Evaluación técnico económica de una red de distribución ...

Universidad de La Salle Universidad de La Salle

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Ingeniería Eléctrica Facultad de Ingeniería

1-1-2001

Evaluación técnico económica de una red de distribución optima, Evaluación técnico económica de una red de distribución optima,

para satisfacer el crecimiento de la demanda de energía. para satisfacer el crecimiento de la demanda de energía.

Complementación análisis perdidas en transformadores Complementación análisis perdidas en transformadores

Edgar Armando Herrera González Universidad de La Salle, Bogotá

Mónica Gualdrón Villarraga Universidad de La Salle, Bogotá

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Citación recomendada Citación recomendada Herrera González, E. A., & Gualdrón Villarraga, M. (2001). Evaluación técnico económica de una red de distribución optima, para satisfacer el crecimiento de la demanda de energía. Complementación análisis perdidas en transformadores. Retrieved from https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_electrica/406

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i

EVALUACION TECNICO-ECONOMICA DE UNA RED DE

DISTRIBUCION OPTIMA, PARA SATISFACER EL CRECIMIENTO DE LA

DEMANDA DE ENERGIA. COMPLEMENTACION: ANALISIS DE

PERDIDAS EN TRANSFORMADORES.

EDGAR ARMANDO HERRERA GONZALEZ

UNIVERSIDAD DE LA SALLE

FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA

BOGOTA D.C.

2001

EVALUACION TECNICO-ECONOMICA DE UNA RED DE

DISTRIBUCION OPTIMA, PARA SATISFACER EL CRECIMIENTO DE LA

DEMANDA DE ENERGIA. COMPLEMENTACION: ANALISIS DE

PERDIDAS EN TRANSFORMADORES.

EDGAR ARMANDO HERRERA GONZALEZ

Complementación al Trabajo de grado, EVALUACION TECNICO-

ECONOMICA DE UNA RED DE DISTRIBUCION OPTIMA, PARA

SATISFACER EL CRECIMIENTO DE LA DEMANDA DE ENERGIA.

Presentado como requisito para optar al título de Ingeniero

Electricista.

Autores: Mónica J. Gualdrón Villarraga

Edgar A. Herrera González

Director: Germán Castro Ferreira.

Ingeniero Electricista.

Director de Complementación: Rafael Chaparro Beltrán.

Ingeniero Electricista.

UNIVERSIDAD DE LA SALLE

FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA

BOGOTA D.C.

2001

Nota de aceptación

Director de Complemento

Jurado

Jurado

Bogotá D.C., Junio de 2001.

AGRADECIMIENTOS

El autor expresa sus agradecimientos a:

Mis PADRES, por su esfuerzo y paciencia.

FABIAN ESTEBAN por la motivación que me brinda.

GERMAN CASTRO FERREIRA, Ingeniero Electricista y Director de la

investigación, porque a pesar de sus innumerables ocupaciones dedicó parte

de su tiempo y paciencia; además nos aportó su experiencia y nos facilitó

información para la investigación.

CONTENIDO

Pág.

INTRODUCCION

1 COMPARACION ECONOMICA DEL SISTEMA DE DISTRIBUCIONDE ENERGIA EN EL ESTRATO UNO.

1-1

1.1 DISGREGACION DEL CONSUMO 1-1

1.2 CAPACIDAD DEL TRANSFORMADOR 1-3

1.3 RED DE DISTRIBUCION CON TRANSFORMADORESMONOFASICOS EN ESTRATO UNO

1-5

1.3.1 Costos Asociados A La Red De Distribución Monofásica EnEstrato Uno

1-7

1.4 RED DE DISTRIBUCION CON TRANSFORMADORESTRIFASICOS EN ESTRATO UNO

1-10

1.4.1 Costos Asociados A La Red De Distribución Trifásica En EstratoUno

1-11

1.5 RED DE DISTRIBUCION CON TRANSFORMADORESMONOFASICOS EN ESTRATO CUATRO

1-14

1.5.1 Costos Asociados A La Red De Distribución Monofásica EnEstrato Cuatro

1-15

1.6 RED DE DISTRIBUCION CON TRANSFORMADORESTRIFASICOS EN ESTRATO CUATRO

1-18

1.6.1 Costos Asociados A La Red De Distribución Trifásica En EstratoCuatro

1-19

2 COMPARACION ENTRE TRANSFORAMDORES MONOFASICOS YTRIFASICOS

2-1

2.1 CARACTERISTICAS TECNICAS DE TRANSFORMADORES 2-1

2.1.1 Del Transformador Monofásico Autoprotegido 2-1

2.1.1.1 Dimensiones Y Detalle Del Transformador Monofásico 2-3

2.1.2 Características De Transformadores Trifásicos 2-4

2.1.2.1 Dimensiones Y Detalle Del Transformador Trifásico 2-5

2.2 COMPARACION DE PERDIDAS TECNICAS ESTRATO UNO 2-6

vi

2.2.1 Evaluación De Perdidas Con Transformadores Monofásicos.Estrato Uno

2-8

2.2.2 Evaluación De Perdidas Con Transformadores Trifásicos 2-10

2.2.3 Diferencia Entre Costos De Perdidas De TransformadoresMonofásicos Y Trifásicos

2-11

2.2.3.1 Costo Año - Año 2-11

2.3 COMPARACION DE PERDIDAS TECNICAS ESTRATO CUATRO 2-12

2.3.1 Evaluación De Perdidas Con Transformadores Monofásicos.Estrato Cuatro

2-12

2.3.2 Evaluación De Perdidas Con Transformadores Trifásicos.Estrato Cuatro

2-14

2.3.3 Diferencia Entre Costos De Perdidas De TransformadoresMonofásicos Y Trifásicos

2-15

2.3.3.1 Costos Año – Año 2-16

3 CALCULO DE CORTO CIRCUITO Y DIMENSIONAMIENTO DEPROTECCIONES

3-1

3.1 DIAGRAMA UNIFILAR 3-1

3.2 CALCULO TIPICO PARA TRANSFORMADOR DE 15kVA 3-2

3.2.1 Corriente Nominal 3-2

3.2.2 Condiciones De Falla 3-2

3.2.2.1 Cálculo De La Corriente De Corto Circuito I”K 3-2

3.2.2.2 Especificaciones Del Elemento Fusible 3-6

3.3 CALCULO TIPICO PARA TRANSFORMADOR DE 10kVA 3-9



3.3.2.1 Cálculo De La Corriente De Corto Circuito I”K 3-9


3.4 PROTECCION CONTRA SOBREVOLTAGES ENTRANSFORMADORES DE DISTRIBUCION

3-14



3.4.2.1 Cálculo De La Corriente De Corto Circuito 3-14


3.5 PROTECCION CONTRA SOBREVOLTAJES ENTRASNFORMADORES DE DISTRIBUCION

3-18

4 DIMENSIONES, LOCALIZACION Y NORMALIZACION DEESTRUCTURAS.

4-1

4.1 VIAS 4-1

4.2 NORMALIZACION UTILIZADA 4-4

4.2.1 Estructuras Primarias Para Red De Distribución Monofásica 4-4

4.2.2 Estructuras Primarias Para Red De Distribución Trifásica 4-16

4.2.3 Estructuras Para Red Secundaria Con Conductor Trenzado;Trifásica O Monofásica Bifilar

4-22

5 CONCLUSIONES

6 RECOMENDACIONES

7 BIBLIOGRAFIA

ANEXOS

LISTA DE TABLAS

Pág.

Tabla 1.1 Consumo Promedio – Estrato Uno 1-1

Tabla 1.2 Consumo Promedio – Estrato Cuatro 1-2

Tabla 1.3 Resultados En Estrato Uno, Con Transformadores

Monofásicos

1-5

Tabla 1.4 Análisis Del Costo Unitario De La Red De Distribución

Utilizando Transformadores Monofásicos. Cantidades De

Obra Estrato Uno

1-7

Tabla 1.5 Resultados En Estrato Uno Con Transformadores Trifásicos 1-10


Utilizando Transformadores Trifásicos. Cantidades De Obra

Estrato Uno

1-12

Tabla 1.7 Resultados En Estrato Cuatro Con Transformadores

Monofásicos

1-14


Utilizando Transformadores Monofásicos. Cantidades De

Obra Estrato Cuatro

1-16

Tabla 1.9 Resultados En Estrato Cuatro Con Transformadores

Trifásicos

1-18


Utilizando Transformadores Trifásicos. Cantidades De Obra

Estrato Cuatro

1-19

Tabla 2.1 Datos Técnicos De Transformadores Monofásicos 2-2

Tabla 2.2 Datos Técnicos De Transformadores Trifásicos 2-4

Tabla 2.3 Costo Especifico De Los Sistemas Monofásico Y Trifásico 2-6

Tabla 2.4 Costo De Pérdidas Con Transformadores Monofásicos.

Estrato Uno

2-9

Tabla 2.5 Costo De Pérdidas Con Transformadores Trifásicos. Estrato

Uno

2-10

Tabla 2.6 Valores Año - Año 2-12

Tabla 2.7 Costo De Pérdidas Con Transformadores Monofásicos.

Estrato Cuatro

2-13

Tabla 2.8 Costo De Pérdidas Con Transformadores Trifásicos. Estrato

Cuatro

2-14

Tabla 2.9 Valores Año - Año 2-16

Tabla 3.1 Factores De Multiplicación De Tensión L – T 3-18

Tabla 4.1 Ancho De Vías Según Clasificación EEB 4-1

Tabla 4.2 Calibre Del Conductor Para La Configuración Monofásica De

Distribución.

4-3

LISTA DE FIGURAS

Pág.

Figura 1.1 Desglose del consumo de electricidad en el estrato 1. 1-2

Figura 1.2 Desglose del consumo de electricidad en el estrato 4. 1-3

Figura 2.1 Transformador monofásico 2-3

Figura 2.2 Transformador trifásico 2-5

Figura 3.1 Diagrama unifilar 3-1

Figura 3.2 Diagrama de reactancias 3-3

Figura 3.3 Valores de Reactancias y reactancias equivalentes 3-5





Figura 4.1 Vista en planta de vía tipo V-7 4-2

Figura 4.2 Esquema de dimensiones en una vía V-7 4-2

Figura 4.3 Detalle de transformador monofásico 11400/240-120V en

poste.

4-5

Figura 4.4 LA507. Montaje de Transformador en final de Circuito 4-6

Figura 4.5 LA509; Montaje De Transformador Monofásico en Circuito

Trifásico con Neutro

4-7

Figura 4.6 LA204-N. Circuito Sencillo Monofásico en Bandera con Neutro 4-8

Figura 4.7 LA207-N. Cruce de Circuito Primario con Conexión;

Estructura Bandera

4-9

Figura 4.8 LA209N; Derivación a 90º de Circuito Primario Trifásico con

Neutro

4-10

Figura 4.9 LA227; Derivación de Circuito Primario Trifásico a

Monofásico. Estructura en Bandera

4-11

Figura 4.10 LA230; Circuito Monofásico Primario. Estructura en Bandera 4-12

Figura 4.11 LA235; Circuito Monofásico Primario con Cambio de Angulo.

Estructura en Bandera

4-13

Figura 4.12 LA237; Cruce de Circuitos Monofásicos en estructura tipo

Bandera con Conexión

4-14

Figura 4.13 LA239; Derivación de Circuito Monofásico en Bandera 4-15

Figura 4.14 LA500-T; Montaje de Transformador en final de Circuito 4-16

Figura 4.15 LA501-T; Montaje de Transformador en Circuito Sencillo 4-17

Figura 4.16 LA204; Circuito Sencillo Monofásico en Bandera LA209;

Derivación de Circuito Trifásico en M.T.

4-18

Figura 4.17 LA206; Construcción angular de Circuito Primario Trifásico 4-19

Figura 4.18 LA207; Cruce con Conexión de Circuito Primario Trifásico 4-20

Figura 4.19 LA209; derivación a 90º de Circuito Primario Trifásico 4-21

Figura 4.20 LA320; Circuito Secundario Sencillo en Conductor Trenzado.

Construcción en línea

4-22

Figura 4.21 LA321; Final de Circuito con Red Trenzada 4-23

Figura 4.22 LA322; Construcción en Línea con Derivación de Circuito

Secundario con Red Trenzada

4-24

Figura 4.23 LA324; Estructura con Red Trenzada en Angulo de 90º 4-25

Figura 4.24 LA324-1; Construcción Angular de Red Trenzada <60º 4-26

Figura 4.25 LA325; Cruce con Conexión de Circuito Secundario en Red

Trenzada

4-27

Figura 4.26 LA363-3; Acometida con conductor concéntrico 4-28

LISTA DE ANEXOS

Anexo A. Factores de demanda máxima diversificada.

Anexo B. Planos de Redes de Distribución Estrato Uno. SistemaMonofásico

Anexo C. Análisis de Costo Unitario de la Red de Distribución. EstratoUno. Red Monofásica

Anexo D. Planos de Redes de Distribución Estrato Uno. SistemaTrifásico

Anexo E. Análisis de Costo Unitario de la Red de Distribución. EstratoUno. Red Tetrafilar Trifásica

Anexo F. Planos de Redes de Distribución Estrato Cuatro. SistemaMonofásico

Anexo G. Análisis de Costo Unitario de la Red de Distribución. EstratoCuatro. Red Monofásica

Anexo H. Planos de Redes de Distribución Estrato Cuatro. SistemaTrifásico

Anexo J. Análisis de Costo Unitario de la Red de Distribución. EstratoCuatro. Red Tetrafilar Trifásica

Anexo K Resumen de Pérdidas Estrato Uno

Anexo L Resumen de Pérdidas Estrato Cuatro

Anexo M Costos Totales; de Inversión y Perdidas Estrato Uno

Anexo N Costos Totales; de Inversión y Pérdidas Estrato Cuatro

Anexo P Curvas de Tiempo Vs Corriente para Fusibles

Anexo S Dispositivo de Corte con Fusible de Tipo Abierto paraDistribución

xiii

INTRODUCCION

Como complementación al primer trabajo realizado, cuyo titulo es “ANALISIS

TECNICO ECONOMICO DE UNA RED DE DISTRIBUCION OPTIMA, PARA

SATISFACER EL CRECIMIENTO DE LA DEMANDA DE ENERGIA”, autores:

MONICA JOHANNA GUALDRON VILLARRAGA Y EDGAR ARMANDO HERRERA

GONZALEZ, el presente es la profundización en las pérdidas técnicas de los

transformadores de distribución, tanto monofásicos, como trifásicos y una

forma de cuantificarlas.

Se conceptualizan dos tipos de pérdidas básicas en cualquier sistema de

potencia, ya sea en la distribución, la transmisión, la sub – transmisión o la

generación. No obstante, a que diariamente se introducen diseños con la más

avanzada tecnología para evitarlas o reducirlas; estas son: PERDIDAS BAJO

CARGA y PERDIDAS EN VACIO. Las primeras son proporcionales a la cantidad

de carga que este portando el sistema y el tiempo en que se mantenga dicha

carga. Las segundas se presentan por la naturaleza de los sistemas eléctricos,

de generar campos electromagnéticos capaces de hacer circular corrientes

por cualquier medio, sean estos los conductores, las bobinas de los

transformadores, el hierro del núcleo, etc., o por todo aquel material

conductor, semiconductor o dieléctrico que haga parte del sistema de

potencia.

Además de la anterior clasificación, estas pérdidas se dividen en pérdidas de

potencia y en pérdidas de energía.

xiv

Siendo las pérdidas de potencia, las que se generan por el hecho de tener

una infraestructura, en este caso para distribuir energía, para transportarlas y

mantener el sistema en funcionamiento; es decir que si el porcentaje de

pérdidas en un sistema cualquiera oscila del 20 al 25%, será necesario

diseñarlo con esa capacidad adicional para transportar las pérdidas, de lo

contrario el sistema no cumplirá el objetivo de entregar la energía

demandada por los usuarios finales de manera eficiente y segura.

Las pérdidas de energía se determinan a partir de las nombradas

anteriormente y aplicarles una unidad de tiempo.

No se deja de lado, entonces el objetivo del primer análisis de mostrar los

parámetros para adecuar un sistema de distribución capaz de suplir el

crecimiento de la demanda de energía teniendo en cuenta las características

de la carga del sistema y la posible disminución de las pérdidas, de costos de

mantenimiento, de costos de operación y una mejor calidad y confiabilidad

del servicio, lo que representará una menor inversión y mayor beneficio para

la empresa y el cliente.

