Valor Agregado de Distribución VAD

ESTUDIO DE COSTOS DEL VAD SECTOR TIPICO 2

SISTEMA ELECTRICO PIURA

ELECTRONOROESTE S.A.

SEGUNDO INFORME PARCIAL

7 de Abril de 2009

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Estudio de Costos del VAD Sector Tpico 2: Sistema Elctrico PIURA ElectroNorOeste S. A. Segundo Informe Parcial

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CCOONNTTEENNIIDDOO Pg.

1 RESUMEN EJECUTIVO ................................................................................................................... 5

1.1 Objetivo .............................................................................................. 5

1.2 Antecedentes ..................................................................................... 5

1.3 Estructuracin de la Empresa Modelo................................................ 6

1.3.1 Breve Descripcin y Resultados ................................................... 6

1.4 Conclusiones y Recomendaciones .................................................... 8

1.4.1 Sistema Modelo ............................................................................ 8 1.4.2 Optimizacin de los Costos de Operacin y Mantenimiento......... 8

2 ESTRUCTURACION DE LA EMPRESA MODELO EFICIENTE....................................................... 9

2.1 Caracterizacin del Mercado Elctrico ............................................... 9

2.1.1 Introduccin .................................................................................. 9 2.1.2 Mapa de Densidades Urbanas...................................................... 9

2.2 Definicin de la Tecnologa Adaptada y Diseo de las Instalaciones

Elctricas.................................................................................................. 17

2.2.1 Diseo Preliminar del Tipo de Red ............................................. 17 2.2.2 Definicin de la Tecnologa Adaptada ........................................ 25

2.3 Costos Estndar de Inversin .......................................................... 48

2.3.1 Criterios generales...................................................................... 48 2.3.2 Costos directos ........................................................................... 49 2.3.3 Costos indirectos ........................................................................ 52 2.3.4 Esquema de costos .................................................................... 53

2.4 Optimizacin Tcnico Econmica del Sistema Elctrico Modelo ..... 54

2.4.1 Instalaciones de Media Tensin.................................................. 54 2.4.2 Redes MT y BT en Damero ........................................................ 57 2.4.3 Instalaciones de Alumbrado Pblico ........................................... 66


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2.5 Optimizacin de las Instalaciones no Elctricas............................... 74

2.5.1 Edificios ...................................................................................... 74 2.5.2 Vehculos .................................................................................... 74 2.5.3 Equipos, sistemas y software...................................................... 75

2.6 Estndar de Calidad de Servicio ...................................................... 76

2.6.1 Introduccin ................................................................................ 76 2.6.2 Criterios de clculo ..................................................................... 77 2.6.3 Resultados.................................................................................. 78

2.7 Balance de Potencia y Energa ........................................................ 80

2.7.1 Movimiento de Energa ............................................................... 81 2.7.2 Factores de Prdidas de Energa ............................................... 83 2.7.3 Factores de Prdidas de Potencia Real...................................... 83 2.7.4 Movimiento de Potencia.............................................................. 83

2.8 Determinacin de las Prdidas Estndar de Energa y Potencia ..... 87

2.8.1 Prdidas Estndar Tcnicas o Fsicas........................................ 87 2.8.2 Prdidas Estndar No Tcnicas o Comerciales.......................... 88

2.9 Optimizacin de Costos de Explotacin ........................................... 90

2.9.1 Introduccin ................................................................................ 90 2.9.2 Definicin y descripcin de la Organizacin ............................... 91 2.9.3 Costos de Explotacin Tcnica................................................. 100 2.9.4 Metodologa de optimizacin de los costos de operacin comercial y prdidas estndar comerciales ............................................ 109 2.9.5 Optimizacin de los costos de Gestin ..................................... 123

2.10 Costos Adicionales......................................................................... 124

2.10.1 Aportes a organismos reguladores ........................................... 125 2.10.2 Costos de Capital de Trabajo.................................................... 125

2.11 Formatos D .................................................................................... 126

3 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ................................................................................ 127

3.1 Estructuracin de la Empresa Modelo............................................ 127

3.1.1 Sistema Modelo ........................................................................ 127


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ANEXOS:

ANEXO A: Costos Estndar de Inversin.

ANEXO B: Alumbrado Pblico - Clculos Luminotcnicos.

ANEXO C: Empresa de Referencia, mdulo de actividades de Operacin y Mantenimiento.

ANEXO D: Empresa de Referencia, mdulo de actividades Comerciales y Costos Indirectos.

ANEXO E: Opinin sobre justificacin del Comit Corporativo de Gestin


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1 RESUMEN EJECUTIVO

1.1 Objetivo

El objetivo del Segundo Informe Parcial es presentar el estudio de costos del Valor Agregado de Distribucin (VAD) 2009 2013, correspondiente al sector tpico N 2 Urbano de Media Densidad:

Asignacin de recursos, ingresos y costos al sistema elegido para estudio del sistema elctrico modelo, Revisin 3; y

Resultados parciales o preliminares de la estructuracin de la empresa modelo (caracterizacin del mercado, definicin del tipo de red, definicin de las tecnologas adaptadas, costos unitarios estndar de inversin y de operacin y mantenimiento, prdidas estndar, optimizacin de los costos de operacin y mantenimiento tcnico, optimizacin de los costos de gestin comercial, optimizacin de costos indirectos).

El sistema elctrico escogido como sistema elctrico modelo (SEM) es el sistema elctrico de Piura, perteneciente a la empresa Electro Noroeste S.A.

Para el desarrollo del presente informe se han seguido las indicaciones de los trminos de referencia que para este estudio fueran aprobados por el Osinergmin y sus resultados se presentan en los Formatos D.

1.2 Antecedentes

En el informe anterior se presentaron los resultados de:

La recopilacin de la informacin tcnica, comercial y econmica del funcionamiento de la Empresa Real y del sistema elctrico seleccionado como modelo para el Sector Tpico 2 (Formatos A).

Esta recopilacin permiti conocer los aspectos tcnicos, contable-financieros, comerciales y de organizacin de la empresa total y del SEM.

La validacin y revisin de los antecedentes de la Empresa Real y del sistema elctrico modelo (Formatos B), incluyendo:

o Antecedentes contables. o Antecedentes de la Organizacin. o Antecedentes de las instalaciones elctricas. o Antecedentes Comerciales. o Costos de explotacin o Criterios de asignacin de costos

El ajuste inicial de costos (formatos C).

Este ajuste a los costos de la organizacin se realiz teniendo en cuenta la operatoria y prcticas habituales (rendimientos, niveles de remuneraciones, etc.) de empresas eficientes del Sector.

1.3 Estructuracin de la Empresa Modelo

1.3.1 Breve Descripcin y Resultados 1.3.1.1 Sistema Modelo

Previo a la optimizacin de la Empresa Modelo se procedi a optimizar el sistema elctrico adaptado.

Para ello se desarroll un modelo matemtico que define, en funcin de la densidad de carga de cada zona tpica, de sus caractersticas urbanas (zonas monumentales u otras) y de caractersticas constructivas que restrinjan la seleccin de soluciones tcnicas, parmetros ptimos de red tales como cantidad de SEDs por unidad de rea (y con ello su radio medio), extensin de redes de BT por unida de rea, etc., de manera de optimizar la suma de los costos de capital, de operacin y de prdidas para atender el servicio cumpliendo de la manera ms eficiente con los requisitos de calidad aplicables.

Los principales resultados de la optimizacin fueron:

Metrado

Componente Unidad Sistema Media Tensin Red Area km 363 Red Subterrnea km 22 Equipos de Proteccin y Seccionamiento unidad 4 140Subestaciones Subestaciones de Distribucin MT/BT

Biposte unidad 458 Compacta Pedestal unidad 53

Baja Tensin Red Area Servicio Particular km 696 Alumbrado Pblico km 696 Luminarias unidad 25 457 Equipos de Control unidad 458 Red Subterrnea Servicio Particular km 123 Alumbrado Pblico km 178 Luminarias unidad 4 245 Equipos de Control unidad 53


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Metrado y VNR comparativos

Actual Modelo Actual Modelo

.RedMediaTensin km 405 386 4601 5289

.SubestacionesMT/BT Unidades 638 511 3249 3421

.RedBajaTensin km 807 819 17098 16649

Totales 1850 1715 24948 25360

Conccepto Unid.Metrado VNR(MilesUSD)

Prdidas estndar

stdactualMWh % %

4,698 1.53% 1.46%

8,935 4.77% 5.96%total 2,964 1.58%FE 1,918 1.02%CU 1,046 0.56%

4,141 2.21%96 0.05%

339 0.18%1,394 0.74%

TMB

Red

PilotodeAP

Acometidas

Medidores

PrdidasTcnicasEnergaStandardactualymodeloptimasPromedioPeriodo

ConceptoModelo

MT

BT

1.3.1.2 Optimizacin de los Costos de Operacin y Mantenimiento

Luego de la determinacin de las instalaciones del sistema elctrico modelo, se optimizaron los costos de operacin y mantenimiento tcnico (operacin, mantenimiento y prdidas) aplicando para ello un anlisis de actividades, procesos y frecuencias eficientes. Una vez alcanzada la optimizacin, se asignaron al sistema elctrico modelo los costos correspondientes.

En esta optimizacin se consideraron los costos eficientes de una empresa terica, con instalaciones adaptadas a la demanda, tcnica y econmicamente ptimas, y cumpliendo con los requerimientos de calidad y servicio as como dems normativas establecidas por la legislacin vigente.

Los resultados parciales de la empresa de Referencia de O&M son los siguientes:

CU TOTALUSD/und USD

Red de media tensin area km 363 307 111 700 Red de media tensin subterrnea km 22 86 1 926 Subestaciones de distribucin SEDs 511 591 301 886 Red de baja tensin area km 696 128 88 919 Red de baja tensin subterrnea km 123 82 10 037 Instalaciones de alumbrado pblico Luminarias 28 314 24 683 325 TOTAL 1 197 793

Componente del sistema Unidad Cantidad


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A continuacin se muestran los resultados parciales integrados para el SEM:

Costos tcnicos de O&M 1 198 Costos comerciales 1 086 Costos Indirectos de Personal 2 103 Costos Indirectos o de Administracin 424 TOTAL 4 810

[Miles USD]Componente

1.4 Conclusiones y Recomendaciones

1.4.1 Sistema Modelo

En esta fase del estudio se finaliz el desarrollo del nuevo modelo de optimizacin de redes con el que se determinaron las configuraciones ptimas de red adaptada por zona isodensa y, en consecuencia, tanto el metrado como el VNR de las instalaciones elctricas.

