EstudiodeConfiabilidaddelosProyectos
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1. 28 TABLA 11 USUARIOS BENEFICIADOS PROYECTO INTEGRAL ESCUINTLA 34 TABLA 12 USUARIOS BENEFICIADOS PROYECTO INTEGRAL ANTIGUA AMATITL N VILLA 39 TABLA 13 USUARIOS BENEFICIADOS PROYECTO INTEGRAL CIUDAD GUATEMALA TABLA ANALISIS DE P RDIDAS tum vrbe P te er bd t br b E e bc E ev vr D TABLA 15 FACTORES ECON MICOS PARA LA VALORIZACI N DEL BENEFICIO ECON MICO POR REDUCCI N DE PERDIDAS TRANSMISIONL e er denen rro Gn ra E PE C E a 49 RESUMEN EJECUTIVO El principal objetivo de este estudio es evaluar las redes de 69 kV pertenecientes al sistema secundario de transmisi n del Sistema Nacional Interconectado SNI con el fin de determinar por medio de los diferentes estados operativos de dichas redes la Energ a no Suministrada ENS Expected Energy Not Served EENS y su costo asociado A partir de esta metodolog a basada en el an lisis de confiabilidad de las redes de transmisi n del sistema secundario se obtiene una valoraci n del beneficio asociado a la ampliaci n y reforzamiento de dichas redes de transmisi n Para la realizaci n del estudio se identificaron modelaron y analizaron cinco casos de operaci n del Sistema Nacional Interconectado el primero es el sistema secundario de transmisi n en condiciones de operaci n actual denominado Caso Base CB y los restantes constituyen un conjunto de casos del Sistema Nacional Interconectado en el cual s2. Ampliaci n en Subestaciones de transformaci n existentes Subestaciones de maniobras nuevas Ampliaci n en subestaciones de subestaciones de maniobras existentes Los proyectos integrales buscan mejorar los par metros de confiabilidad con los cuales actualmente la demanda de las reas de influencia de cada proyecto integral es satisfecha desde redes del Sistema Secundario del Sistema Nacional Interconectado espec ficamente aquellas redes pertenecientes a la regi n central La confiabilidad del suministro de energ a El ctrica se refiere a valorar monetariamente el beneficio que resulta de las ampliaciones y mejoras en la red de transmisi n cuando las mismas tienden a reducir y minimizar los cortes de energ a a los usuarios ante fallas en dicha red la confiabilidad del suministro valora la existencia de suficientes instalaciones de transmisi n y generaci n para atender la demanda actual y futura de los usuarios del servicio de energ a el ctrica La red de transporte de energ a el ctrica puede operar en diferentes estados donde cada estado corresponde a la ocurrencia de un determinado evento por ejemplo la salida de una l nea de transmisi n debido a una falla en el sistema tal como una descarga electro atmosf rica un sobre voltaje debido a una maniobra en el sistema la ca da de un rbol debido a una tormenta Los estados en los cuales una red de transmisi n de energ a el ctrica opera pueden ser tantos com
3. CAMBRAY POCA CAPACIDAD DE TRANSMISION HACIA GUATE NORTE 0 MONTECRISTO E paa NORTE 2 Lp TEXSESA O OLMECA D iS GUATE ESTE 69 kV RODRIGUEZ BRIONES 69 kV ARRAZOLA mp Gr fica 8 Unifilar Ciudad Guatemala Este actual NCIENSO 69 kV CENTRO GUATEMALAS CENTRO GUATEMALAS CENTRO GUATEMALA3 CENTRO GUATEMALA3 ZAPOTE SAN JUAN DE DIOS Gr fica 9 Unifilar Ciudad Guatemala Norte actual GUATE NORTE GUADALUPE1 DEL ATLANTICO HECTOR FLORES PLANTA BOMBEO ATE NORTE GUATEMALA2 GUATE NORTE SANARATE POCA SELECTIVIDAD Gr fica 10 Unifilar Proyecto Integral Ciudad Guatemala Sur MONTEMARIA LA MARIPOSA KOD c VILLALOBOS B ETAPA 0D GUATE SUR 69 kV SUR E 5 GUATE SUR SECTOR INDUSTRIAL2 SECTOR INDUSTRIAL 69 kV A O a OJO DE AGUA MADERAS DE COLGATE GUATEMALA ZTIIYLSNANI MONTECRISTO LJ TEXSESA OLMECA I mo ARRAZOLA ACEROS CASA DELA SUAREZ VIGUA MONEDA A ACEROS 8 1 gd 5 DEL SUR INDUSTRIA HARINERA t 1 B AURORA ACEROS DE GUATEMALA HINCAPIE 2 BACRICASA Lal D Y OAKLAND DISTEXA MALL PLANTA DE BOMBEO HINCAPIE D 1 o s el ge gt c C m 9 d m zm a 53 PROCERES 8 CAMBRAY do CIUDAD 5 VIEJA j d 1 9 2 GUATE NORTE RODRIGUEZ BRIONES1 GUATE NORTE RODRIGUEZ BRIONES2 RODRIGUEZ BRIONES 69 kV GU
4. 0 1 25857 0 089216 0 82 16 47 15 47 0 1 25857 0 089216 0 82 14 64 13 64 0 1 25857 0 089216 0 82 12 81 11 81 0 ES 4 0 4356 1 7578 0 13 18 3 17 3 Para el hilo de guarda se utiliz el conductor tipo OPGW que tiene caracter sticas similares al HS 7 8 utilizado para la protecci n diferencial con disparo transferido DESCRIPCI N DE PROYECTOS Situaci n actual Actualmente la red de transporte de Escuintla opera radialmente y con poca selectividad desde el punto de vista de sus protecciones y por esta raz n dicha red es vulnerable ante fallas que incurren en eventos N 1 que provocan la salida de cargas y el consecuente acumulamiento de la Energ a No Suministrada en este sector Aunque la configuraci n de las redes de Escuintla permite la operaci n en anillos actualmente esto no es posible debido a la ausencia de sistemas de protecci n y sobrecargas en l neas de transmisi n Proyecto integral Escuintla El proyecto consiste en la construcci n de 6 subestaciones de maniobras Santa Mar a M rquez Santa Ana Puerto San Jos El Milagro Obispo y Los Lirios ampliaci n de la capacidad de m s de 83 km de l neas de transmisi n con conductor AAAC Flint 740 kcm tendido de fibra ptica en la red anillada de la Costa Sur e instalaci n del equipo de protecci n diferencial de barra en las subestaciones de maniobras del proyecto Los trabajos anteriormente descritos permitir n que la carga generaci n de la regi n de Escuin
5. td RR ER ER OR A RA ER ko ERR 18 Proyecto Integral Antigua Amatitl n Villa Nueva sens 23 Proyecto Integral Ciudad Guatemuaoala sss a 27 CAPITULO mE 34 RESULTADO E 34 Resultados Proyecto Integral Escuintla sss 34 Resultados Proyecto Integral Antigua Amatitl n Villa Nueva ee 39 Resultados Proyecto Integral Ciudad Guatemaoala senes 44 AN LISIS DE REDUCCI N DE 49 8 0 54 E 55 Br 55 NEMONIC O 55 Acr nimos y siglas ii e i an 56 Unidades d medida cda o a GR OA RR KR RR ERU RE A RR AR RR 56 MUITO 56 Sei 57 EE 57 I uelle nuria 58 NDICE GR FICO Ecuaciones ECUACI N 1 COSTO DE LA ENERG A NO SUMINISTRADA cocinan eee 14 ECUACI N 2 COSTO DEL BENEFICIO DE LA CONFIABILIDAD ASOCIADA eene 15 Gr ficas GR FICA 1 UNIFILAR ESCUINTLA ACTUAL GR FICA 2 UNIFILAR PROYECTO INTEGRAL ESCUINTLA GR FICA DIAGRAMA PROYECTO INTEGRAL ESCUINTLA esei
