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ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA ANÁLISIS DE LOS PUNTOS ÓPTIMOS PARA LA CONEXIÓN DE GENERACIÓN TÉRMICA E HIDRÁULICA AL SISTEMA ELÉCTRICO DE LA EEQ PROYECTO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TITULO DE INGENIERO ELÉCTRICO LUIS ENRIQUE SÁNCHEZ VELARDE lucho_esv@hotmail.com EDGAR ARTURO BONILLA PAUCAR arturoepn83@hotmail.com DIRECTOR: Msc. LUIS ELÍAS TAPIA CAL OPIÑA luis.tapia@epn.edu.ec Quito, junio 2014 I DECLARACIÓN Nosotros, Edgar Arturo Bonilla Paucar y Luis Enrique Sánchez Velarde, declaramos bajo juramento que el trabajo aquí descrito es de nuestra autoría; que no ha sido previamente presentada para ningún grado o calificación profesional; y, que hemos consultado las referencias bibliográficas que se incluyen en este documento. A través de la presente declaración cedemos nuestros derechos de propiedad intelectual correspondientes a este trabajo, a la Escuela Politécnica Nacional, según lo establecido por la Ley de Propiedad Intelectual, por su Reglamento y por la normatividad institucional vigente. _________________________ __________________________ Edgar Arturo Bonilla Paucar Luis Enrique Sánchez Velarde II CERTIFICACIÓN Certifico que el presente trabajo fue desarrollado por Edgar Arturo Bonilla Paucar y Luis Enrique Sánchez Velarde, bajo mi supervisión. _________________________ Msc. Luis Tapia DIRECTOR DE PROYECTO III AGRADECIMIENTOS Agradecimiento infinito a mis padres por su apoyo incondicional y por ser un ejemplo en mi vida. A mi hermana y cuñado, Silvia y Xavier que me apoyaron y acogieron en su hogar. Al Ing. Luis Tapia por colaborar y guiarnos en el desarrollo de este proyecto de titulación. A mi compañero Edgar Bonilla por toda la colaboración y esfuerzo dedicado a este trabajo. A los ingenieros Ismael Valdivieso y Medardo Castillo del Departamento de Planificación de la EEQ por su valiosa colaboración en el proyecto. Luis IV A la Escuela Politécnica Nacional por darme la oportunidad de formarme en ella. A mi familia por su respaldo y sacrificio gracias a los cuales se concluyó este trabajo. De manera especial al ingeniero Luis Tapia Director de este proyecto por brindarnos su conocimiento, guía y apoyo. A mi compañero en este proyecto Luis Sánchez. A la EEQ y su personal, en especial al Ingeniero Medardo Castillo por proporcionarnos su valiosa ayuda. Al personal de Transelectric, Termopichicha, CONELEC por su ayuda prestada. A todos mis amigos y compañeros que conocí en esta gran universidad. Edgar V DEDICATORIA A mis padres Fidel y Marcia A mis hermanos Silvia, Mayra, Bladimir A mis sobrinos, Jhonny, Estefano, Paul y Elizabeth LUIS VI A mi madre, hermana y a la memoria de mi padre A todas a aquellas personas que de una u otra forma han pasado por mi vida EDGAR VII CONTENIDO DECLARACIÓN............................................................................................................................................I CERTIFICACIÓN..........................................................................................................................................II AGRADECIMIENTOS .................................................................................................................................III DEDICATORIA........................................................................................................................................... V CONTENIDO ........................................................................................................................................... VII RESUMEN .............................................................................................................................................. XII PRESENTACIÓN ...................................................................................................................................... XV CAPITULO 1...............................................................................................................................................1 1 INTRODUCCIÓN................................................................................................................................1 1.1 SITUACIÓNACTUAL DEL SISTEMA ELÉCTRICO DE LA EEQ ..................................................................... 1 1.2 PROYECTO HIDROELÉCTRICO VICTORIA [10MW] ................................................................................ 3 1.2.1 LOCALIZACIÓN DEL PROYECTO ................................................................................................... 3 1.2.2 DESCRIPCIÓN GENERAL DEL PROYECTO ..................................................................................... 4 1.2.3 DESCRIPCIÓN EQUIPO MECÁNICO.............................................................................................. 6 1.2.3.1 Especificaciones técnicas de las turbinas ......................................................................................... 6 1.2.4 DESCRIPCIÓN EQUIPO ELÉCTRICO .............................................................................................. 7 1.2.4.1 Especificaciones técnicas de generadores ....................................................................................... 7 1.2.4.2 Especificaciones técnicas de transformadores de potencia............................................................. 7 1.3 PROYECTO HIDROELÉCTRICO QUIJOS [50MW].................................................................................... 8 1.3.1 LOCALIZACIÓN DEL PROYECTO ................................................................................................... 8 1.3.2 DESCRIPCIÓN GENERAL DEL PROYECTO ..................................................................................... 9 1.3.3 DESCRIPCIÓN EQUIPO MECÁNICO............................................................................................ 11 1.3.3.1 Especificaciones técnicas de turbinas ............................................................................................ 11 1.3.4 DESCRIPCIÓN EQUIPO ELÉCTRICO ............................................................................................ 12 1.3.4.1 Especificaciones técnicas de generadores ..................................................................................... 12 1.3.4.2 Especificaciones técnicas de transformadores de potencia........................................................... 12 1.4 PROYECTO HIDROELÉCTRICO BAEZA [50MW] ................................................................................... 13 1.4.1 LOCALIZACIÓN DEL PROYECTO ................................................................................................. 13 1.4.2 DESCRIPCIÓN GENERAL DEL PROYECTO ................................................................................... 14 1.4.3 DESCRIPCIÓN EQUIPO MECÁNICO............................................................................................ 16 1.4.3.1 Especificaciones técnicas de turbinas ............................................................................................ 16 VIII 1.4.4 DESCRIPCIÓN EQUIPO ELÉCTRICO ............................................................................................ 17 1.4.4.1 Especificaciones técnicas de generadores ..................................................................................... 17 1.4.4.2 Especificaciones técnicas de transformadores de potencia...........................................................18 1.5 CENTRAL TÉRMICA PERUCHO [40MW].............................................................................................. 19 1.5.1 LOCALIZACIÓN DE LA CENTRAL................................................................................................. 19 1.5.2 DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO MECÁNICO..................................................................................... 19 1.5.3 DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO ELÉCTRICO ..................................................................................... 20 1.5.3.1 Especificaciones técnicas de generadores ..................................................................................... 20 1.5.3.2 Especificaciones técnicas de la subestación................................................................................... 21 CAPÍTULO 2.............................................................................................................................................22 2 PROYECCIÓN DE LA DEMANDA.......................................................................................................22 2.1 TERMINOLOGÍA UTILIZADA EN LA PROYECCIÓN DE LA DEMANDA .................................................... 23 2.2 METODOLOGÍA APLICADA PARA EL PRONÓSTICO DE LA DEMANDADEL SISTEMADE LA EEQ........... 24 2.2.1 ASPECTOS GENERALES.............................................................................................................. 24 2.2.2 DESCRIPCIÓN DE ACTIVIDADES................................................................................................. 25 2.3 MÉTODO APLICADO PARA LA PROYECCIÓNDE LA DEMANDA ........................................................... 28 2.3.1 MODELO DE REGRESIÓN EXPONENCIAL................................................................................... 28 2.3.1.1 Método de los Mínimos Cuadrados ............................................................................................... 31 2.3.1.2 Coeficiente de Determinacón ........................................................................................................ 