Ingenieria Electrica

OPTIMIZACIÓN DEL NÚMERO DE TRANSFORMADORES EN EL HOSPITAL PROVINCIAL DE CIENFUEGOS PARA MÍNIMAS PÉRDIDAS DE ENERGÍA Dr. Enrique Arturo Padrón Padrón Centro de Estudios de Energía y Medio Ambiente, Universidad de Cienfuegos. apadron@fmec.ucf.edu.cu Dr. Ignacio Pérez Abril, Dpto. de Electroenergética, UCLV, iperez@uclv.edu.cu Ing. Otto De la Paz Alegret, Director de Inversiones, Hospital ProvincialGustavo Aldereguía de Cfgos. otto@gal.sld.cu RESUMEN A menudo en los diseños de los sistemas de suministro eléctrico el número de subestaciones unitarias carece de un análisis técnico económico riguroso que avale dicho resultado. El presente trabajo aborda un estudio sobre el comportamiento de las pérdidas por concepto de transformación en el hospital provincial Clínico Quirúrgico “GustavoAldereguía Limas de Cienfuegos, así como la comparación, en cuanto a costos de operación, con el esquema que, garantizando los requerimientos técnicos, sus pérdidas de explotación sean mínimas. Un estudio del comportamiento diario de las cargas en todas las subestaciones unitarias permitió conocer el grado de subutilización que presentan las mismas, ninguna sobrepasa el 40% de su capacidad nominal. Alaplicar el algoritmo de optimización CLUSTA para determinar el número óptimo de subestaciones unitarias para mínimos costos totales los resultados reflejan que se puede reducir un tercio de las mismas manteniendo los parámetros técnicos.

INTRODUCCIÓN Los sistemas de suministro eléctrico con dos niveles de voltaje o sistemas de distribución a centros de cargas, parten de una subestaciónprincipal que reduce el voltaje del sistema electroenergético a un nivel de distribución primaria, que suministra la energía eléctrica a varias subestaciones unitarias que reducen el voltaje al nivel de utilización, distribución secundaria [7]. Al acometer el proyecto de este tipo de sistema surge el problema de determinar el número, ubicación y capacidad de las subestaciones y de cómo distribuir losreceptores de energía eléctrica entre las distintas subestaciones disponibles. Por ejemplo, la determinación del número de subestaciones unitarias a utilizar en un sistema de suministro eléctrico está influenciada por varios factores: si se aumenta el número de subestaciones unitarias estas se encontrarán más cerca de los receptores y por ende disminuirán las longitudes de los cables de bajo voltaje ycon ello las pérdidas en las transferencias de energía a ese voltaje, pero en este caso aumentan las longitudes de los alimentadores primarios y aumentan los costos de instalación debido al incremento del número de transformadores y la posible subutilización de los mismos acarrea pérdidas adicionales por concepto de pérdidas de núcleo. La ubicación de las subestaciones depende, lógicamente, delnúmero de estas y de la distribución de los receptores en grupos o conjuntos. Para el planteamiento y la solución de este problema se necesita un modelo matemático que mida la calidad de una solución dada y permita resolver el problema mediante un método de optimización. Ante el problema de determinar una configuración racional del esquema de suministro sustentada en la valoración de los costostotales de inversión y de explotación y en el cumplimiento de los requerimientos técnicos para la explotación segura del sistema, es necesario realizar dos tipos de selecciones: 1) Selección de la configuración general, estructura del circuito, lo que es lo mismo: • • • ¿Qué receptores se alimentan directamente de las subestaciones unitarias? ¿Cuál es el número óptimo de subestaciones unitarias?¿Dónde se ubican estas subestaciones?

2) Selección técnico-económica de los elementos que intervienen en el circuito. Transformadores, conductores, interruptores, etc. Ambas selecciones están estrechamente interrelacionadas, una depende de la otra y viceversa. Desarrollo El hospital provincial Gustavo Aldereguía Limas presenta un sistema de suministro eléctrico con tres niveles de voltajes de...