Un sistema de distribución se debe diseñar de modo que pueda suplir el

crecimiento de la carga, con un gasto mínimo. Teniendo en cuenta que se

necesita la flexibilidad para abastecer el crecimiento de la carga en zonas ya

existentes, como también el crecimiento de la carga de zonas en desarrollo.

Se presenta entonces, la información necesaria acerca de transformadores de

distribución normalizados en las redes de distribución tanto trifásicas como

monofásicas, así como las estructuras utilizadas en la red de distribución

analizada.

xv

Se toma como referencia el primer trabajo, ya mencionado, del que

destacamos lo siguiente:

Las conclusiones, principalmente en los párrafos 5 y 6, en los que se concluye

la posibilidad y factibilidad de implementar el sistema monofásico propuesto

en los estratos uno y dos y que para los estratos restantes; tres, cuatro, cinco

y seis, por características inherentes a la densidad de carga, no se

recomienda su implementación.

Sin embargo y por sugerencias del jurado calificador, también se profundizara

en el estrato cuatro.

Los consumos promedio en los estratos uno y cuatro, la distribución del

consumo de electricidad, los planos de los barrios para los que se realizó el

levantamiento de redes, que son: El mirador de Marruecos y Normandía,

forman parte de los antecedentes necesarios para la presente realización.

De igual manera, se hace una reseña teórica y se introducen tablas de

fabricantes, importantes para relacionar los cálculos y los valores de los

mismos a los resultados de la investigación.

En el capítulo tercero se realiza un ejercicio de especificación de los

elementos de protección eléctrica de los sistemas comparados, por expresa

solicitud del ingeniero Renato Céspedes, quien en su momento y como jurado

calificador sugirió se hiciera en la complementación.

A manera de objetivo general de esta complementación se presenta lo

siguiente:

xvi

Profundizar en el estudio de pérdidas propias de los transformadores de

distribución presentados en el proyecto “ANALISIS TECNICO ECONOMICO DE

UNA RED DE DISTRIBUCION OPTIMA, PARA SATISFACER EL CRECIMIENTO

DE LA DEMANDA” y en otros aspectos técnicos como la especificación de las

protecciones.

Y como objetivos específicos se destacan:

· Establecer los parámetros de la carga analizada.

· Presupuestar las cantidades de obra en cada uno de los sistemas de

distribución comparados y los costos asociados a cada uno de ellos.

· Establecer las características técnicas de los transformadores monofásicos

y de los transformadores trifásicos e identificar las pérdidas en vacío y

bajo carga de cada uno.

· Cuantificar las pérdidas en cada uno de los transformadores utilizados en

la comparación, tomando como referencia los estratos uno y cuatro.

· Realizar un cálculo mediante el cual se pretende especificar los elementos

de protección requeridos en la red de distribución.

· Identificar las estructuras normalizadas, base para la realización de los

presupuestos de las obras.

1 - 1

1 COMPARACION ECONOMICA DEL SISTEMA DE DISTRIBUCION DE

ENERGIA EN EL ESTRATO UNO, CON USO DE TRANSFORMADORES

MONOFASICOS Y TRANSFORMADORES TRIFASICOS.

1.1 DISGREGACION DEL CONSUMO

A continuación se presenta el desglose del consumo de energía eléctrica

para los estratos uno y cinco.

Tabla 1.1. Consumo promedio – Estrato uno.1

USOPROMEDIO HORAS

USO/DIAKW

KWH/MES

ILUMINACION 5 0.32 49

COCCION 2 1.083 65

NEVERA 24 0.113 82

TELEVISION 3 0.222 20

RADIO 3 0.011 1

PLANCHA 0.5 0.366 6

TOTAL 2.115 223

1 GUALDRON, Mònica – HERRERA, Edgar. EVALUACION TECNICO-ECONOMICA....Santa Fe de Bogotá, Universidad de La Salle, 1999.p.50.

1 - 2

Figura 1.1. Desglose del consumo de electricidad en el Estrato 1.2

Tabla 1.2. Consumo Promedio – Estrato cuatro.

USOPROMEDIO HORAS

USO/DIA KW KWH/MES

ILUMINACION 6 1.30 234COCCION 3 1.60 144NEVERA 24 0.30 216

TELEVISION 4 1.50 180RADIO 3 0.10 9

PLANCHA 0.5 0.90 13.5TOTAL 5.7 796.5

2 CONSULTORIA COLOMBIANA. Redes para barrios Subnormales o de desarrolloprogresivo. Empresa de Energía de Bogotá, D.C. 1994 P.30

DISTRIBUCION DEL CONSUMO DE ELECTRICIDAD

29%

37%

9%

2.6%22 %

0.4%COCCION

NEVERA

TELEVISION

PLANCHA

ILUMINACION

RADIO

1 - 3

Figura 1.2. Desgregación del consumo de electricidad en el estrato 4.

1.2 CAPACIDAD DEL TRANSFORMADOR

De acuerdo con las tablas anteriores vemos que la carga promedio en el

estrato 1 es de 2.115kW, y en el estrato cuatro es de 5.7kW. Con estos

valores y con el factor de potencia de 0.98(3) para E1 y 0.96 para E4,

calculamos la potencia aparente.

3 GUALDRON, Mònica – HERRERA, Edgar. EVALUACION TECNICO-ECONOMICA...Bogotá, Universidad de La Salle, 1999.p.55 y 69.

DISTRIBUCION DEL CONSUMO DEELECTRICIDAD

29%

27%

18%

2%

23%1%

ILUMINACION

NEVERA

COCION

PLANCHA

TELEVISION

RADIO

1 - 4

Para el estrato uno.

Y kVA – 5.7 – 5.93 0.96

Para el estrato cuatro.

Donde:

KVA Potencia aparente por usuario

KW Carga o potencia real consumida por usuario

COS ø Factor de potencia

Con el anterior resultado se procede a calcular la capacidad del

transformador de distribución, sea éste, monofásico o trifásico, de acuerdo a

la siguiente expresión:

Donde:

n. Es el número de usuarios conectados al transformador

FD Es el factor de diversidad (ver anexo A)

A.P. Es el consumo en kVA del alumbrado público (0.081/Poste).

kVAkW

COS ø= = =

21150 98

2158..

.

NT n kVA usuario FD A P= +* / * . .

1 - 5

Otros parámetros a tener en cuenta para el diseño y tomados del estudio

anterior, son:

Tasa de crecimiento del consumo: T = 3%

Tiempo de proyección del estudio: t = 15 años

Regulación en la red de baja tensión: RBT = 3%

Regulación en la red de media tensión: RMT = 1%

Tasa interna de retorno: i = 12%

1.3 RED DE DISTRIBUCION CON TRANSFORMADORES MONOFASICOS EN

ESTRATO UNO

En la tabla 1.3. se muestran los resultados de la aplicación anterior, para el

estrato en mención, tales como capacidad del transformador (N.T),

cargabilidad (C.) y consumo proyectado, a quince años (C.F.).

Las longitudes de cada tramo en media (Long. M.T.) y baja tensión (Long.

B.T.), así como las acometidas, se pueden verificar en el anexo B; Redes del

barrio Mirador de Marruecos. Sistema Monofásico.

Tabla 1.3. Resultados en estrato uno, con transformadores monofásicos.

Estrato 1Carga (kVA) 2.158Año 15.0Tasa de Crecimiento 0.0% anualFactor de potencia (A.P) 0.95

1 - 6

TRAMO Long.M.T.(m)

Long.B.T.(m)

NoUsuari

os

F.D. A.P. A.P.(kVA)

Carga/T(kVA)

N.T. C

1 40 80 29 0.33 0.324 0.341 20.993 25.00 0.8402 94 28 17 0.39 0.243 0.256 14.563 15.00 0.9713 63 30 20 0.38 0.162 0.171 16.571 25.00 0.6634 72 85 29 0.32 0.405 0.426 20.453 25.00 0.8185 35 43 17 0.39 0.243 0.256 14.563 15.00 0.9716 45 24 9 0.43 0.162 0.171 8.522 10.00 0.8527 63 0 9 0.43 0.081 0.085 8.437 10.00 0.8448 35 131 31 0.32 0.567 0.597 22.004 25.00 0.8809 62 0 9 0.43 0.081 0.085 8.437 25.00 0.337

10 37 43 22 0.36 0.243 0.256 17.347 25.00 0.69411 75 60 29 0.33 0.243 0.256 20.908 25.00 0.836

TOTAL 621 524 221 2.754 2.899 172.798 225.00 0.768

Donde:

F.D. Es el factor de diversidad (ver anexo A)

A.P. Es la carga de alumbrado público, por transformador, al instalar

luminarias de sodio de 70W, con pérdidas propias de 11W, para un total

de 81W de carga.

N.T. es la potencia nominal del transformador alimentador,

C es la cargabilidad del transformador y se obtiene de la relación entre la

potencia real de consumo al aplicar la fórmula de la pag. 4, con la

potencia nominal del transformador alimentador.

De la tabla anterior observamos que el promedio de la longitud de cada

tramo de media tensión, es de: 56m. El número total de usuarios atendidos

es de 221; con 3 transformadores monofásicos de 10kVA, 1 de 15kVA y 7 de

25kVA, que corresponde a un total de 220kVA de capacidad instalada; Con

0.99kVA de capacidad instalada por usuario. El aumento del consumo en este

sistema, se asume nulo debido a que los usuarios asignados a cada

1 - 7

transformador se mantienen más controlados por su reducido número, y por

la menor explosión demográfica en un área mas reducida.

1.3.1 Costos Asociados A La Red De Distribución Monofásica

En la siguiente tabla se muestran los elementos requeridos para satisfacer la

demanda de energía a 221 usuarios del estrato uno, con el valor unitario de

cada elemento y el valor total de la instalación, según el levantamiento

realizado en el barrio mirador de Marruecos.

Las cantidades y la norma aplicada se aprecian en el anexo C; Costos de la

red de distribución para sistema monofásico, en estrato uno.

TABLA 1.4. Análisis de costo unitario de la red de distribución utilizando

transformadores monofásicos. Cantidades de obra – estrato uno

DESCRIPCION TOTAL V. UNIT V. TOTAL42

Abrazadera en U para fijación de cruceta 19 8,058 $ 153,093Abrazadera para fijación de transformador(de una salida)

24 26,815 $ 643,558

Abrazaderas de dos salidas 5 7,406 $ 37,030Accesorios de puesta a tierra 27 268,079 $ 7.238.120Aislador de pin ANSI 55-1 14 17,675 $ 247.444Aislador de pin ANSI 55-5 24 17,366 $ 416.780Aislador de suspención ANSI 52-1 26 40,028 $ 1,040,720Amarre plástico para cable trenzado 66 1,323 $ 87.285Caja bifásica tipo intemperie para acometidaen B.T.

36 12,110 $ 435.974

Conector de compresión de ranurasparalelas

28 2,513 $ 70.357

Conector tipo cuña 4 1,277 $ 5.108

1 - 8

Conector tipo tornillo 145 1,170 $ 169.598Cortacircuitos de cañuela 100A;15kV 11 105,268 $ 1,157,944Cruceta de madera de 2.0m. 41 34,385 $ 1,409.785Diagonal metálica en ángulo para soporte debandera

37 11,034 $ 408.255

Diagonal metálica en ángulo para soporte decruceta

8 10,845 $ 86.756

Espárrago de 5/8" por 24" 44 6,294 $ 276,934Estribo y conector para cable desnudo No 2AWG

14 3,852 $ 53.934

Fusible dual f24 2 15,000 $ 30.000Fusible dual f25 2 16,895 $ 33.790Fusible dual f27 7 16,895 $ 118,265Fusible NH00-50A 4 7,000 $ 28.000Fusible NH00-80A 4 7,400 $ 29.600Fusible NH1-125A 14 11,100 $ 155,400Grapa de suspención para cable trenzadode B.T.

5 9,617 $ 48.085

Grapa de retención para red trenzada 26 10,496 $ 272,888Grapa para operar en caliente 14 16,274 $ 227.830Grapa terminal tipo recto de No 2 - 4/0 AWG 9 17,600 $ 158.396Hebilla de acero inoxidable de 5/8" 86 585 $ 50,295Herraje para soporte de seccionador 10 10,397 $ 103.968Luminaria de Sodio de 70 W 36 128,444 $ 4,623.993Medidor de energía, monofásico bifilar 120V1x15A, clase 2

221 50,017 $ 11,053,746

Metros de cable de aluminio 4 AWGdesnudo (M.T.)

1484 877 $ 1,301,809

Metros de cable de aluminio 2*2+1*4 AWGaislado, trenzado (B.T.)

540 4,444 $ 2,399.544

Metros de cable de cobre # 4AWG desnudo(acometida 1/2T)

30 3,115 $ 93.452

Metros de cable de cobre # 6AWG aislado600V (salida Tx)

74 2,206 $ 163.239

Metros de cable de cobre 2x14 AWGaislado, con neutro concéntrico. (acom.Lum.)

69.5 4,037 $ 280.558

Metros de cable de cobre aislado 2x8 AWG,con neutro concéntrico.(Acom. Usuar)

1547 4,232 $ 6,546,904

Metros de cinta de acero inoxidable 81 2,426 $ 196.515Pararrayos 10 KA, 9 KV de oxido metálico 11 111,976 $ 1,231,741Percha porta - aislador de un puesto 36 3,469 $ 124,881Perno de ojo de 5/8" x 545 mm tipo 5 40 7,573 $ 302.905Porta – aislador pasante para cruceta de 38 5,722 $ 217.428

1 - 9

madera 11,4 -13,2 KVPoste de concreto 10 m, 510 Kg 13 246,898 $ 3,209.674Poste de concreto 10 m, 1050 Kg 0 418,227 $ 0Poste de concreto 12 m, 1050 Kg 8 565,028 $ 4.520.226Poste de concreto 12 m, 510 Kg 7 403,396 $ 2.823.771Poste de concreto 12 m, 750 Kg 6 479,994 $ 2.879.966Seccionador portafusible para B.T. 160A 20 85,963 $ 1,719.250Templete 8 56,515 $ 452.122Tensor de acometida 442 4,854 $ 2,145,280Tornillo de acero galvanizado 5/8" x 5" 35 1,839 $ 64.356Tornillo de acero galvanizado 5/8" x 8" 42 2,225 $ 93.446Tornillo de carruaje 5/8" x 1 1/2" tipo 2 55 1,005 $ 55,281Transformador monofásico 7.62 kV 240-120V, 10 KVA

2 1,195,632 $ 2,391,264

Transformador monofásico 7.62 kV 240-120V, 15 KVA

2 1,592,010 $ 3,184,020

Transformador monofásico 7.62 kV 240-120V, 25 kVA

7 1,747,023 $ 12,229,158

Varilla de puesta a tierra de 5/8" x 1,5 m yconector

27 15,697 $ 423.817

TOTAL $ 80,187,537

De la tabla se deduce que el costo por kVA instalado es de $ 356.389 / kVA.

Además que para entregar energía eléctrica a un cliente de estrato uno se

requieren de $ 362.839 / usuario. Estos valores sirven para comparar la

inversión especifica, con transformadores monofásicos y con transformadores

trifásicos.

1 - 10

1.4 RED DE DISTRIBUCION CON TRANSFORMADORES TRIFASICOS EN

ESTRATO UNO

En la tabla 1.5. de la siguiente página, se muestran los resultados de la

aplicación de las secciones 1.1 y 1.2, para la red de distribución con

transformadores trifásicos, tales como capacidad del transformador (N.T),

cargabilidad (C.) y consumo proyectado a quince años (C.F.)

Las longitudes de cada tramo en media (Long M.T.) y baja tensión (Long

B.T.), así como las acometidas, se pueden verificar en el anexo D; Redes del

barrio Mirador de Marruecos. Sistema Trifásico.

Tabla 1.5. Resultados en estrato uno, con transformadores trifásicos.

Estrato 1Carga (kVA) 2.158Año 15.0Tasa de Crecimiento 3.0% AnualFactor de Potencia de A. Público 0.95Transf Lg.

M.T.(m)

Lg.B.T.(m)

NoUsuarios

F.D. A.P. A.P.(kVA)

Carga /T(kVA)

Carga15 años

N.T. C.A. C.F.

