DISEÑO DE SUBESTACIONES ELECTRICAS

INTRODUCCIONParte 1

INTRODUCCIONEl CURSO de DISEÑO DE SUBESTACIONES ELECTRICAS, pretende efectuar una recopilación de IDEAS, CONCEPTOS e INFORMACION TECNICA de otros autores y fabricantes, añadiendo la experiencia propia durante mi trayectoria profesional por las áreas del desarrollo de Estudios de Ingeniería, Construcción, Diseño, Selección de Equipos, Operación y Mantenimiento de Subestaciones eléctricas.

INTRODUCCION (Cont.)“Generalmente los puntos que trataremos se encuentran dispersos en la literatura técnica de la especialidad. Por lo que, la búsqueda de datos para el trabajo de Diseño de Subesataciones presentan dificultades para los Ingenieros de Diseño que no cuentan con una experiencia adecuada”.“Es en este sentido que el CURSO tratará temas específicos del diseño de subestaciones enfocado a las áreas del Planeamiento, Equipamiento, Construcción y Operación de Subestaciones Eléctricas”.

INTRODUCCION (Cont.)

OBJETIVO:

“Preparar a los futuros profesionales en el diseño, montaje, operación y mantenimiento de Subestaciones Eléctricas”.

ASPECTOS LEGALES

EvoluciónEvolución

19551955Ley de la IndustriaLey de la IndustriaEléctricaEléctrica- Otorga incentivos para- Otorga incentivos para la inversiónla inversión privadaprivada- Impulsa la electrificación- Impulsa la electrificación de zonas urbano- de zonas urbano- marginalesmarginales

19621962Ley de CreaciónLey de Creaciónde los Serviciosde los ServiciosEléctricos Eléctricos Nacionales (SEN)Nacionales (SEN)- Regula el abastecimiento- Regula el abastecimiento de electricidad ade electricidad a poblaciones donde lapoblaciones donde la acción del capitalacción del capital privado o Municipiosprivado o Municipios no fuera efectivano fuera efectiva- Norma la explotación- Norma la explotación de las CCHH delde las CCHH del EstadoEstado

19721972Ley Normativa deLey Normativa de ElectricidadElectricidad- Ley que estatiza a las empresas- Ley que estatiza a las empresas privadas de electricidadprivadas de electricidad- Declara de necesidad,- Declara de necesidad, utilidad y seguridad públicautilidad y seguridad pública el suministro eléctricoel suministro eléctrico- MEM entidad rectora y- MEM entidad rectora y reguladorareguladora- La acción empresarial del- La acción empresarial del Estado ejercida por ElectroPerúEstado ejercida por ElectroPerú integrando los Serviciosintegrando los Servicios Eléctricos Nacionales (SEN), Eléctricos Nacionales (SEN), CORMAN, CORSAN y otras.CORMAN, CORSAN y otras.

EvoluciónEvolución

19821982Ley General deLey General deElectricidadElectricidad- Establece marco jurídico que permite- Establece marco jurídico que permite desarrollo descentralizado del sectordesarrollo descentralizado del sector eléctricoeléctrico- Creación de Empresas Regionales- Creación de Empresas Regionales autónomas dentro de su ámbito deautónomas dentro de su ámbito de responsabilidad, permitiéndose laresponsabilidad, permitiéndose la participación de autoproductores,participación de autoproductores, de empresas concesionarias y dede empresas concesionarias y de interés localinterés local- Norma lo referente al aprovecha-- Norma lo referente al aprovecha- miento de los recursos hídricosmiento de los recursos hídricos- Crea el Plan Maestro de- Crea el Plan Maestro de Electricidad, Plan Nacional de ExpansiónElectricidad, Plan Nacional de Expansión de la Frontera Eléctrica y los Planes dede la Frontera Eléctrica y los Planes de Desarrollo Eléctrico.Desarrollo Eléctrico.

