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Scientia et Technica Año XVII, No 51, Agosto de 2012. Universidad Tecnológica de Pereira. ISSN 0122-1701

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Reubicación óptima de transformadores de
distribución para reducción de pérdidas técnicas
Optimal relocation of distribution transformers to reduce technical losses
Camilo Andrés Acosta Urrego1, Ramón Alfonso Gallego Rendón2, Ricardo Hincapie Isaza3
Ingeniería Eléctrica,Universidad Tecnológica de Pereira, Pereira, Colombia
caanacosta@utp.edu.co
ragr@utp.edu.co
rahincapie@gmail.com

Resumen— Un gran porcentaje de pérdidas técnicas halladas en
sistemas de distribución corresponden a los transformadores.
Para solucionar este problema, se propone una metodología para
reubicar en forma adecuada estos elementos en el sistema, con el
fin de mejorar su cargabilidad yeficiencia, y por ende disminuir
sus pérdidas. Adicionalmente se presenta un nuevo modelo, el
cual tiene en cuenta los costos operativos1 y de inversión del
sistema. La metodología es validada con un sistema de
dimensiones reales, en el cual se refleja el impacto en la
reducción del costo de pérdidas en estos elementos.
Palabras clave— optimización, reubicación de transformadores,
recocidosimulado.
Abstract— A large percentage of technical losses in distribution
systems correspond to transformers. To solve this problem, this
paper proposes a new methodology for optimal relocation of
these devices in the system in order to improve their
chargeability and efficiency and with this is reduce their losses.
A new model is presented, which takes into account operating
and investmentcosts of the system. The methodology is validated
on a real test feeder, which reflects the reduction in the losses.
Key Word — optimization, relocation of transformers, simulated
annealing.

I.

INTRODUCCIÓN

Las redes de distribución de energía eléctrica que operan en
los niveles de tensión 1 y 2 definidos en [1], son las
encargadas de suministrar el fluido eléctrico a los usuariosresidenciales, comerciales, industriales y alumbrado público.
Los principales elementos presentes en estas redes son:
subestaciones y transformadores de distribución, redes
primarias y secundarias, acometidas y medidores.

1

Ingeniero Eléctrico, Joven Investigador Colciencias-UTP
Grupo de Planeamiento en Sistemas Eléctricos- GP UTP

Fecha de Recepción: 18 de Mayo de 2012
Fecha deAceptación: 30 de Agosto de 2012

En los sistemas de distribución se contabilizan altos
porcentajes de pérdidas técnicas y no-técnicas de potencia,
por lo que el esfuerzo de las empresas de distribución está
centrado en la eliminación de las pérdidas no técnicas y en la
reducción de las pérdidas técnicas. La mayor cantidad de
pérdidas técnicas se presentan en los transformadores, debido
a que suscapacidades nominales2 son muy superiores a la
demanda máxima que atienden o porque se encuentran
sobrecargados, lo que ocasiona que operan en una región de
baja eficiencia y además disminuyendo3 su periodo de vida
útil. Cuando estos dispositivos operan cerca a sus valores
nominales, sus pérdidas son más bajas, por lo que su
eficiencia aumenta [2-4]. Los transformadores presentan doscomponentes representativas de pérdidas: en el núcleo
(asociadas a la magnetización y corrientes de Eddy por
variación del flujo magnético) y en el cobre (asociadas a la
carga atendida y que varían de acuerdo a la característica de
la demanda). Las pérdidas en el núcleo dependen de la
magnitud del voltaje y la frecuencia a la cual se alimenta el
transformador (presentan variaciones muy pequeñas,por lo
tanto se pueden asumir constantes), y las pérdidas en el cobre
representan la pérdida de energía por calentamiento de los
bobinados por efecto Joule.
En estudios realizados en [4-5] para redes de distribución en
el nivel de tensión 1, se destacan las pérdidas en el
transformador de distribución y la red secundaria. Con base
en estos análisis se deduce la importancia de contar con...