¿cuál es la forma mas eficaz de ahorrar recursos naturales y energéticos?
MINISTERIO DE RECURSO NATURALES Y ENERGÉTICOS S …
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INECEL
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K K I H í B L I C A DEL ECUADOR
MINISTERIO DE RECURSOS NATURALES Y ENERGÉTICOSINSTITUTO ECUATORIANO DE ELECTRIFICACIÓN
I N E C E L
PLAN NACIONAL DE ELECTRIFICACIÓN RURAL
.
DIVISIÓN DE PLANIFICACIÓNESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL
QUITO - ECUADOR
CAPITULO I
ANÁLISIS DE LOS SISTEMAS EXISTENTES
SISTEMA REGIONAL PICHINCHA
ARKA S.AHTO DQtllNGO
ERS/77-0104
I
PLAN NACIONAL DE ELECTRIFICACIÓN RURAL
INECEL - ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL
ANÁLISIS DE LOS SISTEMAS EXISTENTES
SISTEMA REGIONAL PICHINCHA
ÁREA SANTO DOMINGO
C O N T E N I D O G E N E R A L
Pag1.1 ESTUDIO DE LA ORGANIZACIÓN I/E LA EGRESA'
1.1.1 Descripción general 1
1.1.2 Área de Influencia 1
1.1.3 Zonas de Servicio 3
1.2 ESTUDIO DEL ÁREA SERVIDA
1.2.1 Ubicación Planimétrica de los Sistemas Eléctrioos 3
1.2.2 Características de los Sistemas de Distribución 3
1.2.3 Relación de los Sistemas de Distribución con los
Sistemas de Generación y Transmisión 5
1-3 ANÁLISIS DEL ESTADO ACTUAL DEL SISTEMA
1.3.1 Análisis de la Demanda 6
1.3-2 Análisis de la Disponibilidad de Potencia 6
Pag.
1.3.3 Energía generada por la Cooperativa de Electri-
ficación Santo Domingo 9
1.3.4 Análisis de calidad del Sistema 10
1.4.1 Proyacción de la Demanda y Equipamiento 13
1.4.2 Proyectos de Desarrollo del Sistema 14
1.5 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
1.5.1 Conclusiones 14
1.5.2 Recomendaciones 15
A N E X O S
ANEXO N- 1 Organigrama de la Empresa Cooperativa Santo Domingo
ANEXO N- 2 Análisis Histórico de la potencia instalada y- deman
da máxima
ANEXO N- 3 y N- 4 Estudio del Mercado. Proyección de la Demajri
da y Equipamiento del Sistema Cooperativo.
ANEXO N- 5 Cuadros de Datos de las Características Eléctricas
del Sistema Cooperativo
ANEXO N- 6 Cuadro de Datos para análisis de flujos
ANEXO N- 7 Resultados del Estudio de flujos de potencia
ANEXO N~ 8 Planos.
SXSTEMA. PICHINCHA
1.1 Estudio de la Organización de la Empresa.
1» 1* 1 Desc"j.pGlóa General
La Empresa Eléctrica Regional Pichincha, ha sido
constituida en base a la Empresa Eléctrica Quito
S.A. y la Cooperativa de Electrificación. Rural -
Santo Domingo,
La Cooperativa de Electrificación Rural Santo Do
mingo realiza la generación y venta d£ energía,
3-* 1 * 2 Areade InfI
El área de concesión para la explotación de la in
¿ustria eléctrica otorgada a la Cooperativa de E-
lectrificación Rural Santo Domingo será constituí
da por el cantón Santo Domingo y las parroquias -
de Allaruquín» El Carmen en Manabí y La Unión en
Esmeraldas.
