Evaluacion-de-la-confiabilidad-de-sistemas-de-distribucion-de-energa-electrica

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FACULTAD DE INGENIERIA 
 UNAM 
U�IVERSIDAD �ACIO�AL AUTÓ�OMA 
DE MÉXICO 
 
 
 
 
 
 
FACULTAD DE I�GE�IERIA 
 
 
 
“Evaluación de la confiabilidad de sistemas 
de distribución de energía eléctrica.” 
 
 
 
 
 
T E S I S 
 
QUE PARA OBTE�ER EL TÍTULO DE : 
 
I�GE�IERO ELECTRICO ELECTRO�ICO 
 
P R E S E � T A : 
 
 
JOSE JAVIER MORA SA�TILLA� 
 
 
 
 Tutor: 
 
ING. JULIO CARLOS LUNA CASTILLO. 
 
 
 
2010 
 
 
 
UNAM – Dirección General de Bibliotecas 
Tesis Digitales 
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respectivo titular de los Derechos de Autor. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Esta tesis, si bien ha requerido de esfuerzo y mucha dedicación por parte del autor y su director 
de tesis, no hubiese sido posible su finalización sin la cooperación desinteresada de todas y 
cada una de las personas que han complementado y han sido un soporte muy fuerte en 
momentos difíciles. 
 
Primero y antes que nada, dar gracias a Dios, por estar conmigo en cada paso que doy, por 
fortalecer mi corazón e iluminar mi mente y por haber puesto en mi camino a aquellas personas 
que han sido mi soporte y compañía durante todo el periodo de estudio. 
 
Dedico esta tesis a mi madre, por el apoyo incondicional que me ha brindado a lo largo de mi 
vida, por ser la persona que me dio la oportunidad de estudiar y los recursos necesarios para 
concluir la Universidad. 
 
De igual manera mi más sincero agradecimiento a mi director de tesis, el Ing. Julio Carlos Luna 
Castillo a quien debo el poder terminar esta tesis. Y a todos los profesores de la Facultad de 
Ingeniería de la UNAM, por la excelente formación académica que me han otorgado y los 
valores necesarios para ser un buen Ingeniero. 
 
Agradezco a la Universidad Nacional Autónoma de México por darme la oportunidad de 
desarrollarme y comprender que la educación es la base para ser una mejor persona, en 
beneficio de la sociedad mexicana que requiere de Profesionistas comprometidos con su País. 
 
También está dedicada a mi novia, Elizabeth Lemus Mancera por que su incondicional apoyo 
con quien compartí la experiencia de una vida universitaria llena de satisfacciones y logros. 
 Evaluación de la Confiabilidad de Sistemas de Distribución de Energía Eléctrica. 
 
 
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INDICE 
 PAG. 
INDICE 2 
INTRODUCCION. 7 
CAPITULO 1. LOS SISTEMAS DE DISTRIBUCION Y EL CONTROL DE CALIDAD. 
1.1 La ingeniería eléctrica en nuestro tiempo. 10 
1.2 Sistema eléctrico nacional en México. 11 
 1.2.1 Desarrollo histórico de la energía eléctrica en México. 11 
 1.2.2 Actualidad del Sistema eléctrico Nacional. 14 
 1.2.3 Sistema eléctrico. 17 
 1.2.4 Sistemas de distribución. 18 
1.3 Calidad 21 
 1.3.1 Definición de la calidad. 22 
 1.3.2. Evolución del concepto de la calidad. 23 
 1.3.3 Características de la calidad. 24 
 1.3.4 Aseguramiento de la calidad. 25 
 1.3.5 Normatividad. 26 
 1.3.6 Sistema de calidad. 28 
 1.3.7 Costo de la calidad. 28 
1.4 Problema de la calidad. 29 
 1.4.1Estudio del mercado eléctrico. 29 
 1.4.2 Ingeniería básica del sistema eléctrico de distribución. 30 
 1.4.3 Adquisiciones. 30 
 1.4.4 Operación del sistema de distribución. 30 
 1.4.5 Mantenimiento preventivo y correctivo. 31 
CAPITULO 2. LOS GRADOS DE CONTINUIDAD DE ACUERDO CON EL TIPO DE 
CONSUMIDOR ATENDIDO. 
2.1 Consumo de energía eléctrica. 33 
2.2 Tendencia del consumo mundial de energía eléctrica. 35 
2.3 Consumo nacional de energía eléctrica. 37 
2.4 Comportamiento de la demanda por horario y estación. 38 
2.5 Escenarios macroeconómicos y supuestos básicos. 43 
 Evaluación de la Confiabilidad de Sistemas de Distribución de Energía Eléctrica. 
 
 
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2.6 Pronostico del consumo de energía eléctrica. 45 
2.7 Definición de los grados de continuidad. 47 
2.8 Clasificación de las zonas por tipo de consumidor. 48 
2.9 Clasificación de los grados de continuidad. 50 
2.10 Clasificación de prioridades. 50 
CAPITULO 3. PRINCIPIOS ESTADÍSTICOS APLICADOS A LA EVALUACIÓN DE EQUIPOS. 
3.1 Introducción.52 
3.2 Ventajas de la confiabilidad. 54 
3.3 Conceptos básicos de la confiabilidad. 56 
 3.3.1 Definiciones. 60 
 3.3.2 Probabilidad básica. 62 
 3.3.3 Confiabilidad. 64 
 3.3.4 Disponibilidad. 64 
 3.3.5 Frecuencia de fallas y cortos. 65 
 3.3.6 Distribución de probabilidad. 65 
 3.3.7 Distribución exponencial. 67 
 3.3.8 Distribución Weibull. 68 
 3.3.9 Cálculo de la confiabilidad con una función exponencial. 68 
3.4 Los sistemas eléctricos y sus componentes. 70 
 3.4.1 Sistema de distribución y sus características. 71 
 3.4.2. Elementos de un sistema de distribución. 71 
 3.4.3 Líneas de sub-transmisión. 72 
 3.4.4 Subestaciones de distribución. 72 
 3.4.5 Circuitos de media tensión. 72 
 3.4.6. Transformadores de distribución. 73 
 3.4.7 Circuitos de baja tensión. 73 
 3.4.8 Acometida. 73 
3.5 Tensiones nominales en los sistemas de distribución. 74 
3.6 Redes de distribución aéreas y subterráneas. 74 
 3.6.1 Redes aéreas. 75 
 3.6.2 Redes subterráneas. 75 
3.7 Arreglos para sistemas de distribución. 75 
 3.7.1 Sistema radial. 76 
 Evaluación de la Confiabilidad de Sistemas de Distribución de Energía Eléctrica. 
 
 
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 3.7.2 Sistema anillo. 76 
 3.7.3 Sistema mallado. 76 
3.8 Definición de salidas e interrupciones. 77 
 3.8.1 Salidas e interrupciones. 77 
 3.8.2 Salida clasificada por efecto. 77 
 3.8.3 Salida clasificada por causa. 77 
 3.8.4 Clasificación de salidas forzadas por duración. 78 
 3.8.5 Clasificación de la interrupción por la causa. 78 
 3.8.6 Clasificación de la interrupción por la duración. 79 
3.9 Equipos en un sistema de distribución. 79 
3.10 Equipo de protección y seccionamiento en un sistema de distribución. 80 
 3.10.1 Fusible. 81 
 3.10.2 Cortacircuitos fusible. 81 
 3.10.3 Cuchillas. 82 
 3.10.4Interruptor de potencia. 82 
 3.10.5 Restaurador. 83 
 3.10.6 Seccionador. 84 
3.11 Evaluación de equipos. 85 
 3.11.1 Recepción de equipos. 85 
 3.11.2 Revisión especifica de los equipos eléctricos. 86 
 3.11.3 Tratamiento preliminar. 87 
 3.11.4 Pruebas y verificaciones de equipos eléctricos. 88 
 3.11.5 Energización y puesta en servicio. 88 
 3.11.6 Diagrama de flujo de evaluación. 90 
 3.11.7 Resultados de evaluación de equipos eléctricos. 91 
CAPITULO 4. ANÁLISIS PRACTICO Y CALCULO DE LOS INDICES DE CONFIABILIDAD EN 
UN SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN. 
4.1 Parámetros Eléctricos. 96 
4.2 Calidad de la energía, confiabilidad y disponibilidad. 98 
4.3 Calidad de la energía. 100 
4.4 Desarrollo de los índices de la confiabilidad. 102 
 4.4.1 Desarrollo de la confiabilidad en sistemas de distribución. 102 
 4.4.2 Objetivo de la teoría de la confiabilidad. 103Evaluación de la Confiabilidad de Sistemas de Distribución de Energía Eléctrica. 
 