1 81 147 46 0.26 0.567 0.597 26.407 40.81 45 0.587 0.9072 139 237 66 0.23 0.972 1.023 33.782 52.06 75 0.450 0.6943 50 223 58 0.24 0.81 0.853 30.892 47.65 75 0.412 0.6354 54 264 51 0.25 1.134 1.194 28.708 44.06 45 0.638 0.979

TOTAL 324 871 221 3.666 119.788 184.581 240 0.499 0.769

Donde:

C.A. Es la cargabilidad del transformador al montaje del mismo.

C.F. Es la cargabilidad futura que se espera a un periodo de 15 años. (para

el sistema monofásico la cargabilidad futura; debido a que el

1 - 11

transformador se confina a una zona o grupo de usuarios y que por sus

características de consumo no presentan un aumento significativo de

carga, se asume misma que al periodo inicial).

C.F. = C*(1+T)^t

De la tabla anterior se observan las cantidades de conductor requerido en

cada tramo, lo que servirá luego para hacer la comparación entre los dos

sistemas analizados. El número total de usuarios atendidos es de 221; con 2

transformadores trifásicos de 45kVA y 2 de 75kVA. Esto indica una potencia

instalada de 240kVA, a razón de 1.085 kVA/usuario, incluido el alumbrado

público. El consumo futuro de estos usuarios será de 184.5 kVA.

La diferencia entre los consumos futuros y los factores de cargabilidad se

debe a los factores de demanda diversificada utilizados en cada uno de los

transformadores y mas específicamente en cada tramo. Es decir que para

cada cálculo, se aplica un factor de demanda diversificada de acuerdo con el

numero de usuarios que alimenta un tramo y cada transformador, por lo que

se requiere de un factor de diversidad diferente.

1.4.1 Costos Asociados A La Red De Distribución Trifásica

En la tabla 1.6, se aprecian los valores finales de cantidades, de cada ítem,

así como su valor unitario y su valor total. Para una mayor especificación ver

anexo E.

1 - 12


transformadores trifásicos. Cantidades de obra – estrato uno

DESCRIPCION TOTAL V. UNIT V. TOTALCANTIDAD DE ESTRUTURASAbrazadera de una salida (fijartransformador)

10 26,815 $ 268,149

Abrazadera en U para fijación de cruceta 10 8,058 $ 80,575Abrazaderas de dos salidas 4 7,406 $ 29,624Accesorios de puesta a tierra 29 268,079 $ 7,774,277Aislador de pin ANSI 55-5 38 17,366 $ 659,902Aislador de suspención ANSI 52-1 36 40,028 $ 1,440,996Amarre plástico para cable trenzado 90 1,323 $ 119,025Caja trifásica tipo intemperie paraacometida en B.T.

42 16,147 $ 678,182


48 2,513 $ 120,612

Conector de tornillo 194 1,170 $ 226,910Cortacircuitos de cañuela 100A;15kV 12 105,268 $ 1,263,211Cruceta de madera de 2.0m. 32 34,385 $ 1,100,320Diagonal metálica en ángulo para soportede bandera

4 11,034 $ 44,136

Diagonal metálica en ángulo para soportede cruceta

52 10,845 $ 563,914

Espárrago de 5/8" por 24" 28 6,294 $ 176,231Estribo y conector para cable desnudoNo 1/0 AWG

12 5,452 $ 65,428

Fusible dual f25 6 16,895 $ 101,370Fusible dual f26 6 17,500 $ 105,000Fusible NH00-160A 12 10,000 $ 120,000Fusible NH2-250A 12 15,100 $ 181,200Grapa de retención para red trenzada 33 10,496 $ 346,357Grapa de suspención para baja tensión 23 13,225 $ 304,175Grapa para operar en caliente 12 16,274 $ 195,283Grapa terminal tipo recto de No 2 - 4/0AWG

12 17,600 $ 211,194

Hebilla de acero inoxidable de 5/8" 101 585 $ 59,067Herraje para soporte de seccionador 8 10,580 $ 84,640Luminaria de Sodio de 70 W 42 128,444 $ 5,394,658Medidor de energía, monofásico 120V1x15A, clase 2

221 50,017 $ 11,053,746

Metros de cable de aluminio No. 4 AWGdesnudo (red M.T.)

996 877 $ 873,721

Metros de cable de aluminio 3*2+1*4 873 6,004 $ 5,241,623

1 - 13

AWG aislado, trenzado (red B.T.)Metros de cable de cobre # 4AWGdesnudo (acometida 1/2T)

48 3,009 $ 144,412

Metros de cable de cobre # 4AWGaislado 600V (salida Tx)

48 3,439 $ 165,048

Metros de cable de cobre 2x14 AWGaislado, con neutroconcéntrico.(acometida luminaria)

126 4,037 $ 508,637

Metros de cable de cobre aislado 2x8AWG, neutro concéntrico (acometidausuario)

1547 4,232 $ 6,546,904

Metros de cable de cobre trenzado 3*2 +1*4 AWG (derivaciones)

72 15,855 $ 1,141,569

Metros de cinta de acero inoxidable 101 2,426 $ 245,037Pararrayos 10 KA, 9 KV de oxido metálico 12 111,976 $ 1,343,718Percha porta - aislador de un puesto 86 3,469 $ 298,327Perno de ojo abierto 4 7,401 $ 29,603Perno de ojo de 5/8" x 545 mm tipo 5 62 7,573 $ 469,503Porta - aislador pasante para cruceta demadera 11,4 -13,2 KV

38 5,722 $ 217,428

Poste de concreto 10 m, 510 Kg 31 246,898 $ 7,653,838Poste de concreto 12 m, 1050 Kg 6 565,028 $ 3,390,170Poste de concreto 12 m, 750 Kg 4 479,994 $ 1,919,977Seccionador porta fusible para B.T. 80A. 12 274,154 $ 3,289,851Seccionador porta fusible para B.T. 125A 12 421,070 $ 5,052,845Templete 7 56,515 $ 395,606Tensor de acometida 442 4,854 $ 2,145,280Tornillo de acero galvanizado 5/8" x 18" 16 2,599 $ 41,587Tornillo de acero galvanizado 5/8" x 5" 52 1,839 $ 95,614Tornillo de acero galvanizado 5/8" x 8" 12 2,225 $ 26,699Tornillo de carruaje 5/8" x 1 1/2" tipo 2 18 1,005 $ 18,092Transformador trifásico 11,4 Kv 208-120V, 45 KVA

2 4,034,478 $ 8,068,956

Transformador trifásico 11,4 Kv 208-120V, 75 KVA

2 5,101,412 $ 10,202,823

Tuerca de ojo alargado de 5/8" 1 6,571 $ 6,571Varilla de puesta a tierra de 5/8" x 8" yconector

29 15,697 $ 455,211

TOTAL $ 92,756,834

De acuerdo con la tabla anterior el costo de la red de distribución trifásica es

de $ 386.486/kVA y de $419.714/usuario.

1 - 14

1.5 RED DE DISTRIBUCION CON TRANSFORMADORES MONOFASICOS EN

ESTRATO CUATRO

En la tabla 1.7. se muestran los resultados de la aplicación anterior, para el

estrato en mención, tales como capacidad del transformador (N.T),

cargabilidad (C.) y consumo proyectado, a quince años (C.F.).

Las longitudes de cada tramo en media (Long. M.T.) y baja tensión (Long.

B.T.), así como las de acometidas, se pueden verificar en el anexo F; Redes

del barrio Normandía. Sistema Monofásico.

Tabla 1.7. Resultados en estrato cuatro, con transformadores monofásicos.

Estrato 4Carga (kVA) 5.93Año 15Tasa de crecimiento demanda 0.0% AnualFactor de Potencia A. Publico. 0.95Transf Lg.

M.T.(m)

Lg.B.T.(m)

NoUsuari

os

F.D. A.P. A.P.(kVA)

Cargatrans(kVA)

N.T. C

1 80 11 0.42 0.162 0.171 27.567 25.00 1.1032 125 125 16 0.39 0.243 0.256 37.259 37.50 0.9943 115 70 10 0.43 0.243 0.256 25.755 25.00 1.0304 280 65 18 0.38 0.243 0.256 40.817 37.50 1.0885 105 95 23 0.36 0.243 0.256 49.356 50.00 0.9876 30 9 0.43 0.81 0.853 23.802 25.00 0.9527 60 17 0.39 0.81 0.853 40.169 37.50 1.0718 115 75 26 0.34 0.243 0.256 52.677 50.00 1.0549 40 75 10 0.43 0.243 0.256 25.755 25.00 1.030

10 60 50 16 0.39 0.162 0.171 37.174 37.50 0.99111 195 55 23 0.36 0.243 0.256 49.356 50.00 0.98712 40 95 23 0.36 0.324 0.341 49.441 50.00 0.98913 60 65 17 0.39 0.243 0.256 39.572 37.50 1.05514 50 60 18 0.38 0.243 0.256 40.817 37.50 1.088

1 - 15

15 42 70 26 0.34 0.162 0.171 52.592 50.00 1.05216 105 110 16 0.39 0.243 0.256 37.259 37.50 0.99417 60 60 6 0.44 0.162 0.171 15.826 15.00 1.05518 145 45 16 0.39 0.439 0.462 37.465 37.50 0.99919 95 40 11 0.42 0.243 0.256 27.652 25.00 1.10620 95 40 10 0.43 0.243 0.256 25.755 25.00 1.03021 55 16 0.39 0.243 0.256 37.259 37.50 0.99422 45 125 24 0.35 0.486 0.512 50.324 50.00 1.00623 80 75 18 0.38 0.324 0.341 40.902 37.50 1.091

Total 1942 1530 380 7.368 864.550 840.00 1.029

De la tabla anterior se observa que el número total de usuarios atendidos es

de 380; con 6 transformadores de 50kVA, 10 de 37.5kVA, 6 de 25kVA y 1 de

15kVA, que suman una potencia total instalada de 840kVA, a razón de 2.21

kVA/usuario, incluyendo el alumbrado público.

1.5.1 Costos Asociados A La Red De Distribución Monofásica

En la siguiente tabla se muestran los elementos requeridos para satisfacer la

demanda de energía a 380 usuarios del estrato cuatro, con el valor unitario

de cada elemento y el valor total de la instalación, según el levantamiento

realizado en el barrio Normandía.

Las cantidades y la norma aplicada se aprecian en el anexo G; Costos de la

red de distribución para sistema monofásico, en estrato cuatro.

1 - 16


transformadores monofásicos. Cantidades de obra – estrato cuatro.

DESCRIPCION TOTAL V. UNIT V. TOTAL42

Abrazadera en U para fijación de cruceta 41 8,058 $ 330,358Abrazadera para fijación de transformador(de una salida)

99 26,815 $ 2,654,675

Abrazaderas de dos salidas 5 7,406 $ 37,030Accesorios de puesta a tierra 42 268,079 $ 11,259,297Aislador de pin ANSI 55-1 31 17,675 $ 547,911Aislador de pin ANSI 55-5 71 17,366 $ 1,232,975Aislador de suspención ANSI 52-1 36 40,028 $ 1,440,996Amarre plástico para cable trenzado 84 1,323 $ 111,090Caja bifásica tipo intemperie paraacometida en B.T. 54 12,110 $ 653,962

Conector de compresión de ranurasparalelas 58 2,513 $ 145,740

Conector tipo tornillo 187 1,170 $ 218,723Cortacircuitos de cañuela 100A;15kV 22 105,268 $ 2,315,887Cruceta de madera de 2.0m. 67 34,385 $ 2,303,795Diagonal metálica en ángulo para soportede bandera 61 11,034 $ 673,069

Diagonal metálica en ángulo para soportede cruceta 12 10,845 $ 130,134

Espárrago de 5/8" por 24" 55 6,294 $ 346,168Estribo y conector para cable desnudo No2 AWG

37 3,852 $ 142,539

Fusible dual f25 1 16,895 $ 16,895Fusible dual f27 6 18,515 $ 111,090Fusible dual f28 10 20,184 $ 201,840Fusible dual f30 6 22,483 $ 134,895Fusible NH00-80A 1 7,400 $ 7,400Fusible NH1-125A 6 11,100 $ 66,600Fusible NH2-200A 10 15,100 $ 151,000Fusible NH2-250A 6 15,100 $ 90,600Grapa de retención para red trenzada 28 10,496 $ 293,879Grapa para operar en caliente 24 16,274 $ 390,566Grapa terminal tipo recto de No 2 - 4/0AWG

8 17,600 $ 140,796

Hebilla de acero inoxidable de 5/8" 138 585 $ 80,705Herraje para soporte de seccionador 22 10,397 $ 228,730Luminaria de Sodio de 70 W 54 128,444 $ 6,935,989Medidor de energía, monofásico bifilar 380 50,017 $ 19,006,441

1 - 17

120V 1x15A, clase 2Metros de cable de aluminio 4 AWGdesnudo (M.T.)

5810 877 $ 5,096,706

Metros de cable de aluminio 2*2+1*4AWG aislado, trenzado (B.T.)

1538 4,444 $ 6,834,257

Metros de cable de cobre # 4AWGdesnudo (acometida 1/2T)

66 3,115 $ 205,594


150 2,956 $ 443,368

Metros de cable de cobre 2x14 AWGaislado, con neutro concéntrico. (acom.Lum.)

107 4,037 $ 431,938

Metros de cable de cobre aislado 2x8AWG (Acometida usuario)

2660 4,306 $ 11,453,747

Metros de cable de cobre trenzado2x2+1x4 AWG

16 11,696 $ 187,142

Metros de cinta de acero inoxidable 120 2,426 $ 291,133Pararrayos 10 KA, 9 KV de oxido metálico 22 111,976 $ 2,463,482Percha porta - aislador de un puesto 68 3,469 $ 235,886Perno de ojo de 5/8" x 545 mm tipo 5 36 7,573 $ 272,615Porta - aislador pasante para cruceta demadera 11,4 -13,2 KV

108 5,722 $ 617,953

Poste de concreto 10 m, 510 Kg 19 246,898 $ 4,691,062Poste de concreto 12 m, 1050 Kg 13 565,028 $ 7,345,367Poste de concreto 12 m, 510 Kg 14 403,396 $ 5,647,542Poste de concreto 12 m, 750 Kg 9 479.994 $ 4.319.948Seccionador portafusible para B.T. 25A 2 85,673 $ 171,346Seccionador portafusible para B.T. 50A 12 168,379 $ 2,020,553Seccionador portafusible para B.T. 80A 32 274,154 $ 8,772,936Templete 7 56,515 $ 395,606Tensor de acometida 920 4,854 $ 4,465,289Tornillo de acero galvanizado 5/8" x 5" 69 1,839 $ 126,873Tornillo de acero galvanizado 5/8" x 8" 44 2,225 $ 97,896Tornillo de carruaje 5/8" x 1 1/2" tipo 2 106 1,005 $ 106,541Transformador monofásico 6.58 kV 240-120 V, 15 kVA

1 1,592,010 $ 1,592,010

Transformador monofásico 6.58 kV 240-120 V, 25 kVA

6 1,686,785 $ 10,120,709

Transformador monofásico 6.58 kV; 240-120 V;37.5kVA

10 1,819,440 $ 18,194,400

Transformador monofásico 6.58 kV; 240-120 V;50 kVA

6 1,990,942 $ 11,945,655

Tuerca de ojo alargado de 5/8" 8 6,571 $ 52,566Varilla de puesta a tierra de 5/8" x 1,5 m y 42 15,697 $ 659,271

1 - 18

conectorTOTAL $ 161,661,169

De la tabla anterior el costo de la red de distribución monofásica para el

estrato 4 es de $161’661.169, lo que índica $425.424/usuario y $192.453/kVA

instalado.

1.6 RED DE DISTRIBUCION CON TRANSFORMADORES TRIFASICOS EN

ESTRATO CUATRO

En la tabla 1.9. de la siguiente página, se muestran los resultados de la

aplicación de las secciones 1.1 y 1.2, para la red de distribución con

transformadores trifásicos, tales como capacidad del transformador (N.T),

cargabilidad (C.) y consumo proyectado a quince años (C.F.)

Las longitudes de cada tramo en media (Lg. M.T.) y baja tensión (Lg. B.T.),

así como las acometidas, se pueden verificar en el anexo H; Redes del barrio

Normandía. Sistema Trifásico.

Tabla 1.9. Resultados en estrato cuatro, con transformadores trifásicos.

Estrato 4Carga (kVA) 5.93Año 15.0Tasa de Crecimiento 3.00%Factor de Potencia A.P. 0.95 CTransf Lg.

M.T.(m)

Lg.B.T.(m)

NoUsuarios

F.D. A.P. A.P.(kVA)

CargaTrans(kVA)

Carga15

Años(kVA)

N.T. C.A. C.F.