32 2.3.2 ANÁLISIS DE DATOS HISTÓRICOS DE POTENCIA EN EL SEQ ...................................................... 33 2.4 PROYECCIÓN DE LA DEMANDADEL SEQ............................................................................................. 35 2.4.1 Recopilación de información técnica ........................................................................................ 35 2.4.2 PROYECCIÓN DE LA DEMANDA EN EL SISTEMA........................................................................ 36 2.4.3 PROYECCIÓN DE LA DEMANDA POR SUBESTACIONES DEL SEQ ............................................... 37 2.4.3.1 Proyección de la demanda en los posibles puntos de conexión de las centrales de generación... 38 2.5 ANÁLISIS DE RESULTADOS.................................................................................................................. 45 CAPÍTULO 3.............................................................................................................................................47 3 MODELACIÓN DEL SISTEMA ELÉCTRICO DE LA EEQ..........................................................................47 3.1 MODELACIÓNDE UN SISTEMA ELÉCTRICO DE POTENCIA .................................................................. 47 3.1.1 MODELO DE ADMITANCIA DE NODO ....................................................................................... 49 3.1.2 MODELO DE IMPEDANCIA DE BARRA....................................................................................... 50 3.2 POWER FACTORY DE DIGSILENT COMO SIMULADORDE SEP ............................................................. 54 3.2.1 MODULO DE FLUJO DE POTENCIA ............................................................................................ 54 3.2.2 MODULO DE CORTOCIRCUITO.................................................................................................. 56 IX 3.2.3 MODULO DE PROTECCIONES.................................................................................................... 57 3.2.4 ANÁLISIS DE FLUJOS DE POTENCIA ........................................................................................... 57 3.2.5 ELEMENTOS QUE INTERVIENEN EN EL ANÁLISIS DE FLUJOS DE POTENCIA.............................. 57 3.2.5.1 Barras o Nodos............................................................................................................................... 57 3.2.5.2 Líneas de Transmisión .................................................................................................................... 58 3.2.5.3 Transformadores............................................................................................................................ 58 3.2.5.4 Generadores................................................................................................................................... 59 3.3 MODELACIÓNDEL SEQ CON POWER FACTORY DE DIGSILENT............................................................ 59 3.3.1 DATOS DE LOS ELEMENTOS QUE CONFORMAN EL SEQ ........................................................... 59 3.3.1.1 Líneas de subtransmisión ............................................................................................................... 60 3.3.1.2 Centrales de generación................................................................................................................. 63 3.3.1.3 Transformadores de potencia ........................................................................................................ 65 3.4 ESTUDIOS DE FLUJOS DE POTENCIA ................................................................................................... 67 3.4.1 EQUIPAMIENTO DE LAS SUBESTACIONES................................................................................. 68 CAPITULO 4.............................................................................................................................................72 4 ESTUDIO DE LA RUTA PARA LA LÍNEAS DE TRANSMISIÓN................................................................72 4.1 INTRODUCCIÓN AL DISEÑO ELÉCTRICO DE LÍNEAS DE TRANSMISIÓN................................................ 72 4.1.1 ASPECTOS TÉCNICOS PARA EL DISEÑO DE UNA LÍNEA DE TRANSMISIÓN................................ 73 4.1.1.1 Capacidad Máxima de Transmisión de Potencia ............................................................................ 73 4.1.1.2 Pérdidas en Líneas De Transmisión ................................................................................................ 75 4.1.2 ASPECTOS ECONÓMICOS PARA EL DISEÑO DE UNA LÍNEA DE TRANSMISIÓN ......................... 78 4.1.2.1 CÁLCULO DEL CONDUCTOR ECONÓMICO...................................................................................... 78 4.1.2.2 ESTRUCTURAS DE SOPORTE PARA LÍNEAS DE TRANSMISIÓN ........................................................ 79 4.2 ESTUDIO DE FLUJOS DE POTENCIA ..................................................................................................... 80 4.3 UBICACIÓNDE LAS SUBESTACIONES .................................................................................................. 81 4.3.1 ALTERNATIVAS CONSIDERADAS PARA LA CONEXIÓN DE LA CENTRAL TÉRMICA PERUCHO..... 81 4.3.2 ALTERNATIVAS CONSIDERADAS PARA LA CONEXIÓN DE LAS CENTRALES HIDRÁULICAS QUIJOS BAEZA 83 4.4 ANÁLISIS TÉCNICO DE LAS ALTERNATIVAS PARA LA CONEXIÓN DE LAS CENTRALES DE GENERACIÓN HIDROELÉCTRICAS QUIJOS BAEZA ............................................................................................................. 85 4.4.1 ALTERNATIVA 1: LÍNEA DE TRANSMISIÓN C.H. QUIJOS – S/E EL INGA ..................................... 85 4.4.1.1 SELECCIÓN DEL CONDUCTOR ECONÓMICO ................................................................................... 85 4.4.1.2 DETERMINACIÓN DE PARÁMETROS ELÉCTRICOS...........................................................................86 4.4.1.3 ESTUDIO DE FLUJOS DE POTENCIA................................................................................................. 87 4.4.1.4 Análisis de Contingencias ............................................................................................................... 88 4.4.2 ALTERNATIVA 2: LÍNEA DE TRANSMISIÓN C.H. QUIJOS – S/E TABABELA ................................. 90 X 4.4.2.1 SELECCIÓN DEL CONDUCTOR ECONÓMICO ................................................................................... 90 4.4.2.2 DETERMINACIÓN DE PARÁMETROS ELÉCTRICOS........................................................................... 92 4.4.2.3 ESTUDIO DE FLUJOS DE POTENCIA................................................................................................. 92 4.4.2.4 Análisis de Contingencia................................................................................................................. 93 4.4.3 ALTERNATIVA 3: LÍNEA DE TRANSMISIÓN C.H. QUIJOS – S/E VICENTINA ................................ 96 4.4.3.1 SELECCIÓN DEL CONDUCTOR ECONÓMICO ................................................................................... 96 4.4.3.2 DETERMINACIÓN DE PARÁMETROS ELÉCTRICOS........................................................................... 98 4.4.3.3 ESTUDIO DE FLUJOS DE POTENCIA................................................................................................. 98 4.4.3.4 Análisis de Contingencias ............................................................................................................... 99 4.5 ESTUDIO TÉCNICO DE LAS ALTERNATIVAS PARA LA CONEXIÓN DE LA CENTRAL DE GENERACIÓN TÉRMICA .................................................................................................................................................... 102 4.5.1 ALTERNATIVA 1: LÍNEA DE TRANSMISIÓN C.T. PERUCHO – S/E SAN ANTONIO ..................... 102 4.5.1.1 SELECCIÓN DEL CONDUCTOR ECONÓMICO ................................................................................. 102 4.5.1.2 DETERMINACIÓN DE PARÁMETROS ELÉCTRICOS......................................................................... 104 4.5.1.3 ESTUDIO DE FLUJOS DE POTENCIA............................................................................................... 104 4.5.1.4 ANÁLISIS DE CONTINGENCIAS...................................................................................................... 105 4.5.2 ALTERNATIVA 2: LÍNEA DE TRANSMISIÓN C.T. PERUCHO – S/E ZÁMBIZA.............................. 107 4.5.2.1 SELECCIÓN DEL CONDUCTOR ECONÓMICO ................................................................................. 108 4.5.2.2 DETERMINACIÓN DE PARÁMETROS ELÉCTRICOS......................................................................... 109 4.5.2.3 ESTUDIO DE FLUJOS DE POTENCIA............................................................................................... 109 4.5.2.4 ANÁLISIS DE CONTINGENCIAS...................................................................................................... 110 4.5.3 ALTERNATIVA 3: LÍNEA DE TRANSMISIÓN C.T. PERUCHO – NUEVA CUMBAYÁ ..................... 113 4.5.3.1 SELECCIÓN DEL CONDUCTOR ECONÓMICO ................................................................................. 113 4.5.3.2 DETERMINACIÓN DE PARÁMETROS ELÉCTRICOS......................................................................... 114 4.5.3.3 ESTUDIO DE FLUJOS DE POTENCIA............................................................................................... 115 4.5.3.4 ANÁLISIS DE CONTINGENCIAS...................................................................................................... 