Pero como no est an concluido el proceso de actualizacin de precios el VNR que se presenta ha sido determinado en base a los costos obrantes en el SICODI-GART disponible, siendo en consecuencia provisorio. Y dado que los VNR relativos de los distintos componentes incide directamente en la seleccin de la topologa y de las configuraciones ptimas de las redes, tanto stas como las prdidas estndar calculadas pueden variar.

Como es de comn conocimiento, el estudio an est en desarrollo y falta corregir con informacin entregada por ENOSA a ltimo momento. Un punto muy sensible an no cerrado es el anlisis del costo/beneficio del Comit Corporativo de Gestin. Ver el punto especfico dentro del informe y el Anexo E, donde se trata el tema ms extensamente.

Por otra parte, los datos informados en el presente se encuentran pendientes de revisin y se pretende realizar comparaciones (benchmarking) con otras empresas similares ms para asegurar la razonabilidad de todo el anlisis.

1.4.2 Optimizacin de los Costos de Operacin y Mantenimiento

Se efectu el diseo de la empresa de referencia en lo relativo a actividades de Operacin y Mantenimiento, Explotacin Comercial y costos de gestin, de manera de reproducir los costos incurridos por una distribuidora eficiente en el Sistema Elctrico Modelo, con el aprovechamiento de las economas de escala de la empresa distribuidora a la que pertenece dicho SEM.

Los resultados obtenidos revisten carcter de preliminares, por lo que no resulta prudente emitir juicios numricos de los resultados obtenidos. Como se dice anteriormente, se encuentran pendientes de ser revisados y comparados con otras referencias similares.


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2 ESTRUCTURACION DE LA EMPRESA MODELO EFICIENTE

2.1 Caracterizacin del Mercado Elctrico

2.1.1 Introduccin El estudio de VAD se basa en el Sistema Elctrico Modelo (SEM) que se desarrollar utilizando como referencia el sistema de Piura, elegido por OSINERG a tal efecto. Por esa razn la caracterizacin del mercado realizada por este consultor tuvo como objetivo servir de base para definir los tipos de red adaptados econmicamente a la demanda y a las condiciones fsicas del sistema de Piura. Dado que este sistema no presenta zonas con corrosin salina, dicha variable no fue considerada para el estudio de zonificacin.

2.1.2 Mapa de Densidades Urbanas Se definen como urbanas a las reas subdivididas en parcelas regulares de aproximadamente una hectrea, es decir donde las vas pblicas encierran reas reducidas (bloques o manzanas). Para modelar estas zonas urbanas es posible generar distintas configuraciones regulares de redes de MT y BT en damero, no as en el resto de la red, donde las lneas elctricas deben seguir los trazados ms o menos caprichosos de los caminos. El modelado se basa en determinar el VNR y las prdidas ptimas para una determinada rea isodensa. A fin de representar adecuadamente toda la red urbana se divide sta en cinco reas isodensas, cada una de de las cuales representa un rango de densidades de la red real. Para determinar las reas isodensas de la zona urbana, esta se subdividi en bloques cuadrados, de forma tal que la misma quedara cubierta por una cuadrcula regular. Se adopt un tamao variable de los bloques para lograr que la cobertura de las redes elctricas sea lo ms ajustada posible al rea que realmente posee usuarios, y que los lmites de las zonas de diferentes densidades de carga resultaran lo ms homogneos Los rangos de densidad de cada zona son los establecidos por la Resolucin OSINERG N 162-2006-OS/CD:

Zona

Rango de densidad

de carga (MW/Km2)

5 Urbano - Muy alta densidad MAD > 4,00

4 Urbano - Alta densidad 1 AD1 2,50 < < 4,00

3 Urbano - Alta densidad 2 AD2 1,50 < < 2,50

2 Urbano - Media densidad MD 0,25 < < 1,50

1 Urbano/Rural - Baja densidad BD < 0,25

2.1.2.1 Metodologa de Zonificacin

Se estudi la distribucin de la demanda en el Sistema Piura a partir de la informacin de todos los clientes geo-referenciados y sus cargas asociadas. Las cargas de cada cliente fueron obtenidas a partir de la base de datos de facturacin de ElectroNoroeste correspondiente al ao 2008. La zonificacin se realiz en los siguientes pasos:

Divisin del rea Servida en Cuadrculas Clculo de la Potencia Mxima de cada cuadrcula Clculo de la Densidad de Carga de cada cuadrcula (MW/km2) Clasificacin de las cuadrculas por zona tpica

2.1.2.2 Divisin del rea Servida

A los efectos de realizar la divisin del rea servida segn los rangos de densidad previamente definidos se adopt el criterio utilizado por el supervisor VAD en la revisin del 2004, agregando una instancia inicial ms de seleccin a los fines de mejorar la clasificacin. La metodologa utilizada se detalla a continuacin: Se identifican las reas con los siguientes colores:

MuyAltaDensidadAltaDensidad1AltaDensidad2MediaDensidadBajaDensidad

Primer Paso: Cuadrcula de 200 metros de lado


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Se dividi el rea total en cuadrculas de 200 metros de lado. Sobre cada cuadricula se estim la densidad: MW/km2. Si dicho valor superaba los 4 MW/km2, se finalizaba el anlisis sobre dicha cuadricula rotulndola de Muy Alta Densidad. Si en cambio la densidad fue inferior a los 4 MW/km2, se dividi dicha cuadricula en 4 partes ms pequeas de 100 metros de lado.

Segundo Paso: Cuadrcula de 100 metros de lado

Sobre cada cuadricula de 100 metros de lado se estim nuevamente la densidad. Para las cuadrculas de MAD, AD1, AD2 y MD se detiene el proceso.


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Tercer Paso: Cuadrcula de 50 metros de lado

Las reas de BD de 100x100 se dividieron en cuatro partes, esta vez de 50 metros de lado. Para cada una de las cuadriculas de 50 metros de lado se estim la densidad, clasificndolas segn el caso.

2.1.2.3 Clculo de la Potencia Mxima por cuadrcula

La potencia mxima coincidental de cada cliente de BT y MT se determin a partir de la informacin extrada de:

la base de datos de facturacin, la campaa de caracterizacin de cargas y la informacin de prdidas del SEM.

Con dicha informacin fue posible determinar para cada cliente un perfil de cargas de 24 horas tpico. Sumando los perfiles de todos los clientes se determin el momento en el cual se registrara la mxima del sistema. Luego, conociendo la hora de mxima del sistema fue posible identificar para cada cliente su potencia mxima coincidental. Se sumaron adems las prdidas de cada segmento de red y se obtuvo as una potencia mxima coincidental en MT. Finalmente, se aplic un factor a la potencia mxima coincidental de cada cliente de manera tal que la suma de potencias mximas coincidentales fuera igual a la potencia mxima registrada en el sistema.

La potencia resultante fue la utilizada para la zonificacin del SEM de Piura, donde para cada cuadricula se calcul la potencia mxima como la suma de las potencias mximas coincidentales de los clientes que por su georeferencia se encontraban dentro de la misma.

Los datos provenientes de la campaa de caracterizacin fueron obtenidos del estudio Consultora de Caracterizacin de la Carga de los Sistemas de


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Distribucin Elctrica de Electronoroeste S.A. realizado por consultores de ENOSA en Junio de 2008 y corresponden a los perfiles tpicos informados en Anexo 7 de dicho informe.

2.1.2.4 Clculo de la Densidad de Carga por cuadrcula La densidad de carga de cada cuadrcula se calcul como el cociente entre su potencia mxima y la superficie de la misma.

2.1.2.5 Clientes Faltantes

Se realiz un control entre la informacin de clientes y la de redes, detectndose una falta de coincidencia entre la georeferencias de ambas bases, pues la posicin geogrfica de los clientes no coincida con la de las redes. Adems se detectaron reas relativamente extensas donde existan redes pero no clientes. Se inform a ENOSA esta situacin anormal y finalmente ENOSA envi la informacin de los clientes faltantes. Puesto que esta informacin se recibi recientemente no hubo tiempo de procesarla, verificarla e incluir dichas cargas en las cuadrculas, operaciones que sern realizadas en los prximos das, con lo que se corregirn todos los resultados que se mostrarn en el siguiente informe.

2.1.2.6 Clasificacin de la cuadrcula por Zona Tpica La asignacin por zona tpica a la que cada cuadrcula pertenece fue el resultado de comparar las densidades calculadas con los rangos de densidades definidos por OSINERG para cada zona tpica. Una vez obtenidas las densidades de cada cuadrcula, las mismas fueron agrupadas segn los rangos de densidad expuestos en el punto 2.1, obtenindose los siguientes resultados totales por rango de densidad:

Resultados de la Zonificacin

Orden BT_MT DensidadArea(km2)

Densidad(MW/km2)

PMT(kW) PBT(kW) EMT(kWh/ao) EBT(kWh/ao) 50X50 100X100 200X200

1 BT Baja_Densidad 8.5 0.10 882 2998401 3410 0 0

2 BT Media_Densidad 16.0 0.74 11844 43454330 6402 0 0

3 BT Alta_Densidad_2 7.3 1.88 13730 55400940 859 514 0

4 BT Alta_Densidad_1 1.6 2.96 4707 19843010 119 129 0

5 BT Muy_Alta_Densidad 0.9 5.98 5428 22952570 15 31 14

6 BT Total 34.3 1.07 36592 144649200 10805 674 14

1 MT Baja_Densidad 8.4 0.10 871 2955089 3372 0 0

2 MT Media_Densidad 15.7 0.74 38 11618 309684 42541890 6296 0 0

3 MT Alta_Densidad_2 7.4 1.89 553 13438 3961354 54272430 843 530 0

4 MT Alta_Densidad_1 1.8 3.00 757 4671 4685114 19508600 128 149 0

5 MT Muy_Alta_Densidad 1.8 8.33 9356 5994 89823520 25371240 21 79 25

6 MT Total 35.2 1.34 10705 36592 98779660 144649200 10660 758 25 Puede observarse que los rangos con mayor participacin en la superficie analizada corresponden a AD2 y MD que van desde los 0.25 a los 2.50 MW/km2.


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Como resultado de la divisin del rea servida se obtuvieron tambin los mapas de densidad de carga en MT y BT, que se tomaron luego como base en el proceso de optimizacin tcnico-econmica.

Mapa de Densidades de MT


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Mapa de Densidades de BT

Se distinguieron tambin las zonas monumentales. Dentro del SEM, existen tres zonas monumentales, totalizando 2.5 km2 de superficie. Se presentan a continuacin las densidades dentro de dichas zonas.

Zona monumental de Piura


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Zona monumental de Catacaos

Zona Monumental Narihual


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2.2 Definicin de la Tecnologa Adaptada y Diseo de las Instalaciones Elctricas

2.2.1 Diseo Preliminar del Tipo de Red 2.2.1.1 Criterios generales

Como paso previo al estudio de las tecnologas a considerar y a la optimizacin de la red adaptada fue necesario definir los tipos de red ms convenientes para cada zona tpica identificada en el estudio de zonificacin del mercado. Para ello se realiz un anlisis preliminar considerando los diferentes factores condicionantes de las posibles soluciones tcnicas, a saber:

Antecedentes regulatorios y legales existentes aplicables a la determinacin del tipo de red para cada zona.