 
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 4.4.3 Parámetros de la Confiabilidad. 105 
 4.4.4 Tipos de componentes. 107 
 4.4.5 Ciclo de operación falla – reparación – operación. 107 
 4.4.6 Tasa de falla de riesgo. 110 
 4.4.7 Tiempo medio de reparación. 111 
4.5 Evaluación de la confiabilidad de sistemas simples. 111 
 4.5.1 Modelado de sistemas simples. 111 
 4.5.2 Sistema serie. 113 
 4.5.3 Sistema paralelo. 115 
 4.5.4 Sistemas serie paralelo. 116 
4.6 Evaluación de la confiabilidad de sistemas complejos. 117 
 4.6.1 Diagramas lógicos. 118 
 4.6.2 Método de la probabilidad condicional. 119 
 4.6.3 Método de cortes mínimos. 122 
 4.6.3.1 Concepto de cortes. 122 
 4.6.3.2 Aplicación de cortes. 123 
 4.6.3.3 Evaluación aproximada. 125 
 4.6.4 Aplicación y evaluación de técnicas. 126 
 4.6.4.1 Método de probabilidad condicional. 127 
 4.6.4.2 Método de cortes mínimos. 128 
4.7 Confiabilidad en sistemas de distribución. 129 
 4.7.1 Índices de confiabilidad. 133 
 4.7.2 ACI. 138 
 4.7.3 SAIFI. 139 
 4.7.4 CID. 139 
 4.7.5 SAIDI. 139 
 4.7.6 CAIDI. 140 
 4.7.7 ASAI. 140 
 4.7.8 CAIFI. 141 
 4.7.9 CTAIDI. 141 
 4.7.10 TIU. 141 
CAPITULO 5. EVALUACION DE LA CONFIABILIDAD DE UN SISTEMA DE DISTRIBUCION. 
5.1 Panorama de la evaluación de la confiabilidad. 143 
 Evaluación de la Confiabilidad de Sistemas de Distribución de Energía Eléctrica. 
 
 
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5.2 Evaluación de la confiabilidad en alimentadores. 144 
 5.2.1 Alimentador aéreo. 146 
5.3 Desarrollo del estudio de la confiabilidad y sus alternativas. 149 
 5.3.1 Alimentador aéreo, alternativa 1. 152 
 5.3.2 Alimentador aéreo, alternativa 2. 161 
 5.3.3 Alimentador aéreo, alternativa 3. 164 
 5.3.4 Alimentador aéreo, alternativa 4. 168 
 5.3.5 Alimentador aéreo, alternativa 5. 171 
 5.3.6 Alimentador aéreo, alternativa 6. 174 
5.4 Análisis económico de las alternativas para el sistema de distribución. 180 
 5.4.1 Desarrollo del análisis económico. 181 
 5.4.2 Costo inicial. 181 
 5.4.3 Costos por duración. 183 
 5.4.4 Costo global. 190 
CAPITULO 6. CONCLUSIONES. 191 
BIBLIOGRAFIA. 196 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Evaluación de la Confiabilidad de Sistemas de Distribución de Energía Eléctrica. 
 
 
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INTRODUCCIÓN 
La presente tesis expone un estudio de la Evaluación de la Confiabilidad en los sistemas de 
distribución. Con el fin de dar herramientas útiles en la evaluación de sistemas de distribución 
industriales, comerciales, urbanos y residenciales. 
 
La confiabilidad es el término que representa la medida que describe la eficiencia esperada del 
mismo sistema. El análisis de la confiabilidad en sistemas de distribución en cambio, es la 
evaluación del suministro de energía eléctrica ante la probabilidad de interrupciones del servicio 
de suministro dada la configuración del sistema eléctrico. Ambos temas se tratan en esta tesis. 
 
La tesis tiene como objetivo dar a conocer una serie de herramientas que proporcionen las bases 
para la realización de un análisis de este tipo que sea completoy confiable en sus resultados. Y 
así definir el estado actual de un sistema o la mejor forma de optimizar el funcionamiento del 
sistema de distribución dado los resultados obtenidos. 
 
Siendo el resultado con mayor importancia, poder estar en condiciones de establecer las metas 
de calidad de la energía eléctrica en función de los usuarios del sistema de distribución de 
energía eléctrica en estudio, y así establecer los criterios de diseño para plantear mejoras en las 
principales variables como: tensión, frecuencia, forma de onda, relación entre fases y 
confiabilidad. 
 
Está tesis tiene el propósito de tratar como tema de fondo a los sistemas de distribución de 
energía eléctrica que forman parte del sector energético el cual es fundamental para el desarrollo 
del país. El suministro de energía eléctrica con calidad y suficiencia contribuye, en gran medida, 
a un mayor bienestar de la población, a la realización de las actividades productivas, al 
crecimiento económico y la competitividad del país. 
 
Por lo tanto, al ser una prioridad nacional la distribución de energía eléctrica, esta tesis busca 
conducir e impulsar los cambios necesarios para que los organismos que prestan el servicio 
público de energía eléctrica mejoren la calidad en la prestación del mismo. Haciendo énfasis en 
la zona central del país, dado que requiere adoptar medidas que solucionen los diferentes 
problemas originados por la pérdida del suministro de energía eléctrica. Para enfrentar estos 
 Evaluación de la Confiabilidad de Sistemas de Distribución de Energía Eléctrica. 
 
 
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retos, la confiabilidad debe ser una prioridad que marcará mejoras y soluciones efectivas. Donde 
debe plantearse como objetivo central el incremento en la productividad de los procesos y la 
mejora en la eficiencia de sus sistemas operativos y comerciales, lo que se reflejara en la 
confiabilidad y seguridad del suministro de energía eléctrica, así como en la eficiencia de un 
tema importante como el financiero. 
 
Debido a que nuestro consumo de energéticos, para la producción de energía eléctrica es más 
demandante, además de que se utilizan combustibles fósiles, gas natural y minoritariamente 
energías renovables, y con el objetivo de reducir riesgos inherentes, como la contaminación 
ambiental, es necesario el incremento de fuentes renovables ya que el cambio climático es una 
de las principales preocupaciones a nivel mundial y el sector de energía eléctrica uno de los 
principales responsables. 
 
Parte de nuestros sistemas de distribución de energía eléctrica, que conforman el sistema 
eléctrico nacional, cuentan con varios años de servicio en las diferentes zonas del país. Por 
tanto, se vuelve una necesidad el análisis de la calidad del suministro de energía eléctrica y así 
conocer la capacidad del sistema de distribución, para establecer un suministro de energía 
eléctrica aceptable y suficiente. 
 
La presente tesis se basa en la idea del análisis probabilístico de confiabilidad en sistemas 
eléctricos y cómo puede ser calculado, aprovechando el gran potencial del análisis de 
confiabilidad, dando a conocer métodos de mejoramiento de la confiabilidad, aplicación de la 
teoría en casos prácticos, conceptos de calidad de la energía y la ingeniería eléctrica. 
 