19921992Ley de Concesiones EléctricasLey de Concesiones Eléctricas- División tripartita de actividades- División tripartita de actividades del sector eléctrico : Generación,del sector eléctrico : Generación, Transmisión y DistribuciónTransmisión y Distribución- Concesiones y autorizaciones para- Concesiones y autorizaciones para dichas actividadesdichas actividades- El Estado actúa como regulador de - El Estado actúa como regulador de estas actividades estas actividades - Asegura mayor eficiencia en el - Asegura mayor eficiencia en el sector eléctrico con participaciónsector eléctrico con participación privadaprivada- No se norma la electrificación rural- No se norma la electrificación rural

EvoluciónEvolución

20022002Ley Electrificación Rural y deLey Electrificación Rural y deLocalidades Aisladas y de FronteraLocalidades Aisladas y de Frontera- Declara de necesidad nacional y utilidad- Declara de necesidad nacional y utilidad pública la electrificación de zonas rurales ypública la electrificación de zonas rurales y localidades aisladas y de frontera del país.localidades aisladas y de frontera del país.- Propende al fortalecimiento del rol sub -- Propende al fortalecimiento del rol sub - sidiario del Estado, en un marco de eficienciasidiario del Estado, en un marco de eficiencia y promoción de la inversión privada.y promoción de la inversión privada.- Crea el Fondo de Electrificación Rural (FER),- Crea el Fondo de Electrificación Rural (FER), destinado a la ejecución de proyectos de destinado a la ejecución de proyectos de electrificación rural.electrificación rural.- Establece que la administración del FER- Establece que la administración del FER estará a cargo de la DEP/MEM, encargada deestará a cargo de la DEP/MEM, encargada de ejecutar el Plan de Electrificación Rural.ejecutar el Plan de Electrificación Rural.- Declara de interés nacional el uso de los- Declara de interés nacional el uso de los recursos energéticos renovables solar,recursos energéticos renovables solar, eólico, geotérmico , hidráulico y biomasa.eólico, geotérmico , hidráulico y biomasa.

20042004Proyecto de Ley Promoción a la Inversión Proyecto de Ley Promoción a la Inversión Privada en Electrificación Rural Privada en Electrificación Rural - Establece medidas de promoción de la inversión- Establece medidas de promoción de la inversión privada en proyectos de electrificación rural en privada en proyectos de electrificación rural en zonas rurales, aisladas y de frontera del país.zonas rurales, aisladas y de frontera del país.- Los Recursos para la Promoción serán de :- Los Recursos para la Promoción serán de : Tesoro Público, Fuentes Externas, Multas de Tesoro Público, Fuentes Externas, Multas de OSINERG, entre otros aportes.OSINERG, entre otros aportes.- La administradora de dichos recursos será la- La administradora de dichos recursos será la DEP/MEM, siendo PROINVERSION la encargadaDEP/MEM, siendo PROINVERSION la encargada de conducir los procesos de promoción.de conducir los procesos de promoción.- Los proyectos serán los del Plan Nacional de - Los proyectos serán los del Plan Nacional de Electrificación Rural (PNER), concordado con losElectrificación Rural (PNER), concordado con los Gobiernos Regionales y LocalesGobiernos Regionales y Locales- Se crea el Régimen Especial de Concesiones- Se crea el Régimen Especial de Concesiones Eléctricas Rurales, otorgadas por la DGE.Eléctricas Rurales, otorgadas por la DGE.- La administración y operación de estas obras- La administración y operación de estas obras será con una tarifa adecuada para el concesio-será con una tarifa adecuada para el concesio- nario, cubierta en parte por el FOSE.nario, cubierta en parte por el FOSE.

POLÍTICA SECTORIALPOLÍTICA SECTORIAL

El desarrollo de eléctrico del Perú, durante los últimos años ha pasado por dos etapas legales bien diferenciadas:

ANTES DE 1993 Ley de Electricidad (El Estado EMPRESARIO)

DESPUES DE 1993 Ley de Concesiones Eléctricas (Libre Mercado)

POLÍTICA SECTORIALPOLÍTICA SECTORIAL

El Sector Privado es el protagonista en la actividad minero-energética.

El Estado se reserva los roles: Normativo, Fiscalizador y Subsidiario; éste último, sólo en el Sub Sector energético, especialmente en la electrificación rural.

Marco Normativo inspirado en la Competencia, el Libre Mercado y la Eficiencia.