Caractersticas viales, edilicias y de urbanizacin predominantes. Tipo de instalaciones actualmente utilizadas por la empresa. Restricciones topogrficas y cartogrficas. Distribucin y densidad carga de los usuarios.

Se tom en cuenta todo lo indicado en los TdR, y en particular: Los requerimientos sealados en la LCE, RLCE, NTCSE, Cdigo Nacional

de Electricidad, Reglamento de Seguridad e Higiene Ocupacional del Subsector Elctrico y dems Normas Tcnicas.

La capacidad de atender con la misma infraestructura elctrica a los clientes del servicio pblico de electricidad y a los clientes del mercado no regulado (libres), es decir que el VAD es nico para ambos mercados.

Instalaciones de distribucin econmicamente adaptadas a la demanda. Para esto se evaluaron diferentes tecnologas y topologas de red, a fin de minimizar los costos conjuntos de inversin, operacin, mantenimiento y prdidas.

Calidades de servicio y de suministro de acuerdo a lo exigido por el servicio regulado, an cuando los usuarios no regulados convengan condiciones mejores.

Tamaos de equipos e instalaciones que varan en forma discreta y no continua; sus holguras (reservas) de capacidad surgen de la relacin entre factores de uso medio utilizados y del crecimiento de la demanda vegetativa prevista para el periodo regulatorio.

2.2.1.2 Factores condicionantes Antecedentes regulatorios y legales aplicables:

o Ley de Concesiones Elctricas, Decreto Ley 25844 y su Reglamento.


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o Resolucin N 329-2004-OS/CD: Gua de Elaboracin del Valor Nuevo de Reemplazo (VNR) de las Instalaciones de Distribucin Elctrica, Anexo N 6: Criterios Tcnicos de Adaptacin de las Instalaciones de Distribucin Elctrica por Sector Tpico.

o Resolucin N 001-2003-OS/CD (modificada por las resoluciones N 185-2004-OS/CD y 002-2005-OS/CD) donde se establece el Procedimiento para la Fijacin de Precios Regulados.

o Resolucin N 001-2002-OS/CD: Proceso de Clculo de Tarifas de Distribucin Elctrica.

o Cdigo Nacional de Electricidad. o Norma Tcnica de Calidad del Servicio Elctrico (NTCSE). o Normas DGE del Ministerio de Energa y Minas sobre instalaciones. o Normas de Seguridad en vigencia.

Tipo de instalaciones actualmente utilizadas por las empresas. Distribucin y densidades de carga asociadas a cada zona. Restricciones topogrficas y cartogrficas. Caractersticas edilicias y de urbanizacin predominantes. 2.2.1.3 Esquemas de conexin 2.2.1.3.1 Redes de BT

Alternativas consideradas

Debido a que la empresa debe poder prestar servicio trifsico donde se lo soliciten y a que la tensin normalizada para distribucin monofsica domiciliaria en Per es de 220 V se analizaron las siguientes alternativas:

Redes 3 x 380/220 V, en un todo de acuerdo a lo recomendado por el Cdigo Nacional de Electricidad, punto 017.A: distribucin con neutro, transformadores con secundario en estrella y centro estrella conectado rgidamente a tierra.

Redes 3 x 220 V: distribucin sin neutro, transformadores con secundario en tringulo aislado de tierra.

Anlisis comparativo

Los sistemas de distribucin en BT basados en transformadores con secundario aislado de tierra, si bien tienen algunas ventajas presentan tambin una serie de desventajas que han originado una tendencia generalizada en el mundo hacia al uso de transformadores con secundarios en estrella y neutro rgidamente conectado a tierra.

Los principales puntos a considerar son:

Comparacin de las corrientes de falla en ambos sistemas: en el grfico siguiente se ven los dos tipos de conexin en baja tensin: Conexin en Tringulo (Delta) aislado (de tierra) y la conexin Estrella (Y) con neutro rgidamente puesto a tierra. Cada uno de los bobinados secundarios

proporciona una tensin de 220 V y tiene una impedancia interna Zt que es la impedancia del secundario ms la reflejada del primario.

Conexin Delta Conexin Y

En el cuadro que se muestra a continuacin, se muestran las corrientes de falla permanente, Icc, en los sistemas con transformadores en estrella con neutro rgido a tierra, comparado con los sistemas con transformador con secundario en Delta aislado de tierra, sin considerar las componentes transitorias, o sea considerando solamente las componente permanente senoidal eficaz del cortocircuito, y estas son:

Sistema DELTA aislado Sistema Y con neutro a tierra

Falla a tierra

(doble)

220 V/ (2/3 x Zt+2Zl+Zf1+Zf2)

Falla a tierra 1 fase

220 V/ (Zt +Zl+Zf)

Falla entre lneas

220 V/ (2/3 x Zt +2Zl+Zf)

Falla entre fases

380 V/2 x (Zt+Zl+Zf)

en donde :

Zt => Impedancia vista desde el corto, en la fase de transformador

Zl => impedancia de la lnea vista desde el corto hasta el transformador.

Zf => Impedancia de la falla (igual a cero para el peor caso de cortocircuito)

Las mayores corrientes de cortocircuito, se producirn en las cercanas del transformador, donde la impedancia de lnea es muy pequea comparada con la impedancia del transformador. Si se supone (para el peor caso) que Zl= Zf = 0 (impedancias de lnea y de falla iguales a cero) se deduce que las corrientes de falla son siempre superiores en el sistema Delta aislado, ya que la impedancia del transformador vista desde el cortocircuito es Zt para el


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caso de conexin Y y 2/3 de Zt para la conexin Delta siendo iguales los voltajes aplicados (220 V).

Las corrientes de cortocircuito, incluyendo las componentes transitorias, tambin sern menores ya que son proporcionales a la corriente permanente.

Esto significa que los esfuerzos, tanto elctricos como mecnicos ejercidos sobre cables, barras, equipos etc, sern menores en la conexin Y.

Facilidad de deteccin de fallas a tierra

En sistemas con neutro aterrado las corrientes de falla a tierra son considerables, por lo que estas fallas se detectan fcilmente y con sencillas protecciones de sobrecorriente el circuito fallado se puede desconectar de forma inmediata para evitar daos mayores. La desconexin es adems selectiva, lo que permite acotar el alcance de la falla y facilitar la consecuente identificacin del ramal fallado.

Para fallas monofsicas, los sistemas aislados de tierra, en cambio, prcticamente no drenan corriente, ya que slo circula por la falla la debida a la capacidad entre las fases sanas y tierra. La salida de servicio recin se produce cuando aparece una segunda falla a tierra, y lo que sale de servicio es entonces el sistema entero.

Para poder reponerlo se deben primero localizar ambas fallas, lo que es trabajoso y lento porque para ello se deben ir realizando desconexiones parciales de red hasta encontrarlas. Si la calidad del servicio es importante debe implementarse un sistema de proteccin elaborado que advierta de la primera falla y un equipo de mantenimiento que pueda ubicarla y repararla antes de la ocurrencia de una segunda falla. Para la deteccin es necesario utilizar protecciones de sobretensin homopolar, para las que deben instalarse en los secundarios de los transformadores de potencia transformadores de tensin con sus primarios conectados en estrella con neutro aterrado y sus secundarios en tringulo abierto.

Continuidad de servicio

La mayor ventaja de los sistemas aislados es que admiten la continuidad del servicio an con una falla a tierra, ya que sta, como se dijo, es de reducida magnitud.

Es as factible mantener el servicio hasta la reparacin de la falla o hasta la ocurrencia de otra, momento en que las protecciones debern desconectar todo el sistema.

En sistemas con neutro rgido a tierra, en cambio, cuando se produce una falla a tierra circula una corriente considerable, que las protecciones deben


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detectar y sacar de servicio la parte afectada en forma inmediata. Pero la desconexin puede ser selectiva, es decir sin consecuencias para el resto del sistema.

Solicitaciones sobre la aislacin

En un sistema aislado cuando una fase falla contra tierra las fases sanas pasan a operar con una tensin a tierra 73% superior a la normal, lo que provoca una solicitacin adicional sobre la aislacin de cables, transformadores y motores.

Los cables de potencia se pueden seleccionar para este tipo de servicio, de manera que puedan operar de forma continua sin problemas. La aislacin de algunos motores y transformadores, en cambio, operando durante largos periodos en estas condiciones puede envejecer prematuramente.

No obstante eso, en algunas aplicaciones (tales como extraccin de petrleo con bombas de pozo profundo, donde la prioridad es bombear an hasta la destruccin del motor) esto es considerado una desventaja menor.

Aspectos relacionados con la seguridad

Cuando cae una lnea de media tensin sobre una de baja, o cuando falla el aislamiento entre las bobinas de media y baja tensin en un transformador de distribucin, en los sistemas rgidamente aterrados si bien se producen corrientes de falla grandes el neutro del sistema de BT permanece muy cerca del potencial de tierra y las sobretensiones a tierra en el lado de BT se reducen considerablemente.

En los sistemas aislados, en cambio, la tensin contra tierra de todo el sistema se levanta destruyendo las aislaciones, con gran peligro para las instalaciones y para la seguridad de las personas.

Sobrevoltajes transitorios

Estas sobretensiones, tales como las de maniobra, son mayores en general en los sistemas con neutro aislado, por carecer stos de referencia y de un camino de descarga a tierra.

Sobrevoltajes por ferrorresonancia

Los sistemas aislados estn expuestos a sobrevoltajes resonantes: durante una falla a tierra se pueden dar condiciones de resonancia entre la capacitancia fase-tierra de la red sana e inductancias del sistema tales como transformadores de tensin. El voltaje a tierra as aplicado a las fases sanas puede ser considerablemente mayor (del orden de 3 a 4 veces) que el voltaje fase-fase, lo que puede inducir fallas mayores.


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Tensin de operacin normal

Las tensiones de fase en el sistema Y son 1,73 veces ms altas que en el sistema , por lo que una distribucin con neutro posibilita ofrecer un servicio trifsico en 380 V para cargas industriales y uno monofsico en 220 V para cargas domiciliarias.

Esta mayor tensin no representa un sobrecosto de la red, ya que en general los aisladores y los cables usados se fabrican para tensiones nominales de 500 V y 1100 V, respectivamente, siendo en consecuencia idnticos tanto para sistemas 3 x 380/220 V como para 3 x 220 V.

