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Análisis de la demanda eléctrica para determinar las pérdidas técnicas en el sistema eléctrico de distribución a nivel de 13.8 kV en el alimentador 1 de la subestación Salcedo perteneciente a ELEPCO S.A.
(Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi; Facultad de Ciencias de la Ingeniería y Aplicadas; Ingeniería Eléctrica en Sistemas Eléctricos de Potencia, 2018-02) Ramírez Erazo, Marco Antonio; Villa Morales, Cristian Gabriel; Lema Guamán, Edwin Marcelo
El presente trabajo se propone un análisis para cuantificar las pérdidas técnicas en el alimentador 1 de la subestación Salcedo perteneciente a ELEPCO S. A. Se analizará la fundamentación teórica y metodológica para la determinación de estas pérdidas. La información es obtenida del levantamiento de datos actualizados del alimentador y contrastado con la base de datos de la empresa. La metodología utilizada se basa en la simulación y corrida de flujos de potencia mediante el software Cymdist, el cual permite determinar los parámetros actuales de la red a demanda máxima, esto ayudará a evaluar las pérdidas y perfiles de voltaje en la red, y proponer alternativas que permitan reducir las mismas y mostrar los beneficios económicos de las propuestas pertinentes. Por último, se plantean las conclusiones y recomendaciones del análisis realizado.
Análisis de la influencia sobre los alimentadores primarios 23/13.8 kv debido al ingreso en el sistema de cargas de tracción (metro).
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC)., 2019-08) Caguana Lalaleo, Hugo Daniel; Peña Pavón, Angel Homero; Lema Guamán, Edwin Marcelo
El presente proyecto de titulación tiene como finalidad el estudio del comportamiento eléctrico de los alimentadores de 23/13.8 kV ante el ingreso del sistema de tracción metro. El suministro de energía para el sistema eléctrico metro se realizara a nivel de 13.8 kV, desde tres subestaciones, los mismos que constan de transformadores de tres devanados y de rectificadores que provee corriente continua de 1 kV para la alimentación del sistema de tracción. En el presente estudio técnico se realiza una modelación detallada del sistema eléctrico del metro, considerando dos escenarios básicos antes y después del ingreso del metro, con el objetivo de realizar estudios de flujos de potencia y de armónicos, obteniendo así los perfiles de voltaje, cargabilidad de transformadores y conductores de los alimentadores de estudio. Como resultados del estudio de cargabilidad de estableció que el Sistema metro con los 0,45 MVA de demanda requerido, incrementaría en un 20% la demanda proyectada del sistema eléctrico, en consecuencia el sistema de 13.8 kV, podrá abastecer a largo plazo la alimentación requerida por el metro. Finalmente se obtiene que la cargabilidad de los conductores y de los transformadores se encuentra dentro del rango permitido con una reserva del 25%, sin presentar ninguna sobrecarga. Las variaciones de voltaje se encuentran dentro del 8% permitido por la regulación CONELEC 005/18. Otro de los resultados que se obtuvo con el presente estudio, es determinar el contenido de armónicos presentes en la red al ingresar el metro, llegando a la conclusión que debido a la presencia de los rectificadores de 12 pulsos no presentan porcentajes de armónicos fuera de los niveles establecidos por la regulación IEEE – 519.
Análisis del impacto en la confiabilidad de un alimentador con la utilización de almacenamiento distribuido de energía
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC)., 2019-02) Llambo Salazar, Henry Paul; Pallo Oña, Cristian Israel; Lema Guamán, Edwin Marcelo
En este estudio se analiza la comparación de los índices de confiabilidad del Alimentador Picaihua, antes y después de introducir almacenadores distribuidos de energía. Además, se encontró diferentes tipos de almacenadores de energía de los cuales se seleccionó la fuente de potencia ininterrumpible que abastecerá al sistema de distribución. En este análisis se realiza diversos cálculos basados en los índices de confiabilidad del sistema, tales como TTIK, FMIK, SAIDI, SAIFI, CAIDI, tiempos de reparación, energía no suministrada y otros. Para realizar estos cálculos, al alimentador se dividió en siete tramos equitativamente, los mismos que fueron asignados dependiendo a la densidad de carga instalada. Seguidamente, se realizó cálculos de la demanda en cada transformador instalado, tomando como referencia a los estratos de los clientes que se encuentran conectados a los circuitos secundarios de los transformadores de distribución, procedemos a proyectar la demanda para un periodo de diez años para posteriormente dimensionar los bancos de baterías que vamos a necesitar para mejorar estos índices antes mencionados. Para finalizar con este tema de investigación acerca de los índices de calidad del servicio técnico de distribución, se realizó un estudio comparativo de confiabilidad entre el actual estado del alimentador, y el alimentador con la implementación de los almacenadores de energía, donde se concluye que al instalar los almacenadores que tienen diferentes tiempos de autonomía de 15 minutos, 30 minutos y una hora, se obtuvo que el TTIK reduce notablemente sus valores, lo cual da a entender que el sistema obtuvo mayor confiabilidad en el periodo de análisis, aunque se encuentra dentro de los límites que exige el ARCONEL.
