección 13072, el sistema tuvo que cerrar un interruptor (155320) para poder transferir la carga a otro alimentador y poder suplir la carga a los consumidores. Sin embargo, se tuvo que abrir dos interruptores (574 - 12985A) para eliminar el efecto o aislarlo. En la Figura 6 se puede observar estos interruptores abierto y cerrado.

CONCLUSIONES

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En el análisis de armónicos se observó que los niveles de voltaje comenzaban a variar debido a que su forma de onda se veía distorsionada. Aplicar capacitores ayuda a mejorar el THD v pero no implica que el THD mejore. Resulta mejor poner filtros en vez de solo capacitores, pero se debe sintonizar de manera correcta para lograr suprimir los armónicos de interés.

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Como vemos es una herramienta muy útil se puede colocar varios cuadros ya sea de THD (distorsión armónica total) y también análisis de voltaje, para observar cómo se afecta la tensión por esos armónicos

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Al realizar el análisis de contingencia se pudo evidenciar que el sistema es propenso a otras fallas. Un total de 536 clientes se quedarían sin energía eléctrica si falla el tramo 9509 siendo este el caso más crítico de los dos casos.

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Al realizar el análisis de contingencia se pudo evidenciar que el sistema es propenso a otras fallas. Un total de 536 clientes se quedarían sin energía eléctrica si falla el tramo 9509 siendo este el caso más crítico de los dos casos Un total de 329 clientes se quedarían sin energía eléctrica si falla el tramo 13072 siendo este el caso más crítico de los dos casos. Por lo tanto, se verificó cuáles son los puntos débiles del sistema si falla los tramos 9509 y 13072. Para el caso de la sección 13072, el sistema tuvo que cerrar un interruptor (155320) para poder transferir la carga a otro alimentador y poder suplir la carga a los consumidores. Sin embargo, se tuvo que abrir dos interruptores (574 12985A) para eliminar el efecto o aislarlo. En la Figura 6 se puede observar estos interruptores abierto y cerrado.

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