Corriente de operacin normal

Para una misma potencia aparente entregada el sistema requiere una corriente de lnea 1,73 veces mayor que la que requiere el sistema en estrella, por lo que una misma seccin de conductor en este sistema puede transmitir 42% ms de potencia.

Necesidad de puestas a tierra mltiples

Para evitar que eventuales corrientes de operacin desbalanceadas eleven el potencial del neutro el sistema estrella con neutro aterrado requiere su puesta a tierra cada cierta distancia. Generalmente se adopta como norma conectar el neutro a tierra cada 200 m.

Perturbaciones sobre los sistemas de comunicaciones

Dada la mayor magnitud de las corrientes de falla, los sistemas con neutro rgidamente puesto a tierra generan mayores perturbaciones sobre lneas de comunicaciones prximas a la red (en especial si estn montadas sobre los mismos apoyos).

Sistema adoptado

Como se mencion antes, las consideraciones sealadas precedentemente han producido una tendencia mundial hacia sistemas con secundario de BT en estrella con neutro rgidamente conectado a tierra.

La principal desventaja de esta configuracin es la elevada corriente de cortocircuito a tierra cuando la falla se produce cerca del transformador. Sin embargo para las caractersticas usuales de los transformadores utilizados en las redes de distribucin las corrientes de cortocircuito resultantes son perfectamente toleradas por la mayor parte de los interruptores y fusibles disponibles en el mercado.

En consecuencia la tecnologa adaptada seleccionada para distribucin en baja tensin es la de secundario en estrella con neutro rgidamente puesto a


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tierra y de cableado con neutro, con tensiones de fase de 220 V y de lnea, donde se requiera servicio trifsico, de 380 V.

2.2.1.3.2 Redes de MT

Las subestaciones AT/MT existentes tienen reactores de neutro en zig-zag con conexin a tierra a travs de una impedancia. Dado que el costo de este sistema de creacin de neutro ya est incluido dentro del VNR de dichas subestaciones, el mismo no incide en la definicin del tipo de red de MT.

Este sistema es adecuado, ya que con neutro rgidamente puesto a tierra las corrientes de cortocircuito a tierra son tan elevadas que requieren interruptores ms costosos, por lo que la tendencia es a limitar estas corrientes con una impedancia de puesta a tierra del neutro.

El sistema existente entonces, por contraposicin al de neutro aislado y por las mismas razones explicadas en el anlisis de las redes de baja tensin (facilidad de deteccin y desconexin selectiva de fallas, menores exigencias sobre la aislacin de las fases sanas en ocasin de fallas a tierra, etc.), es la alternativa que consideramos ms conveniente para las redes de media tensin y, por lo tanto, la que hemos adoptado.

Con este sistema se posibilita adems el tendido de redes de distribucin monofsicas con neutro, lo que permite reducir el costo de las SEDs monofsicas por la utilizacin de transformadores con conexin primaria fase-neutro.

Teniendo en cuenta la magnitud de las corrientes y de las prdidas de la red de MT se considera como ptimo el nivel de tensin de 10 kV, aceptado por el Cdigo Nacional de Electricidad ya que es el actualmente utilizado por la empresa.

Se verific durante la optimizacin que tal nivel es adecuado, ya que las cadas de tensin estn dentro de los niveles de calidad requeridos. Un nivel de tensin superior slo resultara en un mayor costo de las lneas, equipos de proteccin y maniobra y transformadores de potencia.

2.2.1.4 Tipos constructivos 2.2.1.4.1 Redes

Teniendo en cuenta las caractersticas de las zonas de muy alta densidad (reas con un importante trnsito peatonal y automotor y de intensa actividad comercial), en las mismas se consider conveniente utilizar redes subterrneas, tanto de BT como MT, mientras que para el resto de las zonas se adoptaron redes areas, de conductores desnudos en MT y aisladas autosoportadas en BT, con las excepciones que siguen:

a. Por las restricciones constructivas aplicables tambin se ha considerado la utilizacin de redes subterrneas de BT y MT en las zonas Monumentales e


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Histricas. b. Por razones de seguridad (distancias elctricas mnimas a construcciones)

en las vas con ambas aceras de un ancho menor a 1,80 m se utilizaron redes de MT subterrneas, y en aquellas con ambas aceras de un ancho igual o superior a 1,80 metros pero inferior a 2,30 metros se consideraron redes de MT areas aisladas y autosoportadas.

c. Tambin se utiliz distribucin subterrnea para la alimentacin del sistema de AP en Parques y Plazas.

2.2.1.4.2 SEDs

En zonas de distribucin area las subestaciones se han previsto sobre estructuras tipo monoposte para potencias de hasta 25 kVA, y sobre estructuras biposte las mayores.

Por su mayor costo no se han considerado bancos de transformadores monofsicos para SEDs trifsicas, ni tampoco se ha considerado el uso de transformadores trifsicos de menos de 10 kVA ni monofsicos de ms de 75 kVA, por no ser de fabricacin estndar.

Los transformadores monofsicos han sido previstos para conexin primaria fase-neutro, por el menor costo no slo del transformador en s son tambin de lneas monofsicas con neutro frente a las bifsicas.

En zona de distribucin secundaria las subestaciones previstas son del tipo pedestal.

2.2.1.4.3 Equipos de proteccin y maniobra

Equipos de proteccin

En el arranque de los alimentadores de MT en las subestaciones AT/MT se ha tenido en cuenta la existencia de interruptores automticos con recierre, cuyo costo no fue considerado por estar ya incluido en el VNR de dichas estaciones.

En los alimentadores se utilizaron, donde fue necesario para mantener los niveles de calidad de servicio exigidos, reconectadores en el arranque de troncales importantes, mientras que en las salidas de ramales y derivaciones se utilizaron seccionadores fusibles convencionales, al igual que en la conexin de MT de las SEDs.

Equipos de compensacin en MT

De acuerdo a lo establecido en la Resolucin N 329-2004-OS/CD, no se han considerado equipos de compensacin en la red, habindose dimensionado los conductores de manera que las mximas cadas de


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tensin previsibles cumplieran con los requisitos de calidad de producto aplicables.

2.2.1.5 Alumbrado Pblico

Iluminacin vial

Para el sistema de Alumbrado Pblico vial se ha previsto el uso de luminarias diseadas especficamente para tal fin, instaladas sobre pastorales montados, en zona de distribucin area, sobre los apoyos de la red de BT.

En zonas de distribucin subterrnea se han previsto para las luminarias apoyos dedicados de las mismas caractersticas que los de la red SP.

Iluminacin de parques y plazas

Para estos espacios pblicos se ha previsto la utilizacin de farolas ornamentales montadas sobre apoyos propios.

2.2.2 Definicin de la Tecnologa Adaptada La metodologa para la seleccin y dimensionamiento de los distintos componentes y subcomponentes del sistema de distribucin, cualquiera haya sido la densidad de carga de la zona en que se hayan utilizado, fue la siguiente: o Se identificaron las distintas alternativas tcnicamente adecuadas

disponibles en el mercado internacional, incluyendo aquellas ya en uso por la empresa, y factibles de ser utilizadas en las condiciones locales para cada aplicacin, verificando su cumplimiento con los criterios aplicables de seguridad para instalaciones y personas y de calidad de servicio.

o Se calcul para cada una su costo operativo total, suma de: Costo anual equivalente (CAE) de su VNR (monto anual

constante que descontado a lo largo de la vida til a la tasa de rentabilidad regulada tiene un Valor Actual igual al VNR).

Costo anual de explotacin de cada alternativa, funcin de sus requerimientos de mantenimiento y

Prdidas anuales de energa y potencia correspondientes a su uso.

y se adopt la de menor costo.

A los fines del clculo de los costos de prdidas se utilizaron los siguientes datos:

o Precio monmico de la energa en barras de entrada al Sistema

(promedio 2008): 54,58 USD/MWh (calculado en base a lo erogado por ENOSA por la energa comprada en el ao).

o Factores de carga: 45% en BT y 57% en MT (calculados a partir de las curvas de carga registradas).

o Tasa de crecimiento anual media de la demanda de potencia mxima1 desde el ao base hasta el ao 2013: 10,5%

Evolucin de la Demanda Mxima de Enosa

2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 Tasa Interanual

Demanda Mxima MW 91 105 110 125 140 150Tasa % 15.4% 4.8% 13.6% 12.0% 7.1% 10.5%

Energa Comprada MWh 486 550 586 673 732 825Tasa % 13.2% 6.5% 14.8% 8.8% 12.7% 11.2%

Energa Vendida (Cautivos + LiMWh 419.8 438.1 488.71 526.3 602.98 656.79 743Tasa % 4.4% 11.6% 7.7% 14.6% 8.9% 13.1% 11.1%

Fuente: http://www.distriluz.com.pe/enosa/01_empresa/cifras.asp?id_cifra=51 Para el clculo del Costo Anual Equivalente (CAE) se utilizaron los siguientes parmetros (LCE, Art. N 79, y TdR): o Tasa de descuento: 12% anual o Vida til: 30 aos

El perodo tarifario (cuatro aos) comienza en el 2009 finalizando en el 2013. El ao de base del estudio es el 2008. Los precios estn referenciados a diciembre del 20082. En el dimensionamiento de las instalaciones se tuvieron en cuenta holguras adecuadas a las proyecciones de crecimiento de la demanda en el perodo tarifario, de forma tal que la capacidad de las instalaciones no requiera ninguna expansin durante este perodo.

2.2.2.1 Redes subterrneas de MT y BT 2.2.2.1.1 Media tensin

Tecnologas De acuerdo a lo establecido en el Anexo N 6 de la Resolucin N 329-2004-

1 Dado que los Trminos de Referencia no incluyen en su alcance un estudio de demanda se ha tomado como previsin de incremento anual de la misma un valor igual al promedio registrado en los ltimos seis aos.

2 Dado que an se est recibiendo informacin de precios actualizados, en esta versin del informe se han mantenido los precios de la base del SICODI del 2004 anteriormente citada.


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OS/CD, para las zonas sin contaminacin salina del Sector Tpico 2 se han adoptado para las redes subterrneas de MT cables unipolares de cobre con aislacin seca tipo N2XSY. El cable de cobre es el ms adecuado, ya que el cable de aluminio requiere conectores bimetlicos para conectarse a las derivaciones al consumo, normalmente en cobre, debido a la corrosin electroqumica que se producira en caso de conexin directa Cu-Al. Estos conectores son ms caros y menos confiables. Por otra el mayor coeficiente de dilatacin del aluminio con relacin a los accesorios de derivacin, normalmente de bronce, produce su aflojamiento originando as puntos calientes que se deterioran con paso del tiempo. Tambin resulta adecuada la eleccin de conductores unipolares, por su mayor capacidad de carga y flexibilidad para el tendido (menores radios mnimos de curvatura) y el uso de aislacin seca, ms recomendable debido a sus ventajas operativas (mayor ampacidad, en el caso del polietileno reticulado, dada la mayor temperatura admisible por esa aislacin) y a sus menores costos de instalacin y de mantenimiento frente a los cables de papel impregnado (ejecucin de empalmes y terminales).

