METODOLOGÍA PARA ESTIMACIÓN DE DEMANDA DE GRANDES CENTROS COMERCIALES

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Respeto hacia s mismo y hacia los dems.

ESCUELA POLITCNICA NACIONAL

FACULTAD DE INGENIERA ELCTRICA Y ELECTRNICA

METODOLOGA PARA ESTIMACIN DE DEMANDA DE GRANDES CENTROS COMERCIALES

PROYECTO PREVIO A LA OBTENCIN DEL TTULO DE INGENIERO ELCTRICO

PAL EDUARDO GAVILEMA TIPANTUA [email protected]

DIRECTOR: ING. MENTOR E. POVEDA

[email protected]

Quito, Marzo 2011

I

DECLARACIN

Yo, PAL EDUARDO GAVILEMA TIPANTUA, declaro bajo juramento que el trabajo aqu descrito es de mi autora; que no ha sido previamente presentada para ningn grado o calificacin profesional; y, que he consultado las referencias bibliogrficas que se incluyen en este documento.

A travs de la siguiente declaracin cedo mis derechos de propiedad intelectual correspondientes a este trabajo, a la Escuela Politcnica Nacional, segn lo establecido por la ley de propiedad intelectual, por su Reglamento y por su normatividad institucional vigente.

________________

Paul Eduardo Gavilema Tipantua

II

CERTIFICACIN

Certifico que el presente trabajo fue desarrollado por PAL EDUARDO GAVILEMA TIPANTUA, bajo mi supervisin.

__________________________

Ing. Mentor E. Poveda DIRECTOR DEL PROYECTO

III

AGRADECIMIENTOS

Primeramente agradezco a Dios por bendecirme en mi camino, darme la salud, la sabidura, y la fuerza necesaria para seguir adelante.

A mis padres, hermanos, y en forma muy especial el agradecimiento a mi madre, Magdalena Tipantua, que con su apoyo incondicional supo alentarme y respaldarme en todo momento de mi carrera universitaria, gracias por todo el sacrificio, los consejos, abnegacin y el ms grande amor que me diste, gracias a ti principalmente he podido culminar esta etapa de mi vida . Descansa en paz madre ma.

Adicionalmente, deseo expresar mis agradecimientos a Gaby, por amarme y alentarme en los momentos ms difciles que he pasado, y al Ing. Mentor Poveda que con sus conocimientos y experiencia, guio de la mejor manera este Proyecto de Titulacin.

As tambin para la elaboracin del presente Proyecto de Titulacin he contado con la colaboracin y ayuda incondicional de muchas personas, por tanto es imposible poder citar a todas aquellas personas que directa e indirectamente han contribuido al desarrollo y ejecucin de este proyecto.

Muchas gracias a todas aquellas personas que me respaldaron y transmitieron todo su entusiasmo para la consecucin de este Proyecto de Titulacin.

IV

DEDICATORIA

Es mi deseo como sencillo gesto de agradecimiento, dedicarle el presente trabajo a mi madre, lucero que desde el cielo ilumina mi camino, quien mientras vivi fue un apoyo incondicional en mis estudios y estuvo siempre a mi lado apoyndome en las adversidades de la vida.

A toda mi familia con quienes convivo da a da, mi padre Alfredo, mi mujer Gaby, mis hermanos Danny, Bryan, Anthony y mi hijo Mateo, quienes permanentemente me apoyaron con espritu alentador, contribuyendo incondicionalmente a lograr las metas y objetivos propuestos.

Finalmente quiero dedicar tambin este trabajo a todos mis amigos y amigas, que supieron brindarme su apoyo, cario y comprensin.

V

TABLA DE CONTENIDO

RESUMEN CAPTULO 1. 1 1. INTRODUCCIN Y ANTECEDENTES __________________________________ 1

1.1. ANTECEDENTES _______________________________________________ 1 1.2. ALCANCE _____________________________________________________ 2 1.3. JUSTIFICACIN DEL PROYECTO _________________________________ 3 1.4. RESULTADOS ESPERADOS ______________________________________ 3

CAPTULO 2. 5 2. DEMANDA ESTIMADA POR LOS PROYECTISTAS. ______________________ 5

2.1. INTRODUCCIN ________________________________________________ 5 2.2. BASES UTILIZADAS PARA EL ESTUDIO DE LA DEMANDA _____________ 5 2.3. MTODOS PARA LA DETERMINACIN DE LA DEMANDA ____________ 12 2.3.1. INTRODUCCIN _______________________________________________ 12 2.3.2. IMPORTANCIA DE LA ESTIMACIN DE LA DEMANDA DE ENERGA ELCTRICA ________________________________________________________ 12 2.3.3. MTODO DE DETERMINACIN DE LA DEMANDA MXIMA UNITARIA DE LA E.E.Q.S.A. ______________________________________________________ 13 2.4. PRINCIPALES CENTROS COMERCIALES DE QUITO _________________ 17 2.4.1. CENTRO COMERCIAL EL BOSQUE _______________________________ 18 2.4.1.1. Descripcin General _________________________________________ 18 2.4.1.2. Caractersticas Elctricas ______________________________________ 19 2.4.2. CENTRO COMERCIAL IAQUITO (CCI) ____________________________ 20 2.4.2.1. Descripcin General __________________________________________ 20 2.4.2.2. Caractersticas Elctricas ______________________________________ 21 2.4.3. CENTRO COMERCIAL EL RECREO _______________________________ 22 2.4.3.1. Descripcin General _________________________________________ 22 2.4.3.2. Caractersticas Elctricas ______________________________________ 23 2.4.4. CONDADO SHOPPING __________________________________________ 25 2.4.4.1. Descripcin General _________________________________________ 25 2.4.4.2. Caractersticas Elctricas ______________________________________ 25 2.4.5. SAN LUIS SHOPPING ___________________________________________ 26 2.4.5.1. Descripcin General _________________________________________ 26 2.4.5.2. Caractersticas Elctricas ______________________________________ 27 2.5. DEMANDA ESTIMADA PARA LOS CENTROS COMERCIALES _________ 28 2.5.1. DEMANDA ESTIMADA CONDADO SHOPPING ______________________ 28 2.5.1.1. Determinacin de la Demanda __________________________________ 28 2.5.2. DEMANDA ESTIMADA SAN LUIS SHOPPING _______________________ 30 2.5.2.1. Determinacin de la Demanda _________________________________ 30

CAPTULO 3. 31

VI

3. ANLISIS DE LOS REGISTROS DE DEMANDA DE CENTROS COMERCIALES EXISTENTES _________________________________________________________ 31

3.1. EQUIPOS DE MEDICIN ________________________________________ 31 3.1.1. EQUIPO DE MEDICIN TOPAS 1000 ______________________________ 31 3.1.1.1. Caractersticas Generales _____________________________________ 32 3.1.1.2. Partes Constitutivas del Topas 1000 _____________________________ 33 3.1.1.3. Modo de Conexin ___________________________________________ 34 3.1.1.4. Instalacin del Equipo en los Transformadores _____________________ 34 3.2. INTERVALO DE DEMANDA ______________________________________ 35 3.3. OBTENCIN DE RESULTADOS DE REGISTROS DE DEMANDA _______ 37 3.3.1. RECOPILACIN DE DATOS DE LAS CMARAS DE TRANSFORMACIN DE LOS CENTROS COMERCIALES _______________________________________ 38 3.3.2. RECOPILACIN DE LISTA DE ABONADOS DE LAS CMARAS DE TRANSFORMACIN. ________________________________________________ 41 3.3.3. OBTENCIN DE INFORMACIN DE LOS REGISTROS DE CARGA _____ 41 3.3.3.1. TOPAS Software V3.6. LEM ____________________________________ 42 3.3.3.2. Resultados obtenidos de los Registros de Carga ___________________ 45 3.4. DATOS DISPONIBLES DE LA FACTURACIN DE LA EMPRESA ELCTRICA QUITO S.A. ________________________________________________________ 46 3.5. RECOPILACIN DE LOS DATOS HISTRICOS DE CONSUMOS DE ENERGA __________________________________________________________ 47

CAPTULO 4. 52 4. RELACIONES ENTRE CARGA INSTALADA Y DEMANDA ________________ 52

4.1. SELECCIN DE LOCALES COMERCIALES _________________________ 52 4.1.1. LOCALES ESCOGIDOS _________________________________________ 52 4.1.2. LOCALES DESCARTADOS ______________________________________ 56 4.2. INSPECCIONES DE CAMPO A LOS CENTROS COMERCIALES ________ 57 4.2.1. PRIMERA INSPECCIN DE CAMPO _______________________________ 57 4.2.2. SEGUNDA INSPECCIN DE CAMPO ______________________________ 59 4.3. DETERMINACIN DE LA DEMANDA REAL DE LOS CENTROS COMERCIALES _____________________________________________________ 59 4.3.1. PERFIL DE CARGA DE TRANSFORMADORES DE CENTROS COMERCIALES _____________________________________________________ 61 4.3.1.1. Periodo de baja carga _________________________________________ 61 4.3.1.2. Ascenso y Descenso _________________________________________ 61 4.3.1.3. Picos y Valles _______________________________________________ 61 4.3.1.4. Perfil de Carga Centro Comercial El Bosque _______________________ 62 4.3.1.5. Perfil de Carga Centro Comercial Iaquito _________________________ 63 4.3.1.6. Perfil de Carga Ciudad Comercial El Recreo _______________________ 63 4.3.1.7. Perfil de Carga Condado Shopping ______________________________ 64 4.3.1.8. Perfil de Carga San Luis Shopping _______________________________ 64 4.3.2. DEMANDA MXIMA DE TRANSFORMADORES DE CENTROS COMERCIALES _____________________________________________________ 65 4.3.3. FACTOR DE CARGA DE TRANSFORMADORES DE CENTROS COMERCIALES _____________________________________________________ 67 4.4. COMPARACIONES ENTRE CARGA INSTALADA Y DEMANDA REAL ____ 68 4.4.1. FACTOR DE COINCIDENCIA Y FACTOR DE DEMANDA CONDADO SHOPPING ________________________________________________________ 68

VII

4.4.2. FACTOR DE COINCIDENCIA Y FACTOR DE DEMANDA SAN LUIS SHOPPING ________________________________________________________ 70