1 - 19

1 455 34 0.3 2.321 2.443 62.929 96.68 75.00 0.839 1.2892 415 440 79 0.23 2.182 2.297 110.045 170.16 112.50 0.978 1.5133 190 405 43 0.27 3.152 3.318 72.165 110.58 75.00 0.962 1.4744 130 535 72 0.23 2.176 2.291 100.491 155.28 112.50 0.893 1.3805 175 1380 51 0.25 1.496 1.575 77.182 119.37 112.50 0.686 1.0616 145 195 44 0.23 0.952 1.002 61.014 94.50 75.00 0.814 1.2607 95 315 57 0.24 1.907 2.007 83.130 128.39 112.50 0.739 1.141

Total 1150 3725 380 14.933 566.956 874.97 675.00 0.840 1.296

De la tabla anterior se observa que el numero total de usuarios atendido es

de 380, con 3 transformadores de 75kVA y 4 de 112.5kVA para un total de

675kVA de potencia instalada, a razón de 1.77kVA/usuario, incluyendo el

alumbrado público. El consumo futuro para este sistema es de 875kVA.

1.6.1 Costos Asociados A La Red De Distribución Trifásica

En la tabla 1.10, se aprecian los valores finales de cantidades de cada ítem,

así como su valor unitario y su valor total. Para una mayor especificación ver

anexo J.


transformadores trifásicos. Cantidades de obra – estrato cuatro

DESCRIPCION TOTAL V. UNIT V. TOTALCANTIDAD DE ESTRUTURASAbrazadera de una salida (fijartransformador)

17 26,815 $ 455,853

Abrazadera en U para fijación de cruceta 18 8,058 $ 145,035Abrazaderas de dos salidas 12 7,406 $ 88,872Accesorios de puesta a tierra 75 268,079 $ 20,105,888Aislador de pin ANSI 55-5 28 17,366 $ 486,244Aislador de suspención ANSI 52-1 66 40,028 $ 2,641,827

1 - 20

Amarre plástico para cable trenzado 185 1,323 $ 244,663Caja trifásica tipo intemperie paraacometida en B.T.

87 16,147 $ 1,404,806


30 2,513 $ 75,383

Conector de tornillo 414 1,170 $ 484,231Conector tipo cuña 27 1,277 $ 34,476Cortacircuitos de cañuela 100A;15kV 21 105,268 $ 2,210,620Cruceta de madera de 2.0m. 36 34,385 $ 1,237,860Diagonal metálica en ángulo parasoporte de bandera

31 11,034 $ 342,052

Diagonal metálica en ángulo parasoporte de cruceta

24 10,845 $ 260,268

Espárrago de 5/8" por 24" 8 6,294 $ 50,352Estribo y conector para cable desnudoNo 4 AWG

21 3,852 $ 80,901

Fusible dual f26 9 17,500 $ 157,500Fusible dual f28 12 19,000 $ 228,000Fusible NH2-250A 18 15,100 $ 271,800Fusible NH2-400A 24 20,100 $ 482,400Grapa de retención para red trenzada 75 10,496 $ 787,176Grapa de suspensión para baja tensión 44 13,225 $ 581,900Grapa para operar en caliente 21 16,274 $ 341,745Grapa terminal tipo recto de No 2 - 4/0AWG

18 17,600 $ 316,791

Hebilla de acero inoxidable de 5/8" 207 585 $ 121,058Herraje para soporte de seccionador 14 10,397 $ 145,555Luminaria de Sodio de 70 W 87 128,444 $ 11,174,650Medidor de energía, monofásico 120V1x15A, clase 2

380 50,017 $ 19,006,441

Metros de cable de aluminio No. 4 AWGdesnudo (red M.T.)

3462 877 $ 3,036,970

Metros de cable de aluminio 2*2+1*4AWG aislado, trenzado (red B.T.)

2725 6,004 $ 16,361,309

Metros de cable de cobre # 4AWGdesnudo (acometida 1/2T)

84 3,115 $ 261,665


84 3,439 $ 288,834

Metros de cable de cobre 2x14 AWGaislado, con neutroconcéntrico.(acometida luminaria)

261 4,037 $ 1,053,605

Metros de cable de cobre aislado 2x8AWG, neutro concéntrico (acometida

1900 4,232 $ 8,040,800

1 - 21

usuario)Metros de cable de cobre trenzado 2*2 +1*4 AWG (derivaciones)

160 11,696 $ 1,871,424

Metros de cinta de acero inoxidable 5/8 207 2,426 $ 502,205Pararrayos 10 KA, 9 KV de oxidometálico

21 111,976 $ 2,351,506

Percha porta - aislador de un puesto 176 3,469 $ 610,529Perno de ojo abierto 9 7,401 $ 66,607Perno de ojo de 5/8" x 545 mm tipo 5 123 7,573 $ 931,434Porta - aislador pasante para cruceta demadera 11,4 -13,2 kV

28 5,722 $ 160,210

Poste de concreto 10 m, 510 Kg. 65 246,898 $ 16,048,371Poste de concreto 10 m, 1050 Kg. 3 418,227 $ 1,254,682Poste de concreto 12 m, 1050 Kg. 7 565,028 $ 3,955,198Poste de concreto 12 m, 510 Kg. 1 403,396 $ 403,396Poste de concreto 12 m, 750 Kg. 2 479,994 $ 959,989Seccionador portafusible para B.T. 160A 24 548,309 $ 13,159,404Seccionador portafusible para B.T. 125A 18 420.070 $ 7,577,074Templete 7 56,515 $ 395,606Tensor de acometida 802 4,854 $ 3,892,567Tornillo de acero galvanizado 5/8" x 18" 28 2,599 $ 72,778Tornillo de acero galvanizado 5/8" x 5" 60 1,839 $ 110,324Tornillo de acero galvanizado 5/8" x 8" 16 2,225 $ 35,599Tornillo de carruaje 5/8" x 1 1/2" tipo 2 25 1,005 $ 25,128Transformador trifásico 11,4 kV 208-120V, 112.5 kVA

4 4,496,995 $ 17,987,981

Transformador trifásico 11,4 kV 208-120V, 75 kVA

3 3,400,941 $ 10,202,823

Tuerca de ojo alargado de 5/8" 1 6,571 $ 6,571Varilla de puesta a tierra de 5/8" x 8" yconector

75 15,697 $ 1,177,270

TOTAL $ 176,766,203

De acuerdo con la tabla anterior el costo de instalación del sistema trifásico

con red trenzada en B.T. es de $176.766.203, lo que índica $465.174/usuario

y $261.875/kVA instalado.

2 -1

2 COMPARACION DE PERDIDAS TECNICAS ENTRE TRANSFORMADORES

MONOFASICOS Y TRIFASICOS.

2.1 CARACTERISTICAS TECNICAS DE TRANSFORMADORES 4

2.1.1 Del Transformador Monofásico Autoprotegido

Estos transformadores constan de un interruptor de baja tensión, fusibles de

alta tensión y pararrayos incorporados para transformadores de 5kVA hasta

100kVA. Ver figura 2.1:

En el momento de un corto circuito en la red, el interruptor separa al

transformador de esta. También actúa, cuando el transformador se somete a

sobrecarga para evitar daños por sobrecalentamiento.

La reconexión del interruptor es manual y se realiza con una pértiga que

actúa sobre un accionamiento exterior.

La acción de los fusibles es desconectar de la red al transformador en caso

de una falla interna de éste. Los fusibles están localizados en el interior de los

transformadores, en la conexión del terminal de los devanados de alta

tensión a los pasatapas y deben estar dimensionados en tal forma que no

sean dañados por el efecto de la corriente máxima de disparo del interruptor.

4 SIEMENS. Transformadores de Potencia y Distribución. Bogotá 1998, pág. 18-25

2 -2

El pararrayos limita los altos voltajes o sobretensiones de origen atmosférico

o por operaciones de desconexión o reconexión de equipos en la red donde

esta conectado el transformador. Por su efecto valvular cuando la onda de

voltaje es de elevado valor, el pararrayos descarga esta onda a tierra

produciéndose un paso de corriente. Al llegar la descarga a un determinado

nivel, el pararrayos vuelve a tener la propiedad aislante, restableciéndose así

la condición normal del sistema.

Para el funcionamiento, montaje y mantenimiento, los transformadores

monofásicos se ensamblan con los siguientes accesorios: un dispositivo de

purga, conmutador para operación sin carga, dispositivo para montaje de

pararrayos, dos tornillos de puesta a tierra, radiadores planos fijos para

transformadores de capacidad mayor a 25kVA, soporte para fijación a poste,

indicador de nivel de aceite de marca interior, válvula de sobrepresión y

dispositivo de total protección (C.S.P).

La tabla 2.1 muestra algunos de los datos técnicos mas sobresalientes de

este tipo de transformador, de los que se utilizarán posteriormente para el

cálculo de las pérdidas no técnicas.

Tabla 2.1. Datos técnicos de transformadores monofásicos5

DATOS A 75ºC PESO Y VOLUMENES APROX.

Po Pcu Io UzPOTENCIA

KvAW W % %

LITROS DE

ACEITE

PESO TOTAL

(Kg)

5 35 105 2.6 2.6 24 82

10 60 150 2.6 2.3 27 107

15 85 215 2.6 2.9 32 117

5 SIEMENS. Transformadores de Potencia y Distribución. Santa fe de Bogotá, 1998 p. 26

2 -3

25 125 330 2.2 2.7 37 154

37.5 165 455 2.1 2.8 49 199

50 200 575 2.0 2.8 51 230

75 255 815 1.7 2.9 62 300

100 330 1070 1.7 3.5 95 380

2.1.1.1 Dimensiones Y Detalle Del Transformador Monofásico

Figura 2.1. Transformador monofásico

2 -4

2.1.2 Características De Transformadores Trifásicos

Los transformadores trifásicos para distribución urbana son del tipo

sumergido en aceite y con accesorios adecuados para su instalación en poste

ya sea en uno solo o en estructura en H, según su capacidad. Tanto para su

protección como para el mantenimiento y manipulación, están dotados de

accesorios como son: dispositivo de purga, conmutador para operar sin

carga, dispositivo para el montaje de pararrayos, dos tornillos de puesta a

tierra, radiadores planos fijos para transformadores de 30kVA en adelante,

soporte para instalación en poste, tanque de expansión con dispositivo de

drenaje, indicador de nivel de aceite tipo visor y válvula de sobrepresión. De

igual manera que los transformadores monofásicos estos pueden dotarse del

sistema “CSP”, (completely self protected) o autoprotegidos, lo que incluiría

un interruptor interno de baja tensión, fusibles en alta tensión incorporados y

pararrayos instalados cerca al transformador en la cruceta, para

transformadores trifásicos de 15kVA hasta 150kVA.

La tabla 2.2 muestra algunos datos técnicos de este tipo de transformadores,

que se utilizarán posteriormente, para el cálculo de las pérdidas técnicas.

Tabla 2.2. Datos técnicos de transformadores trifásicos.6

DATOS A 75ºC PESO Y VOLUMENES APROX.

Po Pcu Io UzPOTENCIA

KvAW W % %

LITROS DE

ACEITE

PESO TOTAL

(Kg)

15 95 360 3.2 2.9 39 179

30 160 595 3.2 2.8 51 229

6 IBID., p. 27

2 -5

45 215 855 2.6 2.9 67 304

75 315 1265 2.4 2.9 81 379

112.5 440 1760 1.8 2.9 106 485

150 540 2285 1.5 2.9 125 597

2.1.2.1 DIMENSIONES Y DETALLE DE TRANSFORMADOR TRIFASICO

Figura 2.2. Transformador trifásico.

2 -6

2.2 COMPARACION DE PERDIDAS TECNICAS. 7

En la evaluación de pérdidas de los transformadores es importante establecer

los parámetros de costos de instalación del sistema, así como el costo del

suministro de energía; que determinarán junto con las condiciones de vacío y

de carga el total de los costos de implementar un sistema u otro.

Para la evaluación de estos costos, se utilizan los siguientes valores, que

indican el valor especifico de instalación del proyecto ($/kVA instalado) y de

generación, transmisión y distribución de un kWh ($/kWh), tanto para

consumo de equipos o elementos, como para satisfacer las pérdidas propias

del sistema.

Tabla 2.3. Costo Especifico de los sistemas monofásico y trifásico

Tipo de Red Estrato uno Estrato cuatro

$/kWh $/kVA $/kWh $/kVA

Red

Monofásica158,72 356.389 158,72 192.453

Red Trifásica 158,72 386.486 158,72 261.875

El valor de $/kVA, se obtuvo de la relación; costo total del proyecto contra

kVA instalado en el proyecto. Ver Capitulo 1.

Con la siguiente formulación aplicada, tanto para el sistema Monofásico,

como para el sistema Trifásico, se obtiene el total de pérdidas, a saber:

7 INSTITUTO COLOMBIANO DE NORMAS TECNICAS, ICONTEC. Transformadores. Guía paraformulas de evaluación de pérdidas. BOGOTA 1997.

2 -7

CTP = Q*K1*Po + S ECi*Pcu.i

Donde:

• CTP Es el costo total de las pérdidas en cualquiera de los dos sistemas

analizados.

• Q Es la cantidad de transformadores

• K1 Es el coeficiente que índica el precio que se paga por distribuir las

pérdidas en vacío en la red.

K1 = 8760 * CE * (1 + i)^ n - 1 i * (1 + i)^ n

• CE Es el costo monomio equivalente de la energía. (158.72 $/kWh)

• i Es la tasa interna de retorno.

• n El numero de años al cual se quieren precisar la pérdidas

• Po Son las pérdidas en vacío de un transformador.

• ECi Es el coeficiente que índica el precio que se paga por distribuir las

pérdidas de carga en la red, en el transformador i.

EC = 8760 * f.p. * CE * d² * Ip²

• f.p. Es el factor de pérdidas del transformador

f.p. = c * C + (1 – c) * C²

• c Es una constante del punto del sistema. Para los sistemas de

distribución es de 0.15

2 -8

• C Es el factor de cargabilidad de cada transformador. (ver cap. 1)

• CE Costo monomio equivalente de la energía

• d² factor que índica la carga pico cuadrática equivalente total.

Ip² (1+CC)^(2*n*c) - (1+i)^(n*c)d² = (1+CC)² - (1+i) x ( (1+i)^(n*c) +

(1+CC)^(2*(n-n*c)) - (1+i)^(n-nc)(1+i)^n

)

• Ip² Es el cuadrado de la carga pico del transformador.

• Pcui. Son las pérdidas reales por carga en el transformador i.

Las otras incógnitas se aclaran en la tabla de resultados del numeral 2.2.1

2.2.1 Evaluación De Pérdidas Con Transformadores Monofásicos Estrato Uno

En la tabla 2.4 se presentan los resultados del costo total de pérdidas con

transformadores monofásicos al aplicar las expresiones del numeral 2.2.

Las pérdidas con carga, se afectan por el factor de pérdidas, que a su vez

depende de la cargabilidad del transformador, que como se vio en el capitulo

1 en las tablas 1.3, 1.5, 1.7 y 1.9 varia en todos y cada uno de los

transformadores estudiados.

2 -9

Tabla 2.4. Costos de Pérdidas con Transformadores Monofásicos - Estrato 1

COSTOS DE PERDIDAS EN TRANSFORMADORES MONOFASICOS

COSTO DE LA ENERGIA ($/kWh) CE 158.72Tasa de interna de retorno i 12.0%No años n 15.00Precio de pérdidas en Vacío($/kW) K1 9,469,738.81Constante del punto del sistema C 0.15Crecimiento anual de la demanda CC 0.0%Carga pico cuadrática equivalente d² 4.36Carga pico del Transformador Ip 0.80

TRANSFORMADOR Cant Po (kW) Pcc (kW)10.00 KVA 3 0.060 0.15 1’704.55315.00 KVA 1 0.085 0.215 804.92825.00 kVA 7 0.125 0.33 8’286.021Costo de Pérdidas en Vacío 10,795,502.24

No. T N.T. f.p. C Pc EC($/kW) CPc

1 25.00 0.725 0.840 0.330 4,395,930.54 1,450,657.082 15.00 0.947 0.971 0.215 5,738,596.99 1,233,798.353 25.00 0.477 0.666 0.330 2,892,501.39 954,525.464 25.00 0.692 0.818 0.330 4,191,611.89 1,383,231.925 25.00 0.720 0.836 0.330 4,363,382.96 1,439,916.386 25.00 0.376 0.583 0.330 2,277,726.10 751,649.617 10.00 0.745 0.852 0.150 4,515,995.26 677,399.298 10.00 0.745 0.852 0.150 4,515,995.26 677,399.299 25.00 0.785 0.877 0.330 4,757,062.69 1,569,830.69

10 10.00 0.745 0.852 0.150 4,515,995.26 677,399.2911 25.00 0.509 0.690 0.330 3,083,736.15 1,017,632.93

Costo de Pérdidas por Carga 11,833,440.28

COSTO TOTAL DE PERDIDAS 22,628,942.52

2 -10

2.2.2 Evaluación De Perdidas Con Transformadores Trifásicos

En la tabla 2.5 se presentan los resultados del costo total de pérdidas con

transformadores trifásicos al aplicar las expresiones del numeral 2.2.