Secciones ptimas Para la evaluacin econmica de las distintas secciones o calibres disponibles se tuvieron en cuenta no slo los costos de los conductores en s sino tambin el de su instalacin. Las caractersticas de los conductores evaluados son:

Cables N2XSY

Cdigo VNR Denominacin VNR (US$) Resistencia [Ohm/km] I Ad [A]

N201003 RED SUBTERRANEA CABLE N2XSY 3-1x10 mm2 $ 55 241,18 2,315 66 N201603 RED SUBTERRANEA CABLE N2XSY 3-1x16 mm2 $ 55 481,52 1,447 106 N202503 RED SUBTERRANEA CABLE N2XSY 3-1x25 mm2 $ 55 669,80 0,926 165 N203503 RED SUBTERRANEA CABLE N2XSY 3-1x35 mm2 $ 57 175,50 0,668 195 N205003 RED SUBTERRANEA CABLE N2XSY 3-1x50 mm2 $ 60 681,03 0,493 230 N207003 RED SUBTERRANEA CABLE N2XSY 3-1x70 mm2 $ 62 715,98 0,341 280 N209503 RED SUBTERRANEA CABLE N2XSY 3-1x95 mm2 $ 66 242,44 0,248 335 N212003 RED SUBTERRANEA CABLE N2XSY 3-1x120 mm2 $ 72 691,80 0,195 380 N215003 RED SUBTERRANEA CABLE N2XSY 3-1x150 mm2 $ 77 567,54 0,158 420 N218503 RED SUBTERRANEA CABLE N2XSY 3-1x185 mm2 $ 82 975,39 0,126 470 N224003 RED SUBTERRANEA CABLE N2XSY 3-1x240 mm2 $ 84 978,30 0,096 540 N230003 RED SUBTERRANEA CABLE N2XSY 3-1x300 mm2 $ 99 839,87 0,077 610 N240003 RED SUBTERRANEA CABLE N2XSY 3-1x400 mm2 $ 153 637,96 0,060 685

El siguiente grfico muestra la relacin entre el costo total por km de cada seccin de conductor y la corriente en el momento inicial. El costo total est integrado por el costo de las prdidas de energa elctrica calculadas con el factor de carga de la red MT (su Valor Actual para los treinta aos de vida til descontado a la tasa del 12% anual establecida en la


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LCE, art. 79) a su costo al ingreso de la red de distribucin, ms el costo de la inversin en el instante cero. La corriente inicial crece a la tasa de aumento adoptada para la demanda de potencia mxima durante los cuatro aos del perodo tarifario y luego se mantiene constante durante los siguientes 26 aos. El Valor Actual del costo total por km para cada una de las diferentes secciones en funcin de la corriente inicial transportada es el siguiente:

RED SUBTERRNEA MT COBRE DESNUDO

$ 50 000

$ 100 000

$ 150 000

$ 200 000

$ 250 000

$ 300 000

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500

Corriente [A]

VPN

tota

l [us

d/km

]

3x10 mm23x16 mm23x25 mm23x35 mm23x50 mm23x70 mm23x95 mm23x120 mm23x150 mm23x185 mm23x240 mm23x300 mm23x400 mm2Envolvente

Las corrientes hasta las cuales resultaron econmicamente ptimas cada una de las secciones analizadas son:


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Secciones ptimas

Conductor Material Seccin I max [A]3-1x10 mm2 53-1x16 mm2 63-1x25 mm2 243-1x35 mm2 413-1x50 mm2 No utilizado3-1x70 mm2 623-1x95 mm2 111

3-1x120 mm2 1123-1x150 mm2 No utilizado3-1x185 mm2 No utilizado3-1x240 mm2 2793-1x300 mm2 4093-1x400 mm2 459

Cu

N2X

SY

Empalmes

La incidencia de este componente en el VNR del sistema de distribucin es mnima, por lo que se ha considerado suficiente adoptar una tecnologa de probada seguridad y confiabilidad, como es para los conductores de aislacin seca elegidos la de accesorios termocontrables.

Montaje

Se consideraron cables simplemente enterrados, tendidos sobre una cama de arena o de terreno cribado y protegidos mecnicamente por una capa de ladrillos o similar, excepto en cruces de calle y en eventuales reas de proteccin del patrimonio histrico, donde se ha considerado necesario tenderlos dentro de ductos de PVC para evitar roturas de calzada y/o acera en casos de necesidad de reparacin.

2.2.2.1.2 Baja tensin

Tecnologa

Segn lo establecido en el Anexo N 6 de la Resolucin N 329-2004-OS/CD, en el Sector Tpico 2 se han adoptado para las redes subterrneas de BT cables unipolares de cobre tipo NYY.

La justificacin del uso de conductores de cobre y de aislacin seca es idntica a la descripta para el caso de la MT.

Secciones ptimas

Las caractersticas de los conductores evaluados son:


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Cables de Cobre NYY

Cdigo VNR Descripcin VNR (US$)

Resistencia [Ohm/km] I adm [A]

NY01013 RED SUBTERRANEA SP CABLE NYY 3-1x10 mm2 $ 40 679,08 2,3400 100NY01613 RED SUBTERRANEA SP CABLE NYY 3-1x16 mm2 $ 41 320,01 1,4680 130NY02513 RED SUBTERRANEA SP CABLE NYY 3-1x25 mm2 $ 42 401,58 0,9260 170NY03513 RED SUBTERRANEA SP CABLE NYY 3-1x35 mm2 $ 43 162,69 0,6680 200NY05013 RED SUBTERRANEA SP CABLE NYY 3-1x50 mm2 $ 45 478,62 0,4930 235NY07013 RED SUBTERRANEA SP CABLE NYY 3-1x70 mm2 $ 47 681,82 0,3410 285NY09513 RED SUBTERRANEA SP CABLE NYY 3-1x95 mm2 $ 51 968,54 0,2460 340NY12013 RED SUBTERRANEA SP CABLE NYY 3-1x120 mm2 $ 54 051,56 0,1950 390NY15013 RED SUBTERRANEA SP CABLE NYY 3-1x150 mm2 $ 57 216,16 0,1580 435NY18513 RED SUBTERRANEA SP CABLE NYY 3-1x185 mm2 $ 60 581,04 0,1260 495NY24013 RED SUBTERRANEA SP CABLE NYY 3-1x240 mm2 $ 63 600,85 0,0961 580NY30013 RED SUBTERRANEA SP CABLE NYY 3-1x300 mm2 $ 73 214,80 0,0766 650NY02516 CONDUCTOR NEUTRO CABLE NYY 1x25 mm2 $ 1 690,42 0,9260 170NY03516 CONDUCTOR NEUTRO CABLE NYY 1x35 mm2 $ 1 944,12 0,6680 200NY05016 CONDUCTOR NEUTRO CABLE NYY 1x50 mm2 $ 2 710,83 0,4930 235NY07016 CONDUCTOR NEUTRO CABLE NYY 1x70 mm2 $ 3 445,23 0,3410 285NY09516 CONDUCTOR NEUTRO CABLE NYY 1x95 mm2 $ 4 860,62 0,2460 340NY12016 CONDUCTOR NEUTRO CABLE NYY 1x120 mm2 $ 5 554,96 0,1950 390

El siguiente grfico muestra la relacin entre el costo total por km de cada seccin de conductor y la corriente en el momento inicial. El costo total est integrado por el costo de las prdidas de energa elctrica calculadas con el factor de carga de la red BT (su Valor Actual para los treinta aos de vida til descontado a la tasa del 12% anual establecida en la LCE, art. 79) a su costo al ingreso de la red de distribucin, ms el costo de la inversin en el instante cero. La corriente inicial crece a la tasa de aumento adoptada para la demanda de potencia mxima durante los cuatro aos del perodo tarifario y luego se mantiene constante durante los siguientes 26 aos. El Valor Actual del costo total por km para cada una de las diferentes secciones en funcin de la corriente inicial transportada es el siguiente:


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RED SUBTERRNEA COBRE NYY

$ 35 000

$ 55 000

$ 75 000

$ 95 000

$ 115 000

$ 135 000

$ 155 000

$ 175 000

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500

Corriente [A]

VPN

tota

l [us

d/km

]

3x10 mm23x16 mm23x25 mm23x35 mm23x50 mm23x70 mm23x95 mm23x120 mm23x150 mm23x185 mm23x240 mm23x300 mm2Envolvente


Secciones ptimas

Material Seccin I max [A]3-1x10 mm2 103-1x16 mm2 173-1x25 mm2 203-1x35 mm2 443-1x50 mm2 463-1x70 mm2 803-1x95 mm2 No utilizado

3-1x120 mm2 1123-1x150 mm2 1233-1x185 mm2 No utilizado3-1x240 mm2 2693-1x300 mm2 435

Cu

Empalmes

Vale lo expresado para MT.

Montaje


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Se consideraron cables simplemente enterrados, tendidos sobre una cama de arena o de terreno cribado y protegidos mecnicamente por una capa de ladrillos o similar, excepto en cruces de calle y en eventuales reas de proteccin del patrimonio histrico, donde se los ha considerado tendidos dentro de ductos de PVC para evitar roturas de calzada y/o acera en casos de necesidad de reparacin.

2.2.2.2 Redes areas de MT y BT 2.2.2.2.1 Media tensin

A los efectos poder utilizar los en postes de MT como apoyo de las lneas de BT en los sectores que ambas lneas tiene la misma traza se defini para MT un vano medio de 80 metros, doble del de BT.

Para definir los tipos de red y tecnologas ms convenientes para las redes areas de MT se realiz un anlisis de sus principales componentes, a saber: o Apoyos o Conductores o Aislacin

Apoyos

Tecnologa

De acuerdo a lo establecido en el Anexo N 6 de la Resolucin N 329-2004-OS/CD, en el Sector Tpico 2 deben emplearse para las redes areas de MT postes de concreto.

No obstante ello, a los efectos de corroborar esa determinacin se analiz tcnica y econmicamente la conveniencia de dicha alternativa tecnolgica. El anlisis tuvo en cuenta la vida til del material asociada a los costos de mantenimiento que la garantizan.


Las distintas alternativas de soportes disponibles en Per y sus caractersticas relevantes son:

Postes de concreto: este material presenta uniformidad dimensional, buena resistencia mecnica y elevada durabilidad. La utilizacin masiva de este material en el mercado reduce sus costos de adquisicin y de instalacin, as como los de sus herrajes, y por ser fabricado en Per no es necesaria su importacin ni incurrir por tanto en los costos asociados a la misma.