6. 22 GR FICA 4 UNIFILAR ANTIGUA AMATITL N VILLA NUEVA ACTUAL cocinar rare 24 GR FICA 5 UNIFILAR PROYECTO INTEGRAL ANTIGUA AMATITL N VILLA 25 GR FICA DIAGRAMA PROYECTO INTEGRAL ANTIGUA AMATITL N VILLA NUEVA 26 GR FICA 7 UNIFILAR CIUDAD GUATEMALA SUR ACTUAL eene nennen nn 29 GR FICA 8 UNIFILAR CIUDAD GUATEMALA ESTE ACTUAL seen enne nn 30 GR FICA 9 UNIFILAR CIUDAD GUATEMALA NORTE ACTUAL 1 1122 eene nennen nnns 30 GR FICA 10 UNIFILAR PROYECTO INTEGRAL CIUDAD GUATEMALA SUR sees 31 GR FICA 11 UNIFILAR PROYECTO INTEGRAL CIUDAD GUATEMALA 32 GR FICA 12 UNIFILAR PROYECTO INTEGRAL CIUDAD GUATEMALA NORTE eene 32 GR FICA 13 DIAGRAMA PROYECTO CIUDAD GUATEMALA ise eene ener nn 33 GR FICA 14 ENERG A NO SUMINISTRADA CASO 35 GR FICA 15DIFERENCIA ENERG A NO SUMINISTRADA CASO ESCUINTLA sees 36 GR FICA 16 COSTO ENERG A NO SUMINISTRADA 10 BTS CASO 37 GR FICA 17 DIFERENCIA COSTO DE ENERG A NO SUMINISTRADA CASO ESCUINTLA eene 38 GR FICA 18 ENERG A NO SUMINISTRADA CASO ANTIGUA AMATITL N VILLA eee 40 GR FICA 19 DIFERENCIA ENERG A NO SUMINISTRADA CASO ANTIGUA AMATITL N VILLA NUEVA 41 GR FICA 20 COSTO ENERG A NO SUMINISTRADA 10 BTS CASO ANTIGUA AMATITL N VILLA
7. Integral MWh ano MWh a o US 05 36 500 18 500 50 12 400 000 6 300 000 50 Antigua Amatitl n 105 700 27 000 75 38 000 000 9 400 000 75 Villa Nueva 239 000 135 000 45 68 300 000 34400000 50 Guatemala 381 200 180 500 53 118 700 000 50 100 000 58 ENS CB Energ a no Suministrada del Caso Base ENS CM Energ a no Suministrada del Caso Mejorado CENS CB Costo de la energ a no suministrada del Caso Base CENS Costo de la energ a no suministrada del Caso Mejorado Dif Diferencia entre energ a no suministrada y costo de la energ a no suministrada La diferencia total entre la Energ a no Suministrada entre el caso base y el caso mejorado es de 200 700 MWh a o y la diferencia total entre el Costo de la Energ a no Suministrada entre ambos casos es de US 68 600 000 00 al a o Los resultados del estudio evidencian que la entrada en operaci n comercial de las obras de transmisi n que constituyen los Proyectos Integrales de ampliaci n y desarrollo de los sistemas secundarios de sub transmisi n en la Regi n Central en su conjunto producen un beneficio econ mico que asciende a los US 68 600 000 00 suma que refleja una considerable mejora en la confiabilidad de la red por cuanto la construcci n de dichas obras en su conjunto reduce la ENS en un 112 Por ltimo es importante se alar la construcci n de las obras de transmisi n que constituyen los Proyectos Integrales de ampliaci n y desarrollo de los sistemas secundar
8. Obras de Transmisi n del Proyecto Integral Ciudad Guatemala e Caso Mejorado 4 4 Operaci n del SNI con la implementaci n de las Obras de Transmisi n Proyectos Integrales Escuintla Antigua Amattitl n Villa Nueva y Ciudad Guatemala Se realiz la simulaci n de Confiabilidad del Caso Base con el cual se obtuvo la ENS a partir de la cual se efect o el c lculo del costo de la energ a no suministrada en estas condiciones Se realiz la simulaci n de Confiabilidad de los cuatro Casos Mejorados con los cuales se obtuvo la ENS a partir de la cual se efectu el c lculo del costo de la energ a no suministrada para cada uno de los casos en las condiciones establecidas A partir de los resultados del costo de la Energ a no Suministrada obtenida de los cinco casos un Caso Base y cuatro Casos Mejorados se calcul el Costo del Beneficio de la Confiabilidad Asociada CBCA que resulta de la diferencia del costo de cada uno de los Casos Mejorados y el Caso Base implicando que un CBCA mayor a cero significa que las obras de transmisi n que representan el Caso Mejorado presentan un beneficio econ mico a la operaci n del sistema igual al valor del CBCA Se prepararon los resultados de comparaci n del Caso Base respecto a cada Caso Mejorado tanto para la ENS como para su costo asociado OBJETIVOS Evaluar desde el punto de vista de Confiabilidad de la red el sistema secundario de transporte de energ a el ctrica en condi
9. 16 000 000 14 000 000 12 000 000 10 000 000 8 000 000 6 000 000 4 000 000 2 000 000 0 Regi n Antigua Regi n Amatitl n Regi n Villa Nueva Regi n Antigua Regi n Amatitl n Regi n Villa Nueva i Caso Base 10 BTS US 13 500 000 00 9 200 000 00 15 300 000 00 Caso Mejorado 10 BTS US 1 100 000 00 3 300 000 00 5 000 000 00 Gr fica 21 Diferencia costo energ a no suministrada caso Antigua Amatitl n Villa Nueva 8 000 000 7 000 000 6 000 000 5 000 000 4 000 000 3 000 000 2 000 000 1 000 000 30 Diferencia Costo de Energ a US B Antigua 13 5 400 000 00 Nestl 13 300 000 00 San Gaspar 13 6 700 000 00 Villa Nueva 13 1 200 000 00 Amatitl n 13 7 800 000 00 Mayan Golf 13 2 500 000 00 La implementaci n del Proyecto Integral Ciudad Guatemala beneficia a m s de 468 000 usuarios presentando reducciones en la Energ a no Suministrada de aproximadamente 104 000 MWh a o lo cual representa una reducci n del orden del 45 en la Energ a no Suministrada con respecto a la operaci n del sistema bajo el escenario definido por el Caso Base asimismo el beneficio econ mico que representa la implementaci n del Proyecto valorando la Energ a no Suministrada a 10 veces la Tarifa de Baja Tensi n Simple BTS asciende a US 33 9 millones anuales La inversi n del Proyecto Integral Ciudad Guatemala ser aproximadamente de 055 10 5 millone
10. Nueva Mayan Golf y San Crist bal obtienen su alimentaci n desde la subestaci n Centro Aunque la topolog a de la red de la regi n Centro Sur permite la operaci n anillada de la demanda esto actualmente no es posible debido a que dicha regi n carece de capacidad de transporte y cuenta con un esquema de protecciones que no se adapta a dicha operaci n Proyecto Integral Antigua Amatitl n Villa Nueva El proyecto Antigua Amatitl n Villa Nueva consiste en el aumento de la capacidad de transporte de aproximadamente 103 km de l neas de transmisi n con conductor AAAC Flint 740 kem Con la finalidad de brindar flexibilidad a la operaci n de la red se han identificado tres subestaciones en las cuales se instalar equipo de maniobras San Lucas Pal n y Laguna Adicionalmente debido a que con la configuraci n anillada de la red las subestaciones B rcenas Villa Nueva y Mayan Golf se alimentar n desde dos puntos Centro y Laguna es necesario contar con protecciones en los alimentadores principales se ampli el proyecto e incluy una SE de Maniobras llamada Santa M nica Tabla 7 Subestaciones Proyecto Integral Antigua Amatitl n Villa Nueva Subestaciones Tipo Nombre VACA Nueva de Maniobra Santa M nica 69 Tabla 8 L neas de transmisi n Proyecto Integral Antigua Amatitl n Villa Nueva L neas de Transmisi n Guatemala Sur Santa M nica 69 1 4 Santa M nica Centro 69 8 6 Ampliaci n de la Santa M nica L