Tabla 2.5. Costos de Pérdidas con Transformadores Trifásicos

COSTOS DE PERDIDAS EN TRANSFORMADORES TRIFASICOS

COSTO DE LA ENERGIA ($/kWh) CE 158.72Tasa de interna de retorno i 12.0%No años n 15.00Precio de pérdidas en Vacío($/kW) K1 9,469,738.81Constante del punto del sistema c 0.15Crecimiento anual de la demanda CC 3.0%Carga pico cuadrática equivalente d² 5.43Carga pico del Transformador Ip 0.80

TRANSFORMADOR Cant Po Pc45.00 kVA 2 0.215 0.85575.00 kVA 2 0.315 1.265Costo de Pérdidas en Vacío 10,037,923.14

No. T N.T. f.p. C Pcu EC($/kW) Cp ($)1 45.00 0.835 0.907 0.855 6,305,569.06 5,391,261.542 75.00 0.514 0.694 1.265 3,878,881.01 4,906,784.483 75.00 0.438 0.635 1.265 3,310,914.51 4,188,306.864 45.00 0.962 0.979 0.855 7,262,503.69 6,209,440.65

Costo de Pérdidas con Carga 20,695,793.54

COSTO TOTAL DE PERDIDAS ($) 30,733,716.67

2 -11

2.2.3 Diferencia Entre Costos De Pérdidas De Transformadores Monofásicos

Y Trifásicos

La diferencia del costo de pérdidas en transformadores trifásicos y

monofásicos, será la siguiente:

DP = CPTT - CPTM

DP = $ 30'733.716 - $ 22’628.942

DP = $ 8’104.774

El anterior valor es la diferencia total en un periodo de 15 años, en contra del

uso de transformadores trifásicos, comparados con el uso de transformadores

monofásicos.

Dicha diferencia a valor presente será de:

1VP = VF * (

(1 + i ) ^ n)

VP = $ 1’480.712 Anuales

2.2.3.1 Costos Año – Año

La siguiente tabla muestra los valores obtenidos al desarrollar la fórmula de

pérdidas año por año hasta los 15 años, en el estrato uno:

2 -12

Tabla 2.6. Valores Año – Año

AÑOCosto Total de Pérdidas

con TransformadoresMonofásicos ($)

Costo Total de Pérdidascon Transformadores

Trifásicos ($)

DIFERENCIADE PERDIDAS

($)0 0 0 01 2,966,498 2,701,840 -264,6572 5,615,156 5,242,846 -372,3103 7,980,030 7,642,648 -337,3814 10,191,524 9,919,176 -172,3485 11,976,787 12,088,843 112,0566 13,660,057 14,166,719 506,6617 15,162,977 16,166,684 1,003,7078 16,504,870 18,101,569 1,596,6999 17,702,989 19,983,280 2,280,291

10 18,772,738 21,822,912 3,050,17411 19,727,870 23,630,852 3,902,98112 20,580,668 25,416,874 4,836,20713 21,342,094 27,190,225 5,848,13114 22,021,938 28,959,699 6,937,76115 22,628,943 30,733,717 8,104,774

Una mejor visualización de los resultados se obtiene en el anexo k, en donde

se han graficado los valores anteriores.

2.3 COMPARACION DE PERDIDAS TECNICAS. ESTRATO CUATRO

2.3.1 Evaluación De Pérdidas Con Transformadores Monofásicos

La tabla 2.7. muestra los costos de pérdidas en vacío y bajo carga en

transformadores monofásicos para el estrato cuatro, a saber:

2 -13

Tabla 2.7. Costos de Pérdidas en Transformadores Monofásicos – estrato

cuatro

COSTOS DE PERDIDAS EN TRANSFORMADORES MONOFASICOS

COSTO DE LA ENERGIA ($/kWh) CE 158.72Tasa interna de retorno i 12.0%No años n 15.00Precio de pérdidas en Vacío($/kW) K1 9,469,738.81Constante del punto del sistema c 0.15Crecimiento anual de la demanda CC 0.0%Carga pico cuadrática equivalente d² 4.36Carga pico del Transformador Ip 0.80

TRANSFORMADOR. Cant Po Pc15.00 kVA 1 0.085 0.21525.00 kVA 6 0.125 0.3337.50 kVA 10 0.165 0.455

50 kVA 6 0.200 0.575Costo de Pérdidas en Vacío 34,895,987.50

No. T N.T. f.p. C Pc EC($/kW) CPc

1 25.00 1.199 1.103 0.330 7,266,274.13 2,397,870.462 37.50 0.988 0.994 0.455 5,988,785.59 2,724,897.443 25.00 1.057 1.030 0.330 6,403,841.76 2,113,267.784 37.50 1.170 1.088 0.455 7,092,688.90 3,227,173.455 50.00 0.976 0.987 0.575 5,917,116.67 3,402,342.096 25.00 0.913 0.952 0.330 5,535,060.15 1,826,569.857 37.50 1.136 1.071 0.455 6,884,587.04 3,132,487.108 50.00 1.101 1.054 0.575 6,675,697.03 3,838,525.799 25.00 1.057 1.030 0.330 6,403,841.76 2,113,267.78

10 37.50 0.984 0.991 0.455 5,963,469.85 2,713,378.7811 50.00 0.976 0.987 0.575 5,917,116.67 3,402,342.0912 50.00 0.979 0.989 0.575 5,936,025.13 3,413,214.4513 37.50 1.105 1.055 0.455 6,695,772.37 3,046,576.4314 37.50 1.170 1.088 0.455 7,092,688.90 3,227,173.4515 50.00 1.098 1.052 0.575 6,655,651.64 3,826,999.6916 37.50 0.988 0.994 0.455 5,988,785.59 2,724,897.4417 15.00 1.104 1.055 0.215 6,693,455.99 1,439,093.0418 37.50 0.998 0.999 0.455 6,050,263.82 2,752,870.04

2 -14

19 25.00 1.206 1.106 0.330 7,308,181.69 2,411,699.9620 25.00 1.057 1.030 0.330 6,403,841.76 2,113,267.7821 37.50 0.988 0.994 0.455 5,988,785.59 2,724,897.4422 50.00 1.012 1.006 0.575 6,133,409.04 3,526,710.2023 37.50 1.175 1.091 0.455 7,120,280.57 3,239,727.66

Costo de Pérdidas con Carga 65,339,250.21

COSTO TOTAL DE PERDIDAS 100,235,237.71

El total en la tabla es el costo de las pérdidas para un periodo de 15 años,

apartir de la implementación de la red monofásica.

2.3.2 Evaluación De Perdidas Con Transformadores Trifásicos

En la tabla 2.8. se muestran los valores obtenidos para el estrato cuatro, con

transformadores trifásicos:

Tabla 2.8. Costo de Pérdidas con Transformadores Trifásicos

COSTOS DE PERDIDAS EN TRANSFORMADORES TRIFASICOS

COSTO DE LA ENERGIA ($/kWh) CE 158.72Tasa interna de retorno i 12.0%No años n 15.00Precio de pérdidas en Vacío($/kW) K1 9,469,738.81Constante del punto del sistema C 0.15Crecimiento anual de la demanda CC 3.0%Carga pico cuadrática equivalente d² 5.43Carga pico del Transformador Ip 0.80

TRANSFORMADOR Cant Po Pc75.00 kVA 3 0.315 1.265

2 -15

112.50 kVA 4 0.440 1.76Costo de Pérdidas en Vacío 25,615,643.47

No. T N.T. f.p. C Pc EC($/kW) Cp ($)1 75.00 1.606 1.289 1.265 12,125,659.19 15,338,958.872 112.50 2.172 1.513 1.760 16,398,571.35 28,861,485.583 75.00 2.069 1.474 1.265 15,623,318.68 19,763,498.134 112.50 1.826 1.380 1.760 13,792,632.79 24,275,033.715 112.50 1.116 1.061 1.760 8,428,288.60 14,833,787.946 75.00 1.538 1.260 1.265 11,617,128.32 14,695,667.337 112.50 1.278 1.141 1.760 9,653,140.52 16,989,527.31

Costo de Pérdidas Con Carga 134,757,958.87

COSTO TOTAL DE PERDIDAS($) 160,373,602.34

2.3.3 Diferencia Entre Costos De Pérdidas De Transformadores Monofásicos

Y Trifásicos, Estrato Cuatro

La diferencia del costo de pérdidas en transformadores trifásicos y

monofásicos, será la siguiente:

DP = CPTT - CPTM

DP = $ 160’373.602 - $ 100’235.237

DP = $ 60’138.364

El anterior valor es la diferencia en un periodo de 15 años, en contra del uso

de transformadores trifásicos, comparados con el uso de transformadores de

distribución monofásicos.

2 -16

Esta diferencia a valor presente será de:

VP = $ 10’987.054 anuales

2.3.3.1 Costos Año – Año

La siguiente tabla muestra los valores obtenidos al desarrollar la formula de

pérdidas año por año hasta los 15 años:

Tabla 2.9. Valores Año – Año, estrato cuatro

AÑOCosto Total de Pérdidas

con TransformadoresMonofásicos ($)

Costo Total de Pérdidascon Transformadores

Trifásicos ($)

DIFERENCIADE PERDIDAS

($)0 0 0 0.001 13,140,145 9,988,368 -3,151,777.002 24,872,418 19,866,835 -5,005,582.603 35,347,661 29,690,778 -5,656,882.864 44,700,556 39,512,331 -5,188,225.005 53,051,356 49,380,893 -3,670,463.006 60,507,427 59,343,578 -1,163,849.007 67,164,634 69,445,636 2,281,002.008 73,108,568 79,730,835 6,622,267.009 78,415,652 90,241,817 11,826,165.00

10 83,154,120 101,020,425 17,866,305.0011 87,384,895 112,108,011 24,723,116.0012 91,162,373 123,545,721 32,383,348.0013 94,535,121 135,374,770 40,839,649.0014 97,546,503 147,636,695 50,090,192.0015 100,235,237 160,373,602 60,138,365.00

Para una mejor visualización del comportamiento de los costos de pérdidas se

presenta el gráfico del anexo L.

3-1

3 CALCULO DE CORTO CIRCUITO Y DIMENSIONAMIENTO DE

PROTECCIONES

A continuación se procede a calcular las características eléctricas de los

equipos necesarios para proteger el sistema de condiciones anormales, como

pueden ser: sobrecargas, corto circuito y/o descargas atmosféricas.

Para ello, se requiere el diagrama unifilar del circuito estudiado, el cual vemos

a continuación:

3.1 DIAGRAMA UNIFILAR

Figura 3.1. Diagrama unifilar.

RED 15kA;11.4kV

11.4kV

N=2x10kVA6.58kVUk=2.3%

CORTACIRCUITOS(UNO POR TRANSF.)

N = 2x15kVA6.58kVUk=2.9%

PARARRAYOS

N = 7x25kVA6.58kVUk=2.7%

3-2

3.2 CALCULO TIPICO PARA TRANSFORMADOR DE 15KVA.

3.2.1 Corriente Nominal

Al aplicar la siguiente expresión, se obtiene la máxima corriente que han de

soportar los conductores que llegan a los bornes de alta tensión del

transformador:

I – KVA VDonde:

I Corriente que pasa por el conductor

KVA. Potencia nominal del transformador.

V Tensión fase a Neutro del circuito. 6.58KV en media tensión.

Entonces la corriente nominal será de 2.28A.

3.2.2 Condiciones De Falla

3.2.2.1 Calculo de la corriente de corto circuito I”k

3-3

En la siguiente página apreciamos el diagrama de reactancias,

correspondiente al circuito equivalente para el cálculo de la corriente de falla

de un transformador de 15 KVA.

DIAGRAMA DE REACTANCIAS

Figura 3.2. Diagrama de Reactancias

Al aplicar las fórmulas del método óhmico para cálculo de corto circuito,

podemos obtener la corriente de corto circuito trifásica simétrica, para

especificar el cortacircuitos del transformador, como se expresa a

continuación:

XQ

11.4kV; 15kA

XT(15KVA) XT(15KVA) X2T(10KVA)X7T(25KVA)

3-4

Seguidamente de calcula la reactancia equivalente de la red a la tensiónbase:

XQ – 1.1(Ub)² MVA

Siendo 1.1 la reactancia equivalente del sistema externo, que representa la

reacción del sistema en el momento del corto circuito.

XT25kVA - Uk * (Ub)² - 2.7 * (11.4)² - 140.356 OHM 100 * MVA 100 * 0.025

Donde:

XT = Reactancia del transformadorUk = Tensión de corto circuitoUb = Tensión base del lugar en donde se calcula el

Corto; 11.4kV

X7T25kVA – 140.356 – 20.050 OHM 7


XT10kVA - 2.3 * (11.4)² - 298.908 OHM 100 * 0.010

X2T10kVA – 298.908 – 149.454 OHM 2

3-5

Al reemplazar los valores obtenidos anteriormente, en el diagrama de

reactancias y realizar las respectivas operaciones para llegar a la reactancia

equivalente, vemos que:

Figura 3.3. Valores de reactancias y reactancias equivalentes.

251.256

0.482

16.51251.256

0.468

MVA = SQR3 * kV * kA = SQR3 * 11.4kV * 15 kA = 296.18 MVA

XQ – 1.1 (11.4)² - 0.482 OHM 296.18

0.482

11.4kV; 15kA

251.256251.256 149.45420.050

3-6

Como la mayor energía del corto circuito pasa por la reactancia de menor

valor, calculamos con ésta, la potencia de corto y la corriente de corto

circuito simétrica trifásica, así:

N”K – 1.1 (Ub)² Z

Siendo Z la impedancia equivalente, igual a la suma vectorial de la reactancia

X y la resistencia R; pero debido a que en sistemas con una tensión mayor a

1kV, la resistencia es mucho menor a la reactancia; R<<0.3X, se desprecia la

resistencia.

3.2.2.2 Especificaciones del elemento fusible

Un fusible consta de un eslabón conductor o elemento fusible que se

destruye después de ser sometido a una sobrecorriente por algún tiempo

determinado y abre así el circuito.

Los fusibles requeridos para este tipo de instalación son de alto voltaje

(mayor a 600 v) éste se utiliza para aislar de corto circuito eléctrico al sistema

de distribución de la instalación. Este dispositivo se especifica según la norma

ANSI C37.42 como de corte para distribución y eslabones fusibles.

N”K – 1.1 (Ub)² - 1.1 (11.4)² - 305.461 MVA SX 0.468

I”K – MVA - 305.461 – 15.47 kA SQR3 * Ub SQR3 * 11.4

3-7

Estos fusibles son utilizados generalmente en serie con otros fusibles o

dispositivos protectores de circuitos, por lo que debe tenerse en cuenta al

coordinar sus características de tiempo corriente en cuanto aislamiento

apropiado del circuito eléctrico durante la falla y condiciones de sobrecarga

para evitar daños. El dispositivo de corte utilizado para las redes de

distribución es llamado de expulsión y con elemento fusible o “eslabón” de

acción dual.

Los elementos fusibles, normalizados, son diseñados de manera que tienen

las mismas características tiempo - corriente independientemente del

fabricante. Las características de los fusibles se basan por lo general en

pruebas que empiezan en frío a una temperatura ambiente de 18 a 32 ° C.

En el anexo P, se muestran las curvas tiempo – corriente, correspondientes al

tipo de fusible seleccionado para la protección interna del transformador.