Postes de madera:

Los postes de madera presentan, como desventaja frente a los de concreto, una menor vida til y un mayor costo de mantenimiento, debido por un lado a la necesidad, al carecer de fundaciones, de eventuales reaplomados y por otro a su mayor tasa de rotura por impactos que obligan a su reposicin. A este ltimo costo debera sumarse el de la energa no suministrada en los casos en que la rotura del poste implica la cada de la lnea.

Postes de acero: estos postes tienen prestaciones similares a los de concreto, pero un costo superior y mayores costos de mantenimiento por los requerimientos de repintado peridico.

Costos comparativos

La comparacin entre las diferentes alternativas se realiz a nivel de armados (unidades constructivas completas) que cumplieran la misma funcin, es decir que tuvieran las mismas caractersticas dimensionales y mecnicas.

Costos de capital

Los armados evaluados y sus respectivos Valores Nuevos de Reemplazo (VNR) unitarios fueron:

Concreto Madera Metal Concreto Madera MetalAlineamiento 3 fases MT CAMT02-C3 CAMT02-A3 CAMT02-D3 $ 237,34 $ 199,36 $ 316,08Alineamiento red autoportante MT CAMT02-C4 CAMT02-A4 CAMT02-D4 $ 210,47 $ 169,00 $ 285,72Cambio de direccin 3 fases MT CAMT03-C3 CAMT03-A3 CAMT03-D3 $ 291,02 $ 224,03 $ 334,49Cambio de direccin red autoportante MT CAMT03-C4 CAMT03-A4 CAMT03-D4 $ 280,25 $ 202,13 $ 312,59Fin de lnea 3 fases MT CAMT04-C3 CAMT04-A3 CAMT04-D3 $ 326,29 $ 248,96 $ 359,42Fin de lnea red autoportante MT CAMT04-C4 CAMT04-A4 CAMT04-D4 $ 272,89 $ 188,90 $ 299,36

Cdigo SICODI VNR [usd]Nivel de tensinArmado

A los efectos de los clculos de costos la proporcin de apoyos estimada de distintos tipos fue:

Tipo de apoyo %Alineamiento 75,0%Cambio de direccin 12,5%Fin de lnea 12,5%

y los costos anuales equivalentes, para las vidas tiles que para cada tecnologa acorde al mantenimiento previsto se indica, resultaron:

CantidadUnid./km Concreto Madera Metal

Alineamiento 3 fases 9,38 $ 2 162,09 $ 1 797,84 $ 2 892,09Cambio de direccin 3 fases 1,56 $ 450,51 $ 341,49 $ 514,09Fin de lnea 3 fases 1,56 $ 488,97 $ 365,54 $ 538,13

Total 12,5 $ 3 101,57 $ 2 504,88 $ 3 944,31Vida til ao 30 17 35Costo anual equivalente VNR usd/km $ 385,04 $ 351,83 $ 482,45

VNR [usd/km]Armado


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Costos de mantenimiento

Se consideraron los siguientes costos de mantenimiento, estimando para las distintas tareas de reparacin el porcentaje del costo de instalacin del elemento nuevo que se indica.

M. Obra Equipos % Costo instalacin Total Concreto Madera Metal Concreto Madera Metal

Reaplomado $ 51,03 $ 38,01 100% $ 89,04 2,5% 5,0% 2,5% $ 27,83 $ 55,65 $ 27,83Retensado $ 21,29 $ 11,68 50% $ 16,49 2,5% 5,0% 2,5% $ 1,29 $ 2,58 $ 1,29Repintado $ 51,03 $ 38,01 20% $ 17,81 0,0% 0,0% 10,0% $ 0,00 $ 0,00 $ 22,26

0,5% 1,0% 1,0% $ 15,51 $ 25,05 $ 39,44$ 44,62 $ 83,27 $ 90,82

Tasa de reposicin anual (%)

Costo unit. [usd]Tarea

Total

Costo [usd/km]Cantidad (%)

Se han incluido dentro de los costos de mantenimiento los de reposicin de apoyos destruidos por accidentes, segn las tasas anuales consignadas. No se han sumado, por ser imposible su estimacin, los costos de ENS inherentes a la rotura de apoyos si las mismas producen interrupciones de servicio.

Costos anuales totales

Los costos totales resultaron:

Concreto Madera MetalCapital $ 385,04 $ 351,83 $ 482,45Mantenimiento $ 44,62 $ 83,27 $ 90,82

Total $ 429,66 $ 435,10 $ 573,27

Costo anual total [usd/km]Concepto

Conclusiones

Teniendo en cuenta que el costo anual total de los postes de concreto es el menor de todas las alternativas analizadas, se adopt esta tecnologa cualquiera sea el tipo de zona considerada.

Altura

Sobre caminos y calles sujetas al trnsito de vehculos pesados, para lneas de conductores expuestos de hasta 23 kV la altura libre sobre la calzada exigida segn la Tabla 232-1 del Cdigo Nacional de Electricidad es de 6,5 m, y de 7,0 m sobre carreteras y avenidas.

Respecto de las lneas de BT autoportantes inferiores, la tabla 233-1 del citado cdigo exige una separacin vertical mnima de 1,20 m, lo que implica, para lneas de BT montadas sobre apoyos de 8,00 m empotrados el 10%, una altura libre mnima sobre el terreno de 8,40 m al medio del vano de MT (ubicacin del apoyo de BT intermedio).


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Por otra parte, para no superar en las condiciones crticas (mnima temperatura o viento mximo) la mxima tensin admisible por los conductores de AA (8 kg/mm2) la flecha vertical a 50 C para las menores secciones de conductores a utilizar y vanos de 80 m no deber ser inferior a 1,80 m.

Los postes de concreto 12/200/120/300 normalizados en el SICODI para lneas de MT, empotrados el 10%, es decir con una altura til de 10,80 m, para conductores sujetos a 0,20 m de la cima del poste permiten una altura libre de los conductores sobre el suelo de 8,80 m, lo que deja un margen de 0,40 m para eventuales irregularidades topogrficas.

Cargas de rotura

Para los postes de alineamiento, en funcin de las solicitaciones a que estarn expuestos (cargas de viento) una carga de rotura de 200 kg indicada en el punto anterior satisface los coeficientes de seguridad exigidos. Esta carga de rotura se estim tambin suficiente para los apoyos especiales, por utilizarse en stos retenidas para absorber el mayor tiro de los conductores.

Apoyos especiales

Se ha considerado en los costos una retenida por cada apoyo especial.

Conductores

Tecnologa

De acuerdo a lo establecido en el Anexo N 6 de la Resolucin N 329-2004-OS/CD, para todas las zonas del Sector Tpico 2 (en su totalidad sin contaminacin salina) se han adoptado para las redes areas de MT:

Conductores desnudos en todo lugar donde su uso sea factible. Para cargas pequeas a medianas el anlisis indic la conveniencia de conductores de aleacin de aluminio, mientras que para cargas ms elevadas resulta ms conveniente, y as se lo tuvo en cuenta en el modelo de optimizacin, el uso de conductores de cobre.

Conductores autoportantes en zonas donde la utilizacin de conductores desnudos no es posible por la necesidad de respetar distancias mnimas de seguridad a construcciones existentes.

Al igual que para conductores desnudos, conviene utilizar aluminio para cargas menores y cobre para corrientes mayores.

Secciones ptimas

Para la evaluacin econmica de las distintas secciones disponibles se tuvieron en cuenta no slo los costos de los conductores en s sino tambin los de sus apoyos.


Cdigo VNR Descripcin VNR [usd] Resistencia [Ohm/km] I adm [A]

AA01603 RED AEREA CONDUCTOR DE AA O SIMIL. 3x16 mm2 $ 7 544,05 2,108 100AA02503 RED AEREA CONDUCTOR DE AA O SIMIL. 3x25 mm2 $ 7 624,17 1,381 125AA03503 RED AEREA CONDUCTOR DE AA O SIMIL. 3x35 mm2 $ 7 704,29 0,975 160AA05003 RED AEREA CONDUCTOR DE AA O SIMIL. 3x50 mm2 $ 8 356,64 0,693 195AA07003 RED AEREA CONDUCTOR DE AA O SIMIL. 3x70 mm2 $ 9 037,63 0,509 235AA09503 RED AEREA CONDUCTOR DE AA O SIMIL. 3x95 mm2 $ 10 319,49 0,359 300AA12003 RED AEREA CONDUCTOR DE AA O SIMIL. 3x120 mm2 $ 10 439,67 0,286 340AA15003 RED AEREA CONDUCTOR DE AA O SIMIL. 3x150 mm2 $ 12 082,05 0,228 395AA18503 RED AEREA CONDUCTOR DE AA O SIMIL. 3x185 mm2 $ 12 322,40 0,184 455AA24003 RED AEREA CONDUCTOR DE AA O SIMIL. 3x240 mm2 $ 13 524,14 0,138 545 CU01003 RED AEREA CONDUCTOR DE COBRE 3x10 mm2 $ 8 986,24 1,870 82 CU01603 RED AEREA CONDUCTOR DE COBRE 3x16 mm2 $ 9 106,42 1,170 115 CU02503 RED AEREA CONDUCTOR DE COBRE 3x25 mm2 $ 9 707,29 0,741 145 CU03503 RED AEREA CONDUCTOR DE COBRE 3x35 mm2 $ 10 628,63 0,534 180 CU05003 RED AEREA CONDUCTOR DE COBRE 3x50 mm2 $ 13 404,06 0,395 225 CU07003 RED AEREA CONDUCTOR DE COBRE 3x70 mm2 $ 14 085,05 0,273 280 CU09503 RED AEREA CONDUCTOR DE COBRE 3x95 mm2 $ 16 897,25 0,201 345 CU12003 RED AEREA CONDUCTOR DE COBRE 3x120 mm2 $ 20 302,20 0,159 400 CU15003 RED AEREA CONDUCTOR DE COBRE 3x150 mm2 $ 23 846,29 0,127 465 CU18503 RED AEREA CONDUCTOR DE COBRE 3x185 mm2 $ 30 896,52 0,103 530

El siguiente grfico muestra la relacin entre el costo total por km de cada seccin de conductor y la corriente en el momento inicial. El costo total est integrado por el costo de las prdidas de energa elctrica calculadas con el factor de carga de la red MT (su Valor Actual para los treinta aos de vida til descontado a la tasa del 12% anual establecida en la LCE, art. 79) a su costo al ingreso de la red de distribucin, ms el costo de la inversin en el instante cero. La corriente inicial crece a la tasa de aumento adoptada para la demanda de potencia mxima durante los cuatro aos del perodo tarifario y luego se mantiene constante durante los siguientes 26 aos. El Valor Actual del costo total por km para cada una de las diferentes secciones en funcin de la corriente inicial transportada es el siguiente:


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RED AREA MT COBRE DESNUDO

$ 0

$ 20 000

$ 40 000

$ 60 000

$ 80 000

$ 100 000

$ 120 000

$ 140 000

$ 160 000

0 50 100 150 200 250 300 350 400

Corriente [A]

VPN

tota

l [us

d/km

]

3x10 mm2

3x16 mm2

3x25 mm2

3x35 mm2

3x50 mm2

3x70 mm2

3x95 mm2

3x120 mm2

3x150 mm2

3x185 mm2

Envolvente

RED AREA MT AA O SIMIL. DESNUDO

$ 0

$ 20 000

$ 40 000

$ 60 000

$ 80 000

$ 100 000

$ 120 000

$ 140 000

$ 160 000

$ 180 000

$ 200 000

0 50 100 150 200 250 300 350 400

Corriente [A]

VPN

tota

l [us

d/km

]

3x16 mm2

3x25 mm2

3x35 mm2

3x50 mm2

3x70 mm2

3x95 mm2

3x120 mm2

3x150 mm2

3x185 mm2

3x240 mm2

Envolvente

Analizando las envolventes de los conductores de Cu y de AA, segn el grfico que sigue:


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RED AREA MT: Cu vs. AA (conductores desnudos)

$ 0

$ 20 000

$ 40 000

$ 60 000

$ 80 000

$ 100 000

$ 120 000

$ 140 000

$ 160 000

$ 180 000

$ 200 000

0 50 100 150 200 250 300 350 400

Corriente [A]

VPN

tota

l [us

d/km

]

Conductores de cobre

Conductores de aluminio

Lmite AA

se observa que para corrientes de hasta 225 A resulta conveniente la utilizacin de conductores de AA, no as para intensidades mayores.



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Secciones ptimas

Material Seccin I max [A]3x10 mm2 No utilizado3x16 mm2 No utilizado3x25 mm2 No utilizado3x35 mm2 No utilizado3x70 mm2 No utilizado3x95 mm2 No utilizado

3x120 mm2 No utilizado3x150 mm2 No utilizado3x185 mm2 3553x16 mm2 33x25 mm2 43x35 mm2 153x50 mm2 193x70 mm2 253x95 mm2 No utilizado

3x120 mm2 433x185 mm2 513x240 mm2 225

Cu

AA

Aislamiento

Para evaluar el tipo de aislacin a utilizar en las redes de MT se deberan analizar los costos anuales totales (inversin ms explotacin) de las tecnologas disponibles: porcelana y orgnicos, siendo los factores determinantes sus precios y las condiciones climticas en que debern operar, que definen el nivel de acumulacin de contaminantes y por lo tanto de prdidas de energa asociadas a cada tecnologa.

Los aisladores orgnicos son ms caros pero presentan un comportamiento ms favorable en ambientes salinos. Pero esta ventaja no es tal en la regin del sector en anlisis (Piura), lejos del mar, razn por la cual el uso de estos aisladores no producir una reduccin de costos de mantenimiento que compense su mayor costo de instalacin.

Consecuentemente se ha determinado como opcin ms conveniente el uso de aisladores de porcelana.

2.2.2.2.2 Baja tensin

Para definir los tipos de red y tecnologas ms convenientes para las redes areas de BT se realiz un anlisis similar al descripto para el caso de MT, analizando sus principales componentes, a saber:

Apoyos Conductores


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Apoyos

Tecnologa

De acuerdo a lo establecido en el Anexo N 6 de la Resolucin N 329-2004-OS/CD, en las redes areas de BT del Sector Tpico 2 deben emplearse postes de concreto.

No obstante ello y tal como se hizo para la red de MT, la conveniencia de la tecnologa seleccionada fue corroborada utilizando la misma metodologa de anlisis.

La comparacin entre alternativas tambin se realiz a nivel de armados completos.


Se analizaron las mismas alternativas que las comparadas para redes de MT, a saber:

Postes de concreto Postes de madera Postes de acero Costos Costos de capital

Los Valores Nuevos de Reemplazo (VNR) unitarios de los armados evaluados son:

Concreto Madera Metal Concreto Madera MetalAlineamiento SP red autoportante BT CABT02-C4 CABT02-A4 CABT02-D4 $ 113,15 $ 98,60 $ 158,23Cambio de direccin SP red autoportant BT CABT03-C4 CABT03-A4 CABT03-D4 $ 120,09 $ 106,58 $ 162,16Fin de lnea SP red autoportante BT CABT04-C4 CABT04-A4 CABT04-D4 $ 120,82 $ 107,31 $ 162,89

Cdigo SICODI VNR [usd]Nivel de tensinArmado

Se hicieron para estas alternativas las mismas consideraciones de vida til y de costos de mantenimiento que para los apoyos de MT, y sus costos anuales equivalentes resultaron:

CantidadUnid./km Concreto Madera Metal

Alineamiento 3 fases 18,75 $ 2 121,56 $ 1 848,75 $ 2 966,81Cambio de direccin 3 fases 3,13 $ 375,28 $ 333,06 $ 506,75Fin de lnea 3 fases 3,13 $ 377,56 $ 335,34 $ 509,03

Total 25 $ 2 874,41 $ 2 517,16 $ 3 982,59Vida til ao 30 20 35Costo anual equivalente VNR usd/km $ 356,84 $ 336,99 $ 487,14

Armado VNR [usd/km]


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Costos de mantenimiento

Se consideraron los siguientes costos de mantenimiento, considerando para las distintas tareas de reparacin el cincuenta por ciento del costo de instalacin del elemento nuevo:

M. Obra Equipos% Costo

instalacin

Total Concreto Madera Metal Concreto Madera Metal

Reaplomado $ 27,48 $ 19,01 100% $ 46,49 2,5% 5,0% 2,5% $ 29,06 $ 58,11 $ 29,06Retensado $ 21,29 $ 11,68 50% $ 16,49 2,5% 5,0% 2,5% $ 2,58 $ 5,15 $ 2,58Repintado $ 27,48 $ 19,01 20% $ 9,30 0,0% 0,0% 10,0% $ 0,00 $ 0,00 $ 23,25

0,5% 1,0% 1,0% $ 14,37 $ 25,17 $ 39,83$ 46,00 $ 88,44 $ 94,70Total

Costo [usd/km]Cantidad (%)

Tarea

Tasa de reposicin anual (%)

Costo unit. [usd]

Costos anuales totales

Los costos totales resultaron:

Concreto Madera MetalCapital $ 356,84 $ 336,99 $ 487,14Mantenimiento $ 46,00 $ 88,44 $ 94,70

Total $ 402,84 $ 425,43 $ 581,84

Concepto Costo anual total [usd/km]

Conclusiones

Al igual que en MT, la tecnologa de postacin ms conveniente para las redes de BT resulta la de concreto.

Alturas

Sobre caminos y calles sujetas al trnsito de vehculos pesados, para lneas de conductores expuestos o autoportantes de hasta 750 V la altura libre exigida sobre la calzada segn la Tabla 232-1 del Cdigo Nacional de Electricidad es de 5,50 m, y de 6,50 m sobre carreteras y avenidas.

Por otra parte, para no superar en las condiciones crticas (mnima temperatura o viento mximo) la mxima tensin admisible por los conductores de AA (8 kg/mm2) la flecha vertical a 50 C para cualquiera de las secciones de conductores autoportantes a utilizar y vanos de 40 m no deber ser inferior a 1,00 m.

Los postes de concreto 9/200/120/255 normalizados en el SICODI para alineamiento de lneas de BT autoportantes, empotrados el 10%, es decir con una altura til de 8,10 m, para conductores sujetos a 0,20 m de la cima del poste permiten una altura libre de los conductores sobre el suelo de 6,90 m, lo que deja un margen de 0,40 m para eventuales irregularidades topogrficas.


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Cargas de rotura

Para los postes de alineacin, en funcin de las solicitaciones a que estarn expuestos (cargas de viento) la carga de rotura de 200 kg antes indicada satisface los coeficientes de seguridad exigidos.

Dado que an utilizando retenidas para absorber el mayor tiro de los conductores los apoyos especiales estarn sometidos a solicitaciones mayores, se consider adecuada la carga de rotura de 300 kg correspondiente a los postes 9/300/120/255 normalizados por el SICODI para ese uso.

Apoyos especiales

A los efectos de los clculos de costos la proporcin estimada de apoyos de distintos tipos es la misma que para las redes de MT:

Alineamiento 75%Cambio de Direccin 12.5%Fin de Lnea 12.5%

Tipo de Apoyo %

Se ha considerado en los costos una retenida por cada apoyo especial.

Conductores

Tecnologa

En el Anexo N 6 de la Resolucin N 329-2004-OS/CD, para todas las zonas del Sector Tpico 2 (en su totalidad sin contaminacin salina) se han adoptado para las redes areas de BT cables autoportantes.

Se considera correcta la eleccin de conductores aislados autoportantes dada la mayor continuidad de servicio y seguridad contra robo de energa que ofrece la aislacin de polietileno reticulado.

Respecto del material de los conductores, como se indica ms adelante el aluminio presenta un costo total menor en relacin al cobre slo hasta un cierto nivel de carga, pasado el cual los conductores de cobre resultan ms convenientes.

Secciones ptimas

Para la evaluacin econmica de las distintas secciones disponibles se tuvieron en cuenta no slo los costos de los conductores en s sino tambin los de sus apoyos.