En el primer capítulo se abordan los conceptos básicos de la calidad de la energía eléctrica que 
sientan las bases para los sistemas de distribución a analizar. Mientras tanto, en el segundo 
capítulo se enfatiza en la continuidad del suministro eléctrico de acuerdo con el tipo de 
consumidor atendido en cada sistema de distribución y a las necesidades de cada usuario. 
 
Dentro del tercer capítulo se muestra por qué la teoría estadística, es una herramienta eficaz en 
la ayuda a la evaluación de equipos eléctricos que forman parte de un sistema de distribución de 
energía eléctrica. 
 
 Evaluación de la Confiabilidad de Sistemas de Distribución de Energía Eléctrica. 
 
 
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Para el cuarto capítulo se define la teoría del análisis de confiabilidad aplicado a los sistemas de 
distribución dando un enfoque de aplicación en sectores críticos de cualquier sistema. 
 
Finalmente, el quinto capítulo muestra los resultados encontrados posteriores a todo el proceso 
de evaluación de la confiabilidad de un sistema de distribución. Donde se aportan conclusiones 
importantes que dan la pauta para comprobar la utilidad de este tipo de análisis y su plusvalía en 
sistemas eléctricos. A este hecho, esta tesis contribuye a través de la investigación, métodos 
específicos, análisis de la información y conocimientos. 
 
Es así, que la presente tesis es un estudio con enfoque hacia el futuro que busca tener una 
mejor calidad de la energía, garantía de continuidad y estar en la posibilidad de contar con los 
criterios necesarios, para obtener un sistema de distribución más confiable, con una visión hacia 
el futuro que requerirá de fundamentos y con criterios de diseño coherentes a las nuevas 
necesidades de crecimiento de México. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Evaluación de la Confiabilidad de Sistemas de Distribución de Energía Eléctrica. 
 
 
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CAPITULO I 
Los sistemas de Distribución y el control de calidad. 
1.1 La ingeniería eléctrica en nuestro tiempo. 
La ingeniería eléctrica es una de las más antiguas, tradicionales y variadas áreas de la 
ingeniería. Tal fue el caso, que esta área logró ser en el siglo XIX una de las más importantes 
para el desarrollo de la humanidad y más aún con la comercialización del telégrafo, generación, 
distribución y transmisión de energía eléctrica. Ahora la ingeniería eléctrica cubre más áreas de 
estudio tales como la electrónica de potencia, sistemas de control e instrumentación, 
telecomunicaciones, entre otras. Sin embargo la distinción por predilección de esta ingeniería es 
que estudia los problemas asociados con los sistemas eléctricos a mediana y gran escala. 
 
Por tanto, es primordial conocer los fundamentos que conforman a un sistema eléctrico; es así 
como se da la pauta para pensar que los sistemas eléctricos han evolucionado a través del 
tiempo, este cambio ha sido marcado principalmente por las necesidades de un mundo moderno 
basado en el alto consumo de energía, para la mayoría de nuestras actividades diarias y esto 
sucede en todo el mundo. Basta decir, que la industria evolucionó de tal forma, que ha hecho 
que los sistemas eléctricos evolucionen bajo dos motivos. 
 
El primero, es razonado bajo el concepto de que las necesidades de los consumidores modernos 
de energía eléctrica se incrementan más. Solo hay que decir, a principios de los 70’s u 80’s no 
sería tan visible para los millones de consumidores, una interrupción de menos de 10 segundos, 
no así para los millones de consumidores de la actualidad, en donde interrupciones por mínimas 
que sean, representan problemas en el transporte, comunicaciones y todo aquello que requiere 
energía eléctrica para funcionar como los distintos equipos digitales, procesos automatizados y 
con esto realmente el consumidor de energía viene a redefinir el término de un servicio de 
calidad aceptable lo que particularmente incrementa la importancia en la frecuencia de 
interrupciones siendo ésta una de las medidas para calificar el desempeño de un sistema. 
 
El segundo motivo se basa en los hechos de que para tener un servicio de calidad aceptable no 
es posible tener un bajo costo. Esto quiere decir que no se ha implantado como objetivo lograr la 
confiabilidad a un bajocosto. Como resultado en el siglo XX las distintas partes implicadas en la 
 Evaluación de la Confiabilidad de Sistemas de Distribución de Energía Eléctrica. 
 
 
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administración, regulación, producción y consumo de la energía eléctrica quisieron lograr un 
servicio económicamente más rentable y con niveles de confiabilidad satisfactorios. Por ende, la 
misión de la ingeniería en este siglo consiste en encontrar métodos para reducir costos y 
técnicas para introducir la confiabilidad en los sistemas eléctricos. 
 
Es la industria y los entes relacionados con la generación y consumo a gran escala de energía, 
quienes tienen que promover el desarrollo de algún método de confiabilidad aceptable con un 
diseño conciente de las necesidades futuras de una sociedad de consumo, que también cuenta 
con un incremento demográfico anual importante alrededor del mundo y dependencia de la 
energía eléctrica. 
 
1.2 Sistema eléctrico nacional en México. 
Desde el enfoque de esta tesis y gracias a la historia de México que enseña cómo se ha 
construido y consolidado nuestro país, exige hacer referencia acerca de nuestro sistema 
eléctrico nacional, sus beneficios y la importancia que abarca al ser parte estratégica de la 
industria eléctrica, al ser el sistema eléctrico nacional un impulso, bien público, fundamental y 
estratégico para el crecimiento productivo. 
 
Es así, que sin energía eléctrica la actividad económica simplemente se detendría. No hay que 
olvidar que todos tenemos derecho, sin distinción de clase nivel socioeconómico, educativo, 
cultural y ubicación geográfica, disponer de energía eléctrica para nuestras distintas actividades 
con máxima calidad y mínimo costo. También el aparato productivo del país tiene derecho a 
tener abasto de energía eléctrica continua, estable y a precios competitivos para aumentar la 
productividad y así alentar el máximo desarrollo económico. Es por eso que el sistema eléctrico 
nacional debe estar a la vanguardia al introducirse nuevas tecnologías y que se traduzcan en 
beneficios para toda la sociedad de México. 
1.2.1 Desarrollo histórico de la energía eléctrica en México. 
En México la energía eléctrica se introdujo en el siglo XIX, indujo la modernidad y el progreso. 
Esta industria, junto con la de minería, comunicaciones y transportes fueron las más 
beneficiadas de las políticas económicas que el Estado estableció. 
 Evaluación de la Confiabilidad de Sistemas de Distribución de Energía Eléctrica. 
 
 
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Con el paso del tiempo y el mejoramiento de la tecnología de la época, se usó la energía 
eléctrica en los procesos industriales, ya que su uso abarcó diversas áreas como la minería y la 
fundición de minerales, con lo que se logró disminuir los costos y aumentar los rendimientos de 
la producción. 
 
A partir de la década de los noventa del siglo XIX, las empresas que existían en el negocio de la 
venta de energía eléctrica prosperaban en la producción de energía del vapor, así como la 
energía hidráulica, naturalmente cada vez en menor porcentaje pues en los dos últimos años del 
siglo XIX la energía eléctrica constituía el 84 %, del total de la energía utilizada en México. 
 
Para el año de 1937 México tenía un aproximado de 18.3 millones de habitantes. Tres empresas 
ofrecían el servicio de energía eléctrica con serias dificultades a siete millones de mexicanos, 
que representaban el 38% de la población. La oferta no satisfacía la demanda, las interrupciones 
en el servicio eran constantes y las tarifas muy elevadas, situaciones que no permitían el 
desarrollo económico del país. 
 
Además, estas empresas se dedicaban principalmente a los mercados urbanos más redituables 
sin contemplar en sus planes de expansión a las poblaciones rurales, donde habitaba el 67% de 
la población. Para dar respuesta a esta situación, el Gobierno de México decide crear el 14 de 
agosto de 1937, la Comisión Federal de Electricidad (CFE), que en una primera etapa se dio a la 
tarea de construir plantas generadoras para satisfacer la demanda existente. 
 
