El documento describe factores relacionados con curvas de carga eléctricas, incluyendo su variabilidad en el tiempo según el tipo de día y estación, y según el tipo de consumidor. Define términos como carga, consumo, potencia instalada, demanda y factores como factor de utilización y factor de demanda. Explica métodos para prever la demanda eléctrica futura como extrapolación de tendencias y métodos globales y sectoriales.

1. PROYECTO DE
INGENIERIA ELECTRICA I
Factores
Gustavo Gómez Reyes

2. CURVAS DE CARGA
• Una de las principales características de los
consumos eléctricos es su variabilidad en el
tiempo
– No solo varían con las horas del día, sino
también con el tipo de día(trabajo, sábado o
festivo) y con las estaciones del año
– Depende también del tipo de consumidores
(industrial, comercial, residencial)

3. Terminología
• Carga: elementos de un sistema que absorben energía
eléctrica, transformandola para su aprovechamiento. (kVA,
kW, A)
• Consumo: magnitud de un suministro de electricidad
kWH.
• Potencia Instalada: suma de las potencias nominales de
los equipos consumidores de electricidad de un cliente.
• Potencia conectada: parte de la potencia instalada de un
cliente que puede ser alimentada por un suministrador.
• Demanda: potencia requerida del sistema en un instante
dado.
• Sobrecarga: aumento de la potencia absorbida por los
artefactos consumidores más alla de su potencia nominal

4. Regímenes de carga

5. Terminología
• Demanda Media:
∫=
T
med dttD
T
D
0
)(
1
• Demanda Máxima:mayor de las
potencias horarias
• Factor de utilización:
1
.
≤=
InstaPot
D
FU máx
(Mide el aprovechamiento de la carga instalada)

6. Terminología
• Factor de demanda:
1
.
≤=
ConectadaPot
D
FD máx
(Mide el aprovechamiento de la carga conectada)
1
máx
≤=
D
D
FC media
• Factor de Carga:

7. • Factor de coincidencia o simultaneidad:
Terminología
1≤=
ualmáxIndivid
máxTotal
D
D
FS
• Factor de diversidad:
1
1
≥=
FS
Fdiv

8. La carga de un alimentador, según el cual se
dimensionará, no será menor que la suma de
todos los circuitos que sirve el alimentador

9. Previsión del consumoPrevisión del consumo
• La determinación de los consumos futuros de
energía eléctrica es la base de todo estudio de
planificación (proyecto) eléctrica.
• Características de la demanda
– Estadísticos
• Gráficos de variación horaria de la demanda (semanal,
anual..etc)
– Forma de la demanda
• Luz disponible
• Latitud del lugar (ubicación geográfica de la carga)
• Temperatura
• Espectáculos (festivales, campeonatos internacionales..etc)
• Actividad (económica, vacaciones, cierre o apertura complejo
industrial..etc)

10. Curva de carga, alimentador residencial.
0
50
100
150
20000:15
02:00
03:45
05:30
07:15
09:00
10:45
12:30
14:15
16:00
17:45
19:30
21:15
23:00
DDMínMín
DDmáxmáx
DDmediamedia

11. Curva de carga de un alimentador Industrial
y residencial
0
10
20
30
40
50
60
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
19:00
20:00
21:00
22:00
23:00
24:00:00
DDmáxmáx
DDmediamedia
DDMínMín

12. Curva de carga de un alimentador Industrial
0
50
100
150
200
250
00:15
02:00
03:45
05:30
07:15
09:00
10:45
12:30
14:15
16:00
17:45
19:30
21:15
23:00
DDmáxmáx
DDmediamedia
DDMínMín

13. Esquematización de la demanda
1 Curvas diarias tipo
- día de trabajo
- festivo
- Sábado, Lunes
- Por mes o estación
2 la demanda de una hora H de un día tipo i en la
estación j se puede expresar como:
hijijjanualjiH PKDD ∏⋅⋅⋅=,,
Danual= Demanda media anual
Kj= Demanda media estacional / demanda media anual
Pij= Demanda media día i de estación j / demanda media estación j
ΠHij= Demanda hora H / Demanda día ij

14. Previsiones de demanda
• Métodos de previsión de demanda
– extrapolación de tendencias
– métodos globales
– métodos sectoriales
Los primeros suponen una mantención o cuando
más un cambio gradual, de la estructura del
consumo, hipótesis que solo puede considerarse
valida para un horizonte de algunos meses.
Los métodos globales y aún más los sectoriales,
permiten considerar cambios en variables
económicas básicas.