Desarrollo de una herramienta informática que permita realizar análisis de confiabilidad de redes en medio voltaje en sistemas de distribución
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC)., 2018) Chiliquinga Chanaluisa, Jeison Andres; Shiguango Chimbo, Fidel Giovanny; Lema Guamán, Edwin Marcelo
La herramienta informática de sistema de gestión enfocado a confiabilidad (SISGEC), permite realizar análisis de los índices de confiabilidad que establece el ARCONEL en la regulación vigente (CONELEC 007/01), como el TTIK, FMIK y ENS. Para este propósito SISGEC, dispone de los recursos necesarios que permite registrar en una base de datos los eventos de fallas e interrupciones de la red y con un análisis posterior de los eventos mencionados poder determinar el estado del sistema eléctrico en cada punto de la red, como también a nivel de alimentador. Adicionalmente la aplicación posee un apartado especial con un sistema de información geográfico (GIS), donde se pueden proyectar geográficamente los componentes de la red de distribución como también la información de los índices previamente calculados para componente de la red proyectada, esto permite realizar un análisis más localizado, que provee información relevante al administrador con el cual puede planificar un posible mantenimiento en los puntos de la red donde los índices de confiabilidad estén fuera de los límites permitidos por la regulación. La importancia de su desempeño en la ayuda del análisis de confiabilidad SISGEC brinda alternativas en las tomas de decisiones para planificaciones futuras.
Diagnóstico energético del sistema de distribución y calentamiento de agua del hotel El Libertador de la ciudad de Riobamba. Diseño de un plan de mejora de eficiencia energética para dar soluciones técnicas y económicamente viable.”
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC)., 2019-11) Palacios Almache, Juan Carlos; Lema Guamán, Edwin Marcelo
El hotel el Libertador ubicado en la ciudad de Riobamba cuenta con un sistema de calentamiento y distribución de agua que se encuentra sobredimensionado y no cuenta con aislamiento térmico en sus tanques de almacenamiento lo que provoca una baja eficiencia energética y un alto costo en el consumo de combustible GLP.
Diseño del sistema de generación eléctrica conectado a la red utilizando paneles fotovoltaicos para el autoconsumo del complejo deportivo PLATAFORMA DEPORTIVA ubicada en el cantón Latacunga Provincia de Cotopaxi.
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC)., 2018-03) Herrera Vaca, Luis Eduardo; Lema Guamán, Edwin Marcelo
El presente trabajo consiste en el diseño de un sistema de generación FV ( Foto Voltaico) conectado a la red de distribución, para autoconsumo del complejo deportivo (Plataforma Deportiva) ubicada en el barrio Isimbo 1, Cantón Latacunga, Provincia Cotopaxi. En este proyecto se realiza la evaluación del recurso solar (radiación solar) en el sitio, durante un periodo de 3 meses del año 2017, para compararlo con el software Solarius P-V utilizado para la simulación. Una vez culminadas las mediciones, se procede a determinar el consumo máximo de energía por el complejo deportivo, para posteriormente dimensionar los distintos elementos que conforman el sistema de generación FV. Se compara el diseño calculado con el simulado, obteniéndose resultados similares.