El dispositivo de corte, de expulsión es de tipo abierto (ver Anexo S) y la

corriente de interrupción máxima asimétrica es de 20 KA y con 5 a 35 kV de

tensión nominal de operación rápida en fallas de corriente alterna, de bajo

costo, tanto inicial como de reposición de fusibles, la capacidad de corriente

máxima de paso continuo es de 200 A pero que al dotarse de una cuchilla

sólida se convierte en un interruptor de desconexión con capacidad de 300A.

Los fusibles de tipo expulsión dependen del material de enfriamiento del arco

eléctrico, que puede ser fibra de hueso, soluciones líquidas, o polvo de ácido

bórico para desarrollar vapor de agua y/u otros gases para enfriar el arco

procedente del eslabón fusible fundido. Estos fusibles no tienen capacidad de

limitación de energía y requieren de un cruzamiento natural de corriente cero

para interrumpir con éxito una corriente de cortocircuito.

3-8

Para la protección interna del transformador, el fusible seleccionado debe

tener capacidad de tolerar sobrecorrientes de magnetización de éste y de

soportar sobrecargas previstas para servicio normal y de emergencia. Debido

a las sobre corrientes de magnetización, la corriente nominal del elemento

fusible se debe sobredimensionar hasta 3 veces la corriente nominal que pasa

por el transformador o hasta 12 veces con retardo de 0.1sg.

Así pues:

IN(TRANSFORMADOR) -- 15KVA -- 2.27A 6.58KV

IN(FUSIBLE) = 3 * 2.27 = 6.83A

Con el anterior valor de corriente nos remitimos a las curvas de TIEMPO-

CORRIENTE del respectivo tipo de fusible y se nota que le corresponderá el

7E, que es capaz de soportar durante 0.1sg, sobrecorrientes de

magnetización hasta de 15 veces la corriente nominal del transformador.

El elemento fusible normalizado del corta circuito será del tipo rápido o tipo

“K”. Convencional o dual, de acuerdo a la importancia del circuito a proteger,

con una corriente nominal de 10A, y que soporta una corriente continua sin

causar cortes por los aumentos de temperatura hasta de 15A; esto significa

una protección contra sobrecargas.

IN FUSIBLE

IN TRANSFORMADOR( ) ( )

= 3

3-9

3.3 CALCULO TIPICO PARA TRANSFORMADOR DE 10kVA.

Siguiendo el mismo procedimiento que el transformador de 15kVA, pero con

los respectivos valores, calculamos lo siguiente:


I -- KVA V

Donde:



V Tensión fase a neutro del circuito. 6.58kV en MT.

Entonces la corriente nominal que pase por el primario será de 1.52A



3-10

A continuación se aprecia el diagrama unifilar del circuito equivalente para el

calculo de la corriente de corto circuito de un transformador de 10kVA.

DIAGRAMA DE REACTANCIAS:


Al aplicar las formulas correspondientes al método óhmico para calculo de

corto circuito, podemos obtener la corriente de corto circuito trifásica

simétrica, para especificar el cortacircuitos del transformador, resueltas en la

siguiente página:


XT15kVA - 2.9 * (11.4)² - 251.256 OHM 100 * 0.015

X2T15kVA – 251.256 – 125.628 OHM 2

X7T25kVA – 20.050 OHM

XT(10KVA)

XQ

11.4kV; 15kA

XT(10KVA) X2T(15KVA) X7T(25KVA)

3-11

A continuación se calcula la reactancia equivalente de la red a la tensión base

XQ – 1.1 (Ub)² MVA

Siendo 1.1 la reactancia equivalente del sistema externo, que representa la

reacción del sistema en el momento del corto circuito.




(a)

MVA = SQR3 * kV * kA = SQR3 * 11.4kV * 15 kA = 296.18 MVA

XQ – 1.1(11.4)² - 0.482 OHM 296.18

0.482

11.4kV; 15kA

298.908 298.908 125.628 20.050

3-12

(b)


Como la mayor energía del corto circuito pasa por la reactancia de menor

valor, calculamos con ésta, la potencia de corto y la corriente de corto

circuito simétrica trifásica, así:

298.908

0.482

16.34298.908

0.468

N”K – 1.1 (Ub)² - 1.1 (11.4)² - 305.461 MVA SX 0.468


3-13


Para la protección del transformador, el elemento fusible seleccionado debe

tener capacidad de tolerar sobrecorrientes de magnetización de éste y de

soportar sobrecargas previstas para servicio normal y de emergencia. Debido

a las sobre corrientes de magnetización, la corriente nominal del elemento

fusible se debe sobredimensionar hasta 3 veces la corriente nominal que pasa

por el transformador y con retardo de 12 veces la corriente nominal durante

0.1sg.


IN(FUSIBLE) = 3 * 1.51 = 4.55A





El elemento fusible será del tipo rápido o tipo “K”, con una capacidad de 6A

nominales y de 9A de corriente continua para protección contra sobrecargas.

Para la especificación de la capacidad de corriente continua de los elementos

fusibles ver anexo P.

IN FUSIBLE


= 3

3-14

3.4 CALCULO TIPICO PARA TRANSFORMADOR DE 25kVA.

Siguiendo el mismo procedimiento que para los anteriores transformadores,

pero con los respectivos valores, calculamos lo siguiente:


I -- KVA V

Donde:



V Tensión fase a neutro del circuito. 6.58kV en MT.

Entonces la corriente nominal que pase por el primario será de 3.8A



3-15

A continuación se aprecia el diagrama unifilar del circuito equivalente para el

calculo de la corriente de corto circuito de un transformador de 25kVA.

DIAGRAMA DE REACTANCIAS:


Al aplicar las formulas correspondientes al método óhmico para calculo de

corto circuito, podemos obtener la corriente de corto circuito trifásica

simétrica y especificar el cortacircuitos del transformador, así:

X2T10kVA - 149.454 OHM

X2T15kVA - 251.256 OHM

XT25kVA – 140.356 OHM

X6T25kVA – 23.392 OHM

Conocida la reactancia equivalente de la red a la tensión base, ver páginas 5

y 11 de este capítulo

XQ – 0.482 OHM

XT(25KVA)

XQ

11.4kV; 15kA

X6T(25KVA) X2T(15KVA) X2T(10KVA)

3-16





La potencia de corto y la corriente de corto circuito simétrica trifásica, serán:

140.356

0.482

17.421 298.908

0.469

0.482

11.4kV; 15kA

140.356 23.392 125.628 149.454

3-17



IN(FUSIBLE) = 3 * 3.8 = 11.4A





El elemento fusible será del tipo rápido o tipo “K”, con una capacidad de

corriente continua para protección contra sobrecargas.

Para la especificación de la capacidad de corriente continua de los elementos

fusibles ver anexo P.

IN FUSIBLE


= 3

N”K – 1.1 (Ub)² - 1.1 (11.4)² - 304.810 MVA SX 0.469


3-18

3.5 PROTECCION CONTRA SOBREVOLTAJES EN TRANSFORMADORES DE

DISTRIBUCION.

La protección contra sobre voltajes en los transformadores de distribución va

encaminada a la protección contra descargas atmosféricas que se puedan

presentar a lo largo de todo el recorrido de los conductores eléctricos. Esta

protección se realiza por medio del llamado “pararrayos”.

La selección del pararrayos en los sistemas de distribución se basa en: el

voltaje normal, máximo de operación línea a tierra y la magnitud y duración

de los sobrevoltajes temporales durante las condiciones anormales de

operación.

Con el voltaje máximo de operación normal se determina la capacidad

nominal del pararrayos. Esta es, la tensión L – T (línea a tierra) del sistema

de distribución en el que se van a conectar, multiplicada por un factor que

depende del modo de aterrizamiento del mismo sistema y siendo mas

estrictos de la resistividad del terreno en donde se encuentra la red. En la

siguiente tabla se muestran los factores determinantes de las capacidades

nominales de los pararrayos:

Tabla 3.1. Factores de multiplicación de tensión L –T.8

TIPO DE SISTEMA FACTOR

Con neutro corrido 1.25 – 1.35

Con neutro flotante 1.4

8 FINK, Donald G. y WAYNE, Beaty H. Manual de Ingeniería Eléctrica. Mexico.McGRAW HILL INTERAMERICANA. 1995, Tomo III, p.18-48

3-19

De acuerdo con lo anterior, el factor a utilizar es el de 1.25 para una tensión

L- T de:

Para una tensión de 8.22kV, como la anterior, elegimos un descargador de

sobretensiones normalizado de 9kV. Este es adecuado, tanto para los

transformadores de 10kVA, como para los transformadores de 15kVA.

Así, el valor nominal de tensión de la protección contra sobretensiones es:

TkV

Usando el factor

T

L T

P

− = =

= ∗ =

114

36 58

6 58 125 8 227

..

. . .

T kVP = 9

4-1

4 DIMENSIONES, LOCALIZACION Y NORMALIZACION DE ESTRUCTURAS

4.1 VIAS

LONGITUD promedio de cuadra: 80m.

ANCHO de vía: El ancho varia de acuerdo al tipo de vía a saber:

Tabla 4.1. Ancho de vías según clasificación EEB 8.

ANCHO DE CALZADA (m)TIPO DE VIA

C. LATERAL C.CENTRAL

No. DE

CALZADAS

LONG. TOTAL

PARAMENTO (m)

V - 0 10.5 10.5 4 100

V – 1 10.5 7.5 4 60

V – 2 10 2 2 40

V – 3 9.5 / 7.5 / 12 2 / 2 / 1 2 / 2 / 1 30 / 25 / 18

V – 4 7.5 / 10 2 / 1 2 / 1 25 / 22

V – 5 10 1 1 18

V – 6 9 1 1 16

V – 7 7 1 1 13

V – 8 6 1 1 10

V - 9 2.5 / 2 2 / 2 2 / 2 8 / 6

8 EMPRESA DE ENERGIA DE BOGOTA. MANUAL DE ALUMBRADO PUBLICO. Santa fe deBogotá. 1992. p 324-334.

4-2

Como las vías para las zonas residenciales, en todos los estratos, son

generalmente del tipo V – 7 y tipo V – 8, y el ancho de los andenes es de 3 y

2m., respectivamente, la longitud (L) del conductor desde el poste hasta la

acometida de la casa oscila entre 10.0 y 8.0 m., para el caso en que la

acometida se encuentre frente al poste (ver figura 4.1). En el caso contrario,

la figura No. 4.2, nos muestra un esquema de la configuración de la red

secundaria monofásica:

Figura 4.1. Vista en planta de una vía tipo V – 7.

Figura 4.2. Esquema de dimensiones en una vía tipo V – 7

7m.3m.

3m.

CalzadaAnden

Transformador

35m.

7m.

35m

3m.17m.

8m.

TRANSFORMADOR

POSTEUSUARIO

3m.

CIRCUITODE MEDIATENSION

4-3

La longitud L varia de acuerdo al ancho de los lotes; pero con una

interdistancia entre postes, por lo general, máximo de 35m., un conductor

para acometida no alcanzará una longitud mayor a:

Ni menor a: 3m. (ancho de anden)

Donde:

L : es la longitud máxima del conductor para la acometida.

De acuerdo con el análisis realizado en la primera parte de este estudio9, el

calibre requerido en cada transformador, para alimentar a un determinado

numero de clientes, dependiendo de la potencia, del estrato (uno y cuatro,

para el caso) y de su ubicación, será el siguiente:

Tabla 4.2. Calibre de conductor por capacidad de Transformador.

Estrato

Capacidad

Transformador

(kVA)

Numero

Usuarios

Calibre Conductor

Acometida (AWG)

Calibre Conductor

Red Secundaria

(AWG)

10 8 – 10 8 2

15 16 – 17 8 2

25 29 – 32 8 2

45 46 – 50 8 2

1

75 60 – 70 8 2

9 GUALDRON, Mònica J. Y HERRERA, Edgar A. ANÀLISIS TÈCNICO ECONÒMICO....BOGOTA D.C. Enero 1999. Cap. 6, ESPECIFICACIONES DE LA RED DE DISTRIBUCIONpag. 151

L m m m= + = →17 10 1972 202 2

. .

4-4

25 9 – 10 8 2

37.5 16 – 18 8 2

50 23 – 26 8 2

75 34 – 44 8 2

4

112.5 51 - 79 8 2

4.2 NORMALIZACION UTILIZADA10

A continuación se muestran los esquemas de las normas utilizadas para el

presente análisis y que son tomados de la reglamentación de CODENSA S.A.

E.S.P., por ser esta la entidad operadora de la red en la ciudad de Bogotá y

que por ello es quien determina en ultimas el diseño de las estructuras

adecuadas para que cualquier otra empresa comercializadora que suministre

la energía eléctrica al cliente final.

4.2.1 Estructuras Primarias Para Red De Distribución Monofásica

Ver figuras 4.3 a 4.13.

10 CODENSA S.A. E.SP. CONSTRUCCION DE REDES DE DISTRIBUCION URBANA. BOGOTAD.C. 1997

5. CONCLUSIONES

• El sistema de distribución monofásico presenta ventajas en cuanto a la

disminución de conductores por número de usuarios atendidos en la red

de baja tensión, así como de estructuras para la distribución de la energía

eléctrica. Esto se ve reflejado en los costos de inversión del proyecto, que

como se aprecia en el capitulo 1, el costo de la implementación del

sistema propuesto es de $80’187.537, mientras que el costo del sistema

de distribución trifásico es de $92’756.834, lo cual representa un 13.5%

menos de inversión en el proyecto para el estrato uno y del 8% para el

estrato cuatro. Esto implica, al mismo tiempo, una reducción en las

pérdidas técnicas de los conductores, además de una mayor facilidad en

el montaje y mantenimiento de la red.

• El costo de inversión total de las redes de distribución estudiadas es:

ESTRATONo

USUARIOSCOSTO RED

MONOFASICACOSTO /

kVA.COSTO REDTRIFASICA

COSTO /kVA.

UNO 221 80’187.537 356.389 92’756.834 419.714

CUATRO 380 161’661.169 425.424 176’766.203 465.174

En el cuadro resumen se aprecia que el costo de inversión inicial para los

dos casos, es mayor en las redes trifásicas. De igual manera, el costo por

kVA instalado.

• Los transformadores trifásicos instalados actualmente presentan un bajo

nivel de cargabilidad, ya que se están utilizando aproximadamente al

49% de su capacidad nominal; esta tendencia permite acercarse al

máximo rendimiento del transformador, pues es en donde las pérdidas,

tanto de vacío como bajo carga se minimizan. De igual manera, el nivel de

cargabilidad de los transformadores monofásicos, para obtener el máximo

rendimiento, es del 60%. Sin embargo, para que el cambio de sistema de

distribución sea justificable, la cargabilidad de los transformadores

monofásicos deberá estar alrededor del 80%, como se mostró en el

estudio.

• Al cuantificar las pérdidas por transformador en cada sistema, vemos que

el total de ganancia, será la suma de la diferencia de pérdidas en valor

presente, obtenidas en el capitulo 2: $ 1’480.712 con la diferencia de la

inversión inicial de $ 12’569.297, para el estrato uno. Si este valor es

proyectado a 15 años, se obtendrá lo siguiente:

G(n = 1) = $ 14’050.009

G(n = 15) = (P(n = 1) + I)*(1+ i)^n

G (n = 15) = ($ 1’480.712 + $ 12’569.297)*(1+0.12)^15

G (n = 15) = $ 76’903.648

Y para el estrato cuatro:

G(n = 1) = $ 26’092.088

G(n = 15) = (P(n = 1) + I)*(1+ i)^n

G (n = 15) = ($ 10’987.054 + $ 15’105.034)*(1+0.12)^15

G (n = 15) = $ 142’816.759

Sin embargo, en los primeros cuatro años para el estrato uno y en los

primeros seis, para el estrato cuatro, el costo de las pérdidas es menor

con el uso de transformadores trifásicos, situación que cambia al

aumentar la cargabilidad de los transformadores trifásicos, debido al

incremento de la demanda.

• Así pues, es factible la implementación de redes monofásicas en sectores

marginales y de difícil acceso, con baja densidad de carga y en otros

sectores de mayor densidad de carga, siempre que se tenga en cuenta el

incremento en la demanda de energía en el sector, ya que se pueden

presentar mayores pérdidas en el sistema monofásico, si el factor de

cargabilidad de los transformadores no es constante desde el momento de

su instalación.

• Otro aspecto importante es la equilibrada distribución de cargas entre las

fases del sistema monofásico a implementar, ya que de no realizarla se

presentarían inconvenientes como caída de tensión en la red, disparo de

protecciones por sobrecorrientes y calentamiento excesivo por sobrecarga

en el conductor afectado, etc., que acarrean costos innecesarios por

restablecimiento del servicio y mantenimiento del sistema.