CAPITULO 5. 71 5. PROPUESTA DE METODOLOGA DE ESTIMACIN DE DEMANDA ________ 71

5.1. CONDICIONES DE LA METODOLOGA PARA LA ESTIMACIN DE DEMANDA _________________________________________________________ 72 5.1.1. NDICES DE ENERGA Y DEMANDA PARA LOCALES COMERCIALES __ 72 5.1.2. NDICES DE DEMANDA DE SUPERMERCADOS _____________________ 74 5.1.3. NDICES DE DEMANDA PARA SERVICIOS GENERALES _____________ 75 5.1.3.1. ndice de demanda para Iluminacin _____________________________ 76 5.1.3.2. Demanda para Ascensores, Escaleras Elctricas y Bombas de Agua ___ 77 5.1.3.2.1. Ascensores y Escaleras Elctricas ______________________________ 77 5.1.3.2.2. Bombas de Agua ____________________________________________ 78 5.1.4. INCLUSIN DEL CDIGO CIIU __________________________________ 79 5.1.4.1. Comercio Minorista___________________________________________ 79 5.1.4.1.1. Comercio Minorista General ____________________________________ 80 5.1.4.1.2. Comercio Minorista Especifico __________________________________ 80 5.1.4.2. Comercio Especializado _______________________________________ 81 5.1.4.3. Alimentacin ________________________________________________ 82 5.1.4.4. Cines _____________________________________________________ 82 5.1.4.5. Entretenimiento _____________________________________________ 82 5.1.4.6. Supermercados _____________________________________________ 82 5.2. PROPUESTA DE METODOLOGA ________________________________ 84 5.2.1. DEMANDA PARA LOCALES COMERCIALES ________________________ 84 5.2.2. DEMANDA PARA SERVICIOS GENERALES ________________________ 86 5.3. ANLISIS Y VALIDACIN DE RESULTADOS OBTENIDOS CON LA METODOLOGA ____________________________________________________ 87 5.3.1. APLICACIN DE LA METODOLOGA ______________________________ 87 5.3.2. COMPARACIN Y VALIDACIN DE RESULTADOS OBTENIDOS _______ 91 5.4. PRESENTACIN DE LA PROPUESTA DE METODOLOGA ____________ 93 5.4.1. PROCESO DE ESTIMACIN DE DEMANDA ________________________ 93 5.4.1.1. Estimacin de demanda para locales comerciales __________________ 93 5.4.1.1.1. Mtodo por Porcentajes _______________________________________ 93 5.4.1.1.2. Mtodo por actividades comerciales _____________________________ 94 5.4.1.2. Estimacin de demanda para servicios generales ___________________ 96 5.4.2. FORMATO DE LA PLANILLA PARA LA ESTIMACIN DE DEMANDA ____ 97 5.4.3. FACTOR DE POTENCIA A CONSIDERAR _________________________ 101

CAPITULO 6. 102 6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ____________________________ 102

6.1. CONCLUSIONES _____________________________________________ 102 6.2. RECOMENDACIONES _________________________________________ 104

BIBLIOGRAFA ANEXOS

IX

CONTENIDO DE FIGURAS

Figura 2-1. Ejemplo de Carga Mxima en Curva de Carga Tipo Comercial ____ 7 Figura 2-2. Factor de Carga a Nivel Nacional de los Sistemas de Distribucin __ 9 Figura 2-3. Curvas de carga de diferentes usuarios y la curva de carga equivalente del grupo _____________________________________________ 11 Figura 3-1. Equipo de Medicin Topas 1000 y sus componentes ___________ 32 Figura 3-2. Partes Principales Topas 1000 ____________________________ 33 Figura 3-3. Conexin a la Red Topas 1000 ____________________________ 34 Figura 3-4. Instalacin del Equipo Topas 1000 _________________________ 35 Figura 3-5. Curva de Demanda y Potencia con Intervalo de Demanda _______ 36 Figura 3-6. Informacin Obtenida del GIS, El Condado Shopping __________ 39 Figura 3-7. Programa de anlisis de la Calidad de Red __________________ 42 Figura 3-8. Facturacin durante el ao 2009 para el suministro 1455209 Almacenes DE PRATI S.A. ________________________________________ 47 Figura 3-9. Facturacin ao 2009 DE PRATI S.A. ______________________ 48 Figura 4-1. Porcentaje de Locales Comerciales segn su Razn Social _____ 54 Figura 4-2. Tablero General de Medidores San Luis Shopping. ____________ 58 Figura 4-3. Perfil de Carga Transformador 11554. ______________________ 62 Figura 4-4 Perfil de Carga Transformador 31271. ______________________ 63 Figura 4-5. Perfil de Carga Transformador 115097. _____________________ 63 Figura 4-6. Perfil de Carga Transformador 164892. _____________________ 64 Figura 4-7. Perfil de Carga Transformador 164112. _____________________ 64 Figura 4-8. Factor de Utilizacin de los transformadores del Condado Shopping. ______________________________________________________________ 66 Figura 4-9. Comparacin Carga Instalada y Demanda Real Condado Shopping69 Figura 4-10. Comparacin Carga Instalada, Capacidad Instalada y Demanda Real San Luis Shopping. __________________________________________ 70

X

CONTENIDO DE TABLAS

Tabla 2.1. Factores de Diversidad para determinacin de Demandas Mximas Diversificadas de Usuarios Comerciales ______________________________ 16 Tabla 2.2. Principales Centros Comerciales de Quito en estudio. ___________ 17 Tabla 2.3. Transformadores del Centro Comercial El Bosque ______________ 20 Tabla 2.4. Transformadores del Centro Comercial Iaquito. _______________ 21 Tabla 2.5. Transformadores de Ciudad Comercial El Recreo. ______________ 24 Tabla 2.6. Transformadores del Condado Shopping. ____________________ 26 Tabla 2.7. Transformadores del San Luis Shopping. _____________________ 27 Tabla 2.8. Distribucin de Carga El Condado Shopping. __________________ 29 Tabla 3.1. Lista de Transformadores de los Centros Comerciales. __________ 40 Tabla 3.2. Parmetros Elctricos obtenidos del Archivo Original. ___________ 43 Tabla 3.3. Transformadores Descartados del Estudio. ___________________ 44 Tabla 3.4. Numero de Transformadores de cada Centro Comercial en estudio. 44 Tabla 3.5. Datos que resultan del Registro de Carga. ____________________ 45 Tabla 3.6. Facturacin mensual DE PRATI S.A. ________________________ 48 Tabla 3.7. ndices de Energa DE PRATI S.A. _________________________ 51 Tabla 4.1. Categorizacin Comn de Razn Social de Centros Comerciales __ 53 Tabla 4.2. Locales Representativos Seleccionados ______________________ 54 Tabla 4.3. Administradores de Centros Comerciales en estudio ____________ 58 Tabla 4.4. Demanda real a 15 minutos Transformador 11554 (1000 kVA) El Bosque ________________________________________________________ 60 Tabla 4.5. Determinacin del Factor de Utilizacin ______________________ 65 Tabla 4.6. Factor de Utilizacin (%) __________________________________ 66 Tabla 4.7. Factor de Carga de Transformadores en estudio _______________ 67 Tabla 4.8. Factor de Demanda y Coincidencia Condado Shopping __________ 69 Tabla 4.9. Factor de Demanda y Coincidencia San Luis Shopping __________ 70 Tabla 5.1. ndices de Energa y Demanda preliminar de Locales Seleccionados 72 Tabla 5.2. Anlisis de Demanda y Factor de Carga para Supermercados ____ 75 Tabla 5.3. ndices de Demanda para Supermercados ____________________ 75

XI

Tabla 5.4. Prescriptive Unit Power Allowance (ULPA) (w/m2) ______________ 77 Tabla 5.5. Cdigo CIIU para el Comercio Minorista General _______________ 80 Tabla 5.6. Cdigo CIIU para el Comercio Minorista Especifico _____________ 81 Tabla 5.7. Cdigo CIIU para el Comercio Especializado __________________ 81 Tabla 5.8. Cdigo CIIU para Alimentacin, Cines, Entretenimiento y Supermercados _________________________________________________ 82 Tabla 5.9. Asignacin del Cdigo CIIU a las actividades comerciales segn los W/m2__________________________________________________________ 83 Tabla 5.10. ndices de Demanda de locales comerciales _________________ 85 Tabla 5.11. Porcentaje de reas por categora _________________________ 85 Tabla 5.12. Tabla de Especificaciones de Escaleras Elctricas ____________ 86 Tabla 5.13. Tabla de Especificaciones de Ascensores ___________________ 86 Tabla 5.14. Resumen de escalas de potencia de equipos elctricos _________ 87 Tabla 5.15. Distribucin de Carga para El condado y San Luis Shopping _____ 88 Tabla 5.16. Resultados obtenidos ___________________________________ 91 Tabla 5.17. Comparacin de resultados ______________________________ 92 Tabla 5.18. ndices de demanda de locales comerciales __________________ 94 Tabla 5.19. Categoras de locales comerciales _________________________ 95 Tabla 5.20. ndices de demanda para servicios generales iluminacin (W/m2) _ 96 Tabla 5.21. Factor de demanda para equipos elctricos __________________ 96

XII

CONTENIDO DE ANEXOS

ANEXOS _____________________________________________________ 107 ANEXO 2.1 PLANILLA PARA LA DETERMINACIN DE DEMANDAS DE DISEO PARA USUARIOS COMERCIALES EEQSA ___________________ 107 ANEXO 2.2 DISTRIBUCIN DE TABLEROS DE MEDIDORES EL CONDADO SHOPPING ___________________________________________________ 108 ANEXO 2.3. ESTUDIO DE CARGA Y DEMANDA SAN LUIS SHOPPING ___ 112 ANEXO 4.1 LISTADO COMPLETO DE LOCALES CON SU RAZN SOCIAL Y CATEGORA A LA QUE PERTENECEN _____________________________ 133 ANEXO 4.2 PERFIL DE CARGA DIARIA DEL TRANSFORMADOR 11554 DEL CENTRO COMERCIAL EL BOSQUE _______________________________ 144 ANEXO 4.3 PERFIL DE CARGA DE TRANSFORMADORES DE CENTROS COMERCIALES ________________________________________________ 147 ANEXO 4.4 FACTOR DE UTILIZACIN DE TRANSFORMADORES DE CENTROS COMERCIALES _______________________________________ 158 ANEXO 5.1 NDICES DE ENERGA DE LOCALES SELECCIONADOS _____ 161 ANEXO 5.2 CDIGO CIIU PARTE G, H, J, O _________________________ 181 ANEXO 5.3 DETERMINACIN DE DEMANDA UTILIZANDO LA METODOLOGA PARA EL CONDADO SHOPPING Y SAN LUIS SHOPPING ______________ 184

XIII

RESUMEN

Con el constante aumento poblacional dentro de la ciudad de Quito, grandes centros comerciales se han ido incorporando, representando cargas importantes dentro del rea de concesin de la Empresa Elctrica Quito S. A., por esta razn, la estimacin de demanda de los centros comerciales, tiene un papel importante dentro de sus Normas de Distribucin.

El presente trabajo de investigacin propone una metodologa que estima la demanda de grandes centros comerciales de manera cercana a la realidad, sustentndose en un estudio de la demanda real de los centros comerciales ms representativos de la ciudad de Quito.

El estudio representa un crecimiento sustancial en la Ingeniera de distribucin y llena el vaco que existe en las Normas de la Empresa, al no poseer un proceso especifico de estimacin de demanda para este tipo de carga.

El anlisis se sustenta en una clasificacin de la actividad comercial de los locales que integran los centros comerciales, empleando los cdigos CIIU (Clasificacin Industrial Internacional Uniforme), y a partir de los consumos mensuales de energa, obtener el verdadero comportamiento de la carga, al relacionarlos con los registros de carga realizados con la ayuda de la EEQSA. Con esa base se obtienen demandas unitarias y factores de carga que permiten obtener los ndices que son la base de la metodologa.

El estudio culmina con la comparacin de los valores de las demandas reales obtenidos de los registros de carga, con las demandas establecidas en las

XIV

memorias tcnicas de los proyectistas y las demandas que se obtienen mediante la aplicacin de la propuesta, validando de esta manera la metodologa.