Ley de Concesiones EléctricasD. L. 25844 (1992)

Reglamento de la L. C. E. D. S. 009-93-EM (1993)

• El negocio eléctrico se da bajo las reglas del Libre Mercado

• Negocios diferenciados- Generación.- Transmisión.- Distribución.

……………………………………………………………………………………………………….

- (Comercializadores)

Marco Competitivo del Marco Competitivo del Negocio EléctricoNegocio Eléctrico

GENERACIÓN TRANSMISIÓN DISTRIBUCIÓN

Mercado Libre

GT D

Mercado Libre

• Es de libre competencia.

• Precios se fijan en base a los Costos Marginales para atender la demanda.

• Requiere concesión cuando ésta utiliza recursos hidráulicos y geotémicos y la potencia instalada es mayor a 10 MW:

• Las CH mayores de 1 MW participan en el COES.

• Es regulada.

• El costo de Transmisión garantiza la recuperación de la inversión y operación de un sistema.

• Requiere concesión. Las instalaciones afectan bienes del Estado y/o requieren la imposición de Servidumbre.

• Es regulada para el servicio público de electricidad.Clientes Libres, cuando la Demanda Máxima es mayor a 1000 kW.

• Los VAD se calculan en base a modelos de empresas eficientes.

• Si la empresa real es más eficiente que el modelo, obtendrá mayores beneficios.

• Requiere Concesión.La distribución con carácter de servicio público, con demandas superiores a los 500 kW.

Mercado Regulado

Perú – Mapa de Concesiones de DistribuciónPerú – Mapa de Concesiones de Distribución

Comercialización de la energía

• CLIENTES REGULADOSLos Precios se basan en los COSTOS MARGINALES de suministro, estructurado para promover la eficiencia del Sector (SISTEMA ECONOMICAMENTE ADAPTADO)

• CLIENTES LIBRES (DM mayor de 1 000 KW)Libre negociación, Suministrador – Cliente.

Comercialización de la energía

• PRECIOS REGULADOS- Transferencia de Potencia y Energía Entre

Generadores.- Compensaciones por el uso de los Sistemas de

Transmisión.- Las Ventas de Generadores a Concesionarios de

Distribución destinados al Servicio Público de Electricidad.

Comercialización de la energía

• Los Concesionarios de Transmisión y Distribución están obligados a permitir la utilización de sus sistemas por terceros, quienes asumirán los costos de ampliación en caso necesario y las compensaciones por el uso.

• En el caso de Concesionarios de Distribución se permite su uso a terceros que no tengan carácter de Servicio Público ubicado dentro o fuera de su zona de concesión.

Ley de Concesiones EléctricasD. L. 25844 (1992)

Reglamento de la L. C. E. D. S. 009-93-EM (1993)

• Concesiones temporalesPara desarrollo de Estudios.

• Concesiones definitivasPara la construcción y operación de Infraestructura Eléctrica.Requiere concesión:- Centrales generadoras, mayores a 10 MW.- Líneas de transmisión y distribución.- Distribuciones con demanda total mayor de 500kW.

EVOLUCION DEL SISTEMA EVOLUCION DEL SISTEMA ELECTRICO EN LA ULTIMA ELECTRICO EN LA ULTIMA

DECADADECADA

Crecimiento del Coeficiente de Electrificación Crecimiento del Coeficiente de Electrificación en el periodo 1992 -2003en el periodo 1992 -2003

54,856,8

61,1

64,966,1

67,769,5

72,173,5

74,9 75,376,0

50,0

55,0

60,0

65,0

70,0

75,0

80,0

1992 1 993 1 994 1 995 1 996 1 997 1 998 1 999 2 000 2 001 2 002 2 003

COEFICIENTE DE ELECTRIFICACION POR COEFICIENTE DE ELECTRIFICACION POR DEPARTAMENTO : AÑO 2003DEPARTAMENTO : AÑO 2003

C.E

. (%

)

PRINCIPALES EMPRESASPRINCIPALES EMPRESASGeneradoras

SEIN:EDEGEL, ETEVENSA, CAHUA, EGENOR, ELECTROPERÚ, EEP, AGUAYTÍA, SHOUGESA.EGASA, EGEMSA, ENERSUR.