115 4.6 ANÁLISIS DE RESULTADOS................................................................................................................ 118 4.6.1 CENTRALES HIDROELÉCTRICAS ............................................................................................... 118 4.6.2 CENTRAL TÉRMICA.................................................................................................................. 119 CAPITULO 5...........................................................................................................................................121 5 ESTUDIO ECONÓMICO DE LAS ALTERNATIVA ................................................................................121 5.1 METODOLOGÍA APLICADA PARA LA EVALUACIÓNDE PROYECTOS DE INVERSIÓN........................... 121 5.1.1 MÉTODO DEL VALOR ACTUAL NETO VAN ............................................................................ 121 5.1.2 MÉTODO DE LA TASA INTERNA DE RETORNO ........................................................................ 122 5.1.3 PERIODO DE RECUPERACIÓN DE LA INVERSIÓN..................................................................... 123 5.1.4 ESTRUCTURA DEL FLUJO DE FONDOS..................................................................................... 123 XI 5.1.4.1 Consideraciones para la simulación del flujo de fondos .............................................................. 124 5.2 ESTUDIO FINANCIERODE LA LÍNEA QUIJOS – EL INGA...................................................................... 124 5.2.1 DATOS DEL PROYECTO............................................................................................................ 124 5.2.1.1 Costos de inversión ...................................................................................................................... 125 5.2.1.2 Datos para el Flujo de fondos....................................................................................................... 126 5.2.2 RESULTADOS DEL FLUJO DE FONDOS ..................................................................................... 126 5.3 ESTUDIO FINANCIERODE LA LÍNEA PERUCHO – SAN ANTONIO ....................................................... 130 5.3.1 DATOS DEL PROYECTO............................................................................................................ 130 5.3.1.1 Costos de Inversión ...................................................................................................................... 130 5.3.1.2 Datos para el flujo de fondos ....................................................................................................... 131 5.3.2 RESULTADOS DEL FLUJO DE FONDOS ..................................................................................... 131 6 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.........................................................................................135 4.1 CONCLUSIONES ................................................................................................................................ 135 4.2 RECOMENDACIONES........................................................................................................................ 137 XII RESUMEN El desarrollo del país está relacionado directamente con la matriz energética, esta constituye una buena aproximación para cuantificar el crecimiento de su economía. Ecuador cuenta con un gran potencial de recursos energéticos renovables como el solar y el hídrico, también posee recursos no renovables como el petróleo que es el principal combustible. Debido al continuo crecimiento de la demanda de energía eléctrica en el país y con el fin de abastecer este servicio es necesario la implementación de nuevas centrales de generación, por lo que, se realizan estudios para el desarrollo de proyectos de generación eléctrica a nivel nacional. En este contexto, la Empresa Eléctrica Quito (EEQ) desarrolla un proyecto de generación hidroeléctrica, -Central Hidroeléctrica Victoria- y CELEC EP dos centrales que operarán en cascada Quijos y Baeza, por otra parte, la Unidad de Negocio Termopichincha estudia la posibilidad de construir una central térmica en la parroquia Perucho,esto con el fin de proveer a los consumidores un servicio continuo y de calidad. Por lo antes mencionado, se requiere de un estudio tanto técnico como financiero con el fin de establecer el punto de conexión en el sistema de las nuevas centrales de generación que se mencionaron anteriormente. Para el efecto, haciendo uso del programa de estudios eléctricos Power Factory de DigSilent, se realiza el análisis de flujos de potencia el cual permitirá determinar, de entre las siguientes alternativas: subestaciones El Inga, Vicentina y Tababela para recibir la generación hidráulica y subestaciones San Antonio, Nueva Cumbayá y Zámbiza para la generación térmica, cual es la mejor opción. En este contexto, de manera preliminar se determinó la posible ruta de cada una de las alternativas de conexión, se calculó el conductor económico y se obtuvieron los parámetros eléctricos necesarios para realizar los estudios eléctricos. XIII Mediante el análisis de flujos de potencia y contingencias en el sistema del área de influencia de las centrales se definió cuál de las alternativas es la indicada para recibir la energía producida. El análisis financiero abarca la valoración de costos para la construcción de la línea de transmisión hacia la subestación seleccionada en el estudio técnico como punto de conexión. Los resultados obtenidos del estudio eléctrico se complementan con el análisis financiero para determinar los costos de operación e inversión que se generarán con la puesta en operación del proyecto de transmisión. De los estudios eléctricos realizados y con la inclusión de las centrales hidráulicas al sistema se comprobó que las tres alternativas eran aptas para recibir la generación ya que la capacidad de sus transformadores no se veía afectada por la potencia adicional, por la falta de espacio físico la subestación Vicentina fue descartada ya que la implementación de una nueva bahía significaría gastos adicionales. Por otra parte, la subestación Tababela, dado que se conecta a un ramal radial del sistema, ante una contingencia dejaría fuera de servicio a las centrales de generación por lo que técnicamente no conviene conectar la generación en este punto. En este sentido, se determinó que la subestación El Inga al ser el punto central del sistema de 500 kV y al estar conectada en una configuración en anillo al sistema de la EEQ presenta una alta confiabilidad y además que físicamente es posible implementar una bahía para recibir la potencia generada, por esta razón, técnicamente es factible transmitir la energía producida en las centrales Quijo- Baeza hacia esta subestación. Del estudio económico se comprobó que la puesta en operación del sistema de transmisión Quijos – El Inga es económicamente factible. XIV Al simular la inclusión de la central térmica en las diferentes subestaciones que se tenían como opción se eligió a la subestación San Antonio, si bien todas las opciones tienen la capacidad de recibir la generación, la cercanía de esta subestación con la central térmica juega a su favor ya que presenta menores pérdidas de energía y el monto de inversión para construir el sistema de transmisión es menor en comparación con las otras opciones. Cabe mencionar que la subestación San Antonio tiene previsto en un futuro cercano alimentar al parque industrial Calacalí y a la planta de tratamiento de aguas servidas San Antonio cargas que se beneficiarían de tener continuidad en el servicio eléctrico. XV PRESENTACIÓN El capítulo 1 tiene como principal tema la descripción actual del sistema eléctrico de la Empresa Eléctrica Quito, seguido de lo cual se da a conocer la ubicación, implantación general del proyecto y las características técnicas de los equipos que se instalarán en las centrales de generación que son objeto de estudio en el presente trabajo. En el capítulo 2 con la utilización de métodos estadísticos se realiza la proyección de la demanda de todas las subestaciones del sistema eléctrico de la EEQ así como del sistema en su totalidad. En el capítulo 3 con el uso del programa Power Factory de DIgSILENT, usando los datos proporcionados por la EEQ y los resultados obtenidos de la proyección de la demanda se modela el sistema eléctrico y se realiza estudios de flujos de potencia para conocer la situación operativa de los elementos que conforman el sistema. En el capítulo 4 se propone una ruta preliminar de las líneas de transmisión desde las centrales de generación hacia cada una de las subestaciones consideradas como puntos de conexión, seguido se realiza estudios de flujos de potencia y análisis de contingencias con la inclusión de las nuevas centrales de generación. El capítulo 5 muestra el desarrollo del estudio financiero, de la alternativa seleccionada en el estudio técnico realizado en el capítulo 4 como idónea para la conexión de las centrales. En el capítulo 6 finalmente se dan a conocer las conclusiones y recomendaciones del trabajo realizado. 