11. a el ctrica actual as como el sistema de transporte de energ a el ctrica que resulta de la entrada en operaci n comercial de los proyectos integrales de adecuaci n y ampliaci n de las redes de transporte que forman parte del Sistema Secundario de la Regi n Central del Sistema Nacional Interconectado que fueron identificados para su realizaci n en el marco del Plan de Expansi n del Sistema de Transporte 2008 2018 El an lisis de Confiabilidad de la red de transporte de energ a el ctrica se hace con el objetivo principal de conocer los beneficios t cnicos y econ micos que la operaci n de los Proyectos Integrales de ampliaci n y reforzamiento del sistema secundario de la Regi n Central adiciona al Sistema Nacional Interconectado en su conjunto Las obras de transmisi n de estos proyectos integrales se clasificaron en seis categor as L neas de transmisi n nuevas Ampliaci n de la capacidad de L neas de transmisi n existentes Subestaciones de transformaci n nuevas Ampliaci n en Subestaciones de transformaci n existentes Subestaciones de maniobras nuevas Ampliaci n en subestaciones de subestaciones de maniobras existentes hod ob od dd Cada una de las obras de transmisi n que hacen parte de los Proyectos Integrales fueron modeladas para dar lugar a cinco casos de estudio uno denominado Caso Base CB que considera la operaci n del Sistema Nacional Interconectado en condiciones actuales y los restantes denominad
12. como el umbral del tiempo permisible de acuerdo con la normativa vigente en tanto que para el tiempo de operaci n de maniobras manual se estableci un per odo de tiempo de 30 minutos para todos los escenarios considerados en el estudio de confiabilidad El Caso Base se model sin ning n tipo de protecciones en las subestaciones ya que en la actualidad esta es la situaci n real de operaci n de las redes del Sistema Central por lo que eventos fortuitos que incurren en fallas que dan como resultado la salida de elementos en el sistema son liberadas desde las subestaciones del sistema principal del cual parten las instalaciones de los sistemas secundarios de la regi n central Los Casos Mejorados fueron modelados utilizando como sistemas de protecci n en las subestaciones protecci n diferencial de l nea con disparo transferido controlado remotamente a trav s de fibra ptica Configuraci n de modelos de falla Fallas Independientes Se originan por la ocurrencia repentina de cortocircuitos en las l neas de transmisi n durante su operaci n normal Se diferencian en interrupciones de corta y larga duraci n Para el desarrollo de este estudio se establecieron y se modelaron como fallas cortas aquellas menores a diez minutos y como fallas largas aquellas mayores a diez minutos con un l mite de hasta doce horas Esta duraci n se refiere al tiempo m nimo hasta la restauraci n del suministro de energ a el ctrica posterior a
13. en el porcentaje a pagar debido a las p rdidas que se encuentra incluido en la tarifa Un equivalente de la reducci n de p rdidas de transmisi n que se presentar con la implementaci n de los proyectos integrales es la instalaci n de una central de generaci n distribuida renovable de 4 MW que representa reducciones en la emisi n del Di xido de Carbono CO2 uno de los principales gases de efecto invernadero que contribuye al calentamiento global ANEXOS ANEXO A 5 Amatitl n ANT Antigua BAR B rcenas CER Cerritos CMB Cambray COL Colgate Ciudad Vieja GDA Guadalupe HFL H ctor Flores HIN Hincapi LLA Llano Largo LPR Los Pr ceres LUC Santa Lucia MCR Monte Cristo MGO Mayan Golf MGU Maderas de Guatemala NES Nestl OJO Ojo de Agua PLM Palmeras PRT Portuaria PSJ Puerto San Jos RBR Rodr guez Briones SGA San Gaspar SLU San Lucas SMM Santa Mar a M rquez VNU Villa Nueva CB Caso base CBCA Costo del Beneficio de la Confiabilidad Asociada CENS Costo de energ a no suministrada CM Caso mejorado CNEE Comisi n Nacional de Energ a El ctrica EEGSA Empresa El ctrica de Guatemala S A ENS Energ a no suministrada NTT Norma T cnica para la Expansi n del Sistema de Transmisi n PET Plan de Expansi n del Sistema de Transporte SNI Sistema nacional interconectado TRELEC Transportista El ctrica Centroamericana GWh Giga vatios h
14. la demanda del sector Sub Regi n Norte Alimentaci n de las subestaciones H ctor Flores y Llano Largo desde la subestaci n Guate Norte reduce la Energ a No Suministrada debida a salidas del alimentador Guate Norte Guatemala 5 Tabla 9 Subestaciones Proyecto Integral Ciudad Guatemala Sector Industrial 69 El Naranjo 69 13 8 Guatemala Este 230 69 Guatemala Norte 230 69 Llano Largo 69 13 8 Ampliaci n Existentes Rodriguez Briones 69 13 8 H ctor Flores 69 13 8 Montecristo 69 13 8 Augusto Palma 69 13 8 Tabla 10 L neas de transmisi n Proyecto Integral Ciudad Guatemala L neas de Transmisi n Guatemala Norte Guatemala 5 69 0 3 Incienso El Naranjo 69 0 4 Incienso Guatemala 6 69 S Guatemala Este Rodriguez Briones 1 69 2 6 Guatemala 5 H ctor Flores 69 2 Guatemala Este Sector Industrial 69 6 5 Guatemala Sur Sector Industrial 69 117 Ampliaci n de la 01010100000 Trabajos de adecuaci n l neas S E nueva Sector Industrial 69 existentes Gr fica 7 Unifilar Ciudad Guatemala Sur actual MONTEMARIA LA MARIPOSA OD Dia VILLALOBOS 9 PETAPA GUATE SUR 69 kV d 1 ACEROS CASA DE LA SUAREZ y VIGUA MONEDA ACEROS 6 E INDUSTRIA P HARINERA ACEROS DE GUATEMALA AURORA HINCAPIE A ACRICASA 9 OAKLAND DISTEXA ID COLGATE AGUA MADERAS DE GUATEMALA PLANTA DE BOMBEO HINCAPIE POCA SELECTIVIDAD
15. transmisi n de cada uno de los proyectos integrales antes citados se realiz un estudio de confiabilidad utilizando el software NEPLAN con el cual cuenta la Divisi n de Proyectos Estrat gicos de la Comisi n Nacional de Energ a El ctrica dicho estudio se hizo sobre la base de la operaci n del Sistema Nacional Interconectado 5 para la Epoca Seca Demanda M xima del a o estacional 2010 tomando en cuenta los siguientes escena a Ca b Ca Tra c Ca Tra d Ca Tra e Ca Tra Gu Para to rios so Base CB Operaci n actual del SNI so Mejorado 1 CM1 Operaci n del SNI con la implementaci n de las Obras de nsmisi n del Proyecto Integral Escuintla so Mejorado 2 CM2 Operaci n del SNI con la implementaci n de las Obras de nsmisi n del Proyecto Integral Antigua Amatitl n Villa Nueva so Mejorado CM3 Operaci n del SNI con la implementaci n de las Obras de nsmisi n del Proyecto Integral Ciudad Guatemala so Mejorado 4 CM4 Operaci n del SNI con la implementaci n de las Obras de nsmisi n Proyectos Integrales Escuintla Antigua Amatitl n Villa Nueva y Ciudad atemala dos los escenarios el Costo de la Energ a No Suministrada CENS fue determinado mediante la Ecuaci n l Metodolog a del estudio La metodolog a del estudio se basa en los pasos siguientes 1 0 Preparar los escenarios de operaci n del sistema sujetos al estudio de confiabilidad Correr la ru