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Conductores Autoportantes

Cdigo VNR Descripcin VNR (US$)

Resistencia [Ohm/km] I adm [A]

AS01613 RED AEREA SP AUTOPORTANTE DE AL O SIMIL. 3x16 mm2 + portante $ 6 501,10 2,406 49AS02513 RED AEREA SP AUTOPORTANTE DE AL O SIMIL. 3x25 mm2 + portante $ 7 048,57 1,540 76AS03513 RED AEREA SP AUTOPORTANTE DE AL O SIMIL. 3x35 mm2 + portante $ 7 742,91 1,110 96AS05013 RED AEREA SP AUTOPORTANTE DE AL O SIMIL. 3x50 mm2 + portante $ 8 433,38 0,822 117AS07013 RED AEREA SP AUTOPORTANTE DE AL O SIMIL. 3x70 mm2 + portante $ 9 715,24 0,568 152AS09513 RED AEREA SP AUTOPORTANTE DE AL O SIMIL. 3x95 mm2 + portante $ 12 465,90 0,411 190AS12013 RED AEREA SP AUTOPORTANTE DE AL O SIMIL. 3x120 mm2 + portante $ 14 148,34 0,325 240AS15013 RED AEREA SP AUTOPORTANTE DE AL O SIMIL. 3x150 mm2 + portante $ 15 697,26 0,228 300CS01013 RED AEREA SP AUTOPORTANTE DE CU 3x10 mm2 + portante $ 7 182,09 1,870 43CS01613 RED AEREA SP AUTOPORTANTE DE CU 3x16 mm2 + portante $ 7 729,55 1,170 68CS02513 RED AEREA SP AUTOPORTANTE DE CU 3x25 mm2 + portante $ 9 518,82 0,741 107CS03513 RED AEREA SP AUTOPORTANTE DE CU 3x35 mm2 + portante $ 10 360,04 0,534 132CS05013 RED AEREA SP AUTOPORTANTE DE CU 3x50 mm2 + portante $ 14 642,39 0,395 165CS07013 RED AEREA SP AUTOPORTANTE DE CU 3x70 mm2 + portante $ 15 149,80 0,273 206CS09513 RED AEREA SP AUTOPORTANTE DE CU 3x95 mm2 + portante $ 23 027,90 0,201 254CS12013 RED AEREA SP AUTOPORTANTE DE CU 3x120 mm2 + portante $ 23 027,90 0,159 320

El siguiente grfico muestra la relacin entre el costo total por km de cada seccin de conductor y la corriente en el momento inicial. El costo total est integrado por el costo de las prdidas de energa elctrica calculadas con el factor de carga de la red BT (su Valor Actual para los treinta aos de vida til descontado a la tasa del 12% anual establecida en la LCE, art. 79) a su costo al ingreso de la red de distribucin, ms el costo de la inversin en el instante cero. La corriente inicial crece a la tasa de aumento adoptada para la demanda de potencia mxima durante los cuatro aos del perodo tarifario y luego se mantiene constante durante los siguientes 26 aos. El Valor Actual del costo total por km para cada una de las diferentes secciones en funcin de la corriente inicial transportada es el siguiente:


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RED AREA SP CONDUCTOR ALUMINIO AUTOPORTANTE

$ 5 000

$ 15 000

$ 25 000

$ 35 000

$ 45 000

$ 55 000

$ 65 000

$ 75 000

$ 85 000

0 50 100 150 200 250Corriente [A]

VPN

tota

l [us

d/km

]

3x16 mm2

3x25 mm2

3x35 mm2

3x50 mm2

3x70 mm2

3x95 mm2

3x120 mm2

3x150 mm2

Envolvente

RED AREA SP CONDUCTOR COBRE AUTOPORTANTE

$ 5 000

$ 15 000

$ 25 000

$ 35 000

$ 45 000

$ 55 000

$ 65 000

$ 75 000

0 50 100 150 200 250Corriente [A]

VPN

tota

l [us

d/km

]

3x10 mm2

3x16 mm2

3x25 mm2

3x35 mm2

3x50 mm2

3x70 mm2

3x95 mm2

3x120 mm2

Envolvente


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Analizando las envolventes de los conductores de Cu y de Al, segn el grfico que sigue:

RED AREA SP BT: Cu vs. Al (conductores autoportantes)

$ 0

$ 10 000

$ 20 000

$ 30 000

$ 40 000

$ 50 000

$ 60 000

$ 70 000

$ 80 000

$ 90 000

0 50 100 150 200 250

Corriente [A]

VPN

tota

l [us

d/km

]

Conductores de cobre

Conductores dealuminioLmite AA

Se ve que hasta corrientes del orden de 115 A el costo de utilizar cobre o aluminio es prcticamente el mismo, por lo que por las razones expuestas en 0 se adopt aluminio, mientras que para cargas mayores se han utilizado conductores de cobre.



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Secciones ptimas

Material Seccin I max [A]3x10 mm2 + portante No utilizado3x16 mm2 + portante 243x25 mm2 + portante No utilizado3x35 mm2 + portante 523x50 mm2 + portante No utilizado3x70 mm2 + portante No utilizado3x95 mm2 + portante No utilizado3x120 mm2 + portante 2143x16 mm2 + portante 93x25 mm2 + portante 163x35 mm2 + portante No utilizado3x50 mm2 + portante 243x70 mm2 + portante No utilizado3x95 mm2 + portante No utilizado3x120 mm2 + portante No utilizado3x150 mm2 + portante 115

Cu

Al

2.2.2.3 Subestaciones MT/BT

Para la seleccin de las subestaciones de MT/BT para en el estudio de optimizacin se tuvieron en cuenta tanto las premisas establecidas en la Resolucin N 329-2004-OS/CD como la experiencia propia y de otras empresas distribuidoras.

Los tipos y mdulos de subestaciones preseleccionados fueron los siguientes:

2.2.2.3.1 Monopostes Monofsicas: hasta 25 kVA en potencias normalizadas de 5, 10, 15 y 25

kVA sobre apoyos de concreto Trifsicas: hasta 75 kVA en potencias normalizadas de 10, 15, 25, 37.5,

50 y 75 kVA sobre apoyos de concreto 2.2.2.3.2 Bipostes

Trifsicas: hasta 630 kVA en potencias normalizadas de 100, 160, 200, 315, 400 y 630 kVA sobre estructuras de concreto

2.2.2.3.3 Compactas pedestal Trifsicas: hasta 630 kVA en potencias normalizadas de 100, 160, 200,

315, 400 y 630 kVA. 2.2.2.4 Alumbrado pblico 2.2.2.4.1 Tecnologas

De todas las fuentes de luz disponibles para alumbrado vial se han descartado las siguientes:


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1. Lmparas incandescentes: por sus bajos rendimiento y vida media (alrededor de 20 lm/W y 1000 horas, respectivamente) no son fuentes aptas para un sistema de A P eficiente.

2. Lmparas fluorescentes: si bien tienen mejor rendimiento y vida til que las incandescentes (50 lm/W y 7500 horas, respectivamente), estos valores tampoco resultan suficientes, no siendo adems aptas para este uso por ser muy sensibles al fro y a la humedad en el arranque y, por su forma, difciles de adaptar a luminarias con el necesario control del flujo luminoso.

3. Lmparas de halogenuros metlicos: estas lmparas (mercurio halogenado, por ejemplo) son de buen rendimiento y vida til y tienen adems un excelente rendimiento en color, por lo que son insustituibles en estudios de TV, etc. Pero su flujo luminoso se deprecia rpidamente, sus equipos auxiliares son costosos y el tiempo de reencendido es largo (del orden de los 4 minutos, a menos que se las utilice con ignitores de alta tensin, para los que no son aptas las luminarias corrientes). Por lo tanto tampoco resultan aptas para AP, donde por razones de seguridad toda interrupcin debe limitarse al mnimo posible.

4. Lmparas mezcladoras: estas lmparas tienen los inconvenientes de las incandescentes y son de peor performance que las de vapor de Hg comunes, por lo que tampoco se las ha considerado.

5. Lmparas de sodio de baja presin: si bien tienen un rendimiento lumnico muy alto, su luz monocromtica las hace inconvenientes para usos generales, como AP. Adems su alto contenido de sodio representa una desventaja ecolgica al momento de retirarlas al fin de su vida til.

Slo resta entonces considerar, dentro de las lmparas de mejor rendimiento, las siguientes:

1. Lmparas de descarga de alta presin a. Vapor de mercurio (en proceso de desaparicin, por su mayor

consumo en relacin con las de sodio y por su pobre rendimiento en color).

b. Vapor de sodio (que son hasta la fecha las universalmente adoptadas para sistemas de AP).

2. Lmparas de tecnologas nuevas c. Lmparas de induccin: estas lmparas tienen un alto

rendimiento lumnico y prolongada vida til. d. LEDs: Estas lmparas tienen rendimiento superior a las de

descarga y su vida til es considerablemente mayor.

Si bien ya se fabrican comercialmente algunas luminarias viales para lmparas de estas promisorias nuevas tecnologas, no las hay todava en produccin por parte de los principales fabricantes, que son quienes garantizan datos fotomtricos confiables, y las pocas instalaciones ya en servicio tienen an carcter experimental.

Consideramos en consecuencia que la experiencia mundial de uso comercial de estas nuevas tecnologas para iluminacin vial es an insuficiente como para tomarlas de referencia para este estudio, por lo que slo se consideraron en el mismo lmparas convencionales de descarga.

A efectos de seleccionar la ms conveniente de entre stas se efectu una comparacin econmica entre lmparas de vapor de sodio y de mercurio equivalentes, es decir del mismo flujo luminoso, teniendo en cuenta su costo inicial, vida til y consumo.

Nominal C/balastoW W lm h aos usd usd/ao kWh usd usd

Vapor de Na 150 170 14500 12000 3,0 $ 12,22 $ 5,09 680 $ 37,11 $ 42,20Vapor de Hg 250 266 14000 16000 4,0 $ 9,46 $ 3,11 1064 $ 58,07 $ 61,19

Consumo anual

Costo totalTipo

Potencia Flujo luminoso

Costo inicialVida til Anualidad

Las hiptesis consideradas para la comparacin son:

Costo de la energa [USD/MWh] 54,58 Tiempo de funcionamiento anual [h] 4.000

Dado que el costo anual total de la lmpara de Hg es, a pesar de su mayor vida til y menor precio, casi un 50% superior al de la de Na, slo se tendr en cuenta esta ltima para el diseo del sistema de AP.

2.2.2.4.2 Sistema de control de encendido

A los efectos de poder medir el consumo del sistema de AP, alimentado por conductores piloto adicionales a los de fase de la red de distribucin, se consider su control convencional desde cada SED mediante equipos de comando centralizado para el encendido y apagado conjunto de todas las luminarias del respectivo sector.

2.3 Costos Estndar de Inversin

2.3.1 Criterios generales

El estudio tom como base para el clculo de los costos unitarios de inversin, utilizados tanto para la definicin de las tecnologas adaptadas como para el clculo del VNR, los datos del SICODI-GART vigente (2005), disponible en el sitio web de la GART, http://www2.osinerg.gob.pe/gart.htm.


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Las inversiones y costos estn expresados en moneda del 31 de diciembre de 2008 y no incluyen el Impuesto General a las Ventas (IGV). Los valores en dlares se calcularon utilizando el tipo de cambio de 3,142 nuevos soles por dlar vigente al 31 de diciembre de 2008.

En el siguiente esquema se muestra la estructuracin de los costos unitarios de inversin:

De la base del SICODI se tomaron: Los costos directos: materiales, mano de obra y equipos. La incidencia de los costos de almacenamiento en los costos de los

materiales. La incidencia de los gastos generales e indirectos y del margen del

contratista en los costos de mano de obra y de equipos. Los costos indirectos de obra: ingeniera y recepcin, gastos generales e

intereses intercalarios. La conformacin de los amados constructivos: cantidades de materiales y

de horas de mano de obra (cuadrillas) y de equipos de construccin y transporte (gras, camiones, camionetas, etc.) segn sus rendimientos.

Valor Agregado de Distribución VAD

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