1 CAPITULO 1 1 INTRODUCCIÓN 1.1 SITUACIÓN ACTUAL DEL SISTEMA ELÉCTRICO DE LA EEQ La Empresa Eléctrica Quito EEQ en calidad de distribuidora de energía se encarga de proveer a Quito y al área de concesión, otorgada por el Consejo Nacional de Electricidad -CONELEC-, el servicio de electricidad. El área concesión de la EEQ alcanza una extensión de 14971 km2 que corresponde a los siguientes cantones: Quito, Rumiñahui, Mejía, Cayambe, San Miguel de los Bancos, Pedro Vicente Maldonado y Puerto Quito en la provincia de Pichincha, Quijos y El Chaco en la Provincia del Napo, García Moreno en la Provincia de Imbabura y CLIRSEN en la Provincia de Cotopaxi. Para abastecer la potencia requerida por el Sistema Eléctrico de la EEQ -SEQ- esta tiene siete centrales de generación propias de las cuales 5 son hidráulicas y 2 térmicas, las que se describen a continuación: Tabla 1 Generadores propiedad de la EEQ CENTRALES HIDROELÉCTRICAS NOMBRE P INSTALADA Vn (conexión al SEQ) [MW] [kV] Cumbayá 40 46 Nayón 30 46 Guangopolo 20 46 Pasochoa 4.5 46 Chillos 1.8 22.8 CENTRALES TÉRMICAS Gualberto Hernández 34.2 13.2 Luluncoto 9 46 En el sistema eléctrico de la EEQ existen clientes denominados autogeneradores que se conectan al sistema, entre estos tenemos: 2 La Calera, con 2.0 MW de capacidad instalada, que se conecta a 22.8 KV en la subestación Machachi; la central Sillunchi de 0.4 MW se conecta al alimentador primario B de la subestación Machachi; la central HCJB (ECOLUZ) de 7.8 MW de capacidad instalada que se conecta a nivel de 22.8 kV con el circuito primario C- Tumbaco en Pifo y en Papallacta para alimentar al primario: Papallacta-Baeza- Quijos-El Chaco; la Equinoccial de 3.0 MW se conecta en la S/E Equinoccial 13.8/22.8 KV para alimentar al circuito primario D-Pomasqui; la Perlabi de 2.7 MW se conecta al circuito primario E-Pomasqui; y la central EMAAPQ-Noroccidente de 0.250 MW, se conecta en 6.3 kV al circuito primario A-15; Uravia de 0.95 MW se conecta a 22.8kV al circuito primario A-Quinche. Por otro lado, la EEQ compra energía al Mercado Eléctrico Mayorista, por lo que dispone de 10 puntos de conexión con el SNT, de los cuales, 4 están en la S/E Santa Rosa: 3 a 138 kV y una en 46 kV; 2 en la S/E Vicentina: uno a 138 KV y uno a 46 kV; en la S/E Pomasqui existen 2 puntos en 138 kV, 1 punto a 138 kV en la S/E 23 Conocoto y en la S/E Guangopolo se dispone de 1 punto adicional a 138/13.2 kV. Las entregas en Santa Rosa son: dos en las salidas de líneas a 138 kV S/E S. Rosa S/E E. Espejo S/E S. Alegre de la EEQ, una es en el lado primario del transformador de 138/46 kV, 45/60/75 MVA de la EEQ y la entrega en 46 kV es en el lado secundario del transformador de 138/46 kV, 45/60/75 MVA de Transelectric. En la S/E Vicentina la entregaes una en el lado primario del transformador de 138/46 kV, 60/80/100 MVA de EEQ y una en el lado de 46 kV del trafo de 138/46 kV, 12/37/48 MVA, de Transelectric. En la S/E Pomasqui de TRANSELECTRIC dos en las salidas de la línea a 138 kV S/E Pomasqui_T S/E Pomasqui_EEQ, en la S/E 23 Conocoto una en el lado primario de su transformador de 20/27/33 MVA, 138/23 kV. Para distribuir la energía entregada por el SNT en su sistema de 138 kV, dispone de 4 subestaciones a 138/23 kV: S/E 59 E. Espejo, S/E 57 Pomasqui, S/E 18 Cristianía y S/E 23 Conocoto; y en su sistema de 46 kV dispone de la subestación 3 Selva Alegre 138/46 kV, 2 x 60/80/100 MVA y de la subestación No. 19, 138/46 kV, 60/80/100 MVA. El SEQ, a diciembre 2012, dispone de 32 subestaciones de distribución y 41 transformadores en servicio, de los cuales: 8 transformadores son de 138/22.8 kV, 10 transformadores de 46/22.8 kV, 1 transformador de 46/22/13.2 kV, 1 transformador de 46/22/6.3 kV, 1 de 46/13.2 kV y 21 transformadores de 46/6.3 kV, con una capacidad instalada total de: 606.25 MVA en “OA”, 801.85 MVA en “FA” y 887.5 MVA en “FOA”. Estas subestaciones están alimentadas por 221.5 km de líneas a 46 kV y 72.2 km a 138 kV de subtransmisión; y, para distribuir la energía en las diferentes zonas de servicio, dispone de 171 circuitos de distribución primaria a 22.8 kV, 6.3 kV y 13.2 kV, de los cuales 10 circuitos son expresos del sistema de transporte TROLEBUS; la longitud de las redes de MV (Medio Voltaje) alcanza los 7113.3 km. Se ha instalado 32323 transformadores y 2041.4 MVA en redes de distribución; así como 6429.4 kilómetros de redes secundarias; 418078 acometidas y 849325 medidores, entre monofásicos, bifásicos y trifásicos, de los cuales, 4536 están instalados en medio voltaje y 6 en alto voltaje; todo orientado a disponer de un sistema eléctrico de alta confiabilidad, seguridad y eficiencia, que garantice calidad del servicio a sus clientes, sin restricciones. 1.2 PROYECTO HIDROELÉCTRICO VICTORIA [10 MW] 1.2.1 LOCALIZACIÓN DEL PROYECTO El Proyecto Hidroeléctrico Victoria, actualmente en construcción se desarrolla en la Provincia de Napo a 90 km al sureste de la ciudad de Quito y a 17 km de Papallacta, se desarrolla en las coordenadas 831558 E 9954254 N sitio de la toma y 832606 E 9956592 N lugar de la casa de máquinas, como se muestra en la Figura 1. 4 1.2.2 DESCRIPCIÓN GENERAL DEL PROYECTO El proyecto utiliza el recurso hídrico de la cuenca del rio Victoria el cual consiste en captar las aguas del mencionado río a través de un conjunto de obras que inician a 2790 m.s.n.m. con la toma de fondo para luego mediante un túnel de conducción, desarenador, tanque de presión y tubería de presión llegar hasta la casa de máquinas a 2335 m.s.n.m. A partir de la salida de la toma se despliega el túnel de conducción con una longitud de 1156 metros y sección tipo baúl de 3 x 3 metros, el cual llega hasta la entrada del desarenador. Figura 1 Localización del Proyecto Hidroeléctrico Victoria El desarenador consta de dos cámaras de 40 metros de longitud, 2.5 metros de ancho y 4.5 metros de profundidad, éste a su vez, a través de dos vertederos, se conecta con el túnel de carga. 5 Aguas abajo se encuentra la tubería de presión que parte del túnel de carga hacia la casa de máquinas, la longitud de esta tubería es de 1508 metros con un diámetro interno de 1 metro y espesores variables entre 10 y 20 milímetros. A continuación se presentan los caudales medio y 90 % probable en la toma, para cada uno de los meses del año, en el período 1965-1997, período seleccionado para el análisis, por cuanto el año 1964 está incompleto. Tabla 2 Caudal medio y 90% del rio Victoria MES CAUDAL MEDIO (m3/s) CAUDAL 90% (m3/s) Enero 1.72 0.88 Febrero 1.71 0.97 Marzo 2.03 1.11 Abril 2.14 1.31 Mayo 2.44 1.42 Junio 2.98 1.62 Julio 3.15 1.77 Agosto 2.59 1.60 Septiembre 2.15 1.42 Octubre 1.84 1.16 Noviembre 1.79 1.14 Diciembre 1.66 1.00 Los caudales turbinados serán restituidos al rio Papallacta a través de un canal de hormigón de 2 metros de ancho esto sin afectar el nivel del caudal de este rio ya que el rio Victoria es afluente del Papallacta, la implantación general del proyecto se muestra en la Figura 2. 6 Figura 2 Implantación general del Proyecto Victoria 1.2.3 DESCRIPCIÓN EQUIPO MECÁNICO 1.2.3.1 Especificaciones técnicas de las turbinas La casa de máquinas alojará dos turbinas de tipo Pelton de eje horizontal las cuales proporcionarán una potencia mínima al eje de 5100 kW cada una y con una eficiencia que será mayor o igual a 89%. Operando bajo los parámetros establecidos en el diseño, con un caudal de 2.74 m3/s y una caída bruta de 448.06 metros, la velocidad nominal se encuentra en un rango entre 720 rpm a 900 rpm. 7 1.2.4 DESCRIPCIÓN EQUIPO ELÉCTRICO 1.2.4.1 Especificaciones técnicas de generadores En el proyecto se instalarán dos unidades generadoras que serán sincrónicas de polos salientes de eje horizontal con una potencia nominal de 5.9 MVA, cuyos parámetros se indican en la Tabla 3. Tabla 3 Especificaciones Técnicas de Generadores Central Victoria PARÁMETROS POTENCIA NOMINAL 5900 kVA FACTOR DE POTENCIA 0,85 (AT) FRECUENCIA 60 [Hz] VOLTAJE NOMINAL 13,8 [kV] CONEXIÓN DE DEVANADO DEL ESTATOR ESTRELLA LIMITE INFERIOR DE VOLTAJE ± 5 % FORMA DE ONDA DE VOLTAJE SINUSOID AL Velocidad sincrónica 900 rpm Reactancia transitoria de eje directo, (X'd), 30% Reactancia subtransitoria de eje directo, saturada (X"d) 22% Relación de la reactancia subtransitoria en cuadratura a la reactancia subtransitoria de eje directo (X"q/X"d) 1,3 Nivel básico de aislamiento (BIL) 95 kV Efecto de volante requerido de las partes rotantes del generador (GD2), 90 ton m2 1.2.4.2 Especificaciones técnicas de transformadores de potencia El transformador de elevación que se instalará en la central Victoria tendrá los siguientes parámetros: Tabla 4 Especificaciones Técnicas de Transformadores Central Victoria PARÁMETROS Potencia nominal 12 MVA Clase de enfriamiento ONAN Frecuencia 60 [Hz] Voltaje H 22,8 [kV] Voltaje X 13,8 [kV] Tipo Trifásico 8 Grupo de conexión Dyn Cambiador de Derivaciones Bajo voltaje Ninguna Alto voltaje SI Tipo Manual Rango ± 2 % Pasos 2,5 % Impedancia 8 % Eficiencia mínima 99.5 % 1.3 PROYECTO HIDROELÉCTRICO QUIJOS [50 MW] 1.3.1 LOCALIZACIÓN DEL PROYECTO El proyecto Hidroeléctrico Quijos de 50 MW de capacidad instalada, en construcción desde febrero de 2012, se encuentra ubicado a 80 km al sureste de la ciudad de Quito y se desarrollará en el tramo comprendido entre la población de Cuyuja y la confluencia de los ríos Quijos y Papallacta, su entrada en operación será para el año 2016. Las obras de captación se encuentran localizadas en las coordenadas 9952065 N 837439 E y 9950130 N 832277 E, correspondientes a los ríos Papallacta y Quijos respectivamente. La casa de máquinas está ubicada a 9952065 N 831768 E, en la Figura 3 se muestra la ubicación geográfica de la central. El principal acceso al proyecto se hace por la carretera Quito – Lago Agrio, de esta vía principal, en la población de Cuyuja se desprende un camino que cruza el río Papallacta que finalmente a través de varios ramales llegan a los diferentes puntos del proyecto. 