16. ATE ESTE 69 kV Gr fica 11 Unifilar Proyecto Integral Ciudad Guatemala Este INCIENSO 69 kV INCIENSO NARANJO NARANJO 69 13 8 kV SAN JUAN DE DIOS Gr fica 12 Unifilar Proyecto Integral Ciudad Guatemala Norte GUATE NORTE GUATEMALA6 GUATE NORTE GUATEMALA3 GUATE NORTE SANARATE PLANTA BOMBEO DEL ATLANTICO 3 E amp e E 2 o LLANO LARGO HECTOR FLORES Gr fica 13 Diagrama Proyecto Ciudad Guatemala REFERENCIA LINEAS DE TRANSMISION SUBESTACIONES 49 kV Nueva 49 kV Nueva 49 kV Ampliada 49 kV Existente Gran Usuario CAPITULO 2 RESULTADOS La implementaci n del Proyecto Integral Escuintla beneficia a m s de 95 000 usuarios presentando reducciones en la Energ a no Suministrada de aproximadamente 18 000 MWh ahno lo cual representa una reducci n del orden del 50 en la Energ a no Suministrada con respecto a la operaci n del sistema bajo el escenario definido por el Caso Base asimismo el beneficio econ mico que representa la implementaci n del Proyecto valorando la Energ a no Suministrada a 10 veces la Tarifa de Baja Tensi n Simple BTS asciende a US 6 1 millones anuales La inversi n del Proyecto Integral Escuintla ser aproximadamente de US 13 5 millones La tabla 10 muestra el detalle de los usuarios beneficiados por la construcci n y puesta en operaci n comercial del Proyecto Integral Escuintla Tabla 11 Usuarios bene
17. Datos cuenta con la siguiente informaci n Fallas cortas independientes Tiempo de fallas cortas independientes amp Fallas largas independientes Tiempo de fallas largas independientes Premisas del estudio de confiabilidad realizado con NEPLANO Para la realizaci n del estudio se tomaron en cuenta las siguientes premisas Tiempo de maniobras manual 30 min Tiempo de maniobras remotas 10 min Protecci n de subestaciones para el CB Ninguna protecci n Protecci n de subestaciones para los CM Protecci n diferencial de L nea Base de Datos Confiabilidad Datos Estad sticos del SNI 2008 2009 ponderaci n de elementos promedio de zonas Funcionalidades en NEPLANO Para la realizaci n del estudio de confiabilidad se utiliz la rutina de flujo de carga AC aunque esta rutina ofrece mayor exactitud en los resultados pueden existir para una determinada red de transmisi n determinados estados operativos para los cuales el flujo de carga AC no converge para estos casos se realiza un deslastre de carga programado para forzar la soluci n del flujo de carga si a n en estas condiciones no se obtiene la convergencia es posible forzar la utilizaci n de la rutina de flujo de carga DC El m todo num rico de c lculo utilizado para la simulaci n de los escenarios de estudio es Newton Raphson Extendido Para el tempo de operaci n de maniobras remotas se estableci un per odo de 10 minutos que se establece
18. E ES ECB Escuintla WProyecto Antigua Amatitl n Villa Nueva Ciudad Guatemala Gr fica 29 Costo de p rdidas al a o 160 000 140 000 120 000 100 000 80 000 60 000 40 000 20 000 P rdidas US a o CONCLUSIONES La implementaci n de los proyectos integrales presenta reducciones de energ a no suministrada a los usuarios finales aproximadamente del 50 75 y 45 por ciento para los anillos de los Proyectos Integrales Escuintla Antigua Amatitl n Villa Nueva y Ciudad Guatemala respectivamente respecto del caso base Para cada uno de los anillos se presenta un ahorro en el costo de la energ a no suministrada aproximadamente de 50 para el anillo Escuintla 75 para el anillo Antigua Amatitl n Villa Nueva y de 50 para el anillo Ciudad Guatemala Al finalizar el desarrollo de los proyectos integrales se podr observar una reducci n en las p rdidas con respecto al caso base de 1 84 3 20 y 1 8296 para los proyectos Escuintla Antigua Amatitl n Vila Nueva y Ciudad Guatemala respectivamente Finalizados los proyectos integrales se obtendr un aproximado de usuarios beneficiados de 763 000 en media tensi n 732 grandes usuarios 13 8 kV 38 grandes usuarios en 69 kV y 9 generadores La reducci n de las p rdidas de transmisi n en la red presenta beneficios econ micos a los usuarios finales debido a la disminuci n que se presentar
19. Gr fica 6 Diagrama Proyecto Integral Antigua Amatitl n Villa nueva Sac s Agricolas alin ESCUINTLA REFERENCIA LINEAS DE TRANSMISION SUBESTACIONES 69 kV Nueva 69 kV Nueva 69 kV Reconduturada 69 kV Ampliada 69 kV Existente 69 Existente Planta Generaci n Gran Usuario Situaci n actual Sub Regi n Sur actualmente las subestaciones que componen el Sector Industrial est n alimentadas desde Guatemala Sur sin flexibilidad en la operaci n para alimentarlas desde Guatemala Este Sub Regi n Este El crecimiento de la transformaci n en Guatemala Este a 195 MVA necesita capacidad de transmisi n de la red en esta zona que se caracteriza por la dificultad y hasta imposibilidad de gesti n de las servidumbres redes de transmisi n de 69 kV con crecimiento desordenado ocasionan congestiones p rdida de confiabilidad y excesivas p rdidas Sub Regi n Norte Las subestaciones H ctor Flores y Llano Largo se alimentan desde la l nea Guatenorte Guatemala 5 con vulnerabilidad por la salida de dicha l nea Proyecto Integral Ciudad Guatemala Sub Regi n Sur Construcci n de una subestaci n de maniobras que flexibiliza la operaci n de la demanda del Sector Industrial Sub Regi n Este Aumento de la capacidad de transmisi n desde Guate Este por medio de la ampliaci n y reconfiguraci n de los enlaces hacia la subestaci n Rodr guez Briones la adecuaci n de dicha subestaci n flexibiliza la operaci n de
20. NTA ANA 69 kV o B PALINES PLM AGS ONCEPCION GAC 691 GAC 502 1 1 SANTA MARIA MARQUEZ PALIN 3 E 1 4 Eu 3 2 lt 8 o 42 SANTA MARIA ESCUINTLA SANTA MARIA MARQUEZ MARQUEZ SAL 69 13 8 kV ESCUINTLA I 69 kV 0 40 SANTA ANA LOS LIRIOS SANTA ANA OBISPO ESCUINTLA LOSLIRIOS EL MILAGRO 69 13 8 kV OBISPO 69 kV EL MILAGRO OBISPO d LOS LIRIOS 69 13 8 kV LOS LIRIOS PUERTO SAN JOSE d PUERTO SAN F e JOSE B 1 SANTA LUCIA 31 LA UNION 69 13 8 kV ox 5 o i8 53 a Ei Q0 1 94 ES 23 1 IZTAPA MIRIAM 69 13 8 kV 1 69 13 8 kV FANTALEON o 5 C lo 5 9 8 ii si Gr fica 3 Diagrama Proyecto Integral Escuintla Pantaleon Santa Lucia Escuintla ESCUINTLA Magdalena REFERENCIA LINEAS DE TRANSMISION SUBESTACIONES 69 kV Nueva A 69 kV Nueva 49 kV Reconduturada 4 kV Ampliada 69 kV Existente A 69 kV Existente Planta Generaci n e Gian Situaci n actual Actualmente las subestaciones Mixco San Lucas y Santa Mar a Cauqu se encuentran alimentadas desde la subestaci n Centro mientras que las subestaciones Antigua Nestl San Gaspar y Sacos Agr colas se alimentan por medio de la l nea Escuintla Pal n Antigua Por otro lado las subestaciones al Sur de la ciudad capital Amatitl n B rcenas Villa
