ANÁLISIS Y COORDINACIÓN DE PROTECCIONES PARA LA SUBESTACIÓN ALTA SUIZA Y CIRCUITO AZA23L15

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De ahí que las subestaciones como parte activa del Sistema Eléctrico de Potencia (Generación, Transmisión, Distribución), son de gran importancia para el proceso de transporte de energía, aparte de esto debe garantizar la calidad, continuidad, seguridad y la confiabilidad del servicio, por lo cual a raíz de este, es objeto de estudió los sistemas de protección, puesto que estos además de preservar y/o garantizar “seguridad”, mejoran la continuidad del servicio y a su vez ante una falla en un circuito cualesquiera, se aísla solo una porción pequeña de la red.

Por lo que en este orden de ideas, en este documento se presenta él estudió de fallos, flujo de carga en horas pico y capacidad instalada, regulación, perdidas y coordinación de protecciones para la cobertura de la red primaria del circuito AZA23L15 - La Sultana de la ciudad de Manizales, iniciando con un resumen de las normas técnicas para el diseño de redes de distribución primarias, el análisis de la curva de carga, seguido por el estudio de regulación y pérdidas en el cual se incluyen la valoración de presente de pérdidas de potencia, para luego continuar con el estudio de fallos y finalmente se exponen los resultados del estudio completo de coordinación de la protección del sistema.

- Justificación

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Justificación técnica:

Cabe resaltar que dicho trabajo permite principalmente aplicar los conocimientos a la hora de realizar el análisis de la red primaria, desde sus aspectos generales como ubicación, terreno, fenómenos naturales que afectan el lugar, entre otros para así proceder al estudio que compete una subestación y que puede presentarse en sus circuitos.

De esta manera es indispensable y fundamental analizar las fallas que pueden presentarse en un circuito, ya que a partir de ellas es donde se coordina y soluciona cualquier inconveniente presentado y que es de suma importancia tener en cuenta las protecciones y ubicación de los reconectadores en diferentes tramos de la red primaria desde donde inicia el circuito hasta su punto más lejano.

Por ultimo hacer un recuento de cuán importante es el mantenimiento de una subestación ya que lo principal es garantizar la calidad, continuidad, confiabilidad, eficiencia y seguridad a la hora de prestar el servicio al usuario, de ahí que mantener en funcionamiento de una subestación requiere de mucho cuidado y responsabilidad.

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Justificación académica:

La relación o la interacción entre los conceptos adquiridos (Teoría) y la práctica son de gran importancia para complementar y afianzar conceptos, sin los cuales se presentarían vacíos y sobretodo inconvenientes a la hora de desenvolverse en la industria, por lo expuesto anteriormente, realizar los estudios de la subestación Alta Suiza y realizar el análisis de carga, cálculos de demanda y flujos de potencia, para el circuito AZA23L15, son una gran oportunidad para reconocer falencias y sobretodo encontrar soluciones para dichas situaciones, tras enfrentarse al primer trabajo de campo.

- Localización general de la zona

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Localización del sector:

El sector conocido como La Sultana se encuentra localizado está localizada en la comuna 6 (Ecoturismo Cerro de oro) de la ciudad de Manizales capital del departamento de Caldas, a unos 2160 m sobre el nivel del mar. Se encuentra localizado 5° 4” latitud norte, 75° 3’’ de Greenwich.

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Fig. 1 Localizacion de La Sultana respecto a Manizales.

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Fig. 1 Localización Detallada del Sitio a Evaluar.

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Descripción Socio-económica de la zona

La zona cuenta con un amplio sector urbano conformado en su mayoría por edificios de apartamentos, sin llegar a opacar del todo los negocios, instituciones gubernamentales y centros religiosos que se encargan de suplir las necesidades habituales de las personas allí residentes y arrendatarias.

Los estratos más comunes del sector son el estrato 3,4 y 5 lo que deja en claro que el barrio en general es de clase media.

El sector cuenta con buenas vías de acceso ya que limita con la avenida Kevin Ángel, además cuenta con entradas alternas por los barrios Baja Suiza, Minitas, Bosques de Niza y La Toscana.

5. Componentes eléctricos del sistema

La red del alimentador principal está conformada por un sistema 3 Φ - 4H, en el cual dos de sus fases son usadas para la transformación de tensión y alimentación.

En el sistema de red secundaria, la tensión que se produce al ser un sistema monofásico trifilar es de 240/120 V, con una frecuencia de 60 Hz.

5.3 Tipo de carga

La carga de la red de distribución del Circuito AZA23L15 que parte desde la Subestación Alta Suiza es de tipo residencial y comercial, siendo la residencial mayor que la comercial como en la mayoría de circuitos en la zona de Manizales.

5.4 Tipo de sistema

Tanto la red primaria como la secundaria son de tipo aéreo.

5.5 Elementos encontrados en el alimentador

5.5.1 Conductores

El tendido principal tiene conductores en algunos tramos en cobre, aluminio, en su mayoría

4/0 AWG y la mayoría de sus derivaciones tipo aluminio, calibre 2/0 AWG y 2 AWG.

5.5.2 Apoyos

Se utilizan postes de ferroconcreto de 12 metros, con una resistencia de ruptura en la punta de 510kg (para las estructuras con templetes) y 1050 kg (para estructuras sin templetes) y un espaciado entre ellos de 35 metros aproximadamente.

5.5.3 Herrajes

Son herrajes galvanizados. Se utilizan estructuras de suspensión sencilla, terminales y combinadas.

5.5.4 Crucetas

Son hechas en acero galvanizado en caliente, con ángulo mínimo