9 Figura 3 Localización del Proyecto Hidroeléctrico Quijos 1.3.2 DESCRIPCIÓN GENERAL DEL PROYECTO El proyecto consiste en captar las aguas de los ríos Papallacta y Quijos mediante un conjunto de obras tales como azud de derivación, captación lateral, desarenadores, etc. Las obras de captación en el rio Quijos se encuentran localizadas a 8 km de la confluencia de este río con el Papallacta a 2323 m.s.n.m., éstas consisten en un azud de derivación de 25 metros de ancho, un desarenadordel tipo subterráneo con una sola cámara de 90 metros de longitud, 6 metros de ancho y una profundidad de 8 metros. Por otro lado, la toma del rio Papallacta se encuentra ubicada a 2323 m.s.n.m., esta consiste en un azud de derivación de 30 metros de ancho, un desarenador de dos cámaras cada una con 58,5 metros de longitud, 5,5 metros de ancho y 5 metros de profundidad. 10 La conducción de las aguas captadas desde los dos ríos hasta la casa de máquinas se lo realizará a través de dos túneles de conducción, uno desde el río Quijos con una longitud de 2373 metros y otro desde el Papallacta con 2392 metros de longitud, los cuales se unen y forman un túnel común de 4522 metros hasta llegar a la casa de máquinas, mismo que tendrá un diámetro interno de 3 metros. La chimenea de equilibrio se conecta al túnel principal a 1194 metros antes del portal de salida, es del tipo orificio restringido, de 9 metros de diámetro y 39 metros de altura. El tanque, que se conecta al túnel de presión, hasta la casa de máquinas de tipo superficial ubicada a 2040 m.s.n.m. De acuerdo con el escenario más probable del desarrollo del suministro de agua a la ciudad de Quito la transferencia de agua esperada y el flujo promedio anual variarán en el tiempo como se muestra la Tabla 5. Tabla 5 Caudales promedio ríos Papallacta y Quijos Periodo Máximo flujo transferido (m3/s) Flujo promedio anual (m3/s) Río Papallacta Río Quijos Total Sin transferencia 21,4 13,2 34,6 2001 2008 3,37 18,0 13,1 31,1 2009 2015 4,67 16,8 13,1 29,9 2016 en adelante 12,69 13,2 10,1 23,3 A la salida de la casa de máquinas se construirá un canal de hormigón rectangular de 4 metros de ancho, el mismo que servirá para la restitución de las aguas turbinadas, las cuales serán devueltas al rio Quijos en la confluencia con el río Papallacta. 11 Figura 4 Implantación general del Proyecto Quijos 1.3.3 DESCRIPCIÓN EQUIPO MECÁNICO 1.3.3.1 Especificaciones técnicas de turbinas Con un caudal de 22 m3/s y una caída bruta de 286 metros la casa de máquinas alojará tres turbinas de tipo Francis, de eje vertical, de 17 MW cada una de las cuales permitirá producir 50 MW en su máxima capacidad con el distribuidor abierto al cien por ciento, operando en este punto la eficiencia esperada es del 91,5 %. La velocidad nominal de rotación de las turbinas será de 720 rpm y la máxima velocidad de embalamiento esperada es de 1.200 rpm (166,6%). La velocidad crítica del conjunto total de partes rotantes de la unidad deberá ser como mínimo un 20% mayor que la máxima velocidad de embalamiento. 12 1.3.4 DESCRIPCIÓN EQUIPO ELÉCTRICO 1.3.4.1 Especificaciones técnicas de generadores Los tres generadores que se conectaran con las turbinas serán sincrónicos de eje vertical y se conectarán a un banco de tres transformadores monofásicos que elevan el voltaje de 13,8 a 138 kV. Tabla 6 Especificaciones técnicas de generadores Central Quijos PARÁMETROS POTENCIA NOMINAL 18.600 kVA FACTOR DE POTENCIA 0,9 (ATRASO) FRECUENCIA 60 [Hz] VOLTAJE NOMINAL 13,8 [kV] CONEXIÓN DE DEVANADO DEL ESTATOR ESTRELLA LIMITE INFERIOR DE VOLTAJE ± 5 % FORMA DE ONDA DE VOLTAJE SINUSOIDAL Velocidad sincrónica 720 min 1 Reactancia transitoria de eje directo, (X'd), 30% Reactancia subtransitoria de eje directo, saturada (X"d) 22% Relación de la reactancia subtransitoria en cuadratura a la reactancia subtransitoria de eje directo (X"q/X"d) 1,3 Nivel básico de aislamiento (BIL) 95 kV Efecto de volante requerido de las partes rotantes del generador (GD2), 90 ton m2 1.3.4.2 Especificaciones técnicas de transformadores de potencia De acuerdo con los estudios de conexión y la evaluación técnico - económica realizada para la configuración de la conexión de la central, se seleccionó un banco de transformadores monofásicos de 3x14.9/18.6 MVA, 13.8-138/ 3 kV, enfriamiento clase ONAN/ONAF, en aceite, para un total de 55.8 MVA. El diseño, la fabricación y las pruebas de los transformadores y de sus partes deberán cumplir con los requisitos y recomendaciones de la última edición de las normas ANSI e IEC. 13 Tabla 7 Especificaciones técnicas de transformadores Central Quijos PARÁMETROS Potencia nominal 18.6 MVA Clase de enfriamiento ONAF Frecuencia 60 [Hz] Voltaje H 138/ 3 [kV] Voltaje X 13,8 [kV] Tipo Trifásico Grupo de conexión Yd5 Cambiador de Derivaciones Bajo voltaje Ninguna Alto voltaje SI Tipo Manual Rango ± 2 Pasos 2,5 % Impedancia 8,35 % Eficiencia mínima 99.5 % 1.4 PROYECTO HIDROELÉCTRICO BAEZA [50 MW] 1.4.1 LOCALIZACIÓN DEL PROYECTO El proyecto, se encuentra en etapa de planificación y se espera entre en operación para el año 2016, está ubicado en las derivaciones de la Cordillera Oriental de Los Andes en la cuenca del río Quijos, la toma se encuentra en las coordenadas 9'951.892 N 837.610,54 E y la casa de máquinas estará localizada en los puntos georeferenciados 9'950.037,18 N 844.068,39 E. La principal vía de acceso al proyecto es la carretera Quito – Baeza aproximadamente en el km 105 de esta vía. 14 Figura 5 Localización de Proyecto Hidroeléctrico Baeza 1.4.2 DESCRIPCIÓN GENERAL DEL PROYECTO La producción de energía en el Proyecto Baeza se lo hará mediante el aprovechamiento de los caudales turbinados del Proyecto Hidroeléctrico Quijos, del que toma las aguas a la salida de la casa de máquinas a 2043 m.s.n.m. Las obras de captación están constituidas por un dique de derivación, rejillas, desripiador y sedimentador, prosiguiendo con la construcción, se ha diseñado una estructura que permitirá que las aguas turbinadas en la central Quijos sean conducidas al rio Papallacta en el posible caso de que la central Baeza se encuentre fuera de operación, por lo que, se han previsto los respectivos vertederos de control y compuertas de lavado. El pozo de captación de la Central Baeza tiene un diámetro interno de 3 m, un espesor de 30 cm revestido de hormigón armado y una profundidad de 41 m lo 15 que le da una altura de seguridad suficiente en el cruce bajo el cauce del Río Papallacta. El túnel de carga tiene una sección de excavación tipo baúl, de 3.5 m de diámetro interior, revestido completamente con hormigón de 35 cm de espesor y 7 484 m de longitud, hasta la base de la chimenea de equilibrio. Se ha previsto una ventana de acceso mediante un túnel de 215.50 m de longitud, sección tipo baúl, con un diámetro de 5.60 metros, que servirá para el desalojo de los materiales provenientes de la excavación del túnel de carga y de la chimenea de equilibrio. La chimenea de equilibrio es de 58 m de altura, sección cilíndrica, de 9 m de diámetro interno, totalmente revestida con hormigón de 90 cm de espesor. La tubería de presión, que es de sección circular de 3 m de diámetro interior, está constituida por dos tramos, el uno vertical con una altura de 187.50 m y el otro un tramo horizontal final de 724 m de longitud hasta la entrada a casa de máquinas. Antes de la llegada a la casa de máquinas, la tubería de presión se reduce a 2.5 m y posteriormente a 2.0 y 1.5 m hasta la llegada a las válvulas de guardia tipo mariposa. La casa de máquinas tiene 46.70 m de longitud, 21.70 m de ancho y 24.85 m de altura en la zona del puente grúa. Está parcialmente enterrada desde la cota 1806.80 m.s.n.m hasta el sector más bajo de la cimentación de la casa de máquinas, en la cota 1793.80 m.s.n.m. En la figura 6 se puede observar la implantación del proyecto. 16 Figura 6 Implantación general del Proyecto Baeza 1.4.3 DESCRIPCIÓN EQUIPO MECÁNICO 1.4.3.1 Especificaciones técnicas de turbinas Las tres turbinas hidráulicas serán del tipo Francis, de eje vertical, provistas con rodetes fundidos en acero inoxidable, con su cámara espiral y su tubo de aspiración de construcción soldada en acero laminado.Las características hidráulicas de la conducción se determinaron asumiendo, como condición de diseño, un caudal nominal de 22 m3/s, el cual podrá ser aprovechado en la casa de máquinas cuando operen simultáneamente las tres unidades. Para esta condición de operación se ha determinado un coeficiente total de pérdidas en la conducción igual a 0.023468, con lo cual se obtiene un valor total de pérdidas hidráulicas de 11,4 metros y un salto neto de 272,1 metros. 17 Haciendo uso de estos valores de salto neto y de caudal para determinar la potencia nominal de las unidades y la capacidad total instalada de la central, se obtendrá una potencia activa total, en bornes de salida de los transformadores, de 52.083 kW, valor superior al que ha sido establecido como criterio básico de diseño de la central y que corresponde a 50.000 kW. Por lo tanto, la capacidad instalada de la central se determinó en 50.000 kW, considerando los respectivos valores nominales de eficiencia adoptados para las turbinas (91,5%), los generadores (97,5%) y los transformadores de potencia (99,5%), y un factor de potencia para los generadores de 0,90. 1.4.4 DESCRIPCIÓN EQUIPO ELÉCTRICO 1.4.4.1 Especificaciones técnicas de generadores Las características nominales, de construcción y pruebas de las tres unidades de generación están de acuerdo con las normas: "American National Standard Institute" (ANSI), "International Electro-technical Commission" (IEC), "Institute of Electrical and Electronic Engineers, Inc."