En 1940, de acuerdo con la histórica Ley de 1937, se dan los primeros pasos hacia una 
nacionalización de la industria eléctrica. El Presidente de la República, Lic. Miguel Alemán, 
expide el Decreto que hizo de la CFE un organismo público descentralizado con personalidad 
jurídica y patrimonio propio. 
 
En 1960, de los 2 308 MW de capacidad instalada en el país, la CFE aportaba el 54%, la 
Mexican Light el 25%, la American and Foreign el 12% y el resto de las compañías el 9%. Sin 
embargo, a pesar de los esfuerzos de generación y electrificación, para estas fechas apenas el 
44% de la población contaba con electricidad. Desde la creación de la CFE, la población creció 
en un 91% (aproximadamente 34.9 millones de habitantes), acompañada de un vertiginoso 
desarrollo de la industria, la agricultura y otras actividades urbanas y rurales. 
 Evaluación de la Confiabilidad de Sistemas de Distribución de Energía Eléctrica. 
 
 
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La situación del Sector Eléctrico Mexicano motivó al entonces Presidente Adolfo López Mateos a 
nacionalizar la industria eléctrica el 27 de septiembre de 1960. Para ello, se adhirió al párrafo 
sexto del artículo 27 de la Constitución Política de los Estados Unidos Mexicanos lo siguiente: 
"Corresponde exclusivamente a la Nación generar, conducir, transformar, distribuir y abastecer 
energía eléctrica que tenga por objeto la prestación de servicio público. En esta materia no se 
otorgarán concesiones a los particulares, y la Nación aprovechará los bienes y recursos 
naturales que se requieran para dichos fines”. 
 
La nacionalización de la industria eléctrica respondió a la necesidad de integrar el Sistema 
Eléctrico Nacional, de extender la cobertura del suministro y de acelerar la industrialización del 
país. Para ello, el Estado mexicano adquirió los bienes e instalaciones de las compañías 
privadas que operaban con serias deficiencias por la falta de inversión de capital y por los 
problemas laborales que enfrentaban. 
 
En 1961 el panorama era diferente. La capacidad total instalada en el país ascendía a 3 250 
MW; la CFE vendía el 25% de la energía que producía y su participación en la propiedad de 
centrales generadoras de electricidad pasó de 0% en 1940 al 54%. Por lo tanto CFE se convirtió 
en la entidad rectora en la generación de energía eléctrica. 
 
En la década de los 60's la inversión pública se destinó en más del 50 % a obras de 
infraestructura. Con parte de estos recursos se construyeron importantes centrales generadoras, 
entre ellas las de Infiernillo y Temascal. En diez años se instalaron plantas generadoras por el 
equivalente a 1.4 veces lo hecho hasta esta época, alcanzando a 1971 una capacidad instalada 
de 7 874 MW. 
 
Al finalizar la década de los 70´s, se superó el reto de sostener el mismo ritmo de crecimiento al 
instalarse, entre 1970 y 1980, centrales generadoras por el equivalente a 1.6 veces lo hecho 
anteriormente, que implicó una capacidad instalada de 17 360 MW. En la década de los 80´s el 
crecimiento fue menos espectacular principalmente por la disminución en la asignación de 
recursos. En 1991 la capacidad instalada ascendía a 26 797 MW. 
 
 
 Evaluación de la Confiabilidad de Sistemas de Distribución de Energía Eléctrica. 
 
 
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1.2.2 Actualidad del sistema eléctrico nacional. 
En 2008, la capacidad instalada nacional ascendió a 59,573MW, de los cuales 51,105 MW 
corresponde al servicio público (incluyendo la capacidad contratada con el esquema PIE) y 8,468 
MW a permisionarios. La capacidad nacional de energía a diciembre de 2008, incluyendo 
exportación, representó un incremento anual de 1.0 %. Asimismo durante ese año se otorgaron 
78 nuevos permisos para autosuministro, de los cuales 74 corresponden a la modalidad de 
autoabastecimiento. 
 
 
Durante 2008, las tecnologías basadas en el uso de gas natural, (esencialmente ciclo combinado 
y turbogás), alcanzaron una participación del 38.3% del total de la capacidad, mientras que las 
centrales que utilizan combustóleo y diesel aportaron el 25.6%. Asimismo, el carbón representó 
el 9.2% de la capacidad instalada y las renovables (incluyendo las hidroeléctricas) el 24.2%. 
Finalmente, la capacidad nucleoeléctrica aportó el 2.7% de la capacidad total para servicio 
público. 
 Evaluación de la Confiabilidad de Sistemas de Distribución de Energía Eléctrica. 
 
 
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En 2008, la red de transmisión y distribución nacional, se integró de 96,286 km de líneas entre 
400 kV y 69 kV, 387,077 km de líneas de 34.5 kV a 2.4 kV, 245,936 km de líneas en baja 
tensión, 74,413 km pertenecían a LFC y 20,271 km de líneas subterráneas de CFE. De 1998 a 
2008, la red nacional de transmisión y distribución se expandió en 180,994 km. Las líneas que 
registraron la mayor expansión en la red son las de 13.8 kV al aumentar 59,384 km durante el 
periodo. En segundo lugar, están las líneas de la extinta LFC que se incrementaron en 46,410 
km durante el mismo lapso. 
 
En lo concerniente a subestaciones y transformadores, al cierre de 2008 se registró una 
capacidad instalada de 253,531 MVA, lo cual representa un incremento de 1.9% respecto al año 
anterior. De esta capacidad instalada, 143,794 MVA correspondían a subestaciones de 
 Evaluación de la Confiabilidad de Sistemas de Distribución de Energía Eléctrica. 
 
 
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transmisión y 78,786 MVA a subestaciones de distribución de CFE, y 30,951 MVA a 
subestaciones de LFC. 
 
 
Comisión Federal de Electricidad 
Red de transmisión troncal: Integrada por líneas de transmisión y subestaciones de potencia a 
muy alta tensión 400 kV y 230 kV. Se alimentan de las centrales generadoras y abastece las 
redes de subtransmisión y las instalaciones de algunos usuarios industriales. 
 
Redes de subtransmisión: Son de cobertura regional y utilizan líneas en alta tensión 69 kV a 161 
kV. Estas suministran energía a redes de distribución en media tensión y a cargas de usuarios 
conectadas en alta tensión. 
 
Redes de distribución en media y baja tensión: Suministran la energía manejada en el rango de 
2.4 kV a 34.5 kV dentro de zonas relativamente pequeñas. 
 
Luz y Fuerza del Centro. 
Red de LyFC: Contaba con líneas en niveles de tensión de 6.6 kV a 400 kV, incluyendo líneas 
subterráneas, además de líneas de distribución en baja tensión 220 volts ó 240 volts. Las líneas 
de distribución que han registrado mayor expansión en la red son las líneas de 13.8 kV al 
aumentar su longitud. En segundo lugar están las líneas de baja tensión que se incrementaron 
en menor medida. 
 
El día de hoy es posible que gran parte de la república cuente con energía eléctrica para sus 
múltiples actividades, siempre con el compromiso de transmitir, distribuir y comercializar energía 
eléctrica con calidad para muchos millones de consumidores a lo largo del país. La historia 
 Evaluación de la Confiabilidad de Sistemas de Distribución de Energía Eléctrica. 
 
 
- 17 - 
 
contemporánea de nuestro país atestigua el desarrollo de la industria eléctrica en México. Desde 
las viejas construcciones hidroeléctricas, así como la maquinaria utilizada hasta las grandes 
obras nuevas como la planta hidroeléctrica del Cajón en Nayarit, son muestra clara de los 
avances por los que ha pasado esta importante industria mexicana así como también toda la 
tecnología ahora empleada como son las plantas de energía nuclear, la cogeneración así como 
la generación con energías alternativas. 
 