21. NUEVA 42 GR FICA 21 DIFERENCIA COSTO ENERG A NO SUMINISTRADA CASO ANTIGUA AMATITL N VILLA INUEVA 43 GR FICA 22 ENERG A NO SUMINISTRADA CASO CIUDAD GUATEMALA eee GR FICA 23 DIFERENCIA ENERG A NO SUMINISTRADA CASO CIUDAD GUATEMALA GR FICA 24 COSTOS DE ENERG A 10 BTS CASO CIUDAD GUATEMALA cocinan GR FICA 25 DIFERENCIA COSTO ENERG A NO SUMINISTRADA CASO CIUDAD GUATEMALA GR FICA 26 P RDIDAS EN LA RED MW eene GR FICA 27 COSTO DE PERDIDAS HORARIAS POCA LLUVIOSA GR FICA 28 COSTO DE PERDIDAS HORARIAS POCA SECA eee n GR FICA 29 COSTO DE P RDIDAS AL ANO Tablas TABLA 1 RESUMEN DE PROYECTOS INTEGRALES eene eren n 6 TABLA 2 RESUMEN DE RESULTADOS 7 TABLA 3 RESUMEN DE RESULTADOS REDUCCI N DE P RDIDAS eene nnn 8 TABLA 4 PAR METROS DE L NEAS DE 0 18 TABLA 5 SUBESTACIONES PROYECTO INTEGRAL ESCUINTLA eene 19 TABLA 6 L NEAS DE TRANSMISI N PROYECTO INTEGRAL ESCUINTLA eene 19 TABLA 7 SUBESTACIONES PROYECTO INTEGRAL ANTIGUA AMATITL N VILLA NUEVA cocinan 23 TABLA 8 L NEAS DE TRANSMISI N PROYECTO INTEGRAL ANTIGUA AMATITL N VILLA 2220 23 TABLA 9 SUBESTACIONES PROYECTO INTEGRAL CIUDAD GUATEMALA 27 TABLA 10 L NEAS DE TRANSMISI N PROYECTO INTEGRAL CIUDAD GUATEMALA
22. PLANES DE Sistema Guatemalteco UNAVISI N A LARGO PLAZO EXPANSI N 9 Je i L tm x s P 1 My pS i ni 4 4 CEN E AM a emt B Comisi n Nacional de Energ a El ctrica Presidente Ingeniero Carlos Eduardo Colom Bickford Director Ingeniero Enrique Moller Hern ndez Director Ingeniero C sar Augusto Fern ndez Fern ndez Gerente General Ingeniero Sergio Oswaldo Vel squez Moreno Elabor la Divisi n de Proyectos Estrat gicos Jefe Divisi n de Proyectos Estrat gicos Ingeniero Jos Rafael Argueta Monterroso Jefe Departamento de Planificaci n de Proyectos Ingeniero Fernando Alfredo Moscoso Lira Equipo de trabajo Ingeniero Juan Carlos Morataya Ramos Ingeniero Gustavo Adolfo Ruano Mart nez Analista Alejandra Patricia Maldonado Castellanos Analista Luis Fernando Rodr guez Santizo NDICE GENERAL NDICE SCENE aia 3 INDICE GR FICO nac tantu tr NR 4 RESUMEN EJECUTIVO siii iii 6 INTRODUCCION aaa 9 OBJETIVOS enano oids 11 CAPNUED 12 ANTECEDENTES PL 12 Marco RR EIER RAE 12 Obras de Mans MISION diia 12 Estudios de CONTADA ii 13 Fremisas del 00 16 DESCRIPCI N DE rra 18 Proyecto Integral
23. aguna 69 12 capacidad Laguna Pal n Antigua San Lucas Centro 69 547 Santa M nica Guatemala Sur 69 3 SE S E nueva Santa M nica 69 l neas existentes Gr fica 4 Unifilar Antigua Amatitl n Villa Nueva actual ZanosuviN VIS WIN V LNYS SACOS AGRICCLAS POCA SELECTIVIDAD NESTLE SAN GASPAR POCA CAPACIDAD DE TRANSMISION GUATE SUR 69 kV CENTRO 68 kV AMATITLAN IMPERIALTEX E LAGUNA 89 kV gz SAMBORO oo ao HET LE OO me FRISA t D gt 00D o MAYAN GOLF 69 LA LIBERTAD 1 SAN CRISTOBAL POLYTEC y 0 BARCENAS O D OLEFINAS 1 49 RAFIAS Y EMPAQUES 2 09 Y VILLANUEVA 80 kV Gr fica 5 Unifilar Proyecto Integral Antigua Amatitl n Villa Nueva ZINOSWN YINYIN v INYS VIDWH SAN LUCAS CENTRO NESTLE SAN GASPAR Y L C145 o t CORFINA SANLUCAS GUATE SUR 69 kV SACOS AGRICOLAS ANTIGUA PALIN ANTIGUA SAN LUCAS SANTA MONICA 69 kV CENTRO 69 kV SANTA MONICA GUATE SUR A A SANTA MONICA 1 LAGUNA SAN ONIC LAGUNA SANTA MONICA 2 Dr SANTA MONICA CENTRO IMPERIALTEX e AMATITLAN 1 1 EJ SAN CRISTOBAL POLYTEC OHD BARCENAS PALIN LAGUNA on OLEFINAS i LAGUNA 69 kV T z z d SAMBORO RAFIAS Y EMPAQUES EL SAUCE Q uu 8 S il F Y OQ 1 z FRISA gt Y gt 3 VILLA NUEVA 69 kV LE o OG MAYAN GOLF 69 kV LIBERTAD
24. antenimiento del sistema de transmisi n con las cuales puedan realizarse estudios de confiabilidad de manera peri dica La finalidad de los estudios de confiabilidad es disenar y operar sistemas el ctricos que tengan la m xima eficiencia y que presten un servicio bajo ciertos est ndares de calidad ndices de confiabilidad Los ndices de confiabilidad consideran aspectos como la duraci n y frecuencia de las interrupciones n mero de interrupciones la cantidad de potencia interrumpida y de la energ a no suministrada as como el n mero de clientes afectados En el estudio se determinan los puntos de carga afectados para cada estado operativo contabilizando Potencia no Suministrada MW Energ a No Suministrada ENS Expected Energy Non Served EENS MWh Tiempo de indisponibilidad min A partir del estudio de confiabilidad es posible determinar el Costo de la Energ a No Suministrada CENS as Ecuaci n 1 Costo de la Energ a no Suministrada CENS A O NF lt MPI PE PFalla Donde CENS Costo de la Energ a No Suministrada US ano PFalla Probabilidad de Ocurrencia de Falla min a o NF N mero de Fallas 1 a o TF Tiempo de Falla horas MPI M xima Potencia Interumpida MW a o PE Precio de la Energ a USS MWh Estudio de confiabilidad de la red de transmisi n Con el objeto de cuantificar los beneficios econ micos derivados de la ejecuci n de las obras de
25. ciones actuales y considerando las obras de transmisi n que hacen parte de los Proyectos Integrales de ampliaci n y desarrollo de los Sistemas Secundarios de sub transmisi n en la Regi n Central Determinar el monto de la Energ a no Suministada que presenta el sistema secundario de transporte de energ a el ctrica en condiciones actuales y futuras considerando la entrada en operaci n comercial de las obras de transmisi n que forman parte de los Proyectos Integrales Determinar el beneficio t cnico y econ mico desde el punto de vista de Confiabilidad del sistema que la implementaci n de las obras de transmisi n que forman parte de los Proyectos Integrales produce a la operaci n del Sistema Nacional Interconectado en su conjunto Determinar el beneficio t cnico y econ mico de la reducci n de las p rdidas de transmisi n que la implementaci n de las obras de transmisi n que forman parte de los Proyectos Integrales produce a la operaci n del Sistema Nacional Interconectado en su conjunto CAP TULO 1 ANTECEDENTES La Ley General de Electricidad mediante el Decreto n mero 93 96 del Congreso de la Rep blica establece que es funci n de la Comisi n Nacional de Energ a El ctrica entre otras cumplir y hacer cumplir dicha Ley y su reglamento en materia de su competencia velar por el cumplimiento de las obligaciones de los adjudicatarios y concesionarios proteger los derechos de los usuarios as como definir las tarifas