1

CAPTULO 1.

1. INTRODUCCIN Y ANTECEDENTES

1.1. ANTECEDENTES

En un sistema elctrico de potencia las etapas constitutivas son, generacin, transmisin, distribucin y utilizacin de la energa elctrica, lo cual hace que su funcin principal sea la de llevar energa a los centros de consumo de forma segura y con altos niveles de calidad.

Un gran porcentaje de inversin en el sector elctrico est dedicado a la parte de distribucin, siendo en esta etapa donde se producen los porcentajes ms altos de prdidas de energa en todas sus manifestaciones debido al gran volumen de elementos que lo conforman, lo que implica necesariamente un trabajo cuidadoso en el planeamiento, diseo y construccin y en la operacin del sistema de distribucin. Por esto es necesario realizar estudios de ingeniera que optimicen el trabajo de las distribuidoras.

Con el crecimiento poblacional durante los ltimos aos, el Distrito Metropolitano de Quito ha tenido un gran avance en cuanto se refiere a la construccin de lugares de distraccin y compras, un ejemplo de esto es que se cuenta actualmente con Centros Comerciales de primer orden ya funcionando, otros en proyecto y otros a punto de concluirse.

En el Ecuador, Quito una de la ciudades ms importantes, est en constante proceso de desarrollo, por lo que se enfrenta al problema econmico bsico de asignar recursos limitados a proyectos elctricos, siendo necesario establecer nuevos mtodos de Ingeniera, que reduzcan los costos de inversin en proyectos grandes como es la de un Centro Comercial.

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La Empresa Elctrica Quito S.A. con el fin de brindar un servicio de calidad a todos sus usuarios, posee normas de diseo que estn en constante proceso de actualizacin, razn por la cual una metodologa que se ajuste a las necesidades colectivas de un centro comercial y que optimice los recursos econmicos, sustentada en datos reales de demanda, puede ser considerada como parte de las guas de diseo.

En la realizacin de grandes proyectos es importante contar con metodologas que mejoren y optimicen los sistemas de distribucin, lo que conlleva a no tener transformadores sobredimensionados en los Centros Comerciales, con la consiguiente reduccin de la inversin.

1.2. ALCANCE

Para la ejecucin de un proyecto de gran envergadura, como son los centros comerciales, donde la inversin a realizar es cuantiosa, no se pueden correr riesgos, es decir, la estimacin de la demanda viene a ser la parte primordial, es por esto que el presente proyecto busca desarrollar una metodologa para la estimacin de la demanda para Centros Comerciales de Quito.

Mediante registros de demanda mxima y consumos de energa en los 5 principales centros comerciales que se encuentran dentro del rea de concesin de la EEQSA, se obtendrn los parmetros iniciales de estudio, que servirn para definir los diferentes aspectos en los que se fundamente la estimacin de la demanda considerando los requerimientos reales de la carga.

Por lo expuesto se trata de proponer la metodologa de estimacin de demanda en centros comerciales de Quito para uso de los proyectistas que, con esa base puedan realizar un diseo y dimensionamiento del equipo elctrico acorde a la demanda real de las cargas.

3

1.3. JUSTIFICACIN DEL PROYECTO

La distribucin de energa elctrica es una actividad cuyas tcnicas estn en un proceso constante de evolucin reflejada con el explosivo aumento de la poblacin de la ciudad y los procesos de desarrollo, la construccin de un centro comercial es muy viable, por lo que se requiere implementar una metodologa que estime la demanda real en los transformadores que los alimentan, lo cual reducir los costos de inversin, teniendo en cuenta que los actuales transformadores de los centros comerciales se encuentran sobredimensionados.

En las actuales Normas de Distribucin establecidas por la EEQSA, no existe una metodologa para Estimacin de Demanda de Centros Comerciales, es por esto que el presente proyecto propondr incluir este tema en la gua de diseo para los proyectistas.

1.4. RESULTADOS ESPERADOS

Verificar el sobredimensionamiento de los transformadores instalados en los Centros Comerciales, encontrar los diferentes factores que involucran el dimensionamiento del transformador y de esta manera proponer la metodologa a la Empresa Elctrica Quito.

Luego de realizar un anlisis completo de la demanda real, obtenida de los registros de carga y de la estadstica de la facturacin mensual de cada uno de los locales de los centros comerciales, establecer un lineamiento que permita determinar la demanda real de los transformadores.

Definir parmetros que relacionen el rea del local y la actividad comercial con la energa habitual consumida, que refleja la demanda de los locales comerciales, y de esta forma obtener una gua que se ajuste a la realidad en la estimacin de la demanda.

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Involucrar el CDIGO CIIU (Clasificacin Industrial Internacional Uniforme), en la Metodologa para categorizar las actividades productivas de los locales que forman parte de los Centros Comerciales, y con los parmetros establecidos estimar la demanda real de los transformadores.

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CAPTULO 2.

2. DEMANDA ESTIMADA POR LOS PROYECTISTAS.

2.1. INTRODUCCIN

Las caractersticas de la carga influyen en los sistemas de potencia y distribucin, estas caractersticas reflejan el comportamiento de los usuarios frente al sistema de distribucin y por lo tanto, imponen las condiciones (dnde est y cmo establece la demanda durante el perodo de carga).

El uso al que el usuario destina la energa elctrica en el sector comercial est dominado por cargas resistivas y se localizan en reas cntricas de las ciudades donde se realizan actividades comerciales, centros comerciales y edificios de oficinas. Tienen algn componente inductivo que baja un poco el factor de potencia, con este antecedente el estudio de la demanda en los Centros Comerciales tiene nfasis en este tipo de cargas.

2.2. BASES UTILIZADAS PARA EL ESTUDIO DE LA DEMANDA

Previo a realizar estudios acerca de la demanda de energa elctrica en un proyecto, es necesario tener bien claro varios conceptos de los diferentes factores y elementos que influyen en el desarrollo de la estimacin de la demanda.

CARGA INSTALADA1 (CI)

Es la suma de todas las potencias nominales de los aparatos de consumo conectados a un sistema o a parte de l, se expresa generalmente en kVA, MVA, kW o MW. Matemticamente se indica como:

1 RAMREZ CASTAO, Samuel. Redes de Distribucin de Energa. Tercera Edicin. Colombia

6

(Ec. 2.1)

CAPACIDAD INSTALADA (PI)

Corresponde a la suma de las potencias nominales de los equipos transformadores, generadores, instalados a lneas que suministran la potencia elctrica a las cargas o servicios conectados. Es llamada tambin capacidad nominal del sistema.

DEMANDA ELCTRICA D (t)

La demanda elctrica es la potencia requerida por un sistema o parte de l promediada en un intervalo de tiempo previamente establecido. Los valores instantneos tienen un inters limitado en el anlisis de un sistema de distribucin cabe recalcar que lo que realmente sirve para dimensionar un sistema es la demanda2.

El perodo durante el cual se toma el valor promedio se denomina intervalo de demanda, para entender mejor este tema su estudio se profundizara en el captulo 3. La duracin que se fije en este intervalo depender del valor de demanda que se desee conocer, el intervalo ms empleado es de 15 minutos.

Para establecer una demanda es indispensable indicar el intervalo de demanda ya que sin l no tendra sentido prctico.

La demanda se puede expresar en kVA, kW, kVAR, A, etc. La variacin de la demanda en el tiempo para una carga dada origina el ciclo de carga que es una CURVA DE CARGA (demanda vs tiempo).

2 Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc. The IEEE Standard Dictionary of Electrical and

Electronics. Sixth Edition. 1996

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DEMANDA MXIMA (kW kVA)3 (DM)

Se conoce tambin como la demanda mxima y corresponde a la carga mayor que se presenta en un sistema en un perodo de trabajo previamente establecido. En la figura 2-1, la carga mxima es la que se presenta a las 19:45.

Figura 2-1. Ejemplo de Carga Mxima en Curva de Carga Tipo Comercial

Es esta demanda mxima la que ofrece mayor inters ya que aqu es donde se presenta la mxima cada de tensin en el sistema y por lo tanto cuando se presentan las mayores prdidas de energa y potencia.

Para establecerla se debe especificar el intervalo de demanda para medirla. La carga puede expresarse en p.u de la carga pico del sistema; por ejemplo, se puede encontrar la demanda mxima de 15 minutos, 30 minutos y 1 hora.

DEMANDA MEDIA (DP)

Se define como la relacin entre el consumo de energa del usuario durante un perodo dado y el tiempo total del perodo. Se calcula mediante.


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(Ec. 2.2)

Es un valor constante sobre el perodo de tiempo especificado y que establece el mismo consumo de energa que la requerida por la curva de carga real sobre el mismo perodo de tiempo especificado.

FACTOR DE DEMANDA (FD)

El factor de demanda en un intervalo de tiempo t, de una carga, es la razn entre la demanda mxima y la carga total instalada. El factor de demanda por lo general es menor que 1, siendo 1 slo cuando en el intervalo considerado, todos los aparatos conectados al sistema estn absorbiendo sus potencias nominales, lo cual es muy poco probable. Matemticamente, este concepto se puede expresar como:

(Ec. 2.3)

El factor de demanda indica el grado al cual la carga total instalada se opera simultneamente.

FACTOR DE UTILIZACIN (FU)

El factor de utilizacin en un sistema elctrico en un intervalo de tiempo t, es la razn entre la demanda mxima y la capacidad nominal del sistema (capacidad instalada), es decir:

(Ec. 2.4)

Es conveniente hacer notar que mientras el factor de demanda, da el porcentaje de carga instalada que se est alimentando, el factor de utilizacin indica la fraccin de la capacidad del sistema que se est utilizando durante el pico de

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carga en el intervalo considerado, (es decir, indica la utilizacin mxima del equipo o instalacin).

FACTOR DE CARGA (FC)

Se define como la razn entre la demanda media en un perodo de tiempo dado y la demanda mxima observada en el mismo perodo de tiempo. Matemticamente se puede expresar como:

(Ec. 2.5)

En la determinacin del factor de carga de un sistema, es necesario especificar el perodo en el que estn considerados los valores de demanda mxima y la demanda media ya que para una misma carga, un perodo establecido mayor, dar como resultado un factor de carga ms pequeo, o sea:

En la Figura 2-2, se observa como el factor de carga en el Ecuador a nivel de los sistemas de distribucin ha ido mejorando con el paso de los aos.

Figura 2-2. Factor de Carga a Nivel Nacional de los Sistemas de Distribucin

10

El Factor de Carga indica hasta qu punto el pico de la carga es sostenido durante el periodo establecido. Esto quiere decir que si el factor de carga es 1, la DM se mantiene constante, si el factor de carga es alto (por ejemplo 0.9), la curva de carga tiene muy pocas variaciones y en cambio si el factor de carga es bajo (por ejemplo 0.2), la curva de carga sufre muchas variaciones con picos y valles pronunciados4.

Econmicamente un FC cercano a 1 representa un sistema menos costoso.

FACTOR DE DIVERSIDAD (FDIV)

Es la relacin entre la sumatoria de las DM individuales de las subdivisiones de un sistema a la mxima demanda del sistema completo.