(IEEE), "The National Electrical Manufacturers Association" (NEMA), y "Verband Deutscher Elektrotechniker" (VDE). Cada generador tendrá las siguientes características nominales: Tabla 8 Especificaciones técnicas de generadores Central Baeza PARÁMETROS POTENCIA NOMINAL 18.600 kVA FACTOR DE POTENCIA 0,9 (ATRASO) FRECUENCIA 60 [Hz] VOLTAJE NOMINAL 13,8 [kV] CONEXIÓN DE DEVANADO DEL ESTATOR ESTRELLA LIMITE INFERIOR DE VOLTAJE ± 5 % FORMA DE ONDA DE VOLTAJE SINUSOIDAL Velocidad sincrónica 720 min 1 Reactancia transitoria de eje directo, (X'd), 30% Reactancia subtransitoria de eje directo, saturada (X"d) 22% 18 Relación de la reactancia subtransitoria en cuadratura a la reactancia subtransitoria de eje directo (X"q/X"d) 1,3 Nivel básico de aislamiento (BIL) 95 kV Efecto de volante requerido de las partes rotantes del generador (GD2), 90 ton m2 1.4.4.2 Especificaciones técnicas de transformadores de potencia De acuerdo con los estudios realizados para la configuración de la conexión de la central, se seleccionó un banco de transformadores monofásicos de 3x14.9/18.6 MVA, 13.8-138/ 3 kV, enfriamiento clase ONAN/ONAF, en aceite, para un total de 55.8 MVA. El diseño, la fabricación y las pruebas de los transformadores y de sus partes deberán cumplir con los requisitos y recomendaciones de la última edición de las normas ANSI e IEC y tendrán las siguientes características nominales: Tabla 9 Especificaciones técnicas de transformadores Central Baeza PARÁMETROS Potencia nominal 18.6 MVA Clase de enfriamiento ONAF Frecuencia 60 [Hz] Voltaje H 138/ 3 [kV] Voltaje X 13.8 [kV] Tipo Trifásico Grupo de conexión Yd5 Cambiador de Derivaciones Bajo voltaje Ninguna Alto voltaje SI Tipo Manual Rango ± 2 Pasos 2.5 % Impedancia 8.35 % Eficiencia mínima 99.5 % 19 1.5 CENTRAL TÉRMICA PERUCHO [40 MW] 1.5.1 LOCALIZACIÓN DE LA CENTRAL La Central Térmica, actualmente en planificación, se encontrará ubicada a unos 25 km al norte de la ciudad de Quito a una altura de 1900 m.s.n.m., frente a la población de Perucho en el cantón Quito se espera su entrada para el año 2016. Figura 7 Localización de la Central Térmica 1.5.2 DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO MECÁNICO Una central termoeléctrica es una instalación empleada para la generación de energía eléctrica a partir de calor. Este calor puede obtenerse tanto de combustibles fósiles (petróleo, gas natural o carbón) como de la fisión nuclear del uranio u otro combustible nuclear o del sol como las solares termoeléctricas. Lugar del Proyecto Termoeléctrico 20 La Central Térmica a implementarse en la parroquia de Perucho utilizará motores de combustión interna como fuerza motriz, éstos estarán acoplados a los generadores para producir energía eléctrica. La potencia de la central se obtendrá de 5 motores de 8.7 MW cada uno, utilizarán combustible fuel oil N°6 para operación normal y para el arranque y paradas diesel oil N° 2, operan a una velocidad de 720 rpm con una eficiencia del 30%. 1.5.3 DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO ELÉCTRICO 1.5.3.1 Especificaciones técnicas de generadores Los 5 generadores eléctricos serán sincrónicos, de polos salientes, de eje horizontal con una potencia activa de 8119 kW cada uno, dando en total una potencia instalada de 40.6 MW operando en conjunto todas la máquinas, el rendimiento será de 192.1 gr/kWh con combustible de valor calórico bajo de 42700 kJ/kg. Las características técnicas se detallan a continuación: Tabla 10 Especificaciones técnicas de generadores Central Térmica PARÁMETROS POTENCIA NOMINAL 8119 kW FACTOR DE POTENCIA 0,8 (ATRASO) FRECUENCIA 60 [Hz] VOLTAJE NOMINAL 13,8 [kV] CONEXIÓN DE DEVANADO DEL ESTATOR ESTRELLA LIMITE INFERIOR DE VOLTAJE ± 5 % FORMA DE ONDA DE VOLTAJE SINUSOIDAL Velocidad sincrónica 720 min 1 Reactancia transitoria de eje directo, (X'd), 30% Reactancia subtransitoria de eje directo, saturada (X"d) 22% Relación de la reactancia subtransitoria en cuadratura a la reactancia subtransitoria de eje directo (X"q/X"d) 1,3 Nivel básico de aislamiento (BIL) 95 kV 21 1.5.3.2 Especificaciones técnicas de la subestación La subestación es de tipo aislada en aire, consta de dos transformadores de 33 MVA de 13.8/138 kV, para la medición de protección de este transformador se utilizará TC con una relación de transformación de 1500/5A en el lado de 13,8 kV y 500/5A en el lado de 46 kV. Tabla 11 Especificaciones técnicas de transformadores Central Térmica PARÁMETROS Potencia nominal 33 MVA Clase de enfriamiento ONAF Frecuencia 60 [Hz] Voltaje H 138 [kV] Voltaje X 13,8 [kV] Tipo Trifásico Grupo de conexión Dyn1 Cambiador de Derivaciones Bajo voltaje Ninguna Alto voltaje SI Tipo Manual Rango ± 2,5 % Pasos 5 Impedancia 10 % Eficiencia mínima 99.5 % 22 CAPÍTULO 2 2 PROYECCIÓN DE LA DEMANDA La proyección de la demanda de potencia y energía es un aspecto fundamental para la toma de decisiones operativas y estratégicas, que permite realizar una planificación adecuada del suministro de la energía eléctrica para determinar una expansión ordenada con base en el sistema presente, que satisfaga futuras demandas. El pronóstico de la demanda se realiza para horizontes de corto, mediano y largo plazo. El corto plazo corresponde al periodo en el cual se desarrolla un plan para la ejecución de construcciones en el presente y con un horizonte de hasta dos años, que asegure que el equipo requerido este operativo en el momento previsto. El mediano plazo corresponde al pronóstico mensual con un horizonte de hasta cinco años a partir de la demanda histórica de electricidad, y la predicción de algunas variables explicativas como el crecimiento de la economía. Finalmente, el largo plazo abarca un horizonte de hasta quince años; la predicción de la demanda en el largo plazo es usada para la planeación y expansión del sistema, lo que permite estimar el desarrollo del mismo y el momento en el que se debe ampliar la cobertura con la instalación de nuevos equipos o la repotenciación de los ya existentes, con el fin de elaborar un completo plan de inversiones. Con la finalidad de realizar una proyección óptima de la demanda, es necesario conocer de manera acertada el comportamiento de la misma en un sistema, un aspecto importante que se debe conocer es la segmentación del consumo por tipo de clientes queayuda a determinar la conducta que cada sector tendrá en el futuro. En la Figura 8 se detalla la composición del área de concesión de la EEQ. 23 Figura 8 Composición del consumo de energía del SEQ 2.1 TERMINOLOGÍA UTILIZADA EN LA PROYECCIÓN DE LA DEMANDA Demanda Es la potencia requerida por un sistema o parte de él, promediada en un intervalo previamente establecido. Los valores instantáneos tienen un interés limitado a condiciones transitorias en el análisis de un sistema de distribución, lo que realmente interesa para dimensionarlo, dado el tiempo asociado, es la demanda. Los intervalos de demanda normalmente utilizados son: 5, 15, 30, 60 minutos, siendo de 15 el más usual. Demanda máxima Es la mayor demanda de potencia ocurrida en el sistema o en la parte que interesa de él en el periodo considerado, denominada también demanda o carga pico. Potencia Físicamente es la transferencia de energía por unidad de tiempo, es el trabajo necesario para mover cargas eléctricas a través de un circuito, se mide Residencial; 38,47% Comercial; 23,59% Industrial; 28% Alumbrado publico; 5,50% Otros; 4,44% 24 generalmente en vatios [W], que equivale a la potencia necesaria para realizar 1 julio de trabajo por segundo. Energía Eléctrica Se denomina energía eléctrica a la forma de energía que resulta de la existencia de una diferencia de potencial entre dos puntos, lo que permite establecer una corriente eléctrica entre ambos, cuando se los pone en contacto por medio de un conductor eléctrico, y obtener trabajo. Factor de Potencia Se define factor de potencia, f.p., de un circuito de corriente alterna, como la relación entre la potencia activa, P, y la potencia aparente, da una medida de la capacidad de una carga de absorber potencia activa. 2.2 METODOLOGÍA APLICADA PARA EL PRONÓSTICO DE LA DEMANDA DEL SISTEMA DE LA EEQ 2.2.1 ASPECTOS GENERALES La proyección anual de la demanda de energía y potencia máxima del sistema eléctrico, se la realiza para escenarios optimista, probable y pesimista, toma en cuenta los siguientes aspectos: Diagnóstico actual de las condiciones del Sistema Eléctrico de la EEQ, que incluyen factores como: carga eléctrica existente, análisis y sistematización de la información técnica de las cargas eléctricas horarias de los circuitos primarios, de las subestaciones de distribución y sus respectivos factores de potencia, de la potencia y energía suministradas al SEQ por el Sistema Nacional Interconectado (SNI), en los puntos de conexión con el Sistema Nacional de Transmisión (SNT), así como, por las centrales eléctricas de la EEQ y los generadores privados que están conectados a nivel de las redes 25 de medio voltaje, equipamiento existentes en las subestaciones de distribución. Los equipamientos en las subestaciones de distribución que están en proceso de implementarse. La incorporación de nuevas cargas eléctricas grandes y las transferencias de carga eléctrica que se hayan dado o deban darse a futuro. Análisis de las series históricas correspondientes utilizando modelos estadísticos estándar, la determinación de las funciones matemáticas correspondientes y/o las tasas de crecimiento mensual o anual de las subestaciones de distribución. 