26. de los proyectos integrales de ampliaci n adecuaci n y reforzamiento de los sistemas secundarios de la regi n central tambi n ofrece beneficios por la reducci n de p rdidas de transmisi n a la operaci n del sistema en su conjunto dicha disminuci n en las p rdidas de transmisi n se registra en 1 05 MW 1 83 MW y 1 04 MW para el Proyecto Integral Escuintla Proyecto Integral Antigua Amatiti n Villa Nueva y Proyecto Integral Ciudad Guatemala respectivamente Dicha reducci n de p rdidas de transmisi n es comparable con la instalaci n de una central de Generaci n Distribuida Renovable de 4 MW Las p rdidas fueron valoradas a un precio spot de la energ a de 120 833 USS MWh totalizando para los tres proyectos integrales US 315 350 04 a o El c lculo se hizo tomando en cuenta la tarifa BTS de 1 769354 US kWh y una tasa de cambio de 8 0036 Q USS Las siguientes tablas muestran la informaci n relacionada Tabla 14 An lisis de p rdidas Escenario Caso Base Proyecto Caso Base Proyecto Caso Base Proyecto Escuintla Antigua Amatitl n Ciudad Guatemala Villa Nueva 1 05 MW 1 83 MW 1 04 MW US 84 500 00 a o US 147 500 00 a o US 83 000 00 a o Tabla 15 Factores econ micos para la valorizaci n del beneficio econ mico por reducci n de p rdidas de transmisi n BIS EEGSA 10 02 2010 Q kWh 1 769354 Tipo de Cambio Q US PIS 221 069769 USS MWh La reducci n de p rdidas de transmisi n en la
27. de transmisi n sujetas a regulaci n El Plan de Expansi n del Sistema de Transporte 2008 2018 que fue aprobado mediante la Resoluci n CNEE 163 2008 establece que el crecimiento y los refuerzos en la red de 69kV de cada empresa de transporte se deben optimizar de manera coordinada con la Comisi n Nacional de Energ a El ctrica considerando el crecimiento espacial y temporal de la demanda as como las expectativas de desarrollo en cada zona particular incluyendo la demanda del sector industrial Para el efecto la Comisi n Nacional de Energ a El ctrica optimiz las obras de transmisi n que conforman la ampliaci n y adecuaci n de los sistemas secundarios pertenecientes a la regi n central por medio de una metodolog a basada en estudios de confiabilidad de las redes de transporte dando lugar a las especificaciones t cnicas de dichas obras las cuales fueron integradas en la resoluci n 153 2010 Las obras de transmisi n de ampliaci n adecuaci n y reforzamiento de los sistemas secundarios de transmisi n de la regi n central fueron integradas en tres proyectos integrales Proyecto Integral Escuintla Proyecto Integral Antigua Amatitl n Villa nueva Proyecto Integral Ciudad Guatemala Dichos proyectos forman parte de un plan de ejecuci n de 3 a os y constituyen L neas de transmisi n nuevas Ampliaci n de la capacidad de L neas de transmisi n existentes Subestaciones de transformaci n nuevas
28. e toman en cuenta las obras de transmisi n de los Proyectos Integrales de ampliaci n y desarrollo de los sistemas secundarios de sub transmisi n en la Regi n Central denominados Casos Mejorados CM Los Proyectos Integrales que forman parte de cada Caso Mejorado son Proyecto Integral Escuintla Proyecto Integral Antigua Amatitl n Villa nueva Proyecto Integral Ciudad Guatemala En la siguiente tabla se muestra un resumen de las obras de cada uno de los proyectos as como los usuarios grandes usuarios y generadores beneficiados y la inversi n para cada uno de ellos Tabla 1 Resumen de Proyectos Integrales Resumen de Proyectos Integrales Antigua Amatitl n Ciudad de Escuintla Villa Nueva Guatemala Subestaciones Nuevas Ampliaci n de 0 5 Subestaciones 115 105 45 265 Usuarios en baja tensi n 95 000 200 000 468 000 763000 beneficiados Grandes usuarios 79 158 533 770 beneficiados Generadores US 34 US 13 5 millones US 10 5 millones USS10 millones milone Para cada uno de los casos mencionados anteriormente se realizaron estudios de confiabilidad y estudios de estado estable flujo de carga obteni ndose para cada caso desde el punto de vista de confiabilidad la Energ a no Suministrada y su Costo asociado que se resumen en el siguiente cuadro Tabla 2 Resumen de resultados Resumen de Resultados del Estudio de Confiabilidad Proyecto ENS ENS CM Dif CENS CENS CM
29. el orden del 75 en la Energ a no Suministrada con respecto a la operaci n del sistema bajo el escenario definido por el Caso Base asimismo el beneficio econ mico que representa la implementaci n del Proyecto valorando la Energ a no Suministrada a 10 veces la Tarifa de Baja Tensi n Simple BTS asciende a US 28 6 millones anuales La inversi n del Proyecto Integral Antigua Amatitl n Villa Nueva ser aproximadamente de US 10 5 millones La tabla 10 muestra el detalle de los usuarios beneficiados por la construcci n y puesta en operaci n comercial del Proyecto Integral Antigua Amatitl n Villa Nueva Tabla 12 Usuarios beneficiados Proyecto Integral Antigua Amatitl n Villa Nueva Proyecto Antigua Amatiti n Villa Nueva 200 000 149 9 Generadores 4 Gr fica 18 Energ a no suministrada caso Antigua Amatitl n Villa Nueva 45000 40000 35000 30000 25000 20000 15000 10000 5000 p 0 MWh a o 40500 40700 24500 m ECM MWh a o 4200 13400 9400 Regi n Antigua Regi n Amatitl n Regi n Villa Nueva Regi n Antigua Regi n Amatitl n Regi n Villa Nueva Gr fica 19 Diferencia energ a no suministrada caso Antigua Amatitl n Villa Nueva 100 80 60 40 20 0 Diferencia Energ a E 13 E Mayan Golf 13 Gr fica 20 Costo energ a no suministrada 10 BTS caso Antigua Amatitl n Villa Nueva
30. ficiados Proyecto Integral Escuintla Proyecto Escuintla Usuarios Beneficiados 95 000 75 4 Gr fica 14 Energ a no suministrada caso Escuintla 40000 35000 30000 25000 20000 15000 10000 5000 Regi n Escuintla Regi n Escuintla E ECB MWh anio 36500 ii ECM MWh a o 18500 Gr fica l5Diferencia energ a no suministrada caso Escuintla 100 80 60 40 20 0 B Puerto San Jos 13 Gr fica 16 Costo energ a no suministrada 10 BTS caso Escuintla 14 000 000 12 000 000 10 000 000 8 000 000 6 000 000 4 000 000 2 000 000 0 Regi n Escuintla Regi n Escuintla Caso Base 10 BTS US 12 400 000 00 amp Caso Mejorado 10 BTS US 6 300 000 00 Gr fica 17 Diferencia costo de energ a no suministrada caso Escuintla 1 800 000 1 600 000 1 400 000 1 200 000 1 000 000 800 000 600 000 400 000 200 000 30 Diferencia Costo de Energ a US B Acacias 13 1 400 000 00 Cerritos 13 900 000 00 Palmeras 13 600 000 00 mSanta Mar a Marqu z 13 300 000 00 Puerto San Jos 13 1 700 000 00 Portuaria 13 1 200 000 00 La implementaci n del Proyecto Integral Antigua Amatitl n Villa Nueva beneficia a m s de 200 000 usuarios presentando reducciones en la Energ a no Suministrada de aproximadamente 78 700 MWh a o lo cual representa una reducci n d