(Ec. 2.6)

El factor de diversidad es criterio fundamental para el diseo econmico de los sistemas de distribucin. Podr aplicarse a diferentes niveles del sistema; es decir, entre consumidores energizados desde una misma red, entre transformadores de un mismo alimentador, entre alimentadores pertenecientes a un misma fuente o subestacin de distribucin; o entre subestaciones de un mismo sistema de distribucin, por lo tanto, resulta importante establecer el nivel en que se quiere calcular o aplicar el factor de diversidad.

Los factores de diversidad son diferentes tambin para las distintas regiones del pas pues dependen del clima, las condiciones de vida locales, las costumbres, grado de industrializacin de la zona y de las distintas clases de consumo.

En la Figura 2-3. Se observa como ejemplo las curvas de consumo diario de tres usuarios del mismo estatus social con demandas mximas similares pero no coincidentes en el tiempo pues tienen costumbres diferentes.


11

Figura 2-3. Curvas de carga de diferentes usuarios y la curva de carga equivalente del grupo

FACTOR DE COINCIDENCIA (FCO)5

Es la relacin de la demanda mxima total de un sistema y las demandas mximas individuales de dicho sistema. Es bsicamente el inverso del factor de diversidad, ambos tomados en el mismo punto de alimentacin para el mismo tiempo.

(Ec. 2.7)

Este elemento es un factor muy importante en la planeacin de un sistema elctrico, ya que la demanda mxima del conjunto ser corregida por este factor que har un diseo ms real y econmico.

5 Electrical Transmission and Distribution Reference Book, fifth edition. USA. 1997.

12

2.3. MTODOS PARA LA DETERMINACIN DE LA DEMANDA

2.3.1. INTRODUCCIN

Los problemas de exceso de capacidad de generacin de potencia, o por el contrario de capacidad insuficiente, pueden tener costos muy elevados, no solo en trminos econmicos, sino tambin en la imagen que el cliente o abonado percibe en cuanto a la calidad de servicio que recibe.

La segmentacin de los usuarios es importante en el sector elctrico, pues pueden presentar caractersticas muy diferentes. No todos los factores tienen igual relevancia en los sectores residencial, industrial y comercial, por lo que es necesario establecer lineamientos de prediccin de demanda para cada sector.

Un mtodo de prediccin de la demanda elctrica debe contar entre sus propiedades con las de optimidad, robustez y confiabilidad.

La determinacin de la demanda elctrica en el sector comercial, especficamente centros comerciales, considera varios puntos importantes que deben ser analizados detenidamente por los proyectistas, para considerar la capacidad del transformador a instalarse, dichos puntos se analizaran posteriormente.

2.3.2. IMPORTANCIA DE LA ESTIMACIN DE LA DEMANDA DE ENERGA ELCTRICA

La importancia de la prediccin de la demanda de energa elctrica surge, de forma obvia, de la incertidumbre asociada a una magnitud que se refiere al futuro. La mencionada prediccin puede ayudar a determinar si, previsiblemente, se va a producir una carencia de capacidad generadora o, por el contrario, en el futuro existir un exceso de capacidad.

La estimacin de la demanda es una actividad esencial de los suministradores de energa elctrica. Sin una adecuada representacin de las verdaderas

13

necesidades de la clientela, los problemas de exceso de capacidad, o por el contrario de capacidad insuficiente, pueden tener costos sorprendentemente altos.

Con estos antecedentes es necesario indicar el mtodo que se ha venido utilizando para la determinacin de la demanda en el caso de usuarios comerciales.

2.3.3. MTODO DE DETERMINACIN DE LA DEMANDA MXIMA UNITARIA DE LA E.E.Q.S.A.6

Las normas establecidas por la EEQSA, que se encuentran vigentes para establecer la Demanda Mxima Unitaria en lo que se refiere al Consumidor Comercial establecen los siguientes parmetros de Diseo:

Como paso previo al dimensionamiento y localizacin de los elementos de la red, el proyectista debe establecer los parmetros que en funcin de los antecedentes del proyecto y de los criterios tcnicos y econmicos aplicables al caso especfico determinan, en forma preliminar, valores lmites, escalas de capacidades de los equipos, dimensiones mnimas de los componentes, disposiciones a considerar, etc., dentro de los cuales se analizarn alternativas y se desarrollarn los cmputos para justificar en el paso siguiente la seleccin definitiva de la configuracin de la red, localizacin, dimensiones y capacidades de sus elementos.

Los criterios y valores que se recomiendan, se orientan principalmente al diseo de redes de distribucin en sectores residenciales, que constituyen el caso ms frecuente; sin embargo, para proyectos que consideren otras aplicaciones diferentes, la Norma establece la metodologa y los principios generales que se deben seguir.

6 Normas de la Empresa Elctrica Quito S.A., Parte A, 2009.

14

El propsito es la determinacin del valor de la demanda mxima unitaria correspondiente al consumidor comercial o industrial representativo de un grupo de consumidores comerciales o industriales.

Determinacin de la Demanda Mxima Unitaria

a) Determinar la Carga Instalada del consumidor comercial o industrial con los mximos requerimientos, enlistar los artefactos indicando su descripcin, cantidad y potencia nominal.

b) Carga Instalada del Consumidor Comercial o Industrial Representativo:

(Ec. 2.8)

Donde: CIR= Carga Instalada del Consumidor Representativo Pn= Potencia Nominal FFUn= Factor de Frecuencia de Uso, este Factor determina la incidencia en porcentaje de la carga correspondiente al consumidor comercial o industrial de mximas posibilidades sobre aquel que tiene condiciones promedio y que se adopta como representativo del grupo para propsitos de estimacin de la demanda de diseo.

c) Determinacin de la Demanda Mxima Unitaria (DMU), definida como el valor mximo de la potencia que en un intervalo de tiempo de 15 minutos es requerida de la red por el consumidor comercial o industrial individual.

(Ec. 2.9)

Donde: DMU= Demanda Mxima Unitaria CIR= Carga Instalada del Consumidor Representativo

15

FSn= Factor de Simultaneidad, este factor determina la incidencia de la carga considerada en la demanda coincidente durante el perodo de mxima solicitacin.

El Factor de Demanda FDM definido por la relacin entre la Demanda Mxima Unitaria (DMU) y la Carga Instalada Representativa (CIR) indica la fraccin de la carga instalada que es utilizada simultneamente en el perodo de mxima solicitacin y permite evaluar los valores adoptados por comparacin con aquellos en instalaciones existentes similares, el Factor de Demanda FDM debe ser mximo de 0,6.

d) La Demanda Mxima Unitaria obtenida, expresada en Vatios, es convertida a kilovatios y kilovoltamperios, mediante la reduccin correspondiente y la consideracin del factor de potencia que, en general, para instalaciones comerciales e industriales es del 0,85.

Determinacin de la Demanda de Diseo

a) El valor de la Demanda a considerar para el dimensionamiento de la red en un punto dado, debe ser calculado de la siguiente expresin:

(Ec. 2.10)

Donde: DD= Demanda de Diseo DMU= Demanda Mxima Unitaria N= Numero de abonados comerciales FD= Factor de Diversidad, que es dependiente de N El factor de diversidad FD para los usuarios tipo comercial se encuentra tabulado en la tabla 2.1

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Tabla 2.1. Factores de Diversidad para determinacin de Demandas Mximas Diversificadas de Usuarios Comerciales7

Nmero de Factor de Nmero de Factor de Usuarios Diversidad Usuarios Diversidad

1 1,00 26 3,00 2 1,50 27 3,01 3 1,78 28 3,02 4 2,01 29 3,03 5 2,19 30 3,04 6 2,32 31 3,04 7 2,44 32 3,05 8 2,54 33 3,05 9 2,61 34 3,06

10 2,66 35 3,06 11 2,71 36 3,07 12 2,75 37 3,07 13 2,79 38 3,08 14 2,83 39 3,08 15 2,86 40 3,09 16 2,88 41 3,09 17 2,90 42 3,10 18 2,92 43 3,10 19 2,93 44 3,10 20 2,94 45 3,10 21 2,95 46 3,10 22 2,96 47 3,10 23 2,97 48 3,10 24 2,98 49 3,10 25 2,99 50 3,10

Determinacin de la Capacidad del Transformador

a) Para establecer la capacidad del transformador de distribucin correspondiente a cada uno de los centros de transformacin, se determinar la Demanda de Diseo (DD), que depende del nmero y tipo de usuarios alimentados a partir del mismo. La capacidad del transformador requerida, viene dada por la expresin:

(Ec. 2.11)

7 Normas de la Empresa Elctrica Quito S.A., Parte A, Apendice A-11-D1, 2009.

17

Donde: kVA (t)= Capacidad del Transformador DD= Demanda de Diseo (%)=Porcentaje de acuerdo al tipo de usuario, para el usuario comercial es del 90%. DMe=Demanda mxima correspondiente a cargas especiales, en caso de existir.

La planilla utilizada en la Gua de Diseo, para la Determinacin de Demandas de Diseo para usuarios comerciales se indica en el apndice A-11-D Ver Anexo 2.1

2.4. PRINCIPALES CENTROS COMERCIALES DE QUITO

La ciudad de Quito cuenta actualmente con una gran oferta en el aspecto de los centros comerciales, acorde con el gran crecimiento urbano que ha tenido la capital en los ltimos aos, Quito se ha convertido en una ciudad cosmopolita, en la cual existen grandes Centros Comerciales con lo ms novedoso en gastronoma, moda y entretenimiento.

Para el desarrollo de la metodologa, se toman en cuenta 5 Centros Comerciales, entre los que se han escogido los ms representativos, teniendo en cuenta el rea de construccin y a su vez los ms concurridos por la poblacin Quitea.

La informacin, en lo que se refiere a nmero de locales, rea de locales, razn social, de cada uno de los Centros Comerciales, fue obtenida a travs de las visitas de campo, y tambin de las pginas web en caso de ser posible.

Tabla 2.2. Principales Centros Comerciales de Quito en estudio.

Centro Comercial Ubicacin rea de Construccin

(Comercial y parqueaderos) Centro Comercial El Bosque Norte 40.000 m2

Centro Comercial Iaquito (CCI) Norte No disponible

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Centro Comercial Ubicacin rea de Construccin

(Comercial y parqueaderos) Ciudad Comercial El Recreo Sur 120.000 m2

Condado Shopping Norte 96.000 m2

San Luis Shopping Valles 65.172 m2

Mediante la base de datos del GIS de la Empresa Elctrica se obtiene la informacin de cada uno de los transformadores instalados en los Centros Comerciales en estudio, dicha informacin fue verificada en las visitas de campo.

2.4.1. CENTRO COMERCIAL EL BOSQUE

2.4.1.1. Descripcin General 8

Centro Comercial El Bosque fue inaugurado el 20 de diciembre de 1982, con 28 aos de funcionamiento ininterrumpido, naci como un mega proyecto, convirtindose en ese entonces en el centro comercial ms grande y moderno del Ecuador, con ms de 400 locales e islas, los cuales brindan la ms amplia variedad de mercadera.

Desde su inicio el Centro Comercial El Bosque ha atrado a una gran cantidad de visitantes, gracias a las facilidades y comodidades que brinda a los clientes. 40.000 metros cuadrados de construccin y una amplia playa de 1.100 estacionamientos. Esto junto a sus cmodos accesos y reas de circulacin amplias y confortables.