1.2.3 Sistema eléctrico. 
Un sistema eléctrico es el conjunto de subsistemas eléctricos que tiene como función efectuar 
procesos enfocándose en la transformación, generación, transmisión y distribución de la energía 
en condiciones para su consumo posterior, con parámetros de calidad de energía aceptables. 
Existiendo una variedad enorme de sistemas eléctricos ya que pueden abarcar países, ciudades, 
industrias, universidades y todo aquello que requiera de energía eléctrica para funcionar. 
 
Un sistema eléctrico esta compuesto por varios subsistemas que se enuncian a continuación: 
• Generación. 
• Transmisión. 
• Distribución. 
• Consumo. 
Sin uno de estos subsistemas, el sistema eléctrico colapsaría y no podría cumplir con su 
objetivo. A continuación se muestra un diagrama de un sistema eléctrico. 
 
 Evaluación de la Confiabilidad de Sistemas de Distribución de Energía Eléctrica. 
 
 
- 18 - 
 
Para cumplir el objetivo de CFE de cubrir las necesidades de energía eléctrica de la población, 
de la industria, la agricultura, el comercio y los servicios en México, la generación de electricidad 
ha ido en aumento, como se aprecia en la siguiente grafico: 
 
 
1.2.4 Sistemas de Distribución. 
Los sistemas de distribución conforman una de las partes más complejas e importantes dentro 
de un sistema eléctrico. En donde, en las últimas décadas se destaca la utilización de tecnología 
de última generación para su diseño y funcionamiento. Sin el desarrollo de estas nuevas 
tecnologías sería muy complicado la simplificación de procesos que hoy en día existe, así como 
las mejoras en el servicio y la búsqueda de calidad en el servicio. 
 
Pero la verdadera importancia de un sistema de distribución radica en que su objetivo es la venta 
de energía eléctrica para su posterior utilización. Es así, que las inversiones económicas por 
parte de las compañías suministradoras se han enfocado de manera general en los sistemas de 
distribución. Y es también a destacar que las inversiones superan a las hechas por las 
compañías suministradoras en generación o transmisión. 
 
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- 19 - 
 
Un sistema de distribución se define como aquel conjunto de equipos eléctricos, mecánicos e 
instalaciones que manejan niveles de tensión que varía entre los 34.5 kV a 127 V. Que acorde 
a las necesidades del usuario, se tienen que clasificar de la siguiente forma: 
• Sistema de distribución industrial. 
• Sistema de distribución comercial. 
• Sistemas de distribución parque industrial. 
• Sistema de distribución urbano o residencial. 
• Sistema de distribución rural. 
 
Sistemas de distribución por área.
residencial
88.72%
industrial
0.65%
comercial
10.39%
rural
0.47%
servicios
0.66%
residencial industrial comercial rural servicios
 
 
Con 103.3 millones de mexicanos y un promedio de 800 mil clientes nuevos por año (21.586 
millones de clientes) - Datos a septiembre de 2007 Instituto Nacional de Estadística y Geografía, 
Compañía de Luz y Fuerza del Centro y Comisión Federal de Electricidad 
 
Sistemas de distribución industriales. 
Se caracterizan por el alto consumo de energía eléctrica en sus distintas ramasde plantas 
industriales. Sus fuentes de energía varían desde el diesel hasta el vapor. También los niveles 
de tensión pueden estar entre los 23 kV a los 85 kV o incluso mayores. El diseño toma 
relevancia al ser la estructura, la parte que se conectará con la red de la compañía 
suministradora si así lo requiere, esto en relación directa con la confiabilidad del consumidor. Ya 
que para estos sistemas una interrupción se traduce en grandes pérdidas económicas. 
 Evaluación de la Confiabilidad de Sistemas de Distribución de Energía Eléctrica. 
 
 
- 20 - 
 
 
Sistemas de distribución comerciales. 
Estos sistemas de distribución los encontramos en los centros comerciales, supermercados, 
bancos, grandes edificios, complejos gubernamentales e incluso universidades. En general, su 
sistema esta conectado con la red de la compañía suministradora, pero también para cubrir 
posibles interrupciones en el servicio cuenta con generación propia a través de plantas 
generadoras de emergencia y que es parte primordial del diseño. Tiene sus propias 
características de demanda de energía eléctrica, con prioridad por la continuidad del servicio 
para seguridad de las personas e inmuebles. 
 
Sistema de distribución parque industrial. 
Cuando se menciona un parque industrial, este se define como el área destinada a las industrias 
de diferentes rubros como industrias químicas, de papel, manufactureras, entre muchas otras. 
Pues sus necesidades de continuidad del servicio y en general, es vital para su funcionamiento 
el que no exista interrupciones. Es aquí cuando la ingeniería aplica sistemas flexibles al 
crecimiento de tales sistemas de distribución. 
 
Sistema de distribución rural. 
Es uno de los sistemas que tiene menor demanda de energía eléctrica, sin embargo este tipo de 
sistemas tiene otros retos como el lograr tener energizado todo estas áreas rurales y siempre ha 
sido un reto las distancias, condiciones geográficas sin olvidar que tiene un alto costo. Y solo las 
compañías suministradoras de energía eléctrica toman las decisiones para alimentar estas redes 
a través de la conexión con la red o generación de la energía eléctrica de manera local. 
 
Como se mencionó, un sistema de distribución es un conjunto de equipos eléctricos y estos 
manejan diferentes niveles de tensión, sin embargo las inversiones hechas a un sistema de 
distribución en baja tensión son considerables, por tanto, cada compañía suministradora es la 
que selecciona los equipos que estarán proporcionando el servicio a sus clientes. Y es la 
confiabilidad del sistema la que marcará qué tan importante es la continuidad en el servicio. De 
manera general, entre las inversiones más significativas están los cables (media y baja tensión), 
líneas de transmisión y posteriormente se invierte también en menor medida en los 
transformadores y subestaciones principales. Pero la razón de la proporción en las inversiones 
radica, que en el área en donde existan avances tecnológicos, estos producirán nuevas 
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adquisiciones y renovaciones en los sistemas eléctricos. Por ende, se considera que mientras 
más cambios en las tecnologías usadas más grandes serán las inversiones para mantener a la 
vanguardia y con servicio continuo de energía eléctrica. 
 
Es así, que la ingeniería eléctrica de vanguardia busca disminuir costos al diseñar sistemas de 
distribución con una confiabilidad alta. Es la planeación y el diseño de un sistema de distribución 
para obtener un sistema con funcionamiento óptimo y con un largo periodo de vida útil. Además 
la ingeniería eléctrica hoy en día divide el diseño de estos sistemas en tres aspectos: económico, 
eléctrico y mecánico. 
 
Un diseño económico exitoso será aquel que busque el funcionamiento óptimo a un bajo costo, 
si es posible, sin olvidar que el diseño eléctrico y mecánico son prioritarios. Pero este diseño al 
final, escogerá el que cumpla mejor con todos los requisitos y con un costo de operaciones 
aceptable. 
 
Un diseño mecánico se caracteriza por ser el estudio de materiales e instalaciones que 
determina un funcionamiento satisfactorio y que tiene mucha relación con el diseño eléctrico y 
económico. 
 
Finalmente el diseño eléctrico, tiene por objetivo que la energía transmitida llegue al consumidor 
con calidad de la energía. En donde la confiabilidad del sistema sea inherente y tenga un periodo 
de vida útil de por lo menos 30 años. 
 
1.3 Calidad. 
La calidad en la evaluación de sistemas comenzó en la época de la segunda guerra mundial fue 
lo que provocó la reorganización de sistemas productivos ya que para ese tiempo era ineficiente 
la productividad. 
 
La calidad se logró desarrollar en Estados Unidos a través de un bajo costo lo que resultó en la 
creación de estándares y normas de calidad. Establecidos estos estándares se dió como 
resultado grandes aportaciones económicas en términos cuantitativos y cualitativos para cada 
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país que adoptó esta cultura de la calidad. Así comenzó, el control de calidad con ayuda de la 
estadística moderna y estímulo de los avances tecnológicos. 
 