31. ios de sub transmisi n en la Regi n Central tambi n contribuye con la reducci n de las p rdidas de transmisi n en la red haciendo que su explotaci n sea m s eficiente Dicha reducci n en las p rdidas de transmisi n es equivalente a la instalaci n de una central de generaci n distribuida renovable del orden de los 4 MW Tabla 3 Resumen de resultados Reducci n de p rdidas Resumen de los resultados de Estado Estable P rdidas Reducci n MW MW 56 0 1 05 55 3 1 83 56 1 1 04 La central de generaci n distribuida renovable de aproximadamente 4 MW representa una reducci n en la emisi n de Di xido de Carbono CO2 alrededor de 21 200 TM al ano esto se puede traducir como un beneficio para el medio ambiente ya que el CO2 es un gas de efecto invernadero que contribuye al calentamiento global El impacto de esta reducci n se reflejar en las tarifas de los usuarios finales ya que el porcentaje de p rdidas incluido en la tarifa disminuir debido al aumento de la confiabilidad en la red presentando un beneficio de US 315 000 00 al ano INTRODUCCI N La Divisi n de Proyectos Estrat gicos como parte de la Comisi n Nacional de Energ a El ctrica presenta el Estudio de Confiabilidad de los Proyectos Integrales de ampliaci n y desarrollo de los Sistemas Secundarios de sub transmisi n en la Regi n Central en el cual se analiza desde el punto de vista de Confiabilidad el sistema de transporte de energ
32. l nea por comparaci n de las corrientes en sus dos extremos captadas por medio de transformadores de corriente 1 Ley General de Electricidad Decreto n mero 93 96 2 Norma T cnica para la Expansi n del Sistema de Transmisi n 3 Resoluci n CNEE 163 2008 Plan de Expansi n del Sistema de Transporte 2008 2018 4 Resoluci n CNEE 153 2010 Especificaciones t cnicas Obras de Transmisi n Plan de expansi n de las redes de transporte TRELEC S A 5 An lisis de Confiabilidad NEPLAN versi n 5 4 2 Gu a del usuario 6 C lculo de ndices nodales y funcionales de confiabilidad en sistemas el ctricos de potencia Soto Retamal Manuel Ricardo Universidad Cat lica de Chile 7 C lculo de los ndices de confiabilidad de circuitos el ctricos de distribuci n de 13 8 y 24 kV en Venezuela Congreso Latinoamericano de distribuci n el ctrica CLADE 2008
33. la falla Configuraci n de cargas y l neas Para todos los escenarios de an lisis de cada proyecto integral los costos de interrupci n de carga se valorizaron en diez veces la tarifa de Baja Tensi n Simple BTS Se consideraron interrupciones estoc sticas as como interrupciones planeadas e interrupciones por mantenimiento cortas y largas para todos los casos Los datos ingresados para las interrupciones estoc sticas fueron la frecuencia de fallas en la l nea al a o y la duraci n de la interrupci n Para las interrupciones planeadas se ingreso la frecuencia de interrupci n de la l nea al a o y para las interrupciones por mantenimiento se ingres la duraci n de la interrupci n Par metros de l neas de transmisi n Para todos los casos de Proyectos Integrales se utiliz un conductor cuya capacidad en amperios es de 790 Las caracter sticas t cnicas para este conductor se muestran en las columnas 3 y 4 de la tabla mostrada a continuaci n para el caso de la disposici n espacial de cada l nea se utilizaron las mismas que corresponden a cada estructura en las que las l neas de transmisi n se encuentran actualmente tendidas esta informaci n corresponde a las columnas 6 7 y 8 de la tabla 4 Tabla 4 Par metros de L neas de Transmisi n Rool Distancia Altura vertical Altura del Interno externo Horizontal torre Vano ohm km DC 899 ad m Resistencia
34. o combinaciones de elementos susceptibles a fallar en el sistema puedan existir estando asociada a cada estado operativo una probabilidad de ocurrencia As pues habr n estados operativos en un sistema que se registran m s cantidad de veces en un a o que otros los cuales tendr n una probabilidad mayor de ocurrencia Los estados del sistema tienen un cierto grado de indeterminaci n lo que los convierte en estados estoc sticos por lo que de acuerdo con la teor a de la probabilidad estos pueden ser definidos por distribuciones y densidades probabil sticas para su posterior an lisis Esto constituye en esencia los estudios de confiabilidad en redes de transmisi n de energ a el ctrica Como aspectos importantes de la importancia de los estudios de confiabilidad podemos mencionar los siguientes La sociedad es altamente sensible ante las interrupciones de suministro de energ a el ctrica debido a que la mayor a de las actividades de la vida diaria dependen de este servicio Las fallas en los componentes del sistema de transmisi n pueden afectar la continuidad en el suministro de energ a el ctrica de los usuarios y no pueden evitarse La Ley establece las normas que las empresas de transmisi n deben cumplir de en cuanto a la frecuencia y duraci n de las fallas en el sistema de transmisi n dependiendo de la categor a de las l neas de transmisi n 3 Es de suma importancia contar con las estad sticas de operaci n m
35. ora kV Kilo voltio MVA Mega voltio amperio MW Mega vatio MWh Mega vatio hora US D lares de Estados Unidos de Am rica TM Tonelada m trica MULTI PLOS nana Prefijo S mbolo Factor Kilo k 1 000 Mega M 1 000 000 Giga G 1 000 000 000 Tera T 1 000 000 000 0 ANEXO B 1 Deslastre de carga Es un mecanismo de emergencia que emplea la desconexi n autom tica de carga como ltimo recurso para evitar un apag n en el sistema el ctrico de potencia 2 Falla Ocurrencia repentina de cortocircuitos en los componentes de un sistema el ctrico de potencia durante la operaci n normal 3 Generaci n Distribuida Renovable Modalidad de generaci n de electricidad producida por unidades de tecnolog as de generaci n con recursos renovables que se conectan a instalaciones de distribuci n cuyo aporte de potencia neto es inferior o igual a MW 4 Maniobra manual Operaci n realizada por el personal encargado de una subestaci n con el objeto de realizar la conexi n y o desconexi n de los equipos de potencia de dicha subestaci n en forma manual 5 Maniobra remota Operaci n de conexi n y o desconexi n de los equipos de potencia realizada desde un centro de control 6 M todo de Newton Raphson Extendido M todo matem tico num rico utilizado para resolver flujos de carga en redes de transmisi n de energ a el ctrica 7 Protecci n diferencial de l nea Sistema de protecci n que detecta el error en la corriente de una