Cantón Santo Domingo
150 metros sobre el nivel del mar,lluvia media
anual, 2.900 milímetros, temperatura media anual
de 23°centígrados; los límites cantonales son:al
Norte con el cantón Quito, al Sur con las proviji
cia-s de: Cotopaxi, Los RÍOS y Guayas; al Este con
los cantones Quito y Mejía" al Oeste con las pro-
vincias de Manabí y Esmeraldas. La principal vía
hacia la Costa pasa por Santo Domingo que viene a
constituir el punto de partida hacia las provin-
cias de: Los Ríos, Guayas, Manabí y Esmeraldas.
Agricultura, Ganadería e Industria
El Cantón Santo Domingo de los Colorados consti-
tuye una zona -privilegiada para la agricultura -
tropical y para la ganadería de carne. Se culti-
va banano, café, cacao,. palma africana, palma
real, etc.;se cría ganado cebú,brown suiss, bra-
hams y criollos. Existen industrias como FRESCA
de procesamientos de carne, industrias madereras •
como la FORESA y otras.
REFERENCIAS:
Atrás Geográfico del Ecuador 1.976 -1.977
Atlas Eléctrico del Ecuador 1.974
Censos Nacionales ,1.974
Geografía del Ecuador, Terán
II
1.1.3
Las áreas servidas por la Cooperativa de Electrl
ficación Santo Domingo se extienda por las princi
pales vías de acceso hacia Quevedo, hacia Quinin-
dá y hacia Quito,
1.2 Estudio del área servida
El Sistema Santo Domingo, lo conforma el Cantón Santo Domin
go, • •
El área del Cantón. Santo Domingo se abastece del -
Servicio .eléctrico suministrado por la Cooperativa
de Electrificación del mismo nombre.
Eu las cartas del I.G.M, correspondientes se indi-
can en forma aproximada los recorridos de las li -
neo>s de transmisión y primarios rurales. Las ten -
sienes de transmisión son do 13.3, 4.16 y 2,4 KV.
La red. primar!Ja a alto, tensión es aerea- de ti-
po radial, trifásica con derivaciones monofási-
cas, con conductores ACS'á.' en estructuras com-
puestas de torres y poetes de hormigón, 'crucetas
de madera, fabricadas con .cuj ación a lao "Norw j
do Distribución.'1 elaboradas por INECKL.
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- 4 -
•Las tensiones',..de servicio son : 13,8; 4.16 y 2.4
KV.
• Se han utilizado postes da hormigón de 11 ms. de
longitud y características normalizadas. En los
postes que llevan transformadores se '¿realiza la/
conexión a tierra.
El Cuadro III (2 hojas) indica las característi-
cas-principales de las lineas primarias. Las -
líneas primarias dentro de las poblaciones serví,
das son del mismo tipo.
2- Red da Ba.Va Teciaión
Las redes de baja tensión o secundarias que 3ir
ven a los consumidores del .¿"¿rea son trifásicas y
monofásicas. Sus tensiones de servicio son de -
208/120 V y 220/110 V.
Los conductores son de Cu y Ai y van tendidos en
bastidores metálicos (racks) con aisladores cipo
rollo, sujetos a los postes ue hormigón o madera
mediante abrazaderas de hierro galvanizado. El
conductor neutro se halla conectado a tierra.
3 • T r_au sf or Giado r e 3
Las características de los transformadores de dis
tribución constan en el cuadro IV, clasificándose
por au capacidad en rangos de hacsta 5,1.0. 20, ..-J »
37,5 KVA. ; son trif.^sic<iü y monofásicos.
-5-
I
J a capacidad total instalada en transformadores es
de 2.267 KVA.
Todos son apropiados para instalación a la intem-
perie, trabajo continuo, autoenfriados y autopro-
tegidos, con taps de regulación de + 5% y 4; 2.5%
de la tensión nominal.
En el cuadro II correspondiente a subestaciones,
constan las características generales de éstos.
1.2,3. Relación denlos Sistemas de Distribución con los
Sistemas_ de Generación, y Transmisión
Al Cantón Santo Domingo le suministra energía la
Cooperativa de Electrificación del mismo nombre,
teniendo servicio de autogeneración de emergencia:
el Plan Piloto, el IERAC y la Empresa FRESCA.