6. RECOMENDACIONES.

• En el momento del diseño, construcción y montaje de la red debe tenerse

en cuenta la ubicación de cada transformador, así como la cantidad de

usuarios que le corresponden y la fase a la cual debe conectarse pues se

pueden presentar problemas por desbalanceo de fases en el circuito de

Media tensión del sector.

• Para implementar el sistema propuesto es necesario, zonificar a los

usuarios que requieran alimentación trifásica o suplir la demanda con

transformadores trifásicos desde la red de media tensión, con esto se

obtiene un mayor control para usuarios importantes de la red de

distribución.

• En los casos en que por las características del sector tales como; baja

densidad de carga, dificultad de acceso, zona marginal, etc., sea posible

la implementación de redes de distribución monofásicas, para reemplazar

una red trifásica existente, es necesario que se mantengan los factores

de cargabilidad de la nueva red por el 80% de la potencia nominal del

transformador, ya que de otra manera, el sistema no representaría una

disminución en los costos del proyecto, sino por el contrario se

acrecentaría en los costos de instalar un sistema trifásico.

• Tener en cuenta que, las pérdidas bajo carga de los transformadores

varían proporcionalmente con el cuadrado de la carga. Es decir que un

transformador con una cargabilidad mayor a uno; ej: 1.1, tendrá un nivel

de pérdidas aproximado del 50% más, que un transformador con una

cargabilidad del 0.9.

BIBLIOGRAFIA

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Fe de Bogotá: FONADE, 1996.

CONSULTORIA COLOMBIANA. Estudio de viabilidad de medidas remédiales,

para pérdidas en sistemas de distribución. Santa Fe de Bogotá: 1995.

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Distribución. Santa Fe de Bogotá: 1995.

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Potencia. México: Limusa, 1992.

FADALTEC. Alambres y cables de baja Tensión. Santa Fe de Bogotá: Printers,

1994.

FINK, Donald. Manual de Ingeniería Eléctrica, Tomo III. México: Mc Graw-

Hill, 1996.

GUALDRON, Mónica J. HERRERA, Edgar A. Evaluación Técnico Económico de

una de Distribución óptima, para satisfacer el crecimiento de la demanda de

energía. Bogotá, 1999. Trabajo de grado (Ingeniero Electricista). Universidad

de La Salle. Facultad de Ingeniería Eléctrica.

INGENIEROS CONSULTORES. Estudio de confiabilidad del sistema de

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INSTITUTO COLOMBIANO DE NORMAS TECNICAS Y CERTIFICACION.

Código Eléctrico Nacional: Norma 2050. Bogotá: ICONTEC, 1990.

INSTITUTO COLOMBIANO DE NORMAS TECNICAS Y CERTIFICACION.

Transformadores: Guía para formulas de Evaluación de Pérdidas. Bogotá:

ICONTEC, 1997.

INSTITUTO COLOMBIANO DE ENERGIA ELECTRICA. Normas para sistemas

de Subtransmisión y Distribución: Santa Fe de Bogotá, ICEL 1985.

RAMIREZ, Castaño Samuel. Redes de Subtransmisión y Distribución de

Energía. Manizalez: Centro de Publicaciones, Universidad Nacional de

Colombia, Sede Manizalez, 1995.

TORRES, Macias Alvaro. Modelos para Estudios de Pérdidas en Sistemas de

Distribución. Santa Fe de Bogotá: Universidad de los Andes, 1996.

Anexo A

FACTORES DE DEMANDA DIVERSIFICADA NORMA 2050, TABLA 220-32

No de Unidadesde vivienda

Factores de Demanda %

3-5 456-7 448-10 4311 42

12-13 4114-15 4016-17 3918-20 38

21 3722-23 3624-25 3526-27 3428-30 33

31 3232-33 3134-36 3037-38 2939-42 2843-45 2746-50 2651-55 2556-61 24

62 y más 23

ANEXO CANALISIS DE COSTO UNITARIO DE LA RED DE DISTRIBUCION

ESTRATO UNO -CANTIDADES DE OBRA – RED MONOFASICA

DESCRIPCION CTU 506 LA 507 LA509 LA227 LA 204-N LA 239 LA230 LA 237 LA235 LAR 284 LA320 LA 321 LA322 LA324 LA 324-1 LA3633 RED TOTAL V. UNIT V. TOTAL 4 6 1 2 1 3 3 0 1 0 3 16 1 3 1 221 36

Abrazadera en U para fijación de cruceta 4 6 2 1 3 3 0 0 19 8.058 $ 153.093Abrazadera para fijación de transformador (de una salida) 8 12 4 24 26.815 $ 643.558Abrazaderas de dos salidas 2 3 0 5 7.406 $ 37.030Accesorios de puesta a tierra 4 6 1 0 16 27 268.079 $ 7.238.120Aislador de pin ANSI 55-1 4 1 2 1 3 3 0 14 17.675 $ 247.444Aislador de pin ANSI 55-5 4 3 6 3 3 3 0 2 0 24 17.366 $ 416.780Aislador de suspención ANSI 52-1 12 4 6 4 0 26 40.028 $ 1.040.720Amarre plastico para cable trenzado 6 48 2 6 2 66 1.323 $ 87.285Caja bifasica tipo intemperie para acometida en B.T. 4 6 1 3 16 1 3 1 36 12.110 $ 435.974Conector de compresión de ranuras paralelas 4 6 1 4 9 0 4 0 28 2.513 $ 70.357Conector tipo cuña 4 0 4 1.277 $ 5.108Conector tipo tornillo 18 3 0 12 80 8 12 4 145 1.170 $ 169.598Cortacircuitos de cañuela 100A;15kV 4 6 1 11 105.268 $ 1.157.944Cruceta de madera de 2.0m. 4 12 2 6 1 9 3 0 4 0 41 34.385 $ 1.409.785Diagonal metálica en ángulo para soporte de bandera 4 12 2 2 1 9 3 0 4 37 11.034 $ 408.255Diagonal metálica en ángulo para soporte de cruceta 8 0 8 10.845 $ 86.756Esparrago de 5/8" por 24" 8 18 8 6 4 0 44 6.294 $ 276.934Estribo y conector para cable desnudo No 2 AWG 4 6 1 3 14 3.852 $ 53.934Fusible dual f24 2 2 15.000 $ 30.000Fusible dual f25 2 2 16.895 $ 33.790Fusible dual f27 7 7 16.895 $ 118.265Fusible NH00-50A 4 4 7.000 $ 28.000Fusible NH00-80A 4 4 7.400 $ 29.600Fusible NH1-125A 14 14 11.100 $ 155.400Grapa de suspención para cable trenzado de B.T. 3 1 5 9.617 $ 48.085Grapa de retención para red trenzada 16 1 6 2 26 10.496 $ 272.888Grapa para operar en caliente 4 6 1 3 14 16.274 $ 227.830Grapa terminal tipo recto de No 2 - 4/0 AWG 4 3 2 0 9 17.600 $ 158.396Hebilla de acero inoxidable de 5/8" 16 12 9 32 3 9 2 86 585 $ 50.295Herraje para soporte de seccionador 4 6 10 10.397 $ 103.968Luminaria de Sodio de 70 W 4 6 1 3 16 1 3 1 36 128.444 $ 4.623.993Medidor de energía, monofásico bifilar 120V 1x15A, clase 2 0 221 221 50.017 $ 11.053.746Metros de cable de aluminio 4 AWG desnudo (M.T.) 0 0 1484 1484 877 $ 1.301.809Metros de cable de aluminio 2*2+1*4 AWG aislado, trenzado(B.T.) 0 6 2 6 524 540 4.444 $ 2.399.544Metros de cable de cobre # 4AWG desnudo (acometida1/2T) 12 18 30 3.115 $ 93.452Metros de cable de cobre # 6AWG aislado 600V (salida Tx) 32 36 6 74 2.206 $ 163.239Metros de cable de cobre 2x14 AWG aislado, con neutroconcéntrico. (acom. Lum.) 6 9 2 12 24 3 9 1,5 69,5 4.037 $ 280.558Metros de cable de cobre aislado 2x8 AWG, con neutroconcéntrico.(Acom. Usuar) 0 1547 1547 4.232 $ 6.546.904Metros de cinta de acero inoxidable 8 12 3 9 32 3 9 2 81 2.426 $ 196.515Pararrayos 10 KA, 9 KV de oxido metálico 4 6 1 0 11 111.976 $ 1.231.741Percha porta - aislador de un puesto 8 12 6 2 6 36 3.469 $ 124.881Perno de ojo de 5/8" x 545 mm tipo 5 0 4 3 2 0 3 16 2 6 2 40 7.573 $ 302.905Porta - aislador pasante para cruceta de madera 11,4 -13,2KV 8 4 8 4 6 6 0 2 0 38 5.722 $ 217.428Poste de concreto 10 m, 510 Kg 0 2 9 1 1 13 246.898 $ 3.209.674Poste de concreto 10 m, 1050 Kg 0 0 418.227 $ -Poste de concreto 12 m, 1050 Kg 0 6 1 1 8 565.028 $ 4.520.226Poste de concreto 12 m, 510 Kg 4 3 7 403.396 $ 2.823.771

Poste de concreto 12 m, 750 Kg 0 2 1 3 0 0 6 479.994 $ 2.879.966Seccionador portafusible para B.T. 25A 8 12 20 85.963 $ 1.719.250Templete 0 2 1 0 1 3 8 56.515 $ 452.122Tensor de acometida 0 0 0 442 442 4.854 $ 2.145.280Tornillo de acero galvanizado 5/8" x 5" 4 12 2 6 1 3 3 0 4 0 35 1.839 $ 64.356Tornillo de acero galvanizado 5/8" x 8" 12 18 1 4 1 3 3 0 0 42 2.225 $ 93.446Tornilo de carruaje 5/8" x 1 1/2" tipo 2 16 24 5 2 6 2 0 55 1.005 $ 55.281Transformador monofásico 7.62 kV 240-120 V, 37,5 KVA 1 1 2 1.195.632 $ 2.391.264Transformador monofásico 7.62 kV 240-120 V, 15 KVA 1 1 2 1.592.010 $ 3.184.020Transformador monofásico 7.62 kV 240-120 V, 25 kVA 4 2 1 4 1.747.023 $ 12.229.158Varilla de puesta a tierra de 5/8" x 1,5 m y conector 4 6 1 0 16 27 15.697 $ 423.817TOTAL $ 80.187.537

$/USUARIO $ 362.839,53

$/kVA $ 356.389,05

ANEXO EANALISIS DE COSTO UNITARIO DE LA RED DE DISTRIBUCION - ESTRATO UNO

CANTIDADES DE OBRA – RED TETRAFILAR TRIFASICA

DESCRIPCION LA500-T LA501-T LA206 LA209 LA204 LA320 LA321 LA322 LA324 LA324-1 LA325 LA3632 RED TOTAL V. UNIT V. TOTAL

2 2 2 2 4 18 14 4 1 1 1 221

Abrazadera de una salida (fijar transformador) 4 4 2 10 26,815 $ 268,149

Abrazadera en U para fijación de cruceta 2 2 2 4 10 8,058 $ 80,575Abrazaderas de dos salidas 2 2 4 7,406 $ 29,624

Accesorios de puesta a tierra 2 2 9 14 2 29 268,079 $ 7,774,277

Aislador de pin ANSI 55-5 0 6 10 10 12 38 17,366 $ 659,902

Aislador de suspención ANSI 52-1 12 24 36 40,028 $ 1,440,996

Amarre plástico para cable trenzado 0 36 42 6 2 2 2 90 1,323 $ 119,025

Caja trifasica tipo intemperie para acometida en B.T. 2 2 18 14 3 1 1 1 42 16,147 $ 678,182

Conector de compresión de ranuras paralelas 12 12 12 12 48 2,513 $ 120,612

Conector de tornillo 6 6 72 70 24 4 4 8 194 1,170 $ 226,910

Cortacircuitos de cañuela 100A;15kV 6 6 12 105,268 $ 1,263,211

Cruceta de madera de 2.0m. 8 6 8 6 4 32 34,385 $ 1,100,320

Diagonal metálica en ángulo para soporte de bandera 0 0 4 4 11,034 $ 44,136

Diagonal metálica en ángulo para soporte de cruceta 16 12 12 12 52 10,845 $ 563,914

Espárrago de 5/8" por 24" 12 4 8 4 28 6,294 $ 176,231

Estribo y conector para cable desnudo No 1/0 AWG 6 6 12 5,452 $ 65,428

Fusible dual f25 6 6 16,895 $ 101,370

Fusible dual f26 6 6 17,500 $ 105,000

Fusible NH00-160A 12 12 10,000 $ 120,000

Fusible NH2-250A 12 12 15,100 $ 181,200

Grapa de retención para red trenzada 4 4 14 4 2 2 3 33 10,496 $ 346,357

Grapa de suspenciòn para baja tensión 0 18 4 1 23 13,225 $ 304,175

Grapa para operar en caliente 6 6 12 16,274 $ 195,283

Grapa terminal tipo recto de No 2 - 4/0 AWG 0 12 12 17,600 $ 211,194

Hebilla de acero inoxidable de 5/8" 4 54 28 8 2 2 3 101 585 $ 59,067

Herraje para soporte de seccionador 4 4 8 10,580 $ 84,640

Luminaria de Sodio de 70 W 2 2 18 14 3 1 1 1 42 128,444 $ 5,394,658

Medidor de energía, monofásico 120V 1x15A, clase 2 0 221 221 50,017 $ 11,053,746Metros de cable de aluminio No. 4 AWG desnudo (redM.T.)

0 12 12 972 996 877 $ 873,721

Metros de cable de aluminio 3*2+1*4 AWG aislado,trenzado (red B.T.)

0 2 871 873 6,004 $ 5,241,623

Metros de cable de cobre # 4AWG desnudo (acometida1/2T)

24 24 48 3,009 $ 144,412

Metros de cable de cobre # 4AWG aislado 600V (salidaTx)

24 24 48 3,439 $ 165,048

Metros de cable de cobre 2x14 AWG aislado, conneutro concéntrico.(acometida luminaria)

6 6 54 42 9 3 3 3 126 4,037 $ 508,637

Metros de cable de cobre aislado 2x8 AWG, neutroconcéntrico (acometida usuario)

0 1547 1547 4,232 $ 6,546,904

Metros de cable de cobre trenzado 3*2 + 1*4 AWG(derivaciones)

0 36 28 6 2 72 15,855 $ 1,141,569

Metros de cinta de acero inoxidable 4 54 28 8 2 2 3 101 2,426 $ 245,037

Pararrayos 10 KA, 9 KV de oxido metálico 6 6 12 111,976 $ 1,343,718

Percha porta - aislador de un puesto 4 4 36 28 8 2 2 2 86 3,469 $ 298,327

Perno de ojo abierto 0 4 4 7,401 $ 29,603

Perno de ojo de 5/8" x 545 mm tipo 5 6 2 12 18 14 3 2 2 3 62 7,573 $ 469,503

Porta - aislador pasante para cruceta de madera 11,4 -13,2 KV

0 6 10 10 12 38 5,722 $ 217,428

Poste de concreto 10 m, 510 Kg 0 16 10 3 1 1 0 31 246,898 $ 7,653,838

Poste de concreto 12 m, 1050 Kg 2 2 2 6 565,028 $ 3,390,170

Poste de concreto 12 m, 750 Kg 0 4 4 479,994 $ 1,919,977

Seccionador portafusible para B.T. 80A 0 12 12 274,154 $ 3,289,851

Seccionador portafusible para B.T. 125A 12 12 421,070 $ 5,052,845

Templete 2 2 2 1 7 56,515 $ 395,606

Tensor de acometida 0 0 0 0 442 442 4,854 $ 2,145,280

Tornillo de acero galvanizado 5/8" x 18" 8 8 16 2,599 $ 41,587

Tornillo de acero galvanizado 5/8" x 5" 8 12 16 12 4 52 1,839 $ 95,614

Tornillo de acero galvanizado 5/8" x 8" 2 2 4 4 12 2,225 $ 26,699

Tornillo de carruaje 5/8" x 1 1/2" tipo 2 4 8 6 18 1,005 $ 18,092

Transformador trifásico 11,4 Kv 208-120 V, 45 KVA 0 2 2 4,034,478 $ 8,068,956

Transformador trifásico 11,4 Kv 208-120 V, 75 KVA 2 2 5,101,412 $ 10,202,823

Tuerca de ojo alargado de 5/8" 0 1 1 6,571 $ 6,571

Varilla de puesta a tierra de 5/8" x 8" y conector 2 2 9 14 2 29 15,697 $ 455,211

TOTAL $ 92,756,834

$/USUARIO $ 419,714.18

$/kVA $ 386,486.81

ANEXO FPLANOS DE REDES DE DISTRIBUCION, ESTRATO CUATRO SISTEMA MONOFASICO.