Con esos hechos de la historia contemporánea se ganó el perfeccionamiento del control de la 
calidad y la utilización de la estadística moderna. También algunos japoneses adoptaron la 
estadística moderna y lograron después de la segunda guerra mundial perfeccionar su sector 
productivo. 
 
Así surgieron varios autores importantes que le han dado forma a la teoría de la calidad. El 
principal autor es el Dr. Armand Feigenbaum quien definió a la calidad como: “sistema eficaz 
para integrar los esfuerzos en materia de desarrollo de calidad de manera integral en una 
organización con el fin de producir bienes y servicios con un nivel aceptable de economía y 
satisfacción al cliente”.Sin duda, existen otros autores como Deming, Juran, Crosby, Ishikawa, 
con definiciones similares pero con una esencia que es característica y aplicable a los sistemas 
de distribución. 
 
Por tanto, la esencia de la calidad se convierte en el motor de cualquier sistema de distribución y 
ésta debe ser transmitida a todos los involucrados de este hecho. Siempre buscando tener un 
sistema de distribución eléctrico con competitividad, con mejora continua, responsabilidad, 
compromiso de las autoridades correspondientes, prevención, fijación de objetivos, monitoreo de 
índices de confiabilidad y obtener la satisfacción de los consumidores. 
1.3.1 Definición de calidad. 
La calidad es el grado en el que un conjunto de características inherentes cumplen con las 
necesidades o expectativas establecidas que suelen ser implícitas u obligatorias. De acuerdo 
con un autor Kaoru Ishikawa “la calidad es diseñar, producir y ofrecer un bien o servicio que sea 
útil, lo más económico posible y siempre satisfactorio para el cliente” y esta definición es la que 
aplica para el estudio del sistema de distribución. Por lo tanto, existe calidad si el servicio del 
sistema de distribución cumple con una serie de requisitos que son esperados por los 
potenciales usuarios del mismo. 
 
 
 
 Evaluación de la Confiabilidad de Sistemas de Distribución de Energía Eléctrica. 
 
 
- 23 - 
 
1.3.2 Evolución del concepto de la calidad. 
En sus inicios la calidad en una redeléctrica era realizar bien las cosas independientemente del 
costo o esfuerzo necesario para ello. Su objetivo era satisfacer al consumidor sin ir más lejos. 
 
Después la calidad paso a ser la ampliación de las redes eléctricas sin importar que fueran de 
calidad. Es decir, tenía como fin satisfacer una gran demanda de energía eléctrica y así obtener 
beneficios. 
 
Mientras tanto, para el siglo XX acorde con los requerimientos de una sociedad en crecimiento, 
la calidad paso a ser tan solo el aseguramiento de la eficacia de las redes eléctricas, sin 
importar el costo, con la mayor expansión y producción haciendo uso de la tecnología de la 
época. 
 
Así pues, la calidad comenzó a tomar relevancia en los sistemas eléctricos con conceptos y 
objetivos diferentes a los que antecedieron a la formación del concepto de calidad. Por ejemplo, 
la calidad se refleja al construir los sistemas eléctricos de manera que de primera instancia 
queden correctos, producir cuanto más mejor, minimizando costos, ser competitivo y satisfacer 
las necesidades de los consumidores de energía eléctrica. 
 
Con todo este avance en la formación y realización de la calidad, se dio paso al control de 
calidad, que consiste en todas aquellas herramientas y técnicas de inspección aplicadas 
directamente a los sistemas de distribución para evitar fallas atribuibles en él, teniendo como 
objetivo primordial satisfacer sus necesidades técnicas. 
 
Otro concepto interesante es el aseguramiento de la calidad, este se describe como los sistemas 
y procedimientos, que deberán adoptar los sistemas de distribución para evitar, en la medida de 
sus posibilidades, fallas que se reflejen en interrupciones del suministro. Como resultado se 
obtiene la satisfacción de los consumidores de energía eléctrica, prevención de errores, 
reducción de costos en la red y adquisición de competitividad. 
 
Estos conceptos que se fueron formando con el tiempo, dieron lugar a uno que engloba a todos y 
representa a la calidad actualmente. La calidad total, hoy en día, debe ser la gestión y 
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- 24 - 
 
administración de los sistemas eléctricos con el único fin de satisfacer las expectativas de las 
personas que hacen uso de energía eléctrica. Siendo prioridad tener una red eléctrica 
competitiva y con mejoras continuas. 
 
1.3.3 Características de la calidad. 
El control de calidad representa la conformidad de las redes de distribución con las 
especificaciones o normas. El ámbito que le compete es el sistema de distribución y su objetivo 
es la detección de errores en el sistema. La responsabilidad del sistema de distribución recae 
sobre los organismos responsables de la regulación y administración que rigen este sector. 
 
Por otro lado, la calidad integral significa la conformidad con el sistema de calidad, esto quiere 
decir que la calidad comienza desde el diseño del sistema de distribución a la entrega de alguna 
instalación, remodelación, mantenimiento, ampliación. 
 
Los consumidores de energía eléctrica son por los cuales se busca la calidad total ya que al 
cumplir con los requisitos de estos, entonces se obtiene la calidad. Por lo tanto, los 
consumidores son todas aquellas personas sobre las que repercuten los procesos y decisiones 
tomadas en beneficio o deterioro del sistema de distribución. 
 
Siempre el usuario de un sistema eléctrico percibe la calidad en sus propios términos. No en los 
que se planteó para ese usuario. Es decir, el usuario mide la calidad de acuerdo con las 
experiencias y satisfacciones vividas con el sistema eléctrico. Ya que desde el punto de vista de 
un usuario, son los requisitos lo que exige que se cumplan para satisfacer sus necesidades. Y en 
cambio los requerimientos son lo que el usuario de la red eléctrica le gustaría que se cumpliesen. 
 
Sin olvidar que tiene un significado y llamado de atención lo mencionado anteriormente; ya que 
para cumplir los requisitos del sistema de distribución se debe: 
• Identificar a todos los consumidores que hacen uso del sistema de distribución. 
• Tener iniciativa para crear comunicación continua con el usuario y así tener 
retroalimentación de sus necesidades. 
• Identificar los requisitos y expectativas planteados por los usuarios. 
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• Después de un estudio, llegar a acuerdos documentables que ratifiquen sus 
necesidades. 
• Darse a la tarea de cumplir con cada uno de los requisitos. 
• Adecuar todas las necesidades a un largo plazo. 
 
Aparece entonces las necesidades de un usuario y sin olvidar el planteamiento dado desde un 
inicio, existen necesidades que hay que cumplir. Por ende, hay necesidades explicitas e 
implícitas. 
 
Las necesidades explicitas representan las que el cliente con libertad expresa a los involucrados 
con el sistema de distribución. Y la necesidades implícitas son las que espera el usuario desde 
un inicio. 
 
Finalmente, resumiendo las bases que construyen a la calidad se enuncian a continuación: 
• Usuarios del sistema de distribución. 
• Compromiso de la sociedad de un buen uso de la red eléctrica y también de las 
autoridades responsables. 
• Mínimo de costo asociado con la red eléctrica. 
• Búsqueda de la calidad en todos los procesos y actividades 
• Mejora continua en el servicio. 
 
1.3.4 Aseguramiento de la calidad. 
El aseguramiento de la calidad es el conjunto de acciones planificadas y sistemáticas que son 
necesarias para proporcionar la confianza adecuada de que un producto o servicio satisface los 
requisitos dados sobre la calidad. 
 
Entonces el aseguramiento crea dos vertientes, una de ellas es el aseguramiento interno y la 
otra el aseguramiento externo. Para el primer caso, tiene como explicación que se relaciona de 
manera directa con el aseguramiento externo pero posee su grado de independencia ya que su 
objetivo primordial es conseguir la calidad prevista y dar confianza a la parte administrativa de la 
 Evaluación de la Confiabilidad de Sistemas de Distribución de Energía Eléctrica. 
 