En el plano W- ER-P-PI-0'1 del área de Santo Domin-
go se observa como están unidos los Sistemas de
Distribución de las diferentes poblaciones a tra-
vés de líneas de transmisión nue les suministran
energía proveniente de la Central Generadora mediají
te subestaciones elevadoras cuyas características
constan en el cuadro II.
En el área del Sistema se hallan instalados :
214,0 Km. de línea de transmisión trifásica a 13.8KV
58.2 Km. de línea de transmisión monofásica a 13.8KV
- ó -
JSn las cartas del I.G.M. se indican .las poblacio»
nes servidas por estas líneas-
En ..el Cuadro III constan las ¿, características
de las lineas de trans:aisiou.
3 Análisis del Estado Actual del Slstea
1,3.1 AnáJLi si G de la Demanda
El estudio da..la demanda, orientado a determinar el
estado actual del Sistema ha sido desarrollado en ba
se a las estadísticas de INECEL, consultas en las
Empresas Eléctricas y datos estadísticos del Censo
de 1,974.
Para los estudios de flujo y regulación los valeres
estimados y el procedimiento de cálculo se encuentran
en el numeral 1,3,4,de este informe,
Para el estudio de disponibilidad de potencia, los va
lores se presentan en el numeral 1.3.2.0.
1. 3. 2 AnaJjjsJ d JL
a) Objetivos
La razóu de este ostuülo es determinar cuál es la
relación global entre potencia instalada y demanda
máxima del Sistema Sraito lícm.Lngo coa .1 objeto da
aplicar este conocimiento al Plan Nacional de Elee
t r i, £ í c a c i ó ti I?, u ral*
7 '-
El análisis histórico permite tener una idea de có
mo ha sido el crecimiento de la demanda y cómo ha
ííido esta satisfecha por un equipamiento de los sis
temas.
Al final de periodo histórico (1.964-1.976) se ten-
drá el margen resultante que, teniendo en cuanta el
Plan aprobado de equipamiento^ en 1977 permita (o
no) desarrollar un programa de electrificación ru-
ral, .
b) Referencias •;
El estudio ha sido realizado en base de loa siguien
tes documentos:
INECEL, Boletín Estadístico íft>,9, atío 1.974, Sección
estadística., Departamento de Tarifas y Estadísticas,
División de Regulación y Tarifas,
INECEL, Boletín Estadístico No. 10, aíio 1975, borra
dar sección estadística, Departcrncnto de Tarifas.y£s_
tadistícas, División de Regulación y Tarifas.
INECEL, Potencia instalada de las entidades cíe sarvi
ció público del país a diciembre da 1975. PL/77-01Q7
enero 1977. División cía Planificación.
INECEL, :.EPN, Datos actualizados de 'los Sir^Gmas Eléc
trieos da la Sierra, Borrador Grupo de Trabajo cíe la
Sierra, Plan Nacional de ELectrificaclón llura!, Febre
ro 1.977,
Ic) Análisis de Resultados
Para este Sistema se ha preparado dos gráficos bási-
cos .
•Análisis histórico de la potencia instalada total1
en el Sistema, todo centralizado a la Cooperativa
de Electrificación de Santo Domingo.
El objeto es tener una idea de la potencia instala-
da total incluyendo los requerimientos de todo el
sector de servicio publico.
Análisis histórico comparativo a la potencia insta-
lada de servicio público y la demanda máxima clasi-
ficada- en las áreas independientes más importantes
de cada Sistema Regional.
Este último gráfico que merecerá comentarios más '•
detallados es el más importante, pues da la idea
áel crecimiento de las dos parámetros y la disp_o
níbilidad de potencia al inicio del Programa de
Electrificación Rural.
El Sistema Cooperativo de Santo Domingo constitu-
ye uno solo en el área.
La potencia instalada a Diciembre de 1.976 en to-
do el Sistema tiene un valor efectivo de aproxima
damente 6.900 KW.