DistribuidorasLUZ DEL SUR, EDELNOR, ELECTROCENTRO, HIDRANDINA, ELECTRO NORTE, ELECTRONOR OESTE, ELECTRO ORIENTE, ELECTRO UCAYALI, ELECTROPUNO, ELECTRO SUR, ELECTRO SUR ESTE, ELECTRO SUR MEDIO, ETC.

Transmisoras

REP.

Longitud de L.T. 4,200 km.

Potencia Instalada 5,100 MW

N° ClientesLibres : 900Regulados : 2´960,988TOTAL : 2´961,888

Potencia Instalada por tipo de Generación y por Sistemas

Falta Actualizar

Hidráulico

Sistema Interconectado Aislados

2,286 MW (52%) 147 MW (20%)

Térmico

TotalSistemas

2,087 MW (48%) 580 MW (80%)

48%52%

Subtotal 4,373 MW 727 MW

TOTAL NACIONAL: 5,100 MW aprox.

SISTEMA ELECTRICO NACIONAL

PROYECTOS DE INVERSION

¿Que es un PROYECTO?Un proyecto, es un plan para hacer realidad un objetivo, es la búsqueda de una solución inteligente al planteamiento de un problema tendiente a resolver entre tantas, una necesidad humana. Cualquiera que sea la idea que se pretenda implementar, cualquiera la inversión, cualquiera la metodología o la tecnología por aplicar, ella conlleva necesariamente la búsqueda de proposiciones coherentes destinadas a resolver las necesidades de las personas en todos sus alcances: Alimentación, salud, educación, vivienda, religión, defensa, política, cultura, recreación.

EVALUACION ECONOMICA DE UN PROYECTO

• PARA EL ECONOMISTA

• PARA EL FINANCISTA

• CLASIFICACION DE LOS PROYECTOS- Proyectos Operativos.- Proyectos de Inversión.

• DIAGRAMAS TIPICOS

EVALUACION DE UN PROYECTO

• Definición

• Medición de su valor significa laComparación de los COSTOS (C) y BENEFICIOS (B) del proyectoPor diferencia = VAN, concepto del TIR.Por cociente = B/C.

• EXPLICACION• FORMULA DEL VAN• METODO GRAFICO PARA

DETERMINAR LA TIR

EVALUACION DE UN PROYECTO

COSTOS (C)Inversión = Activo Fijo

BENEFICIOS (B)Flujo de Caja

EVALUACION DE UN PROYECTO

EVALUACION ECONOMICAFFN = U+D

EVALUACION FINANCIERAFFN = U+D-AM

PROYECTOS DE INVERSION EN EL AMBITO DEL ESTADO

• SISTEMA NACIONAL DE INVERSION PUBLICA – SNIP.

ETAPAS PARA LA ELABORACION DE UN PROYECTO

ETAPAS PARA LA ELABORACION DE UN PROYECTO

• PRE INVERSION

• INVERSION

• OPERACIÓN

ETAPAS DE UN PROYECTO (Cont.)

• PRE INVERSION

- ESTUDIOS DE INGENIERIA. PERFIL. PRE FACTIBILIDAD. FACTIBILIDAD E INGENIERIA BASICA. ESTUDIO DEFINITIVO

ETAPAS DE UN PROYECTO (Cont.)• INVERSION

- ESTUDIOS DE INGENIERIA. Estudio Definitivo. Expediente de Licitación

- Bases Administrativas.- Expediente Técnico.

- EJECUCION DE OBRA . Saneamiento de Propiedades. Cálculos de Diseño. Ingeniería de Detalle.. Pruebas y Puesta en Servicio.

ETAPAS DE UN PROYECTO (Cont.)

• OPERACIÓN

- LIQUIDACION DEL PROYECTO- OPERACION- MANTENIMIENTO

SUBESTACION ELECTRICA (Cont.)

• LAS SUBESTACIONES SON PARTE INTEGRANTE DE UN PROYECTO.

• EL PROCESO DE ELABORACION DE UN PROYECTO DE SUBESTACION SE INICIA EN EL CAMPO DEL PLANEAMIENTO, PARA LO CUAL ES NECESARIO DESARROLLAR LOS ESTUDIOS DE INGENIERIA QUE CONDUCIRAN A LA CONSTRUCCION DE LA OBRA.

FIN