Diseño e implementación de un módulo de pruebas para determinación de fallas con la unidad tpu 2000r, en la universidad técnica de Cotopaxi
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC)., 2019-08) Alomoto Quinatoa, Segundo Ismael; Lema Balladares, María de Lourdes; Lema Guamán, Edwin Marcelo
El presente proyecto tiene como objetivo implementar un módulo de pruebas para la determinación de fallas del transformador, este módulo está compuesto por la unidad TPU2000R, unidad de inyección de corriente y un PC. La unidad TPU2000R es un relé digital con diferentes aplicaciones de protección contra fallas, utilizando la PC conjuntamente con el programa WinECP se calibra y setea para el monitoreo. La unidad de inyección de corriente suministra valores de corriente que permite provocar desbalances considerados fuera de sus parámetros nominales, esta perturbación es receptada a través de los sensores del relé y con ello procede a desconectar el circuito. Al implementar el módulo de pruebas con todos sus componentes se desarrollaran las prácticas de laboratorio haciendo uso del programa WinECP que permite ingresar los datos característicos de un transformador de potencia y a través del cálculo interno se obtiene las corrientes nominales, corrientes de corto circuito y relación de transformación de los TC’s.
Estudio de confiabilidad en la subestación Quevedo de cnel ep. Unidad de negocio Santo Domingo
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC)., 2019-08) Tacle Mora, Leyton Fernando; Lema Guamán, Edwin Marcelo
En este proyecto se detallan criterios y metodologías que permiten evaluar la confiabilidad en una subestación de distribución, para tal efecto y aplicabilidad se consideró la S/E Quevedo de CNEL EP. Unidad de Negocio Sto. Domingo. En primera instancia se recopiló información de todas las fallas y contingencias producidas en la subestación en mención, permitiendo ser clasificadas y tomadas en cuenta todas aquellas con tiempos de duración mayores a tres minutos según establece la regulación No. ARCONEL 005/18, una vez contabilizadas las interrupciones se calculó las tasas de falla y reparación, junto con la disponibilidad (A) e indisponibilidad (U) forzada de cada equipo, seguidamente se determinó la confiabilidad en conjunto de toda la S/E utilizando la técnica determinística denominada reducción de redes, dando como resultado una disponibilidad forzada de 0,7282 en las barras de 13,8 kV de cada transformador. Resultado que fue comprobado mediante la simulación de Monte Carlo en el paquete informático MATLAB, cuyo resultado fue de 0,7292
Estudió de la factibilidad de conexión de generación distribuida en un alimentador de medio voltaje para mejorar la calidad de servicio técnico
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC)., 2019-02) Bravo Mullo, Juan Carlos; Caiza Caiza, Alex Fernando; Lema Guamán, Edwin Marcelo
Este proyecto de investigación presenta el impacto de la generación distribuida en las redes de medio voltaje de un alimentador de prueba de la IEEE, cuando se conecta varias unidades de generación distribuida en varios sectores de un alimentador, para el análisis durante el proceso de restauración se utiliza el software ETAP 12.6.0 cual permite un estudio de flujos de potencia y con ello los índices confiabilidad antes y después de la conexión de generación distribuida. En el análisis del alimentador sin conexión de generación distribuida se obtendrán los datos de los índices de confiabilidad, igualmente con la conexión de generación distribuida, con ello se puede verificar y comparar que los datos obtenidos en ambos flujos de potencia son diferentes ya que la penetración de generación distribuida mejora calidad de servicio técnico del sistema, siendo los índices de confiabilidad más óptimos. Por último se emplean las respectivas conclusiones y recomendaciones que se debe tomar en consideración a paras la penetración de generación distribuida.
Estudio de las radiaciones electromagnéticas producidas por las cocinas de inducción en los seres humanos
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC)., 2019-08) Gualotuña Paltan, Jeferson Alexander; Salinas Villacis, Edison Mauricio; Lema Guamán, Edwin Marcelo
El presente trabajo de titulación está destinado al estudio de las radiaciones electromagnéticas producidas por las cocinas de inducción comercializadas en el Ecuador, las mismas que utilizan el principio de inducción magnética, permitiendo de esta forma inducir corrientes a los seres humanos que se encuentran en constante contacto, perjudicando su salud al exceder los límites establecidos por la normativa internacional. La investigación consiste en conocer los componentes y funcionamiento de la cocina de inducción para diseñar una metodología de medición con ayuda del equipo EMF 450, a fin de cuantificar las radiaciones electromagnéticas producidas por las distintas marcas con mayor comercialización en el país, observando si cumplen con los rangos permitidos. Se dará a conocer los posibles daños que causan las radiaciones electromagnéticas, buscando prevenir y garantizar el bienestar de las personas vulnerables que se encuentran en contacto con este tipo de electrodomésticos. Los datos obtenidos según la metodología establecida por la normativa de la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC-62233), las cocinas se encuentran dentro de los límites establecidos, sin embargo, bajo el proceso investigativo propuesto por los autores los niveles de radiación superan los límites.