9 -
El análisis estadístico (Anexo N- 2) del desarrollo
histórico de la potencia instalada y la demanda máxi-
ma revela que:
a) La potencia instalada tiene tres etapas de crecímiejn.1
to: en los años 1,965-1..96?, en el año 1.970 y en los
años 1.973-1.975 con períodos estacionarios en los a-
ños 1.967-1.969; en los años 1.971-1.973 y en el año
1,975 y con un período crítico en el suministro de e_
nergia entre 1.967 y 1.970, La demanda crece en fqr
ma libre hasta 1.969 en que se ve mermada debido a -
la deficiencia en la potencia instalada para a par-
tir de 1.970 crecer en forma libre nuevamente.
1.3.3 Energía generada por la Cooperativa de Electrificación
de Santo Domingo
El total de la energía generada por la Cooperativa de
Electrificación de Santo Domingo durante el período
correspondiente al año .de 1.975 fue de 11.877.860 KWH
para dar servicio a 4.644 socios de un total de 98.36?
habitantes en la zona,
Dentro de la gestión realizada por la Cooperativa de
Electrificación Santo Domingo, tenemos los siguientes
índices :
Energía Generada (1.975)
Térmica 11'877.860 KWH
Total 11I877.860 KWH
- 10 - .
El coasumo de energía facturada, cuyo total asciende
a 9'782.305 KWH en 1.975 se ha distribuido así:
Pesidencial 3*306.124 KWH
Comercial 2'807.075 KWH
Industrial 2'37i.5¿~: KWH
Alumbrado Público 807.423 KWH
Entidades Oficiales 440.741 KWH •
Otros 39,839 KWH
1.3.4 Análisis de Calidad del Sistema
1. Estudio de Flujos de carga y regulación
a.l Introducción
Los cálculos de flujo de cargas en estado no_r
mal de operación consisten básicamente en de-
terminar las tensiones en módulo y ángulo en
' cada una de las barras,, el flujo de potencia
activa y reactiva en cada línea del Sistema y
pérdidas en potencia activa y reactiva. Las
condiciones baj o las cuales se hacen estos _a
nálisis son. preestablecidas y particulares de
cada Sistema; se asume que las cargas están con
centradas en las barras y que la distribución
de las mismas es balanceada para las 3 fases.
a.2 Características del Área de Santo Domingo
N- de barras 45
N- de líneas 44
Potencias de ^eneración
1„ Máxima demanda
Farra "Flotante" grupo N- 1 (T)Barras de Generación.- Grupo N- 2(T) reserva
u 3(T)
-11-
2, Mínima Demanda
Barra flotante.- Grupo N- 1 (T)
Barra de Generación.- Todos los grupos fuera de servicio
Potencias de Carga.-
Las cargas se concentran a nivel de alimentadores trifásicos
solamente.
b) Demanda'máxima y mínima
bl) Demanda máxima
Para la determinación de la demanda máxima (potencia activa)
en cada una de las barras se utiliza el siguiente criterio.-
A partir de los datos de potencia instalada en subestaciones
transformadores de distribución y con un factor'de carga de
0,59 parael.área urbana y 0.53 para el área rural.
No se pudo aplicar otro criterio para fines comparativos, por
no disponer de datos suficientes.
La cuantificación de la potencia reactiva en barras se hace
considerando un factor de potencia de 0,96 para el sector ru-
ral y un factor de 0.9 para la ciudad de Santo Domingo.
El cuadro VI muestra la carga instalada, potencia generada y
potencia de carga.
-12-
b2) Demanda mínima.
La demanda mínima se considera el 30% de la demanda máxima-
tanto para potencia activa como reactiva.
Para esta condición se ha considerado en funcionamiento un
solo grupo de los cinco existentes.
c) Parámetros.
