Curso de Actualización Profesional:«Aspectos técnicos relevantes en el

desarrollo de proyectos de electrificación rural»

24, 25 y 27 de mayo del 2010

EXPOSITOR: ING. JAIME RODRIGUEZ HINOSTROZA JEFE DE ESTUDIOS DPR/DGER/MEM jrodrigu@minem.gob.pe

CONTENIDO DE LA PRESENTACIÓN

• CAPÍTULO 1 – Análisis y gestiones que forman parte de los estudios de preinversión.

• CAPÍTULO 2 – Coordinación de aislamiento en redes de media tensión.

• CAPÍTULO 3 – Puestas a tierra en sistemas de media tensión.• CAPÍTULO 4 – Aspectos mecánicos del conductor.• CAPÍTULO 5 – Armados de estructuras.• CAPÍTULO 6 – Uso de aisladores de retenida.• CAPÍTULO 7 – Efectos de la contaminación sobre los

aisladores.• CAPÍTULO 8 – Movimientos oscilatorios en los conductores por

acción del viento.

CONTENIDO DEL CAPÍTULO 1

1. Análisis y gestiones que forman parte de los estudios de preinversión.1.1 Introducción1.2 Características del área de proyecto1.3 Estudio del mercado eléctrico1.4 Definición de la configuración

topológica del sistema eléctrico rural.1.5 Trabajos de campo necesarios para los proyectos de electrificación rural.

1. ANÁLISIS Y GESTIONES QUE FORMAN PARTE DE LOS ESTUDIOS DE

PREINVERSIÓN.

1.1 Introducción• El ciclo de proyecto y los estudios de ingeniería

1. ANÁLISIS Y GESTIONES QUE FORMAN PARTE DE LOS ESTUDIOS DE PREINVERSIÓN.

• Nombre del proyecto y código SNIP.• Unidad formuladora y ejecutora.

1.2 CARACTERÍSTICAS DEL ÁREA DEL PROYECTO

• Ubicación y delimitación del área del proyecto.• Localidades que integran el proyecto.• Condiciones Climatológicas: Altitud, temperaturas, velocidades

de viento, formación de hielo, nieblas en zonas próximas al mar, etc.

• Morfología del terreno.• Vías de Acceso: Debe elaborarse un mapa de acceso al área

del proyecto y de los accesos a cada uno de los centros poblados que integran el proyecto.

1. ANÁLISIS Y GESTIONES QUE FORMAN PARTE DE LOS ESTUDIOS DE PREINVERSIÓN

• Actividades económicas y sociales – Actividad agrícola– Actividad pecuaria– Actividad artesanal– Pequeña minería metálica y no metálica– Actividad pesquera– Actividades turísticas– Servicios a la población

o Educación: Centros educativos de distinto tipo.o Salud: Centros de salud, postas médicas.o Servicio de agua y alcantarillado.

1. ANÁLISIS Y GESTIONES QUE FORMAN PARTE DE LOS ESTUDIOS DE PREINVERSIÓN

1.3 ESTUDIO DEL MERCADO ELÉCTRICO

1.3.1 Objeto: Determinar los requerimientos de potencia y energía de cada uno de los centros poblados del proyecto, para el adecuado dimensionamiento de las redes eléctricas. Asimismo, establecer las fuentes de abastecimiento que aseguren la oferta eléctrica.1.3.2 Horizonte de evaluación del proyecto: De acuerdo con el SNIP, se asume un horizonte de 20 años.

1. ANÁLISIS Y GESTIONES QUE FORMAN PARTE DE LOS ESTUDIOS DE PREINVERSIÓN

1.3.3 Criterios de priorización de centros poblados.•Categoría del centro poblado: Capital del distrito, caserío, anexo, etc.•Número total de viviendas electrificables,•Grado de dispersión de viviendas: Concentrado, disperso, muy disperso, etc.•Distancia del centro poblado al circuito troncal o ramal más próximo,•Número de centros poblados que se beneficiarán con el nuevo circuito ramal,•Acceso al centro poblado (por carretera o camino de herradura),•Tasa de crecimiento de la población,•Posibilidad de aparición de cargas productivas,•Índice de pobreza.

– Relación de centros poblados después de la priorización.

1. ANÁLISIS Y GESTIONES QUE FORMAN PARTE DE LOS ESTUDIOS DE PREINVERSIÓN

1.3.4 Análisis de la demanda de potencia y energía.

•Información básica: Encuestas de campo, consumos de energía en centros poblados similares registrados por concesionarios.•Metodología para la estimación y proyección de la demanda de energía y potencia.

– Número de habitantes y abonados domésticos.– Consumo doméstico – Número de abonados comerciales– Factor de carga– Coeficiente de electrificación– Consumo comercial– Consumo por cargas especiales (productivas)– Consumo por cargas de uso general– Consumo por cargas de alumbrado público– Consumo neto por localidad– Consumo bruto total– Demanda máxima de potencia

CALIFICACIÓN ELÉCTRICAPara los fines del diseño de las redes secundarias, se clasifican las localidades según sus posibilidades de consumo de energía. Por ejemplo:

Localidad Tipo I: Centro poblado con viviendas concentradas y configuración definida, con servicios básicos de saneamiento, escuelas, colegios, posta médica y con vías de acceso en buen estado. Calificación eléctrica: 300 W por lote y factor de simultaneidad 0,8.Localidad Tipo II: Centro poblado con viviendas dispersas y configuración urbana incipiente, sin servicios de saneamiento individuales, con vías de acceso precario (caminos de herradura o trochas carrozables). Calificación eléctrica: 250 W por lote y factor de simultaneidad 0,8.