36. os Casos Mejorados CM que toman en cuenta la entrada en operaci n comercial de las obras de transmisi n que constituyen cada uno de los Proyectos Integrales de ampliaci n y desarrollo de los Sistemas Secundarios de sub transmisi n en la Regi n Central los cinco casos fueron analizados desde el punto de vista de Confiabilidad del sistema tomando en cuenta los registros de frecuencia y duraci n de las interrupciones del suministro de energ a De los resultados del estudio de Confiabilidad tanto para los Casos Mejorados como para el Caso Base se obtuvo la Energ a no Suministrada ENS Expected Energy Not Served EENS MWh as como su costo asociado a partir de los cuales fue posible establecer el beneficio t cnico y econ mico que las obras de transmisi n en su conjunto producen a la operaci n del Sistema Nacional Interconectado Para la elaboraci n del estudio de Confiabilidad se realizaron las siguientes actividades 1 Se modelaron las obras de transmisi n correspondientes a los casos del estudio de la siguiente manera a Caso Base CB Operaci n actual del 5 b Caso Mejorado 1 CM1 Operaci n del SNI con la implementaci n de las Obras de Transmisi n del Proyecto Integral Escuintla c Caso Mejorado 2 CM2 Operaci n del SNI con la implementaci n de las Obras de Transmisi n del Proyecto Integral Antigua Amatitl n Villa Nueva d Caso Mejorado CM3 Operaci n del SNI con la implementaci n de las
37. red equivale a la instalaci n de una central de generaci n distribuida renovable de aproximadamente 4 MW esto representa una reducci n en la emisi n de Di xido de Carbono CO2 alrededor de 21 200 TM al ano esto se puede traducir como un beneficio para el medio ambiente ya que el CO2 es un gas que en exceso acent a el fen meno conocido como efecto invernadero que a su vez contribuye al calentamiento global El impacto de esta reducci n se reflejar en las tarifas de los usuarios finales ya que el porcentaje de p rdidas incluido en la tarifa disminuir debido al aumento de la confiabilidad en la red presentando un beneficio de US 315 000 00 al ano Gr fica 26 P rdidas en la red MW 57 50 57 00 56 50 56 00 55 50 55 00 Gr fica 27 Costo horario de las p rdidas de transmisi n para un d a t pico correspondiente a la poca lluviosa 140 000 120 000 100 000 80 000 USS 60 000 40 000 20 000 ECB Escuintla WProyecto Antigua Amatitl n Villa Nueva Proyecto Ciudad Guatemala Gr fica 28 Costo horario de las p rdidas de transmisi n para un d a tipico correspondiente a la poca seca 140 000 120 000 100 000 80 000 vr e gt 60 000 40 000 20 000 0 4 5 D aD 6 Q xg e OQ Xd o 0 GV dE RSE E 5
38. s La tabla 10 muestra el detalle de los usuarios beneficiados por la construcci n y puesta en operaci n comercial del Proyecto Integral Ciudad Guatemala Tabla 13 Usuarios beneficiados Proyecto Integral Ciudad Guatemala 468 000 508 Grandes Usuarios 69 kV 25 Gr fica 22 Energ a no suministrada caso Ciudad Guatemala 160 000 140 000 120 000 100 000 80 000 60 000 40 000 20 000 Regi n Sur Regi n Este Regi n Norte E ECB MWh ano 82 000 00 143 000 00 14 000 00 ii ECM MWh a o 67 000 00 57 000 00 11 000 00 Gr fica 23 Diferencia energ a no suministrada caso Ciudad Guatemala 80 60 40 20 0 CT A AN Gr fica 24 Costos de energ a 10 BTS caso Ciudad Guatemala 45 000 000 40 000 000 35 000 000 30 000 000 25 000 000 20 000 000 15 000 000 10 000 000 5 000 000 0 Regi n Sur Regi n Este Regi n Norte Regi n Este Regi n Norte Caso Base 10 BTS US 23 100 000 0 40 600 000 0 4 600 000 0 Caso Mejorado10 BTS US 18 400 000 0 13 200 000 0 2 800 000 0 Gr fica 25 Diferencia costo energ a no suministrada caso Ciudad Guatemala 12 000 000 10 000 000 8 000 000 6 000 000 4 000 000 2 000 000 0 il Maderas de Guatemala 69 600 000 00 AN LISIS DE REDUCCI N DE P RDIDAS La construcci n y puesta de las obras de transmisi n que forman parte
39. tina de confiabilidad del Caso Base CB Calcular el CENS del Caso Base Correr la rutina de confiabilidad de los Casos Mejorados CM1 CM4 Calcular el CENS de los Casos Mejorados CM1 CM4 Calcular el Costo del Beneficio de la Confiabilidad Asociada CBCA como la diferencia entre el CENS del Caso Base CB y el CENS de cada Caso Mejorado CM1 CMA as Ecuaci n 2 Costo del Beneficio de la Confiabilidad Asociada Donde 4 CENSCB CENSCM i 1 CECA Costo del Beneficio de la Confiabilidad Asociada US a o CENSCB Costo de la Energ a No Suministrada del Caso Base US a o CENSCM Costo de la Energ a No Suministrada del Caso Mejorado US a o Escenarios para el c lculo del CENS Para el c lculo del CENS se consideraron dos escenarios amp Un valor de referencia al valor de la Energ a en el Mercado Spot de 120 833 USS MWh amp Un valor equivalente a diez veces el costo de la tarifa BTS correspondiente al pliego tarifario del 10 de febrero de 2010 equivalente a 1 769354 S kWh que con una tasa de referencia de 8 0036 Q USD equivale a 2210 70 USD MWh Base de datos de confiabilidad La Base de Datos utilizada para el estudio de Confiabilidad fue construida a partir de los datos hist ricos de fallas correspondientes a los anos 2008 y 2009 con dichos datos hist ricos se hizo una ponderaci n de las estad sticas de falla para cada elemento del sistema dicha Base de
40. tla pueda ser operada con una red en configuraci n anillada Tabla 5 Subestaciones Proyecto Integral Escuintla Nombre VW 69 Nuevas de Maniobra Los Lirios 69 13 8 Nuevas de El Milagro 69 13 8 Transformaci n Miriam 69 13 8 69 13 8 Portuaria 69 Puerto San Jos 69 13 8 uus Mar a 69 13 8 rquez Ampliaci n Existentes Tabla L neas de transmisi n Proyecto Integral Escuintla L neas de Transmisi n Nombre L Los Lirios Santa Ana 69 1 2 Nuevas Nuevas Portuaria Iztapa 69 7 8 Escuintla I Los Lirios Puerto San Jose 69 40 Ampliaci n de 15 i Santa Ana Obispo El 69 34 SS Obispo Santa Luc a Pantale n 69 12 Escuintla M rquez Pal n 69 22 5 S E nueva Miriam 69 13 8 Trabajos de S E nueva El Milagro 69 13 8 S E nueva Los Lirios 69 13 8 l neas existentes S E nueva Santa Ana 69 Gr fica 1 Unifilar Escuintla actual csu 69 POCA SELECTIVIDAD 6 O PALIN eo PLM AGS ONCEPCION GAC 501 802 pen is ut A 8 E He 3 MARQUEZ 69 13 8 kV SANTA ANA 69 kV POCA CAPACIDAD DE TRANSMISION ESCUINTLA I 69 kV I3 EL CERRITOS 68 kV E CIA ACA Mn e T SANTA LUCIA 69 13 8 kV DUK LA m 1 PANTALEON HACIA COCALES HAGA EL DONE Gr fica 2 Unifilar Proyecto Integral Escuintla SAA SA
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