 
- 26 - 
 
red de distribución eléctrica. Por otro lado, el aseguramiento de calidad externa busca la 
confianza del usuario de la red eléctrica y satisfacer los requisitos de calidad establecidos. 
 
Esto nos exige y da como resultado 4 objetivos dentro del aseguramiento: aseguramiento de la 
calidad en el diseño, en las compras, en el mantenimiento y de la calidad en el servicio. 
 
Los motivos para implantar un sistema de aseguramiento de la calidad son: mejoras internas de 
sistema de distribución, ser una red eléctrica competitiva dentro de las existente en el país, 
control de proveedores de equipo eléctrico, cumplimiento con las exigencias legales, de 
normatividad y de los usuarios. Al igual que obtener una gestión excelente con calidad total. 
 
Para lograr el aseguramiento de la calidad en el diseño eléctrico se debe cumplir con las 
necesidades de los usuarios, realizar un diseño acorde a la normatividad vigente y 
especificaciones aplicables así como lograrlo en el mínimo tiempo y al menor costo. 
 
En cambio el aseguramiento en las compras se basa en la evaluación de los proveedores de 
equipos o elementos eléctricos que se introducen, verificación de los productos comprados y 
poder comprobar esa calidad de manera concertada. 
 
En el caso del aseguramiento de calidad en el mantenimiento, este es un tema delicado y 
fundamental ya que para llegar al objetivo,se tiene que hacer una planificación, control de 
mantenimientos preventivos correctivos y complementando con la verificación de los equipos 
eléctricos o procesos para el suministro de energía eléctrica. 
 
Y finalmente el aseguramiento de calidad en el servicio de suministro eléctrico se logra con la 
identificación de las necesidades de los usuarios y satisfacción de las mismas. 
 
1.3.5 Normatividad. 
La normatividad consiste en la elaboración y aplicación de las normas vigentes, siendo este el 
medio que mejor determina el buen funcionamiento de un sistema. Sus objetivos son claros y 
consistentes, entre los que se destacan son: 
 Evaluación de la Confiabilidad de Sistemas de Distribución de Energía Eléctrica. 
 
 
- 27 - 
 
• Simplificar y unificar los servicios en los sistemas eléctricos. 
• Promover la cultura de la calidad. 
• Aumentar la seguridad de las instalaciones y el personal. 
• Proteger los intereses de los consumidores y de toda la sociedad. 
• Bajar los costos generales de los sistemas eléctricos. 
 
La norma se define como la regla que se debe seguir o la que se debe ajustar a las conductas, 
procedimientos, actividades, etc. 
 
La palabra normalizar en cambio es tipificar, ajustar a un tipo, modelo o norma. Así es como 
surge la normativa que es el conjunto de normas. Por eso, en este tema se trata la normatividad 
aplicable a los sistemas de distribución de energía eléctrica. 
Para los sistemas de calidad es relevante el buen uso de las normas y la certificación. Las 
certificaciones tienen por objeto evidenciar ante el mercado, que la organización posee un 
sistema de distribución consistente y confiable para realizar las actividades de producción o 
servicio a sus actuales clientes potenciales. Por lo tanto la certificación es la carta de 
presentación ante la sociedad con las siguientes ventajas: 
• Mejora en la satisfacción de los clientes. 
• Mejora de la productividad. 
• Reducción de costos. 
• Documentación de los procedimientos y registros. 
• Mejor comunicación entre las dependencias implicadas. 
• Disminución y seguridad en los riesgos de las operaciones que el personal realiza. 
• Reducción de fallas y costos por reparación o mantenimiento. 
 
Normalización. 
 
La Secretaría de Energía, a través de la CONUEE, expide las Normas Oficiales Mexicanas 
(NOM’s) de eficiencia energética, elaboradas por el Comité Consultivo Nacional de 
Normalización para la Preservación y Uso Racional de los Recursos Energéticos 
(CCNNPURRE), en colaboración y con el consenso de los sectores público, privado, social, y de 
investigación y desarrollo tecnológico. 
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1.3.6 Sistema de calidad. 
El sistema de calidad es el conjunto de la estructura de organización, responsabilidades, 
procedimientos, procesos y recursos que se establecen para llevar a cabo la gestión de calidad. 
Para su implantación existen etapas y documentación. En lo relacionado con las etapas existe el 
compromiso de las autoridades correspondientes, establecer las necesidades del proceso, 
estudiar condiciones de partida, documentar el sistema de calidad, implantar el sistema de 
calidad, evaluación y mantenimiento del sistema de calidad y comunicación con las necesidades 
de los usuarios de la red eléctrica.Para la documentación, debe existir un manual de la calidad y 
de procedimientos, instrucciones, especificaciones y registros. Sin olvidar la naturaleza de lo que 
implica un sistema de distribución y las posibilidades financieras y de infraestructura. 
 
1.3.7 Costo de la calidad. 
Los costos totales de la calidad relacionados con la red de distribución están determinados por 
la suma de: costos directos y costos indirectos. Los costos directos son los cuantificados y que 
aparecen en la cuenta de resultados y se clasifican en dos. El primero son los costos por la 
obtención de la calidad (prevención y evaluación). También conocidos como costos de 
conformidad, pueden definirse como aquellos, costos que se originan a consecuencia de las 
actividades de prevención y evaluación del sistema de distribución. 
 
El segundo son los costos por las fallas o defectos de mala calidad (internos o externos), 
también denominados costos de no conformidad. Dependiendo el momento en que se detectan, 
pueden dividirse en costos de fallos internos y costos de fallos externos. 
 
Para los costos indirectos son los que están ocultos y no aparecen en la cuenta de resultados, 
pero que en algunos casos pueden superar a los costos directos. Forman parte de estos costos: 
los de la mala calidad que recaen en los usuarios de la red eléctrica y la mala reputación de la 
misma. 
 
 
 
 Evaluación de la Confiabilidad de Sistemas de Distribución de Energía Eléctrica. 
 
 
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1.4 Problema de la calidad. 
Con los grandes desarrollos tecnológicos y variables que rodean a la industria eléctrica ha 
provocado que el control de calidad para el servicio eléctrico en una prioridad. 
 
En resumen el problema de la calidad tiene seis puntos a resolver y se enuncian a continuación: 
• Estudio de mercado eléctrico. 
• Ingeniería básica del sistema eléctrico de distribución. 
• Instalaciones eléctricas. 
• Adquisiciones. 
• Operación del sistema de distribución. 
• Mantenimiento preventivo y correctivo. 
 
1.4.1 Estudio de mercado eléctrico. 
En el contexto internacional, la competitividad de un país o de un bloque regional depende entre 
muchos otros factores, del suministro oportuno, eficiente, confiable y de calidad, de la energía 
eléctrica necesaria para garantizar y sustentar el ritmo de la actividad económica. 
 
En un entorno altamente competitivo y ambientalmente restrictivo, la eficiencia en la operación y 
por ende, en la utilización de combustibles cobra gran relevancia, por ello, resulta sumamente 
importante la atención en el ritmo de crecimiento de la demanda de energía eléctrica en los 
distintos países, principalmente en transición 
 
Un estudio de mercado eléctrico necesita conocer: 
• Evolución histórica del consumo nacional de energía eléctrica. 
• Capacidad instalada y generación nacional de energía eléctrica. 
• Consumo de combustibles para la generación. 
• Tendencia del consumo nacional de energía eléctrica. 
• Tendencia nacional de consumo de energía eléctrica por usuario de la red eléctrica. 
 
 Evaluación de la Confiabilidad de Sistemas de Distribución de Energía Eléctrica. 
 