Estudio del régimen transitorio de los circuitos eléctricos mediante la implementación de un módulo didáctico
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC)., 2019-08) Lagla Chuquer, Jonathan Raúl; Mazón Bonilla, Ana Magali; Lema Guamán, Edwin Marcelo
El presente proyecto está enfocado en el diseño y la construcción de un módulo didáctico para el estudio del régimen transitorio de los circuitos eléctricos RLC en configuración serie o paralelo, alimentados por una fuente variable de corriente continua y alterna. El sistema esta compuestos por software, hardware. Los dispositivos que simulan los valores de inductancia, capacitancia, resistencia, fuente de corriente alterna y continúa son selectores resistivos de precisión, los mismos que se conectan hacia una tarjeta arduino para la adquisición de datos y envió hacia la PC, la recepción y el procesamiento de los datos enviados por el usuario se realizan en primera instancia mediante el software IDE Arduino, para la interpolación de los valores ingresados y luego se interconecta hacia Matlab para realizar los cálculos del sistema, gráficas, entre otros parámetros y ser mostrados mediante pantalla para la interpretación de resultados. El módulo está adaptado para realizar varias configuraciones de conexión como RL, RC, RLC, en serie o en paralelo según sea la necesidad. Cabe mencionar que el sistema está configurado para detectar errores, es decir, si detecta que está conectado de forma errónea se muestra en pantalla que existe un error en la conexión. El análisis de los transitorios dependerá de la configuración desarrollada por el usuario, donde el procesador realiza los cálculos correspondientes y enviara la disposición de cálculo dentro del mismo sistema, para ser evaluados, obteniendo valores de corrientes o voltajes, en sistemas RL, RC o RLC y en este último representar si el sistema es amortiguado, subamortiguado o críticamente amortiguado mediante gráficas. Además, permite identificar el desplazamiento en fase cuando se conecta un inductor o un capacitor en corriente alterna.
Evaluación técnica y económica del sistema eléctrico de la planta embotelladora de agua mineral San Felipe, mediante la simulación con el software ETAP 12.6.
(Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi; Facultad de Ciencias de la Ingeniería y Aplicadas; Ingeniería Eléctrica en Sistemas Eléctricos de Potencia, 2018-02) Cargua Pachacama, Carlos Fabián; Guayanlema Martínez, Héctor Luis; Lema Guamán, Edwin Marcelo
El presente trabajo está destinado a la evaluación técnica del sistema eléctrico de la planta embotelladora de agua mineral san Felipe ubicado en la provincia de Cotopaxi, que al ser una instalación antigua presenta altos grados de deterioro la cual pone en riesgo la operación continua de la empresa, motivos por los cuales se realiza un estudio eléctrico detallado referente a cargabilidad y demanda eléctrica con el propósito de mejorar la calidad y servicio de energía eléctrica de la empresa mediante la propuesta de alternativas para reforzar y mejorar su sistema eléctrico. La fase inicial del trabajo parte desde un censo de carga que nos permite cuantificar la potencia instalada que se dispone en todas las áreas de la empresa y la capacidad total del sistema, parámetros útiles con los cuales se puede realizar una modelación de flujos de potencia en el software ETAP 12.6, estos resultados a su vez permitirán conocer los puntos críticos de las instalaciones eléctricas existentes y proponer soluciones técnicas para lograr corregirlas. Mediante la conexión del analizador de carga se obtiene mediciones de voltaje, potencias, corrientes, factor de potencia, entre otros. De esta manera se establece la demanda del sistema y la curva de demanda semanal de la empresa. Los resultados que se obtendrán serán referencia para el planteamiento de alternativas que mejoren y beneficien las instalaciones eléctricas de la empresa, con un mejor rendimiento y operación de las máquinas y seguridad del personal que labora en las instalaciones.
Introducción de los vehículos eléctricos en el centro de Latacunga y su influencia en la demanda.