Centro Comercial El Bosque ha buscado siempre renovarse para brindar un mejor servicio a sus clientes, por lo que en el ao 2003 se inici un proceso de

8 Informacin obtenida de la pgina web. www.elbosque.com.ec/

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remodelacin, cuya finalidad era crear un ambiente cmodo y moderno. Dentro de los trabajos que se realizaron al interior del Centro Comercial estn: cambio de pisos, cielo falso, iluminacin y cubierta. Tambin se han transformado sectores completos como los Paseos Ventura y Coln, donde se instal el vitral ms grande del Ecuador.

Junto con esta renovacin de infraestructura se realiz la remodelacin de la mayora de locales, lo cual refleja un cambio integral en la imagen que va acorde con las nuevas tendencias que se observan en centros comerciales.

Esta completa remodelacin ha logrado excelentes resultados, los cuales se han visto reflejados en encuestas de mercado tanto internas como externas.

Centro Comercial El Bosque ha logrado reposicionar su marca y convertirse en un Centro Comercial en el que es cmodo y atractivo comprar, logrando tanto mantener sus clientes habituales como atraer nuevos.

Actualmente el Centro Comercial tiene una rotacin de 800.000 visitantes en promedio al mes, llegando al 1.000.000 en temporada alta. El Bosque tiene un promedio de crecimiento anual de alrededor de 7,91% de visitas de clientes.

Dentro del mix de locales que El Bosque ofrece a sus clientes se encuentran locales ancla y de servicios como: Supermaxi, Sukasa, Bebemundo, Fybeca, Marathon Sports, Banco del Pichincha, Banco del Pacfico, Banco de Guayaquil, Movistar, Porta. Adems de una gran variedad de locales de ropa femenina, masculina e infantil, muebles, accesorios, tiendas de deportes, peluqueras, electrodomsticos, joyeras, diversin para nios, entre otros.

2.4.1.2. Caractersticas Elctricas

De la informacin del GIS de la Empresa Elctrica Quito, se obtiene los datos de cada transformador en la Tabla 2.2 se observan los datos correspondientes a los 3 transformadores instalados en el Centro Comercial El Bosque:

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Tabla 2.3. Transformadores del Centro Comercial El Bosque Caractersticas Transformador 1 Transformador 2 Transformador 3

Nombre CC. El Bosque CC. El Bosque CC. El Bosque

Potencia (kVA) 1250 1000 1200 Num. Empresa 11553 11554 11555

Marca T.P.L. T.P.L. Transelmec

Voltaje AT (kV) 6,3 6,3 6,3 Voltaje BT (V) 210/121 210/121 210/121

En lo que se refiere a tableros de medidores, mediante la visita de campo se observ que este Centro Comercial posee 6 tableros generales de medidores.

2.4.2. CENTRO COMERCIAL IAQUITO (CCI)

2.4.2.1. Descripcin General

Este centro comercial fue el primero de Latinoamrica inaugurado en el ao de 1965 9 CCI, tiene 150 locales comerciales, 40 stands, y 1 400 estacionamientos, de los cuales 400 han sido construidos en los ltimos aos. Adems, fue el pionero en implementar la diversin dentro del rea comercial con Multicines, bingo, patinaje en hielo, Ludo y bolos.

CCI se encuentra ubicado en la Av. Amazonas N36-152 y Naciones Unidas.

9 Informacin obtenida de la pgina

web.www.quito.com.ec/index.php?option=com_content&task=view&id=31&Itemid=142

21

Cuenta con cinco accesos:

2 entradas Av. Amazonas (Garita Principal) 2 entradas Av. Naciones Unidas 1 entrada Calle Japn

Los Horarios de atencin son:

De lunes a sbado de 9:30 A 20:30 Domingo de 9:30 a 19:00


En el transcurso de los aos y frente a la necesidad de acoplarse a los requerimientos de la sociedad, el CCI ha ido renovndose constantemente, con lo cual se han incorporado nuevos transformadores en el transcurso del tiempo para el suministro de energa elctrica, actualmente posee 9 transformadores, que fueron verificados en la visita de campo.

Tabla 2.4. Transformadores del Centro Comercial Iaquito. Caractersticas Transformador 1 Transformador 2 Transformador 3

Nombre C.C.I. Multicines C.C.I. Multicines CC. Ecuador


Marca Inatra A.E.G. Inatra

Voltaje AT (kV) 6,3 6,3 6,3 Voltaje BT (V) 220/127 210/121 210/121 Caractersticas Transformador 4 Transformador 5 Transformador 6

Nombre C.C.I. Casa Tosi MC Donals


Marca Ecuatrans Inatra Inatra


22

Caractersticas Transformador 7 Transformador 8 Transformador 9 Nombre MC Donals Banco de Guayaquil Fybeca


Marca Inatra Ecuatrans Inatra


En lo que se refiere a tableros de medidores, mediante la visita de campo se observ que este Centro Comercial posee 7 tableros generales de medidores.

2.4.3. CENTRO COMERCIAL EL RECREO


Ciudad Comercial El Recreo tiene ms de 12 aos en el mercado, se inaugur en Diciembre de 1995. El nombre de Ciudad Comercial El Recreo se remonta a ms de 50 aos atrs, cuando en su lugar exista la inmensa Hacienda El Recreo, de all la denominacin incluso del Barrio El Recreo.

Con asesora colombiana, se hizo un estudio de mercado que demostr la necesidad de la implantacin de servicios que no existan hace 7 aos en el sur de la ciudad de Quito: Un centro comercial, departamentos y clnica del da, entre otros, para los cuales haba un gran mercado con ms o menos 650 mil personas.

La idea fue empezar a desarrollar el Centro Comercial en Etapas, con caractersticas similares a centros comerciales que existen en otras partes del pas. Es as que en diciembre de 1994 se inicio con la construccin, inaugurndose el 16 de diciembre de 1995 con muy pocos locales abiertos.

10 Informacin obtenida de la pgina web. http://www.ccelrecreo.com/

23

Desde el origen de la idea hasta el ao 2000, fue evidente el cambio de actitud hacia el sur de Quito, como una posibilidad de negocios para los comerciantes. La primera etapa contaba ya con 157 locales comerciales entre los que se anotaban anclas de gran prestigio como: Supermaxi, Etafashion, Super xito, Marathon Sports y Multicines como el complejo ms grande del pas.

Una vez comprobado el xito de Ciudad Comercial El Recreo, se inicio con la construccin de la segunda etapa en el mes de noviembre del 2001, la que se abri al pblico un ao ms tarde en diciembre del 2002 y en condiciones totalmente distintas a la inauguracin anterior.

En diciembre del 2007, se inauguro la tercera etapa, completando 120.000 m2 de oferta comercial. Se cuenta con la presencia de Megamaxi, Marathon, con el local ms grande de la cadena. A raz de esta inauguracin se ha dado un proceso de ajuste en las tres etapas con la salida e incorporacin de comercios.


Con el constante cambio que ha tenido este Centro Comercial, ya que se ha construido por etapas, en lo que se refiere a la parte elctrica se han ido incorporando nuevos transformadores, de tal forma que abastezcan la demanda elctrica del Recreo. Es as que se tiene un total de 10 transformadores, las caractersticas de cada uno de ellos se indican en la Tabla 2.5

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Tabla 2.5. Transformadores de Ciudad Comercial El Recreo. Caractersticas Transformador 1 Transformador 2 Transformador 3

Nombre Cinepolis Recreo Cinepolis Recreo Supermaxi


Marca Asea-Brown Asea-Brown Inatra


Nombre CC. El Recreo CC. El Recreo CC. El Recreo


Marca Inatra Inatra Inatra


Nombre Recreo Plaza Recreo Plaza Recreo Plaza



Voltaje AT (kV) 22,8 22,8 22,8 Voltaje BT (V) 210/121 210/121 210/121 Caractersticas Transformador 10

Nombre Recreo Plaza

Potencia (kVA) 450 Num. Empresa 165113

Marca Inatra

Voltaje AT (kV) 22,8 Voltaje BT (V) 210/121

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2.4.4. CONDADO SHOPPING


Este proyecto, de la empresa Centros Comerciales del Ecuador, naci hace ms de 30 aos. En 1979, la compaa compr el terreno pero hubo que esperar que se convierta en un gran centro de influencia para construir la edificacin. La construccin cuenta con un rea aproximada de 100 mil m, de la cual 37 mil m es para el comercio, 40 mil m para reas comunales (pasillos y bateras sanitarias) y 12 mil m para parqueaderos.

Cuenta con 165 locales, alrededor de nueve departamentales (tiendas con ms de 2 500 m) y 50 islas, todas estas tiendas distribuidas por categoras alrededor de los cuatro pisos.

En el primer nivel estn los locales que ofrecen servicios, en el segundo los que tienen que ver con artculos para el hogar y deportes, en el tercero estn los de moda juvenil y masculina, en el cuarto se asientan los de diversin y el rea de alimentos.


Condado Shopping tiene una capacidad de transformacin instalada de 5 MVA aproximadamente. Las caractersticas de cada uno de los transformadores instalados en el Centro Comercial se indican en la tabla 2.6.

11 Informacin obtenida de la pgina web.

http://www.explored.com.ec/noticias-ecuador/centro-comercial-condado-alista-su-inauguracion-274296.html

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Tabla 2.6. Transformadores del Condado Shopping. Caractersticas Transformador 1 Transformador 2

Nombre CC. El Condado CC. El Condado

Potencia (kVA) 1250 1250 Num. Empresa 164890 164891

Marca Inatra Inatra

Voltaje AT (kV) 22,8 22,8 Voltaje BT (V) 220/127 220/127 Caractersticas Transformador 3 Transformador 4

Nombre CC. El Condado CC. El Condado

Potencia (kVA) 1250 1250 Num. Empresa 164889 164892

Marca Inatra Inatra

Voltaje AT (kV) 22,8 22,8 Voltaje BT (V) 210/121 210/121

2.4.5. SAN LUIS SHOPPING


Desde la autopista General Rumiahui, en el sector de San Rafael, Valle de los Chillos, al Sur Oeste de la ciudad de Quito, en el Cantn Rumiahui, se puede observar la construccin de una hacienda que conserva su fachada Colonial, con amplias paredes, pesadas puertas de madera, decoracin en hierro forjado a mano, extensa vegetacin y miles de detalles que pertenecen al perodo de la Colonia. Todo esto es hoy el corazn comercial del Valle de los Chillos. Es el primer proyecto comercial en Sudamrica que combina la historia, los negocios y el modo de vida de su comunidad que hoy la reconocen como SAN LUIS SHOPPING "EL CORAZN DEL VALLE.

San Luis Shopping cuenta con 140 locales, 7 restaurantes, 10 salas de cine, 9 agencias bancarias, 30 locales en el patio de comidas y 3.000 estacionamientos.

12 Informacin obtenida de la pgina web. http://www.sanluisshopping.com/san_luis.asp

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Posee un interesante mix de tiendas entre las cuales destacan: Supermercados, Farmacias, Tiendas departamentales, Juguetera, Centro Infantil, Ferretera, Almacenes de Electrodomsticos y de Hogar entre otros. El Centro Comercial San Luis inici sus operaciones el 2 de septiembre del 2006 ubicado en la Av. Santa Clara s/n y Av. General Rumiahui.