2.2.2 DESCRIPCIÓN DE ACTIVIDADES La metodología seguida por la EEQ para realizar el pronóstico de la demanda eléctrica según el instructivo, se enfatizará lo que involucre al pronóstico anual de la demanda eléctrica del sistema, para lo que se tomará en cuenta el siguiente procedimiento: a. Disponer de la información técnica de cargas eléctricas horarias del suministro del SNT en los puntos de conexión con el SEQ, de la producción de energía y potencia de las centrales de la EEQ y de la generación privada que se entrega en las redes de media tensión de la EEQ, del año pasado, para obtener la potencia máxima anual activa y reactiva del suministro total al sistema eléctrico de la EEQ, calcular el factor de potencia correspondientes, así como, en cada punto de conexión con el SNT, obtener las potencias activa y reactiva correspondientes, también, de las centrales propias y de los generadores privados que están conectados a las redes de media tensión de la EEQ. b. Realizar el análisis estadístico del abastecimiento mensual y anual de la potencia y energía al sistema de potencia de la EEQ correspondiente y obtener las funciones matemáticas existentes o las tasas de crecimiento anual correspondientes, luego de lo cual, realizar los pronósticos mensual y anual de los próximos 10 años para los escenarios: optimista, pesimista y probable. 26 c. Similar al punto b) pero para la energía facturada y el número de consumidores por tipo de tarifa residencial, comercial, industrial, alumbrado público y otros. d. A partir de los resultados de b) y c) realizar el balance anual de energía, entre el pronóstico anual del suministro de energía y energía facturada, para los escenarios optimista, pesimista y probable, con el fin de obtener las pérdidas eléctricas e índices correspondientes, así como, obtener la demanda de potencia reactiva (MVAR) anual del sistema de potencia, para el periodo y escenarios analizados, así como, el factor de potencia y el factor de carga respectivos. e. Simultáneamente con las actividades establecidas en los puntos b) y c), se debe obtener, las cargas máximas de las subestaciones en corriente eléctrica (A) y potencia aparente (MVA) y las correspondientes coincidentes de los primarios, luego, determinar las tasas de crecimiento anual de cada subestación para los dos últimos años y los periodos de tiempo: 3, 5, 8 y 10 últimos años y para todo el periodo, desde 1986, y por grupos de subestaciones típicas, mediante factores de ajuste de cada periodo analizado. En el caso de nuevas subestaciones, que hayan ingresado al sistema en los últimos 15 años, se utilizará el año de su ingreso como base para los cálculos correspondientes. En base a dicha información determinará las tasas anuales a utilizarse en el pronóstico de la demanda de las subestaciones de distribución, considerando además: las características urbanísticas, el tipo de consumidores predominantes en la zona de servicio de cada subestación y de su grupo, el nivel socio económico de dichos consumidores, así como, la densidad de carga eléctrica de la zona de servicio. f. Calcular para cada subestación, su demanda en potencia activa y reactiva (MW y MVAR), luego, sumar dichas cargas y al total obtenido se suma las pérdidas técnicas de alta tensión y las demandas de grandes consumidores que estén conectados a este nivel de voltaje, resultado que se compara con la potencia activa y aparente del sistema de potencia, de haber diferencias mayores al 1.0% en activa y 5.0% en potencia reactiva, se revisan las 27 demandas obtenidas, en el caso de la demanda en potencia activa, se obtiene un factor de ajuste (coincidencia) entre los dos valores, que se aplica a la demanda en potencia activa de cada subestación de distribución, en proporción a su demanda, con el fin de que su suma más los otros componentes, sean igual a la demanda en potencia activa del sistema de potencia, en la condición analizada, en cambio, en el caso de la demanda en potencia reactiva, se revisa el factor de potencia en las subestaciones con mayor carga. g. Para otras condiciones de carga del sistema eléctrico, se procede ídem al “literal f”. h. Calcular el pronóstico de la demanda anual a 10 años de las subestaciones, en potencia activa, reactiva y aparente, en una hoja Excel, tomando como base las demandas máximas y los factores de potencia correspondientes de cada subestación del último año transcurrido y aplicando la tasa de crecimiento anual obtenidas anteriormente para cada subestación, la potencia aparente así obtenida, en cadaaño del pronóstico, constituye la potencia aparente proyectada “sin transferencia”. En el caso de que se prevea “transferencia”, el resultado será la suma de las potencias aparentes sin transferencia más o menos el valor de la potencia aparente transferida, o recibida de otras subestaciones por el ingreso de una nueva subestación, por el aumento de la capacidad instalada de otra subestación, por la descarga de sus transformadores o por el ingreso de cargas eléctricas grandes, valor que se constituye en la base del pronóstico del nuevo año y para definir los nuevos equipamientos en la capacidad instalada de transformadores en cada subestación. Los valores así obtenidos de cada año se suman, obteniéndose un total, al que se suma las pérdidas técnicas de alta tensión y las demandas de grandes consumidores que estén conectados a este nivel de voltaje, resultado que se compara con la potencia activa y aparente del sistema de potencia proyectados, para cada caso analizado y de haber diferencias 28 mayores al 2.0% en potencia activa y/o 5% en potencia reactiva, se revisan las demandas obtenidas. i. Con los resultados obtenidos en los puntos b) y h), se procede al cálculo mensual del indicador: “exactitud del pronóstico de la demanda de energía del SEQ”, entre la demanda de energía pronosticada sin autoconsumos y grandes consumidores AC&GC y la demanda real de energía del sistema eléctrico de la EEQ (total para comercialización sin AC&GC), a partir de la disponibilidad de los registros en la base de datos del sistema MEM respectiva. j. Los resultados del pronóstico de la demanda a diferentes niveles se utilizan en los estudios eléctricos anuales del sistema de potencia. 2.3 MÉTODO APLICADO PARA LA PROYECCIÓN DE LA DEMANDA 2.3.1 MODELO DE REGRESIÓN EXPONENCIAL El análisis de regresión es una técnica estadística utilizada para determinar modelos o expresiones matemáticas que relacionen el comportamiento entre variables. La manera para determinar si existe o no dependencia entre las variables es representando gráficamente los valores observados de las variables tanto dependiente (Y) como de la independiente (X), a dicho gráfico se le denomina nube de puntos o diagrama de dispersión, así podrían darse los siguientes casos: - Ausencia de relación entre variables - Relación lineal positiva - Relación lineal negativa - Existe relación pero no es lineal En la Figura 9 se puede observar los diferentes tipos de diagramas de dispersión. Existen varios modelos de regresión tales como: lineal, potencial, polinomial, logarítmico, exponencial, los cuales pueden ser aplicados dependiendo del grado de ajuste respecto al comportamiento de las variables analizadas. 29 Figura 9 Ejemplos de Gráficos de Dispersión Para el presente trabajo se hará el respectivo análisis estadístico utilizando el modelo de regresión exponencial simple que matemáticamente se representa: (1) Dada la complejidad que presenta el resolver la ecuación 1 esta se debe linealizar para determinar los valores de a y , para lo cual se aplica la función logaritmo natural a los dos extremos de la ecuación. (2) Resolviendo: Reemplazando ln (y) por Y y ln (a) por resulta: (3) 30 Con esto el modelo exponencial se ha transformado en lineal, cuyo principal objetivo es la determinación o estimación de y a partir de la información contenida en las observaciones que se dispone, en este caso los datos históricos de consumo de energía y demanda de potencia del sistema. En el caso de tener n observaciones de la variable Y (Y1, Y2,……Yn) y las correspondientes observaciones de X (X1, X2,…… Xn) se tendrá la ecuación de la siguiente forma: (4) En el supuesto de que la relación entre las variables X e Y sea exacta, las observaciones estarían ubicadas a lo largo de una recta, así, las estimaciones de y , serían, la ordenada en el origen y la pendiente de la recta respectivamente. Como contraparte, si la dependencia entre las variables es estocástica, es decir, las observaciones forman una nube de puntos, se puede contemplar las estimaciones de y , como la ordenada en el origen y la pendiente de una recta próxima a los puntos. Por lo que dicha recta se representará como lo indica la ecuación 1. El problema que ahora se presenta es el de estimar los valores de , tales que, la recta que pase por los puntos ( , Xt) se ajuste lo mejor posible a los puntos (Yt, Xt). La diferencia entre la variable original y la ajustada se denomina error o residuo, así: (5) Con el propósito de obtener estimadores que mas se ajusten a la tendencia del grupo de observaciones se debe minimizar los valores de los residuos, para el efecto, existen varios criterios o métodos para realizar el ajuste siendo el más efectivo y menos complicado de desarrollar el de los Mínimos Cuadrados. 31 2.3.1.1 Método de los Mínimos Cuadrados El objetivo de este método es minimizar la suma de los cuadrados de los residuos (S) para ello se procede como se indica: Expresar S en función de los residuos (6) Para minimizar estos valores se deriva respecto a y se igualan a cero estas ecuaciones Realizando las operaciones necesarias se obtiene las ecuaciones normales de la recta de regresión De la solución de este sistema de ecuaciones se obtiene el valor de así: (7) Donde: Una vez calculado se procede a calcular con la siguiente expresión: (8) 32 Una vez obtenidos los valores de se procede a calcular el valor de a y de esta forma se obtiene la curva que mas se ajusta a las observaciones dadas. Para el efecto de afirmar que el modelo escojido es el adecuado se debe determinar que tan alta es la bondad de ajuste entre los datos observados y los pronosticados, para lo cual se calcula el coeficiente de determinación. 