ANEXO GANALISIS DE COSTO UNITARIO DE LA RED DE DISTRIBUCION - ESTRATO CUATRO

CANTIDADES DE OBRA – RED MONOFASICA

DESCRIPCION CTU506 LA507 LA209-N LA(207-N) LA204-N LA239 LA237 LA320 LA321 LA324 LA324-1 LA3632 RED TOTAL V. UNIT V. TOTAL 9 13 3 3 11 2 8 20 4 380 58

Abrazadera en U para fijación de cruceta 9 13 6 11 2 0 41 8.058 $ 330.358Abrazadera para fijación de transformador (de una salida) 36 52 3 8 99 26.815 $ 2.654.675Abrazaderas de dos salidas 3 2 5 7.406 $ 37.030Accesorios de puesta a tierra 9 13 20 42 268.079 $ 11.259.297Aislador de pin ANSI 55-1 9 3 6 11 2 0 31 17.675 $ 547.911Aislador de pin ANSI 55-5 9 9 18 33 2 0 71 17.366 $ 1.232.975Aislador de suspención ANSI 52-1 26 6 4 36 40.028 $ 1.440.996Amarre plastico para cable trenzado 16 60 8 0 84 1.323 $ 111.090Caja bifasica tipo intemperie para acometida en B.T. 9 13 8 20 4 0 54 12.110 $ 653.962Conector de compresión de ranuras paralelas 9 13 6 24 6 0 58 2.513 $ 145.740Conector tipo tornillo 39 32 100 16 0 187 1.170 $ 218.723Cortacircuitos de cañuela 100A;15kV 9 13 22 105.268 $ 2.315.887Cruceta de madera de 2.0m. 9 26 9 6 11 6 0 67 34.385 $ 2.303.795Diagonal metálica en angulo para soporte de bandera 9 26 3 6 11 6 0 61 11.034 $ 673.069Diagonal metálica en angulo para soporte de cruceta 12 12 10.845 $ 130.134Esparrago de 5/8" por 24" 39 12 4 55 6.294 $ 346.168Estribo y conector para cable desnudo No 2 AWG 22 13 2 37 3.852 $ 142.539Fusible dual f25 1 1 16.895 $ 16.895Fusible dual f27 6 6 18.515 $ 111.090Fusible dual f28 10 10 20.184 $ 201.840Fusible dual f30 6 6 22.483 $ 134.895Fusible NH00-80A 1 1 7.400 $ 7.400Fusible NH1-125A 6 6 11.100 $ 66.600Fusible NH2-200A 10 10 15.100 $ 151.000Fusible NH2-250A 6 6 15.100 $ 90.600Grapa de retención para red trenzada 20 8 0 28 10.496 $ 293.879Grapa para operar en caliente 9 13 2 24 16.274 $ 390.566Grapa terminal tipo recto de No 2 - 4/0 AWG 6 2 8 17.600 $ 140.796Hebilla de acero inoxidable de 5/8" 36 26 24 40 12 0 138 585 $ 80.705Herraje para soporte de seccionador 9 13 22 10.397 $ 228.730Luminaria de Sodio de 70 W 9 13 8 20 4 0 54 128.444 $ 6.935.989Medidor de energia, monofásico bifilar 120V 1x15A, clase2 0 380 380 50.017 $ 19.006.441Metros de cable de aluminio 4 AWG desnudo (M.T.) 0 0 5810 5810 877 $ 5.096.706Metros de cable de aluminio 2*2+1*4 AWG aislado,trenzado (B.T.) 0 8 1530 1538 4.444 $ 6.834.257Metros de cable de cobre # 4AWG desnudo (acometida1/2T) 27 39 66 3.115 $ 205.594Metros de cable de cobre # 6AWG aislado 600V (salidaTx) 72 78 150 2.956 $ 443.368Metros de cable de cobre 2x14 AWG aislado, con neutroconcentrico. (acom. Lum.) 13,5 19,5 32 30 12 0 107 4.037 $ 431.938Metros de cable de cobre aislado 2x8 AWG, con neutroconcentrico.(Acom. Usuar) 0 2660 2660 4.306 $ 11.453.747Metros de cable de cobre trenzado 2x2 + 1x4 AWG 0 16 16 11.696 $ 187.142Metros de cinta de acero inoxidable 18 26 24 40 12 0 120 2.426 $ 291.133Pararrayos 10 KA, 9 KV de oxido metálico 9 13 22 111.976 $ 2.463.482Percha porta - aislador de un puesto 18 26 16 8 68 3.469 $ 235.886Perno de ojo de 5/8" x 545 mm tipo 5 0 6 2 20 8 0 36 7.573 $ 272.615Porta - aislador pasante para cruceta de madera 11,4 -13,2 KV 18 12 30 44 4 0 108 5.722 $ 617.953Poste de concreto 10 m, 510 Kg 3 13 3 0 19 246.898 $ 4.691.062Poste de concreto 12 m, 1050 Kg 13 13 565.028 $ 7.345.367Poste de concreto 12 m, 510 Kg 9 3 2 14 403.396 $ 5.647.542

Poste de concreto 12 m, 750 Kg 3 6 0 9 479.994 $ 4.319.948Seccionador portafusible para B.T. 25A 2 2 85.673 $ 171.346Seccionador portafusible para B.T. 50A 12 12 168.379 $ 2.020.553Seccionador portafúsible para B.T. 80A 32 32 274.154 $ 8.772.936Templete 3 4 7 56.515 $ 395.606Tensor de acometida 36 52 56 16 760 920 4.854 $ 4.465.289Tornillo de acero galvanizado 5/8" x 5" 9 26 9 12 11 2 0 69 1.839 $ 126.873Tornillo de acero galvanizado 5/8" x 8" 9 13 6 3 11 2 0 44 2.225 $ 97.896Tornilo de carruaje 5/8" x 1 1/2" tipo 2 36 52 3 3 4 8 106 1.005 $ 106.541Transformador monofásico 6.58 Kv 240-120 V, 15 KVA 1 1 1.592.010 $ 1.592.010Transformador monofásico 6.58 Kv 240-120 V, 25 KVA 6 6 1.686.785 $ 10.120.709Transformador monofásico 6.58 kV; 240-120 V;37.5kVA 10 10 1.819.440 $ 18.194.400Transformador monofásico 6.58 kV; 240-120 V;50 kVA 6 6 1.990.942 $ 11.945.655Tuerca de ojo alargado de 5/8" 8 8 6.571 $ 52.566Varilla de puesta a tierra de 5/8" x 1,5 m y conector 9 13 20 42 15.697 $ 659.271TOTAL $161.661.169

$/Usua 425.424,13$/kVA 192.453,77

ANEXO HREDES DE DISTRIBUCION ESTRATO CUATRO, SISTEMA TRIFASICO

ANEXO JANALISIS DE COSTO UNITARIO DE LA RED DE DISTRIBUCION – ESTRATO CUATRO

CANTIDADES DE OBRA - RED TRENZADA TRIFASICA

DESCRIPCION LA 500-T LA 501-T LA206 LA209 LA207 LA 204 LA 320 LA 321 LA 322 LA324 LA325 LA3633 RED TOTAL V. UNIT V. TOTAL

5 2 3 2 1 2 34 25 9 12 1 380

Abrazadera de una salida (fijar transformador) 10 4 2 1 17 26,815 $ 455,853

Abrazadera en U para fijación de cruceta 10 2 2 2 2 18 8,058 $ 145,035

Abrazaderas de dos salidas 10 2 12 7,406 $ 88,872

Accesorios de puesta a tierra 5 2 34 25 9 75 268,079 $ 20,105,888

Aislador de pin ANSI 55-5 6 10 6 6 28 17,366 $ 486,244

Aislador de suspención ANSI 52-1 30 36 66 40,028 $ 2,641,827

Amarre plástico para cable trenzado 68 75 16 24 2 185 1,323 $ 244,663

Caja trifasica tipo intemperie para acometida en B.T. 5 2 34 25 8 12 1 87 16,147 $ 1,404,806

Conector de compresión de ranuras paralelas 18 12 30 2,513 $ 75,383

Conector de tornillo 15 6 12 136 125 64 48 8 414 1,170 $ 484,231

Conector tipo cuña 15 12 27 1,277 $ 34,476

Cortacircuitos de cañuela 100A;15kV 15 6 21 105,268 $ 2,210,620

Cruceta de madera de 2.0m. 20 6 6 2 2 36 34,385 $ 1,237,860

Diagonal metálica en angulo para soporte de bandera 15 12 2 2 31 11,034 $ 342,052

Diagonal metálica en angulo para soporte de cruceta 0 12 12 24 10,845 $ 260,268

Espárrago de 5/8" por 24" 4 4 8 6,294 $ 50,352

Estribo y conector para cable desnudo No 4 AWG 15 6 21 3,852 $ 80,901

Fusible dual f26 9 9 17,500 $ 157,500

Fusible dual f28 12 12 19,000 $ 228,000

Fusible NH2-250A 18 18 15,100 $ 271,800

Fusible NH2-400A 24 24 20,100 $ 482,400

Grapa de retención para red trenzada 10 4 25 9 24 3 75 10,496 $ 787,176

Grapa de suspención para baja tensión 0 34 9 1 44 13,225 $ 581,900

Grapa para operar en caliente 15 6 21 16,274 $ 341,745

Grapa terminal tipo recto de No 2 - 4/0 AWG 0 18 18 17,600 $ 316,791

Hebilla de acero inoxidable de 5/8" 10 102 50 18 24 3 207 585 $ 121,058

Herraje para soporte de seccionador 10 4 14 10,397 $ 145,555

Luminaria de Sodio de 70 W 5 2 34 25 8 12 1 87 128,444 $ 11,174,650

Medidor de energía, monofásico 120V 1x15A, clase 2 0 380 380 50,017 $ 19,006,441

Metros de cable de aluminio No. 4 AWG desnudo (red M.T.) 0 12 3450 3462 877 $ 3,036,970

Metros de cable de aluminio 3*2+1*4 AWG aislado, trenzado (red B.T.) 0 2725 2725 6,004 $ 16,361,309

Metros de cable de cobre # 4AWG desnudo (acometida 1/2T) 60 24 84 3,115 $ 261,665

Metros de cable de cobre # 4AWG aislado 600V (salida Tx) 60 24 84 3,439 $ 288,834

Metros de cable de cobre 2x14 AWG aislado, con neutroconcéntrico.(acometida luminaria)

15 6 102 75 24 36 3 261 4,037 $ 1,053,605

Metros de cable de cobre aislado 2x8 AWG, neutro concéntrico 0 1900 1900 4,232 $ 8,040,800

(acometida usuario)

Metros de cable de cobre trenzado 2*2 + 1*4 AWG (derivaciones) 0 68 50 16 24 2 160 11,696 $ 1,871,424

Metros de cinta de acero inoxidable 5/8 10 102 50 18 24 3 207 2,426 $ 502,205

Pararrayos 10 KA, 9 KV de oxido metálico 15 6 21 111,976 $ 2,351,506

Percha porta - aislador de un puesto 10 4 68 50 18 24 2 176 3,469 $ 610,529

Perno de ojo abierto 0 9 9 7,401 $ 66,607

Perno de ojo de 5/8" x 545 mm tipo 5 15 2 12 34 25 8 24 3 123 7,573 $ 931,434

Porta - aislador pasante para cruceta de madera 11,4 -13,2 KV 0 6 10 6 6 28 5,722 $ 160,210

Poste de concreto 10 m, 510 Kg 0 28 23 7 8 65 246,898 $ 16,048,371

Poste de concreto 10 m, 1050 Kg 0 3 0 3 418,227 $ 1,254,682

Poste de concreto 12 m, 1050 Kg 5 2 7 565,028 $ 3,955,198

Poste de concreto 12 m, 510 Kg 0 1 1 403,396 $ 403,396

Poste de concreto 12 m, 750 Kg 0 2 2 479,994 $ 959,989

Seccionador portafusible para B.T. 160A 24 0 24 548,309 $ 13,159,404

Seccionador portafusible para B.T. 125A 18 18 420,949 $ 7,577,074

Templete 5 2 7 56,515 $ 395,606

Tensor de acometida 30 12 760 802 4,854 $ 3,892,567

Tornillo de acero galvanizado 5/8" x 18" 20 8 28 2,599 $ 72,778

Tornillo de acero galvanizado 5/8" x 5" 20 12 12 12 2 2 60 1,839 $ 110,324

Tornillo de acero galvanizado 5/8" x 8" 5 2 6 1 2 16 2,225 $ 35,599

Tornillo de carruaje 5/8" x 1 1/2" tipo 2 10 8 6 1 25 1,005 $ 25,128

Transformador trifásico 11,4 Kv 208-120 V, 112.5 KVA 4 4 4,496,995 $ 17,987,981

Transformador trifásico 11,4 Kv 208-120 V, 75 KVA 2 1 3 3,400,941 $ 10,202,823

Tuerca de ojo alargado de 5/8" 0 1 1 6,571 $ 6,571

Varilla de puesta a tierra de 5/8" x 8" y conector 5 2 34 25 9 75 15,697 $ 1,177,270

TOTAL $ 176,766,203

$/Usuario 465,174.22

$/kVA 261,875.86

ANEXO K

RESUMEN DE PERDIDAS E1

COSTOS DE PERDIDAS TOTALES E1

0

5.000.000

10.000.000

15.000.000

20.000.000

25.000.000

30.000.000

35.000.000

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

AÑOS

$ (P

ES

OS

) PERDIDAS EN SIST.MONOFASICO

PERDIDAS EN SIST.TRIFASICO

DIFERENCIA COSTOS DE PERDIDAS POR AÑO E1(Sist. Trif. - Sist. Monof.)

-2.000.000

-1.000.000

0

1.000.000

2.000.000

3.000.000

4.000.000

5.000.000

6.000.000

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

AÑOS

$

ANEXO L

COSTOS DE PERDIDAS TOTALES E4

C O S T O S D E P E R D ID A S T O T A L E S E 4

0

20.000.000

40.000.000

60.000.000

80.000.000

100.000 .000

120.000 .000

140.000 .000

160.000 .000

180.000 .000

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5

A Ñ O S

PERDIDAS EN SIST.MONOFASICO

PERDIDAS EN SIST.TRIFASICO

DIFERENCIA COSTOS DE PERDIDAS POR AÑO E4 (Sist. Trif. - Sist. Monof.)

-10.000.000

0

10.000.000

20.000.000

30.000.000

40.000.000

50.000.000

60.000.000

70.000.000

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

AÑOS

$

ANEXO M

COSTOS TOTALES; INVERSIÓN Y PERDIDAS. ESTRATO UNO

COSTO DE INVERSION + COSTO DE PERDIDAS; E1

0

100.000.000

200.000.000

300.000.000

400.000.000

500.000.000

600.000.000

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

AÑOS

$ (P

ES

OS

)

Sist. Monofásico

Sist. Trifásico

DIFERENCIA COSTOS TOTALES ESTRATO UNO

0

10.000.000

20.000.000

30.000.000

40.000.000

50.000.000

60.000.000

70.000.000

80.000.000

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

AÑOS

($)

PE

SO

S

ANEXO N

COSTOS TOTALES; DE INVERSIÓN Y PERDIDAS. ESTRATO CUATRO

COSTO TOTAL + COSTO DE PERDIDAS; E4

0

200.000.000

400.000.000

600.000.000

800.000.000

1.000.000.000

1.200.000.000

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

AÑOS

$ (P

ES

OS

)

Sist Monofásico

Sist. Trifásico

DIFERENCIA COSTOS TOTALES ESTRATO CUATRO

0

20.000.000

40.000.000

60.000.000

80.000.000

100.000.000

120.000.000

140.000.000

160.000.000

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

AÑOS

($)

PE

SO

S

ANEXO S

DISPOSITIVO DE CORTE CON FUSIBLE DE TIPO ABIERTO PARA

DISTRIBUCIÓN

.

Evaluación técnico económica de una red de distribución ...

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