Los horarios de Atencin:

De Lunes a Sbados de 10:00 a 21:00 Domingos de 10:00 a 20:00


San Luis Shopping tiene instalados 6 transformadores, las caractersticas de cada uno de ellos se muestran en la tabla 2.7.La medicin de consumo de energa elctrica, se realiza en baja tensin para lo cual se dispone de cuatro tableros de medidores con 40 medidores trifsicos cada uno.

Tabla 2.7. Transformadores del San Luis Shopping. Caractersticas Transformador 1 Transformador 2 Transformador 3

Nombre CC. San Luis CC. San Luis CC. San Luis



Voltaje AT (kV) 22.8 22.8 22.8 Voltaje BT (V) 210/121 220/127 210/121 Caractersticas Transformador 4 Transformador 5 Transformador 6

Nombre CC. San Luis CC. San Luis CC. San Luis



Voltaje AT (kV) 22.8 22.8 22.8 Voltaje BT (V) 220/127 220/127 220/127

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2.5. DEMANDA ESTIMADA PARA LOS CENTROS COMERCIALES

Los responsables de la planificacin de la demanda elctrica reconocen la existencia de ciertos lmites a la exactitud de sus pronsticos, ya que siempre existe un inevitable nivel de incertidumbre.

Los proyectistas, quienes son los encargados de dimensionar la capacidad del transformador, no siguen un lineamiento que sea general para la estimacin ptima de demanda, en consecuencia los estudios que se presentarn no tienen formatos iguales.

La Empresa Elctrica Quito posee la documentacin de cada proyecto elctrico de los Centros Comerciales, ya que son presentados para obtener la carta de factibilidad, de esta manera se obtiene la estimacin de demanda que consideraron los proyectistas para los centros comerciales en estudio. Es importante indicar que la documentacin de los centros comerciales Iaquito, El Bosque y el Recreo no se puede obtener ya que por ser los ms antiguos dicha informacin la Empresa Elctrica Quito no la posee.

2.5.1. DEMANDA ESTIMADA CONDADO SHOPPING

Gracias al Departamento de Estudios de Distribucin de la Empresa Elctrica Quito se obtiene informacin del documento PEA-UD-07-162, que posee la Memoria Tcnica del Condado Shopping.

2.5.1.1. Determinacin de la Demanda 13

De acuerdo a la informacin proporcionada por el cliente y los diseos anteriores, se ha determinado el estudio de carga y demanda elctrica en base a las cargas elctricas instaladas y la experiencia de otros centros comerciales de similares caractersticas.

13 Informacin obtenida de la Memoria Tcnica PEA-UD-07-162 de la EEQSA.

29

La carga total del Centro Comercial Condado Shopping es atendida por dos cmaras de transformacin, cada una de ellas con 2 transformadores de 1.250 kVA, total por cmara de 2,5 MVA, total en el Centro Comercial de 5 MVA, ms el Megamaxi con 500 kVA. La demanda total del Centro Comercial, sin incluir al Megamaxi es de 4.331,11 kVA 4,3 MVA.

La carga instalada total del centro comercial sin incluir al Megamaxi es de 6250 kW 6,25 MVA. La distribucin de carga para cada tablero general de medidores se detalla en el Anexo 2.1.

La distribucin de carga para las Cmaras de Transformacin se detalla en la tabla 2.8.

Tabla 2.8. Distribucin de Carga El Condado Shopping.

CAMARA 2 Tablero de Medidores Bloque 1-2-4-5

Demanda (kVA)

T2-B 807,6 T3-B 760,7 SSGG 259,2 MULTICINES 250,0 CAPACIDAD TRANSFORMADOR 3 T2-B + Multicines 1.066,8 1250 TRANSFORMADOR 4 T3-B + SSGG. 1.010,7 1250

CAMARA 1 Tablero de Medidores Bloque 3-6

Demanda (kVA)

T1 701,4 T2-A 427,1 T3-A 296,4 T4 429,1 DE PRATY 182,0 SS.GG. 217,2 CAPACIDAD TRANSFORMADOR 1 T1 + T2-A 1.128,62 1250 TRANSFORMADOR 2 T3-A + T4 + SSGG 1.124,91 1250 + DE PRATI

30

2.5.2. DEMANDA ESTIMADA SAN LUIS SHOPPING

En base a la memoria tcnica presentada a la Empresa Elctrica PP-0089/2005 se obtiene la demanda estimada para el San Luis Shopping.

2.5.2.1. Determinacin de la Demanda 14

En base a los datos elctricos del equipo, como bombas, motores de escaleras mecnicas, ascensores, cargas de iluminacin y tomacorrientes a instalarse en el Centro Comercial, se determinaron los valores de carga instalada de 4.098,23 kW, y la demanda proyectada que es de 3.332,82 kVA, por lo que se ha previsto servir al Centro Comercial desde dos cmaras de transformacin denominadas CT-1 y CT-2 respectivamente.

La cmara de transformacin CT-1 est formada por un transformador de 1.300 kVA el mismo que da servicio al sector Occidental del Centro Comercial y otro transformador de 500 kVA el mismo que se utilizar para dar servicio a las diez salas de cines del nivel 3.

La cmara de transformacin CT-2 estar formada por dos transformadores de 800 kVA, los mismos que darn servicio al sector oriental del Centro Comercial. El detalle de los clculos se presenta en el Anexo 2.2.

14 Informacin obtenida de la Memoria Tcnica PP-0089/2005 de la EEQSA.

31

CAPTULO 3.

3. ANLISIS DE LOS REGISTROS DE DEMANDA DE CENTROS COMERCIALES EXISTENTES

El incremento del nivel de vida en las sociedades industrializadas est asociado a una mayor demanda de energa elctrica. Una de las prioridades bsicas de una compaa elctrica es satisfacer las necesidades energticas de sus clientes de la forma ms econmica posible, persiguiendo al mismo tiempo, un nivel aceptable de calidad de servicio.

La Empresa Elctrica Quito posee equipos de medicin digitales de precisin con mrgenes de error mnimos. Para el presente estudio se utiliz el Analizador de Energa Topas 1000, que es un equipo apropiado para instalar en el lado de baja tensin de los transformadores de los Centros Comerciales en estudio.

3.1. EQUIPOS DE MEDICIN

Tanto para la Empresa Distribuidora como para el consumidor final, es importante conocer la calidad de energa elctrica, los requerimientos de la carga que se alimenta, razn por la cual existen diferentes equipos de medicin, con los cuales se puede monitorear las diversas variables elctricas.

Adems de indicar las caractersticas del Topas 1000 se incluye en el presente capitulo una breve descripcin del Fluke 1744 que tambin posee la EEQSA, y que tambin se utiliz para registros de carga que se presentan en este trabajo.

3.1.1. EQUIPO DE MEDICIN TOPAS 1000 15

Este analizador de energa elctrica utiliza modernas tcnicas de anlisis digital de seales DSP, permite tareas de registro, cmputo y anlisis de decenas de

15 Manual de Usuario TOPAS 1000

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magnitudes elctricas simultneamente y en un slo ciclo de medicin. Sus 8 canales analgicos de medicin 4 de tensin y 4 corriente, o alternativamente 8 canales de tensin (es el mismo instrumento), registran todas las magnitudes simultneamente, sin limitaciones de ninguna ndole, en CA y CC.

Figura 3-1. Equipo de Medicin Topas 1000 y sus componentes

3.1.1.1. Caractersticas Generales

La construccin mecnica robusta (IP65) del Topas 1000 permite usar la unidad especialmente en condiciones sucias o hmedas. La memoria de datos de 1 GB proporciona un mtodo de efectuar registros a largo plazo.

El instrumento puede actuar como memoria de datos, que recoge datos medidos sobre un periodo del tiempo ms largo (meses) y que los transfiere en lnea a una computadora de anlisis (tpicamente una laptop).

Con el TOPAS 1000 se puede medir en cada fase en forma individual y trifsica:

V RMS Instantneo / Promedio / Min. / Mximo. A RMS Instantneo / Promedio / Min. / Mximo. W Instantneo / Promedio / Mximo. VAR Instantneo / Promedio / Mximo. VAR Delta Promedio.

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VA Instantneo / Promedio. Factor de Potencia Instantneo / Promedio. KWH, KVARH, KVAH. Demanda de W, VA, Factor de Potencia Instantneo / Mx. Desequilibrio de tensin. Frecuencia. THD (distorsin armnica total ) Armnicas 0 a 50, de corriente y voltaje y tambin de potencia con ngulo y

modo. Interarmnicas. Fasores. Las mediciones de FLICKER son realizadas en forma automtica, y el

instrumento calcula los ndices de severidad de corta y larga duracin (Pst y Plt ), de acuerdo a lo que especifica la norma IEC 61000.

3.1.1.2. Partes Constitutivas del Topas 1000

Las partes constitutivas del equipo se muestran con un grafico entre las cuales podemos apreciar:

Un botn de encendido/apagado La conexin para la transmisin de datos 8 canales

Indicadores LED (Fuente y la de los canales)

Figura 3-2. Partes Principales Topas 1000

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3.1.1.3. Modo de Conexin

Existen diferentes formas de conexin para el registrador Topas 1000, dependiendo de la necesidad y la topologa de la red, la conexin utilizada para la medicin en cada uno de los transformadores de los Centros Comerciales es:

Figura 3-3. Conexin a la Red Topas 1000

3.1.1.4. Instalacin del Equipo en los Transformadores

Para colocar el equipo Topas 1000 en cada uno de los transformadores y registrar sus mediciones durante 7 das se conecta el cable de poder hacia la respectiva entrada (socket) localizada en lo alto del analizador de energa, luego se conecta el cable de poder hacia la fuente.

Las puntas de prueba (seales de voltaje y de corriente) se colocan en los respectivos canales que se encuentran a los lados del equipo, (mximo de 8 sensores). En caso de existir una falla en la alimentacin del Analizador un acumulador incorporado de nquel metal-hidruro proporciona energa hasta de 5 minutos. En la figura 3-4 se observa la instalacin del Equipo en el transformador del Centro Comercial El Condado.

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Figura 3-4. Instalacin del Equipo Topas 1000

3.2. INTERVALO DE DEMANDA

Intervalo de demanda se entiende por el espacio de tiempo sobre el cual se promedia la carga para obtener la demanda.

La carga puede ser instantnea, como cargas de soldadoras o corrientes de arranque de motores. Sin embargo los aparatos y conductores pueden tener una constante trmica en un tiempo determinado, de tal manera que los intervalos de demanda pueden ser de 15, 30, 60 o ms minutos, dependiendo del equipo de que se trate, se puede afirmar entonces que al definir una demanda es requisito indispensable indicar el intervalo de demanda ya que sin esto el valor que se establezca no tendr ningn sentido prctico.

Si la carga consiste principalmente de un motor de induccin el valor instantneo de la corriente de arranque ser entre cinco y diez veces la corriente nominal de plena carga y probablemente muchas veces mayor que la corriente que por lo regular tome el transformador que lo alimente: sin embargo, se sabe que durar un intervalo muy pequeo, usualmente menor que un segundo, por lo que no es determinante en el dimensionamiento de conductores y equipos.