Los datos en pu de JaS inpedancias de líneas, transformado-
ras y generadoras en base a 10 MVA, están, tabulados en los
cuadros VII y VIII.
d) Flujo de carga y regulación
di) Los resultados de f lu jo de carga se encuentran en los
planos ER-P-PI-03 y ER-P-PI-04 para demanda máxima y
mínima respectivamente.
NOTA: En los resultados del computador para demanda máxi-
ma y mínima se cieñen 47 barras y 46 líneas, por la
razón de poder representar los reguladores de volta-
ge. Las barras 47 y 46 son ficticias.
d 2) Comentarios.-
d2a) Máxima dematada.
Potencia total generada: 4427 Ktf 2.006 KVAR
Potencia total de carga: 4164 KW 1,721 KVAR
Pérdidas totales : 263 ÍCW '235 KVAR
-13-
d2b) Mínima demanda:
Potencia total generada: 1269 KW 548 KVAR
Potencia total de carga: 1248 KW 515 KVAR
Pérdidas totales : 21 KW 33 KVAR
Las siguientes barras tienen un voltaje bajo la tolerancia de
7%: La Concordia, Santa María, La Union, El Empalme, El Pra-
do, Hacienda Zoilita, Apolo 3, San Francisco y San Antonio, Em
pacadora, Hacienda Palmar, Hacienda Mereyíta, La Delicia, San
Jacinto y Puerto Limón con los reguladores de voltaje en un
+ 5% de regulación.
Para demanda míriima3 todas las barras tienen un voltaje dentro
de la tolerancia establecida.
Se recomienda la instalación de banco de condensadores: uno en
la Unión y otro en la Empacadora o aumentar el calibre de las
respectivas "líneas de distribución.
Tanto JLa proyección de la demanda como el equipamiento
del Sistema Pichincha - Área de Santo Domingo fueron -
tomados del Informe N- PL/76-0204 de la División de Pía
nificación cuyos resultados se encuentran en los Anexos
N- 3 Proyección de la Demanda y M- 4 curvas de demanda -
máxima y equipamiento.
-14-
1-4.2 Proyectos de Desarrollo de la Empresa
El programa de obras para 1.977 referentes a generación,
transformación y distribución encargado en.3! área del
sistema Santo Domingo. Según lo establecido en el Infor
me N- PL/77-0203 de la Divisióti de Planificación se in-
dica a continuación.
1. Generación
Grupo diesel 2 x 2,5 MW.
2. Transmisión a 13.8 KV
Santo Domingo - Ánuepi 35 Km
Vía Chone - San Jacinto del Buo 32 Km '
Vía Quevedo Km 44-Km 60 ' 16 Km
1,5 Conclusiones y Recomendaciones
1.5 ,1 Conclusiones
El estudio del estado actual del Sistema Pichin'cha, área
de Santo Domingo, permite tener una base para el análisis
del desarrollo futuro de la electrificación rural, ya que
del estudio de la infraestructura existente se determinará
la posibilidad o no de realizar proyectos de tal naturale-
za en el sector rural.
En lo que concierne a la disponibilidad de potencia del
sistema se puede concluir que durante el período de 1.969
a 1,970 se produce una disminuciaa de la potencia instala.
da debido seguramente a dafios en los grupos generadores
por falta de mantenimiento, pero a partir de 1,970.1? no
tencía instalada va en constante aumento en el transcur-
so del año, y durante 1.971 permanece estable, para nue
vamente crecer constantemente hasta el año 1.976. El -
programa de obras para 1.976 asegura un crecimiento de -
la potencia instalada*
1.5.2 Recomendaciones
Al final del estudio de calidad del Sistema del área, se
establecen algunas recomendaciones.
A N E X O No. 5
CUADROS DE DATOS
CUADRO I Generación
CUADRO II Subestaciones
CUADRO III Líneas de Transmisión, Subtransiülsio'ti y
Distribución.
CUADRO IV
CUADRO V
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Cuadro VI : Datos de barras.
Cuadro VII : Datos de líneas.
Cuadro .VIII: Datos de transformadores y generadores.
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