 
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1.4.2 Ingeniería básica del sistema eléctrico de distribución. 
Como en todo sistema eléctrico las áreas que intervienen en el mantener funcionando la red 
eléctrica, una de las primeras en actuar es la ingeniería básica. En cualquier proyecto está área 
determina la estructura adecuada para formar el sistema de distribución y como consecuencia 
ofrecer servicio confiable acorde con las necesidades del consumidor. Haciendo uso adecuado 
de todas las normas y especificaciones aplicables a los diferentes sistemas que se hacen 
presente dentro de una red de distribución eléctrica. En donde la operación, instalación y 
mantenimiento de equipos asegura la continuidad del servicio eléctrico. 
 
1.4.3 Adquisiciones. 
Al dar entrega de un servicio como lo es la energía eléctrica se debe asegurar que todo los 
elementos que conforman al sistema de distribución estén a la altura de las circunstancias , por 
tanto, las compras de equiposeléctricos debe ser una selección cuidadosa de proveedores de 
materiales y equipos que tienen por objetivo las instalaciones eléctricas confiables para 
establecer los criterios, requisitos y procedimientos para la planeación y diseño de las 
instalaciones eléctricas en las áreas que las requieran, ya sea por para mantener el nivel de 
servicio y seguridad en lo que respecta a suministro y utilización de la energía eléctrica. 
 
1.4.4 Operación del sistema de distribución. 
Para un sistema de distribución, es crítico el poder monitorear y operar debidamente este 
sistema. Ya que si existe una operación correcta de los diferentes circuitos que abarca la red 
acorde a los procedimientos establecidos por las dependencias universitarias, normas, 
manuales y especificaciones se podrá garantizar que la calidad en el servicio existe y es 
confiable. Obteniendo niveles de continuidad aceptables por los usuarios de la red eléctrica. 
 
El operar adecuadamente el sistema de distribución permite hacer más eficiente el uso de las 
instalaciones existentes, pues reduce o difiere las inversiones en nuevas instalaciones. Con 
herramientas adecuadas es posible mejorar la confiabilidad de la red de distribución bajo 
diversos escenarios de crecimiento de la demanda. Las operaciones de tiempo real incorporadas 
en el sistema, permiten reducir pérdidas y mejorar la calidad del servicio (continuidad, regulación 
 Evaluación de la Confiabilidad de Sistemas de Distribución de Energía Eléctrica. 
 
 
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de voltaje), con esto se logra el uso óptimo de las inversiones en las instalaciones de 
distribución. 
 
1.4.5 Mantenimiento preventivo y correctivo. 
Es cierto, que una instalación eléctrica es complicada de administrar y suministrar los suficientes 
recursos para su manutención, es cierto también que el mantenimiento forma parte del gran peso 
del presupuesto que se destina para la red eléctrica. Por la propia naturaleza que tienen los 
sistemas eléctricos que está expuesta a un sin fin de fallas. Pero la manera de combatir estos 
hechos es la pronta respuesta de las dependencias relacionadas con la red eléctrica, dando 
mantenimiento y reparación a equipos eléctricos. Es así como, el mantenimiento preventivo es la 
programación de eventos preventivos para evitar fallas. Mientras que el mantenimiento correctivo 
es la reparación de fallas en el sistema de distribución luego de sucedidas las fallas. 
 
Es decir, es responsabilidad de las autoridades correspondientes determinar las políticas de 
mantenimiento de toda el área de la red de distribución junto con sus subestaciones y líneas, el 
equipo eléctrico primario: interruptores, transformadores de corriente y de potencia, cuchillas; 
también consideramos la alimentación de servicios propios para estos equipos en las 
subestaciones y todo lo inherente a las líneas de transmisión. Además, es parte de su función 
vigilar que el mantenimiento se realice con las técnicas más modernas en las distintas 
instalaciones. También trabajar en otros aspectos: la modernización de las subestaciones que 
tengan más tiempo de servicio de operación; la puesta en servicio de las nuevas instalaciones, y 
la labor en actividades de restablecimiento de emergencia. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Evaluación de la Confiabilidad de Sistemas de Distribución de Energía Eléctrica. 
 
 
- 32 - 
 
CAPITULO 2. 
Los grados de continuidad de acuerdo con el tipo de 
consumidor atendido. 
 
El actual entorno energético tiene una tendencia de necesidades de abasto y seguridad 
crecientes, que plantea importantes retos para el corto, mediano y largo plazo. Las acciones 
tienen que garantizar un equilibrio oferta-demanda conforme al desarrollo económico y 
sustentable que la población requiera. 
 
Para el sistema eléctrico nacional, la planeación del mismo implica que con el uso del marco 
regulatorio vigente las empresas suministradoras del servicio público, productores 
independientes de energía, permisionarios privados de energía eléctrica, así como los 
suministradores de combustibles, contratistas y fabricantes de equipos, interactúen dentro de un 
entorno que resulte favorable a la inversión y el desempeño competitivo del sector eléctrico. 
 
No obstante, hay que lograr un mejor desarrollo del sector eléctrico, como son, el diseño y 
aplicación de criterios de confiabilidad, sustentabilidad y eficiencia energética, y la 
implementación de políticas más intensivas de diversificación de fuentes de energía orientadas a 
minimizar el impacto al medio ambiente y garantizar el abasto competitivo de energía eléctrica a 
largo plazo. 
 
La importancia de estas acciones son las características propias del sector eléctrico, pues son 
las fuentes de energía primaria y gran parte de las fuentes secundarias, lo que brinda la 
posibilidad de aprovechar en forma racional la disponibilidad de cada fuente y a disminuir la alta 
dependencia de los hidrocarburos en un entorno de alta de precios, mediante el uso de otras 
tecnologías. 
 
Es también necesario fortalecer el lado de la oferta y hacer más eficiente la operación de las 
empresas suministradoras, de tal forma que ambos servicios interactúen en beneficio del 
desarrollo de nueva infraestructura, y por el lado de la demanda, es importante la eficiente 
utilización de la energía eléctrica en todos los sectores de nuestro país. 
 Evaluación de la Confiabilidad de Sistemas de Distribución de Energía Eléctrica. 
 
 
- 33 - 
 
 
En la parte internacional, la competitividad de un país o de un bloque regional depende entre 
muchos otros factores, del suministro oportuno, eficiente, confiable y de calidad, de la energía 
eléctrica necesaria para garantizar y sustentar el ritmo de la actividad económica. 
 
Por lo tanto, en este capítulo se aborda los grados de continuidad acorde al tipo de consumidor 
atendido y las tendencias futuras del mercado eléctrico, particularmente en las principales 
variables que conforman la estructura de mercado del sector eléctrico, tales como: consumo 
mundial y nacional de energía eléctrica. 
 
2.1 Consumo de energía eléctrica. 
 
El análisis de este tema conlleva a una visión del comportamiento del consumo de energía en la 
región norte del continente de América, esto bajo la razón de que México se ubica aquí. Y es así, 
que puntualmente se presentan resultados que determinan el comportamiento de la economía de 
un país. América del Norte conformado por Canadá, Estados Unidos de América y México, 
tienen cerca del 7 % del total de la población mundial, lo que representa alrededor de una 
tercera parte de la producción económica mundial (de acuerdo con estimaciones del Fondo 
Monetario Internacional). Se espera que esta participación permanezca prácticamente igual 
hasta el 2010. 
 
Para 2010 se pronostica que el PIB per cápita de América del Norte alcanzará niveles cercanos 
a los $27.30 dólares por persona, 80% arriba de los niveles que hubo en 1980. Además, en el 
año 2000 la población de Canadá era de 31 millones; la de México de 97 millones; y la de 
Estados Unidos cerca de 281 millones. Los índices de crecimiento poblacional entre 2000 y 2010 
son: Canadá 1.0%, México 1.1% y Estados Unidos 0.6%. 
 
 Evaluación de la Confiabilidad de Sistemas de Distribución de Energía Eléctrica. 
 
 
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En 1999, el consumo de energía per cápita en Norte América fue cerca de 4.5 veces mayor a la 
del resto del mundo. El consumo