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En la Figura 3-5 se observa la curva de carga o potencia con los intervalos de demanda.

Para el presente estudio es necesario obtener registros con un intervalo de demanda de 15 minutos, puesto que este es el periodo utilizado en el Ecuador, as tambin la medicin de calidad de energa que realiza la Empresa Elctrica Quito en sus informes para entregar al Conelec, utiliza intervalos de 10 minutos, por lo que es necesario recurrir a intervalos de 5 minutos para satisfacer los dos requerimientos.

Figura 3-5. Curva de Demanda y Potencia con Intervalo de Demanda

Las razones por las cuales no se utilizan intervalos de 10 minutos para promediar la potencia elctrica, son las siguientes:

La Dprom.10 min.> Dprom.15 min. El intervalo de Demanda normalizado en el SNI es de 15 min. Las mediciones en las subestaciones se realizan con intervalos de

demanda de 15 minutos.

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La demanda facturable de los clientes tambin es con intervalos de demanda de 15 minutos.

Afecta notoriamente al estudio de la demanda real Con intervalos de 5 min se puede obtener demandas de 15min, mientras

que con intervalos de 10 es imposible.

La manera que hace posible relacionar estos intervalos es obtener registros cada 5 minutos, satisfaciendo el intervalo de demanda y los estudios de calidad de energa elctrica.

Se solicit al Departamento encargado de realizar los registros, los archivos fuentes, que son bajados de los equipos de medicin Topas 1000. Con estos archivos y mediante el software del Equipo, se obtienen los datos a 5 min, de cada uno de los transformadores de los Centros Comerciales y de esta manera obtener los datos para extrapolarlos a 15 minutos.

La instalacin de los Equipos se realiza en la parte de baja tensin de los transformadores, durante 7 das continuos sin ningn tipo de interrupcin.

En el momento de la instalacin se programan los equipos, tomando en cuenta los requerimientos del estudio, y se conecta cada uno de los componentes del Topas 1000 a la red como se muestra en la figura 3.3. Del presente captulo.

Transcurrido los 7 das de medicin, se retira el equipo, desconectando todos sus componentes de la red con la debida precaucin, para luego descargar los archivos al computador y as procesar la informacin.

3.3. OBTENCIN DE RESULTADOS DE REGISTROS DE DEMANDA

Inicialmente para el estudio se estableci el anlisis de 11 Centros Comerciales, implicando un alto nmero de transformadores a ser analizados, pero en el

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transcurso de la planificacin hubo la necesidad de reducir el nmero de Centros Comerciales a 5, puesto que la EEQSA dispone solo de 3 equipos Topas 1000 que no abastecan para la concepcin inicial de los registros; por lo tanto, se seleccionaron los Centros Comerciales ms representativos de Quito.

Tomando en cuenta que las cmaras de transformacin se encuentran en el interior de los Centros Comerciales, hubo que realizar solicitudes a los correspondientes Administradores, para tener acceso a las cmaras e instalar los analizadores de calidad o equipos de medicin en cada transformador.

Luego de la aprobacin por parte de los Administradores, el personal de la Empresa Elctrica Quito incluy en su cronograma de actividades las mediciones correspondientes al presente estudio, para luego de un tiempo establecido, proporcionar los archivos generados en cada medicin.

3.3.1. RECOPILACIN DE DATOS DE LAS CMARAS DE TRANSFORMACIN DE LOS CENTROS COMERCIALES

La informacin de cada uno de los transformadores pertenecientes a los Centros Comerciales en estudio, se obtuvo de la base de datos del GIS (Sistema de Informacin Georeferenciado) de la Empresa Electica Quito, que es una integracin organizada de hardware, software, datos geogrficos y personal, diseado para capturar, almacenar, manipular, analizar y desplegar en todas sus formas la informacin geogrficamente referenciada con el fin de resolver problemas complejos de planificacin y gestin. Tambin puede definirse como un modelo de una parte de la realidad referido a un sistema de coordenadas terrestre y construido para satisfacer unas necesidades concretas de informacin16.

El proceso para la obtener la informacin es el siguiente: a) Ingresar al programa GIS.

16 Instructivo para el uso del programa GIS de la EEQSA.

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b) Automticamente ingresa al Autocad, en el cual se digita un nombre de usuario y contrasea, el programa solo puede manejar personal autorizado de la empresa.

c) En el Mapa de Quito que se encuentra por default toda el rea de concesin de la Empresa, se ubica el sector de cada uno de los Centros Comerciales.

d) En la pestaa Muestra-SIG, se selecciona la opcin Muestra Cartografa y Redes.

e) Se muestra una pantalla, en la cual se escoge la opcin Ventana, con el fin de seleccionar en el mapa la seccin en donde se encuentra el lugar a mostrar las redes y cartografa.

f) Se muestra toda la informacin elctrica del sitio, postes, cmaras de transformacin, tableros, acometidas, etc.

g) Para observar la informacin de las cmaras de transformacin, se selecciona la opcin Actualiza- SIG, luego Cmara.

h) En el mapa se selecciona la cmara a ser detallada.

Como ejemplo en la Figura 3-6 se observa el detalle que se obtiene del Gis de un transformador, en este caso del Centro Comercial El Condado.

Figura 3-6. Informacin Obtenida del GIS, El Condado Shopping

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Para verificar la informacin de cada uno de los transformadores que se obtuvo del GIS, se realiz la primera visita de campo a cada uno de los Centros Comerciales con la ayuda del personal de la Empresa Elctrica Quito, siendo indispensable esta ayuda para ingresar a las Cmaras de Transformacin.

Luego de realizar la visita de campo y constatar la informacin, se entreg la lista de todos los transformadores para el estudio al personal encargado de realizar las mediciones. La informacin obtenida de los transformadores de todos los Centros Comerciales en estudio se presenta en la tabla 3.1.

Tabla 3.1. Lista de Transformadores de los Centros Comerciales.

tem Transformador N Potencia (kVA) Cmara de

Transformacin Ubicacin 1 11553 1250 CMARA 1 CC. EL BOSQUE 2 11554 1000 CMARA 2 CC. EL BOSQUE 3 11555 1200 CMARA3 CC. EL BOSQUE 4 31271 500 CMARA 1 C.C.I. 5 3345 500 CMARA 2 C.C.I. 6 100412 250 C.C.I. 7 25620 750 CMARA 3 C.C.I. 8 100883 1200 CMARA 4 C.C.I. 9 34663 225 CMARA 5 C.C.I. 10 24393 125 C.C.I.

11 165907 75 CMARA 6 C.C.I. 12 163842 60 CMARA 7 C.C.I. 13 101626 500 CMARA 1 EL RECREO 14 101627 500 EL RECREO 15 31253 450 CMARA 2 EL RECREO 16 31255 750 CMARA 3 EL RECREO 17 31254 750 CMARA 4 EL RECREO 18 164987 900 CMARA 5 EL RECREO 19 164988 250 EL RECREO 20 115097 900 CMARA 6 EL RECREO 21 164989 900

CMARA 7 EL RECREO

22 164990 450 EL RECREO 23 165113 450 EL RECREO 24 164890 1250 CMARA 1 EL CONDADO 25 164891 1250 EL CONDADO 26 164889 1250 CMARA 2 EL CONDADO 27 164892 1250 EL CONDADO 28 164109 750 CMARA 1 SAN LUIS 29 164110 800 CMARA 2 SAN LUIS 30 164111 800 SAN LUIS

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tem Transformador N Potencia (kVA) Cmara de

Transformacin Ubicacin 31 163965 500 CMARA 3 SAN LUIS 32 164127 800 CMARA 4 SAN LUIS 33 164112 1300 SAN LUIS

3.3.2. RECOPILACIN DE LISTA DE ABONADOS DE LAS CMARAS DE TRANSFORMACIN.

La lista de todos los abonados asociados a cada cmara de transformacin se obtiene del programa GIS. El proceso de obtencin de los datos es el siguiente:

1. Identificada la Cmara de Transformacin, se dibuja un polgono cerrado alrededor del grafico de la Cmara.

2. Se selecciona Aplica-SIG, luego la opcin Lista Abonados x Regin. 3. Se presenta un men flotante, en el cual se escoge la opcin Generar

Reporte y Seleccionar Polgono 4. Luego dar un clic en el polgono cerrado, aparece la opcin de guardar en

formato Excel, en donde se coloca la ubicacin a la que se guardar el archivo de Excel.

5. El archivo de Excel es creado y guardado en la ubicacin especificada.

La informacin obtenida del GIS puede variar con la realidad actual de los abonados de los Centros Comerciales, ya que esta informacin no se encuentra actualizada, y los locales Comerciales estn en constante cambio de dueo o razn social.

3.3.3. OBTENCIN DE INFORMACIN DE LOS REGISTROS DE CARGA

El anlisis de datos se los hace a travs de un programa que puede ser manejado desde una porttil, el modo de transferencia de archivos con el Analizador puede ser:

Va Ethernet Puerto serial MODEM

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Cada uno de las variables elctricas que resultan de las mediciones se consigue mediante el Programa de anlisis de la Calidad de Red que es el software del equipo Topas 1000. Este Software fue facilitado por la EEQSA.

3.3.3.1. TOPAS Software V3.6. LEM

Figura 3-7. Programa de anlisis de la Calidad de Red

Mediante este programa se puede realizar las siguientes acciones:

Establecer el modo de comunicacin con el Analizador. Conexin con el Analizador. Configuracin del Analizador. Transferencia de archivos entre Analizador y PC. Evaluacin de datos de acuerdo a los requerimientos establecidos. Evaluacin de parmetros de voltaje y corriente en vivo.

El archivo generado por el registrador que posee la informacin de todo el periodo de medicin, tiene una extensin .DEF el cual se ejecuta con el Software, estos archivos fueron solicitados a la EEQSA, se recibi en total 32 archivos fuentes correspondientes a los transformadores de los Centros Comerciales.

Las diferentes variables elctricas que se obtienen del archivo original se exportan a un archivo de Excel. Dependiendo de los das que se haya programado para el anlisis se obtienen una gran cantidad de datos, en el caso particular del presente

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estudio se obtienen 2016 datos por cada parmetros elctrico en intervalos de 5 minutos. Los parmetros que se han escogido para el presente estudio se presentan en la tabla 3.2.

Tabla 3.2. Parmetros Elctricos obtenidos del Archivo Original.

tem Parmetro Unidad de Medida 1 Urms Fase1 [V] 2 Urms Fase2 [V] 3 Urms Fase3 [V] 4 Urms pp L12 [V] 5 Urms pp L23 [V] 6 Urms pp L31 [V] 7 Irms Fase1 [A] 8 Irms Fase2 [A] 9 Irms Fase3 [A]

10 Urms N [V] 11 Irms N [A] 12 P Fase1 [W] 13 P Fase2 [W] 14 P Fase3 [W] 15 P Suma [W] 16 Q Fase1 [VAr] 17 Q Fase2 [VAr] 18 Q Fase3 [VAr] 19 Q Suma [VAr] 20 S Fase1 [VA] 21 S Fase2 [VA] 22 S Fase3 [VA] 23 S Suma [VA] 24 PF Fase1 [1] 25 PF Fase2 [1] 26 PF Fase3 [1] 27 PF Suma [1] 28 Cosphi Fase1 [1] 29 Cosphi Fase2 [1] 30 Cosphi Fase3 [1] 31 Cosphi Suma [1] 32 W Fase1 [Wh] 33 W Fase2 [Wh]

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tem Parmetro Unidad de Medida 34 W Fase3 [Wh] 35 W Suma [Wh] 36 Wq Fase1 [VArh] 37 Wq Fase2 [VArh] 38 Wq Fase3 [VArh] 39 Wq Suma [VArh]

Luego de realizar el anlisis de cada uno de los registros de carga de los transformadores, se descartaron ciertos transformadores debido a las siguientes razones:

No se realizo la medicin en el transformador. Del archivo original no se puede obtener intervalos a 5 min.