1. ANÁLISIS Y GESTIONES QUE FORMAN PARTE DE LOS ESTUDIOS DE PREINVERSIÓN

1.3.5 Análisis de la oferta de potencia y energía

•Descripción y evaluación de los sistemas eléctricos existentes en el área del proyecto: Centrales eléctricas, subestaciones de potencia, líneas de media o baja tensión, etc., que pueden ser utilizados como punto de diseño para alimentar las cargas del proyecto. Se evaluará, también, la posibilidad de reforzar parte de las instalaciones existentes.•Balance oferta – demanda: Este análisis debe demostrar que la demanda de potencia y energía se cubrirá plenamente durante el horizonte de análisis.•Factibilidad de suministro eléctrico y fijación de puntos de diseño: La oferta de potencia y energía se concretará con la emisión del documento de factibilidad de suministro eléctrico y fijación de los puntos de diseño por parte del concesionario de distribución. Este documento debe formar parte del estudio de preinversión con el que se otorgue la declaración de viabilidad, y del estudio definitivo.

1.4 Definición de la configuración topológica del sistema eléctrico rural.

Planeamiento de alternativas: Sobre la base de las demandas de potencia y energía de cada centro poblado, y de ubicación de los probables puntos de diseño, se plantean alternativas de configuración topológica que tomen en cuenta los siguientes criterios:•Facilidades de acceso para la construcción y la operación y mantenimiento de las instalaciones del proyecto.•Menores longitudes de líneas primarias para reducir los costos de inversión y pérdidas de potencia y energía.•Recorridos de líneas por zonas geotécnica y geológicamente adecuadas.•Las líneas primarias no deben recorrer por zonas donde sean frecuentes las descargas atmosféricas.•Evitar el recorrido de líneas primarias por áreas naturales protegidas o zonas de amortiguamiento.•Evitar el recorrido de líneas por zonas donde existan restos arqueológicos o de valor histórico.

Para cada alternativa se efectuarán los siguientes análisis:

•Estudio de flujo de carga para determinar las tensiones en las subestaciones de distribución y los requerimientos de compensación o refuerzo.•Estudios de corrientes de cortocircuito y coordinación de la protección.•Definición de los materiales y equipos más importantes: material y longitud de estructuras, conductores, puestas a tierra, equipos de protección, etc.•Estudio de coordinación de aislamiento.•Determinación de los índices de costos: costos por km de línea primaria trifásica, bifásica y monofásica.•Determinación del costo de pérdidas de potencia y energía para cada alternativa.•Determinación del costo total de cada alternativa, a valor presente: costo de inversión más costo de pérdidas.•Descripción de la alternativa seleccionada: se debe presentar la configuración geográfica y el diagrama unifilar del sistema propuesto.

1.5 TRABAJOS DE CAMPO NECESARIOS PARA LOS PROYECTOS DE ELECTRIFICACIÓN RURAL

1.5.1 Levantamientos topográficos para líneas primarias•Objeto: Reproducir, lo más fiel posible, la morfología del terreno donde se construirán las líneas primarias, y tendrá como base el estudio de selección de ruta elaborado en el estudio de preinversión.•Equipos: Se utilizarán equipos de estación total para la medición de ángulos y distancias. Para la georeferenciación, se utilizarán equipos GPS geodésicos.•Sistema de coordenadas: Debe aplicarse el Sistema de coordenadas UTM y datum WGS 84.•Alcances de los trabajos topográficos: Estos trabajos deben realizarse de acuerdo con la Norma DGE de Electrificación Rural.

1. ANÁLISIS Y GESTIONES QUE FORMAN PARTE DE LOS ESTUDIOS DE PREINVERSIÓN

1.5.2 Estudios de Geología y Geotecnia para líneas primarias.

•Objeto: Definir las características geológicas sobre las cuales se sustenta la adecuada selección de la ruta. Determinar los parámetros geotécnicos para el diseño de la cimentación de las estructuras.•Aspectos Geológicos: Geomorfología, Litología, Estratigrafía, Geología estructural, Zonas de riesgo (riesgos por erosión, movimiento de masas, fenómenos kársticos, vulcanismo, sismicidad e inundaciones). Como resultado del estudio, se presentará un mapa geológico.•Estudios geotécnicos: Se efectuarán calicatas y se obtendrán las muestras para analizarse en el laboratorio. Como resultado de los análisis de laboratorio, se determinarán los parámetros geotécnicos de los suelos y de las rocas, así como el potencial de Hidrógeno (PH) del suelo.

1. ANÁLISIS Y GESTIONES QUE FORMAN PARTE DE LOS ESTUDIOS DE PREINVERSIÓN

1.5.3 Elaboración de la Declaración de Impacto Ambiental (DIA).

1.5.4 Obtención del Certificado de Inexistencia de Restos Arqueológicos (CIRA)

1.ANÁLISIS Y GESTIONES QUE FORMAN PARTE DE LOS ESTDUIOS DE PREINVERSIÓN

1. CONFIGURACIÓN TÍPICA DE UN SISTEMA ELÉCTRICO RURAL

2. DISEÑO MECÁNICO DEL CONDUCTOR EN MEDIA TENSIÓN

2.- DISEÑO MECÁNICO DEL CONDUCTOR EN MEDIA TENSIÓN