2.3.1.2 Coeficiente de Determinacón El coeficiente de determinación al que se denomina como R2, es un indicador el cual permite medir el nivel de ajuste entre los datos o mediciones y el modelo obtenido en el numeral anterior. Este coeficiente se determina a través de la descomposición de la varianza de la variable endógena u original, a la que se denomina varianza total, para lo cual se procede como se indica: Partiendo de la ecuación: (9) Restando y luego elevando al cuadrado a ambos miembros se obtiene: Desarrollando la ecuación anterior se obtiene: Tomando en cuenta que la suma de los residuos mínimo-cuadráticos es igual a cero: Se cumple que: 33 Al reducir la ecuación que se obtuvo en el punto anterior y luego dividir para el número de observaciones T se obtiene: La varianza total de la variable endógena se descompone en dos partes: Varianza Total = Varianza Explicada + Varianza Residual A partir de la descomposición anterior, el coeficiente de determinación se define como la proporción de la varianza total explicada por la regresión. Su expresión es la siguiente: (10) Los valores de este indicador de ajuste de la curva dada por el modelo y la curva de observaciones están en el rango de 0 a 1 y mientras más se acerque a la unidad la bondad de ajuste es más alta. 2.3.2 ANÁLISIS DE DATOS HISTÓRICOS DE POTENCIA EN EL SEQ El crecimiento de la demanda en un sistema eléctrico se debe a dos procesos simultáneos: Incremento en el número de consumidores dentro del área de servicio de la empresa Incremento en el consumo de energía promedio por consumidor El primero se debe al crecimiento poblacional, causado por la migración dentro de un área, el incremento del sector comercial e industrial o a la electrificación de zonas que no lo estaban, en este contexto, se observa que la demanda en el área de concesión de la EEQ ha tenido un crecimiento sostenido durante los últimos28 34 años; el segundo implica el aumento del consumo por cliente, esto se debe al aumento de la carga instalada o al cambio en las costumbres de consumo de cada abonado. En base a datos históricos la demanda de potencia en el sistema eléctrico de la Empresa Eléctrica Quito creció 454 MVA respecto a 1983, la tasa media de crecimiento en el periodo 1983 – 2011 es de 4,41%, siendo la mayor de 13,5% registrada en el año 1995 y la menor se registró en el año de 1992 con un 0,45%. En las Figuras 10 y 11 se observa la evolución de la demanda de potencia en el SEQ y las tasas de crecimiento anual respectivamente. Figura 10 Evolución de la Demanda de Potencia en el SEQ Figura 11 Tasa de crecimiento anual de la demanda de potencia del SEQ 0,00 100,00 200,00 300,00 400,00 500,00 600,00 700,00 800,00 1 9 8 3 1 9 8 4 1 9 8 5 1 9 8 6 1 9 8 7 1 9 8 8 1 9 8 9 1 9 9 0 1 9 9 1 1 9 9 2 1 9 9 3 1 9 9 4 1 9 9 5 1 9 9 6 1 9 9 7 1 9 9 8 1 9 9 9 2 0 0 0 2 0 0 1 2 0 0 2 2 0 0 3 2 0 0 4 2 0 0 5 2 0 0 6 2 0 0 7 2 0 0 8 2 0 0 9 2 0 1 0 2 0 1 1 M V A Año 10,00% 5,00% 0,00% 5,00% 10,00% 15,00% 1 98 3 1 98 4 1 98 5 1 98 6 1 98 7 1 98 8 1 98 9 1 99 0 1 99 1 1 99 2 1 99 3 1 99 4 1 99 5 1 99 6 1 99 7 1 99 8 1 99 9 2 00 0 2 00 1 2 00 2 2 00 3 2 00 4 2 00 5 2 00 6 2 00 7 2 00 8 2 00 9 2 01 0 2 01 1 2 01 2 % Año 35 2.4 PROYECCIÓN DE LA DEMANDA DEL SEQ Partiendo del análisis de los datos históricos de demanda del sistema del período 1983 - 2011 y con la ayuda de las herramientas estadísticas de Microsoft Excel se encontrará la ecuación o expresión matemática para realizar la proyección de la demanda de los próximos 10 años. 2.4.1 Recopilación de información técnica Los datos de las cargas eléctricas en los puntos de conexión con el SNT, la energía y potencia suministradas por las centrales de la EEQ así como de los generadores privados, del año 2012, se muestran en las Tablas 12 y Tabla 13 respectivamente. Tabla 12 Suministro del SNT al SEQ MW MVAR MVA FP TRANSFERENCIA SNI : 566,7 143,2 584,5 1,0 VICENTINA T1 46 kV 16,2 0,9 16,2 0,998 VICENTINA T2 138 kV 59,3 18,0 62,0 0,957 SANTA ROSA TRN 46 kV 50,7 14,5 52,7 0,961 SANTA ROSA TRP 138 kV 53,6 16,6 56,1 0,955 S. ROSA E. ESPEJO S. ALEGRE 77,7 13,2 78,8 0,986 S. ROSA SELVA ALEGRE 134,9 40,8 140,9 0,957 3T0 0,0 0,0 0,0 0 POMASQUI QUITO 1 99,7 29,6 104,0 0,959 POMASQUI QUITO 2 38,8 12,1 40,6 0,955 S. ROSA PAPALLACTA 0,0 0,0 0,0 0 23 CONOCOTO 138 kV 19,9 0,0 19,9 1,000 TABABELA 138 kV 15,9 0,7 15,9 0,999 Tabla 13 Potencia suministrada por centrales de la EEQ y generadores privados DESPACHO DE CARGA: MW MVAR MVA FP GENERACIÓN PROPIA : 90,1 14,5 91,3 1,0 C.H. CUMBAYÁ 30,0 1,5 30,0 0,999 C.H. NAYON 22,5 2,0 22,6 0,996 C.H. GUANGOPOLO 12,0 2,0 12,2 0,986 C.H. PASOCHOA 3,2 2,0 3,8 0,850 C.H. CHILLOS 1,8 0,3 1,8 0,990 36 C.T. GUALBERTO HERNANDEZ 20,6 6,8 21,7 0,950 C.T. LULUNCOTO 0,0 0,0 0,0 AUTOPRODUCTORES : 6,65 2,81 7,2 0,9 ECOLUZ (HCJB) 3,5 1,0 3,6 0,962 LA CALERA (Machachi) 0,7 0,3 0,8 0,900 SILLUNCHI 0,0 0,0 0,0 0,0 EQUINOCCIAL 0,0 0,0 0,0 0,0 EMAAP (NOROCC) 0,4 0,2 0,900 PERLABI 1,2 0,9 1,5 0,813 URAVIA 0,9 0,4 1,0 0,898 Utilizando la función de regresión exponencial de Microsoft Excel se obtiene la curva de tendencia con su respectiva ecuación y el coeficiente de determinación, valores que se indica la Figura 12: Figura 12 Línea de tendencia de la demanda del SEQ 2.4.2 PROYECCIÓN DE LA DEMANDA EN EL SISTEMA El pronóstico de la demanda se realiza mediante la extrapolación de la línea de tendencia del modelo de regresión exponencial, utilizando las herramientas estadísticas disponibles en Microsoft Excel, obteniendo los siguientes resultados para el período 2012 - 2021. y = 1,366E 34e4,205E 02x R² = 9,781E 01 0,00 100,00 200,00 300,00 400,00 500,00 600,00 700,00 800,00 1 9 8 1 1 9 8 2 1 9 8 3 1 9 8 4 1 9 8 5 1 9 8 6 1 9 8 7 1 9 8 8 1 9 8 9 1 9 9 0 1 9 9 1 1 9 9 2 1 9 9 3 1 9 9 4 1 9 9 5 1 9 9 6 1 9 9 7 1 9 9 8 1 9 9 9 2 0 0 0 2 0 0 1 2 0 0 2 2 0 0 3 2 0 0 4 2 0 0 5 2 0 0 6 2 0 0 7 2 0 0 8 2 0 0 9 2 0 1 0 2 0 1 1 M V A Año 37 Tabla 14 Pronostico de la Demanda del SEQ 2012-2021 PROYECCIÓN 2012 – 2021 Año 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 Potencia MVA 756,42 788,90 822,78 858,12 894,97 933,41 973,50 1015,30 1058,91 1104,38 Todo proceso o modelo para realizar un pronóstico está sujeto a errores, por lo que es necesario cuantificar dichos equívocos con el propósito de determinar la bondad de ajuste, para tal fin se utilizará el criterio del error porcentual medio absoluto, MAPE por sus siglas en inglés (mean absolute percent error), el cual relaciona el error del pronóstico con el nivel de la demanda; esta medida permite contrastar diferentes modelos ya que es proporcional e independiente de la escala por lo que se debe seleccionar el modelo que tenga el menor MAPE asociado. El MAPE se calcula como el promedio de las diferencias absolutas entre los valores pronosticados y los reales y se expresa como porcentaje de los valores reales, como se indica en la ecuación 11. (11) Aplicando la ecuación del MAPE con los resultados obtenidos del modelo de regresión exponencial y los valores reales de datos históricos, resulta un error de 4,3% por lo que se concluye que el modelo presenta un nivel de ajuste adecuado respecto a los valores reales. 2.4.3 PROYECCIÓN DE LA DEMANDA POR SUBESTACIONES DEL SEQ La metodología a aplicar para realizar la proyección de la demanda para cada subestación varía respecto al método utilizado para el total del sistema, esto debido a que los modelos de regresión tienen una baja bondad de ajuste frente a los datos observados en cada subestación. La curva de datos (mediciones) en las subestaciones no obedecen a tendencia alguna ya que bajo determinadas condiciones como: abastecimiento normal de energía, condiciones operativas, se debe transferir carga entre subestaciones para 38 mantener la continuidad del servicio así como resguardar la integridad de los equipos. Con este antecedente, se procede como lo indica la metodología del numeral 2.1, es decir, mediante el cálculo de tasas de crecimiento se procede a proyectar la demanda para cada una de las subestaciones. Por otra parte, más allá de hacer una estimación estadística de la demanda se tomará en cuenta la operatividad de las subestaciones considerando su capacidad disponible y años de servicio, por lo que los resultados esperados podrían variar, puesto que en el futuro la EEQ prevé aplicar un plan de transferencias de carga entre subestaciones con el fin de no sobrecargar los equipos en las subestaciones. Si bien la proyección de la demanda se la realiza para todas y cada una de las subestaciones pondremos énfasis en el desarrollo de la metodología para aquellas que son objeto de análisis en el presente trabajo. 2.4.3.1 Proyección de la demanda en los posibles puntos de conexión de las centrales de generación Para el período 2012-2021 se prevé que entrarán en operación tres centrales hidráulicas y una central térmica, mismas que son objeto de estudio en el presente trabajo. Para transportar la energía producida en las centrales hidráulicas Quijos, Baeza y Victoria se han tomado en cuenta como opciones para la conexión las subestaciones Tababela, EL Inga y Vicentina. Respecto a las posibles subestaciones consideradas para evacuar la potencia generada desde la central térmica ubicada en Perucho, estas son: San Antonio, Zámbiza y Nueva Cumbayá. 39 Subestación El Inga La Subestación (S/E) El Inga propiedad de CELEC EP - Transelectric, dentro del cual se ubicarán e instalarán los patios para 138 kV, 230 kV y 500 kV, el patio de 230/138 kV con un transformador de 180/240/300
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