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC)., 2018) Caisa Araque, Mayra Alexandra; Tasinchana Casa, Luis Armando; Lema Guamán, Edwin Marcelo
El presente trabajo realiza un análisis de la influencia que tendrá la introducción de los vehículos eléctricos, en la demanda eléctrica, del alimentador # 3 de la subestación la cocha, cuya área de servicio es el centro de la ciudad de Latacunga. Para esto se utilizan encuestas aplicadas a la muestra de la población de usuarios del alimentador ubicados en la zona de estudio, para conocer la factibilidad de la implementación de esta tecnología y comenzar a cambiar la preferencia de los compradores de vehículos a gasolina por vehículos eléctricos. En base a la información obtenida se determinará la viabilidad de la introducción del vehículo eléctrico. Parte del estudio da a conocer la máxima probabilidad de conexión en las redes de distribución, de los vehículos eléctricos en los diferentes horarios (base, media, punta) establecidos por el ARCONEL, y así poder visualizar la nueva curva de demanda tanto en potencia y energía. En caso de recarga masiva de los vehículos eléctricos, este resultado permitirá al planificador tomar acciones de corrección o mejora, tales como modificarse o repotenciar el alimentador de la Empresa Eléctrica Provincial Cotopaxi (ELEPCO S.A.), para no alterar los límites de capacidad de la red eléctrica. Mediante la regulación (Pliego Tarifario 2018) establecida por el ARCONEL se determinó los costos de esta tecnología en los diferentes periodos de consumo. Por esto se propone la recarga de los vehículos eléctricos en el horario base, debido a su tarifa reducida. Esto ayudará primero, al alargamiento de la vida útil de las baterías del automóvil, y al aplanamiento de la curva de la demanda eléctrica.
Modelamiento de un transformador óptico de corriente ideal para sistemas de protecciones.
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC)., 2019-02) Chasi Alarcón, Klever Santiago; López Bonito, Edisson Stalyn; Lema Guamán, Edwin Marcelo
El presente proyecto parte desde el análisis teórico de los transformadores de medida y protección, señalando las ventajas que la tecnología óptica presenta en comparación a los equipos actualmente utilizados. El efecto Faraday en las fibras ópticas es la base de una nueva y mejor tecnología para la medición de corrientes en circuitos de los sistemas eléctricos de potencia. Pero sólo en los últimos veinte años la tecnología adecuada ha madurado lo suficiente para servir de base comercialmente atractiva para aplicaciones de sensores de corriente de fibra óptica. Se aplican las ecuaciones establecidas por el físico Michael Faraday y la Ley de Malús en el software Matlab, en el modelamiento se demuestra los efectos físicos que implica todo el sistema de un transformador óptico de corriente, obteniendo como resultados los cálculos matemáticos del ángulo de alteración de la señal óptica y como va variando en relación a la corriente ingresada, de igual manera se visualiza una gráfica en la cual se observa las ondas de la señal de luz y las alteraciones a la que están expuesta en el dispositivo, de la misma forma se visualiza el comportamiento del dispositivo al poder variar sus componentes y las medidas de los mismos. La modelación establecida ayudara a la construcción de estos dispositivos y a las calibraciones que se realizan a los TC´s Ópticos.
Simulación de un sistema de generación distribuida que permita determinar indicadores de confiabilidad con diferentes escenarios de operación.
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC)., 2019-02) Tigselema Gancino, Mayra Leticia; Tipán Pilatasig, Sergio David; Lema Guamán, Edwin Marcelo
Esta investigación fue desarrollada con el objetivo de demostrar como mejora los índices de confiabilidad de un sistema de potencia con generación distribuida interconectada en anillo, Para la verificación de estos indicadores se empleara una simulación en el software ETAP el cual calcula la confiabilidad equivalente del sistema. Mediante el uso del método de cálculo de Markov se determina la confiabilidad del sistema simulado y se realiza un estudio en cada una de las barras acopladas al sistema desde un punto de vista de cada sistema de generación, y diferentes escenarios de operación. Se emplea el método de Markov de dos maneras la primara haciendo un análisis de forma radial para cada escenario utilizando la frecuencia de falla y tiempos de reparación y en el segundo método se usa generaciones interconectadas en paralelo y se calcula directamente con las disponibilidades de cada elemento y empleando la transformación triangulo - estrella. Los datos ingresados al simulador son propios de los autores y estos son aproximados a los reales. Por último, se plantean las conclusiones y recomendaciones del análisis realizado.

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