Por lo cual, el nmero de transformadores que entran en el anlisis se reducen a 27, en la tabla 3.3. se presenta los transformadores que salen del estudio.

Tabla 3.3. Transformadores Descartados del Estudio.

Transformador N Potencia (kVA) Ubicacin 164987 900 Ciudad Comercial EL Recreo 164988 250 Ciudad Comercial EL Recreo 3345 500 Centro Comercial Iaquito 100412 250 Centro Comercial Iaquito 25620 750 Centro Comercial Iaquito 165907 75 Centro Comercial Iaquito

El nmero de transformadores correspondientes a cada Centro Comercial que se encuentran en el estudio de la Metodologa se presenta en la Tabla 3.4.

Tabla 3.4. Numero de Transformadores de cada Centro Comercial en estudio.

# de Transformadores Centro Comercial 3 Centro Comercial El Bosque 5 Centro Comercial Iaquito (CCI) 9 Ciudad Comercial El Recreo 4 Condado Shopping 6 San Luis Shopping

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3.3.3.2. Resultados obtenidos de los Registros de Carga

La base del presente estudio se fundamenta en el anlisis de los resultados de los registros de carga a cada uno de los transformadores, con el fin de verificar el comportamiento real de la carga de los Centros Comerciales, de esta manera obtener las bases iniciales de la Metodologa.

En la Tabla 3.5 se muestran los resultados obtenidos de los registros de carga considerando los ms relevantes, la Energa y Demanda Mxima.

Tabla 3.5. Datos que resultan del Registro de Carga. Datos Fecha de Registro Registro

Transformador Capacidad (kVA) Instalacin Retiro Energa (kWh)

Demanda Media (kW)

Demanda Mxima

(kW) Fp.

Promedio Fp.

Mximo

EL BO

SQU

E 11553 1250 17/04/2010 24/04/2010 35.882,0 213,5 384,0 0,94 0,98

11554 1000 05/04/2010 12/04/2010 69.630,0 416,1 880,0 0,95 0,98

11555 1200 05/04/2010 12/04/2010 49.611,0 302,9 656,0 0,96 0,99

CC

I

31271 500 29/04/2010 06/05/2010 27.127,0 161,4 288,0 0,94 0,97 100883 1200 19/05/2010 26/05/2010 12.867,0 77,0 176,0 0,73 0,99 34663 225 29/04/2010 06/05/2010 5.773,9 34,3 70,4 0,87 0,98 24393 125 29/04/2010 06/05/2010 6.901,0 41,0 88,0 0,87 1,00 163842 60 17/04/2010 24/04/2010 3.674,4 21,8 41,2 0,92 0,99

EL R

ECR

EO

101626 500 30/06/2010 07/07/2010 4.137,0 24,6 60,0 0,84 0,95 101627 500 30/06/2010 07/07/2010 4.727,2 28,1 79,6 0,57 0,99 31253 450 30/06/2010 07/07/2010 12.269,0 73,0 152,0 0,83 1,00 31255 750 15/06/2010 22/07/2010 43.777,0 260,5 540,0 0,89 0,96 31254 750 15/06/2010 22/07/2010 19.726,0 117,4 244,0 0,89 1,00 115097 900 07/06/2010 14/06/2010 36.145,0 215,1 456,0 0,95 0,98 164989 900 23/06/2010 30/06/2010 25.526,0 151,9 316,0 0,91 0,99 164990 450 23/06/2010 30/06/2010 17.867,0 106,5 312,0 0,96 0,99 165113 450 23/06/2010 30/06/2010 5.761,7 34,30 71,60 0,88 0,96

CO

ND

AD

O 164890 1250 05/04/2010 12/04/2010 28.739,0 171,1 364,0 0,96 0,99

164891 1250 25/03/2010 01/04/2010 66.130,0 393,5 840,0 0,97 0,99 164889 1250 25/03/2010 01/04/2010 41.045,0 244,4 548,0 0,95 1,00 164892 1250 25/03/2010 01/04/2010 41.265,0 245,5 500,0 0,98 0,99

SAN

LU

IS

164109 750 28/05/2010 04/06/2010 14.146,0 84,4 304,0 0,95 1,00 164110 800 20/05/2010 27/05/2010 31.590,0 188,8 392,0 0,89 0,96 164111 800 20/05/2010 27/05/2010 31.767,0 189,9 368,0 0,97 0,99 163965 500 28/05/2010 04/06/2010 12.526,0 74,7 200,0 0,80 0,99 164127 800 07/06/2010 14/06/2010 27.733,0 165,1 420,0 0,97 1,00 164112 1300 28/05/2010 04/06/2010 34.840,0 208,0 408,0 0,96 0,99

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3.4. DATOS DISPONIBLES DE LA FACTURACIN DE LA EMPRESA ELCTRICA QUITO S.A.

La Facturacin consiste en la contabilizacin de los kWh en un periodo establecido, este consumo mensual es almacenado en la base de datos de facturacin de la Empresa Elctrica Quito, que posee la informacin de todos sus clientes.

Con la ayuda del personal de Ingeniera de Distribucin se tuvo acceso al SIDECOM (Sistema de Facturacin de la EEQSA), mediante el cual se obtiene la facturacin mensual durante todo el ao 2009 de cada uno de los clientes asociados a cada transformador de cada Centro Comercial. Para la identificacin de los clientes, se les asigna un nmero de medidor y un nmero de suministro, esta informacin es importante ya que se requiere uno de estos dos datos para obtener la facturacin mensual durante el ao 2009 de cada local comercial.

En la Figura 3-8 se muestra la facturacin de todo un ao para el suministro 1455209 del Condado Shopping.

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Figura 3-8. Facturacin durante el ao 2009 para el suministro 1455209 Almacenes DE PRATI S.A.

De esta manera se obtuvo el consumo mensual de cada local de todos los centros comerciales durante el ao 2009.

3.5. RECOPILACIN DE LOS DATOS HISTRICOS DE CONSUMOS DE ENERGA

Mediante el consumo mensual durante un ao, se establecen los siguientes ndices:

kWh/da para cada mes kWh/da promedio kWh/mes-promedio kWh/mes-mximo kWh/m2 kW/m2

Para determinar los kWh/da de cada mes se contabiliza el nmero de das, que resulta del periodo entre la ltima lectura y la lectura anterior al mes, en la tabla

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3.6 se indica la facturacin mensual del local DE PRATI, local 244 del Condado Shopping.

Tabla 3.6. Facturacin mensual DE PRATI S.A.

SUMINISTRO FECHA FACTURACIN CONSUMO_ACTIVA

(kWh) MES

1455209 14/01/2009 20638 1455209 16/02/2009 20725 enero 1455209 17/03/2009 19003 febrero 1455209 14/04/2009 17664 marzo 1455209 14/05/2009 19951 abril 1455209 16/06/2009 23218 mayo 1455209 13/07/2009 17764 junio 1455209 14/08/2009 19633 julio 1455209 15/09/2009 20069 agosto 1455209 14/10/2009 18197 septiembre 1455209 16/11/2009 20135 octubre 1455209 14/12/2009 18052 noviembre 1455209 14/01/2010 17748 diciembre

Figura 3-9. Facturacin ao 2009 DE PRATI S.A.

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Del 14/01/2009 al da de toma de lectura final 16/02/2009 existen 33 das. Posteriormente se calcula los kWh/da para cada mes:

(Ec. 3.1)

De la misma manera para el resto de meses. Luego se obtiene el promedio de los kWh/da de todos los meses, para el local DE PRATI S.A.

(Ec. 3.2)

Resulta 636,4 kWh, lo que indica que este es el valor de la energa promedio que se contabiliza diariamente en este local comercial. Para establecer los kWh/mes-promedio y los KWh/mes-mximo se establece el nmero de das para el mes promedio que resulta de:

(Ec. 3.3)

50

(Ec. 3.4)

Los para el local comercial DE PRATI se obtiene el mes de mayo

con 703,6 kWh. Por consiguiente resulta:

Este local segn la documentacin presentada a la Empresa Elctrica Quito posee un rea total de 1.388 m2, para conseguir los ndices que involucran el rea se obtiene de la siguiente manera:

(Ec. 3.5)

Los kW para el local DE PRATI se obtienen del factor de carga del transformador 164890 asociado a este local, que resulta de la ecuacin 2.5 y de los

de la siguiente manera:

(Ec. 3.6)

51

Por lo tanto el ndice que relaciona demanda y rea resulta de:

(Ec. 3.5)

Los ndices obtenidos se calcularn de igual forma para todos los locales representativos que entran en estudio, en la tabla 3.7 se presenta los resultados para el local DE PRATI S.A.

Tabla 3.7. ndices de Energa DE PRATI S.A. CONSUMO_ACTIVA

(kWh) MES # DAS_MES kWh/da kWh/mes promedio

20725 enero 33 628,0 19102,6 19003 febrero 29 655,3 19931,3 17664 marzo 28 630,9 19188,6 19951 abril 30 665,0 20228,1 23218 mayo 33 703,6 21400,4 17764 junio 27 657,9 20011,9 19633 julio 32 613,5 18661,6 20069 agosto 32 627,2 19076,0 18197 septiembre 29 627,5 19085,9 20135 octubre 33 610,2 18558,8 18052 noviembre 28 644,7 19610,1 17748 diciembre 31 572,5 17414,0

kWh/da_promedio kWh/mes_promedio kWh/mes_mximo kWh/m2 W/m2 MAYO

636,4 19.355,77 21.400,43 13,94 44,91

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CAPTULO 4.

4. RELACIONES ENTRE CARGA INSTALADA Y DEMANDA

Como se mencion en el Captulo 2, la carga instalada consiste en sumar aritmticamente las potencias nominales de equipos elctricos y dems artefactos que utilicen energa elctrica para su funcionamiento, el factor que relaciona la demanda mxima y la carga instalada es el factor de demanda.

La estimacin de demanda utilizada en las normas de la EEQSA se fundamenta en la carga instalada y otros factores que quedan a consideracin de la experiencia del proyectista, de esta manera se determina la capacidad del transformador, por lo que el sobredimensionamiento es notable en la mayora de los casos.

Con este antecedente, la preocupacin de la Empresa Elctrica Quito S. A. es encontrar una metodologa que permita ajustar mejor la capacidad de los transformadores a la demanda efectiva, por esta razn este estudio incluye una somera investigacin de la relacin entre la carga instalada y la demanda re

METODOLOGÍA PARA ESTIMACIÓN DE DEMANDA DE GRANDES CENTROS COMERCIALES

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