15. Extrapolación de tendencias

16. Extrapolación de tendencias

17. Extrapolación de tendencias

18. Extrapolación de tendencias
En todos estos métodos:
- se supone una función teórica entre el consumo y el tiempo
- con los datos de consumo del pasado (estadística) se calculan los
coeficientes de la función, en general 2 ó 3, que producen el mejor ajuste
entre los consumos observados y lo que da la función teórica.
- se calculan por extrapolación los consumos futuros
- los resultados pueden diferir enormemente si las estadísticas no son
bastante largas y los sistemas importantes.

19. Proyecciones Globales:
- Se utilizan para países, sistemas importantes
- Se parte de establecer una relación entre el consumo eléctrico y variables
macroeconómicas.
Proyecciones Sectoriales:
- Sectores de consumo
- Residencia
- Comercial
- Industria Pesada y minería
- Industria liviana
- Alumbrado Publico
- Fiscal y Municipal
- Consumos propios
- Para cada consumo se pueden hacer previsiones separadas, grandes
consumidores con expectativas de producción. El total de la proyección es
la suma de las individuales.

20. Valores Típicos de consumos en redes de distribución primaria:
• Edificación en alturas grandes, centros comerciales y oficinas….10-50
MVA /km2.
• Residencial distribución subterránea……………………………….4-7
MVA/km2
• Residencial distribución aérea……………………………………….2-4
MVA/km2
• Población populares………………………………………………0,8-1,3
MVA/km2
• Población rural, desarrollo lineal……………………………………20-200
kVA/km2
Valores Típicos de consumos en redes de distribución secundaria:
• Consumo residencial, por casa…………………………………0,8-2 kW
• Poblaciones populares, por casa………………………………..0,4-0,8 kW
• Oficinas………………………………………………………..30-50 W/m2
• Oficinas con aire acondicionado y calefacción central……..120-250 W/m2

21. Wu= Potencia utilizada.
Wi=Potencia Instalada
i
u
W
W
Df =..
Factor de demanda

22. dmax=suma demandas máximas individuales o de cada
consumidor.
Dmax=demanda máxima real del conjunto.
máx
..
D
d
df max
=
Factor de diversidad

23. Cálculo de líneas
• Línea con pérdidas mínimas
• Conductores con capacidad suficiente sin
exceder temperatura
• Conductores que soporten falla
• Condiciones de instalación mecánica
integra

24. Caída de voltaje en la red de baja tensión
• Consideraciones generales
- Se supone que las cargas son balanceadas. Aunque en
la practica esto no es valido, pero el % de error que esto
involucra es aceptable para los fines prácticos que se
analizan.
- Se supone que el sistema es radial y que se conocen la
potencia y la ubicación de la SE de distribución.
- para determinar la regulación de tensión en líneas de
baja tensión, se pueden emplear las siguientes relaciones
que dan la caída de tensión en % por cada 1000 kVA x
metro.
( ) ( ) s3)cos(69,0% φφφ lineasXsenRV +=∆
( ) ( ) s1)cos(13,4% φφφ lineasXsenRV +=∆

25. • R=resistencia del conductor Ω/km
• X=reactancia del conductor Ω/km
Parámetros de conductores
Conductor de cobre R (50ºC)
Ω/km
X
Ω/kmCalibre
AWG
Sección
mm2
7 10,6 1,87 0,35
5 16,8 1,20 0,33
3 26,7 0,76 0,32
2 33,6 0,60 0,31
1/0 53,5 0,38 0,30
2/0 67,4 0,30 0,29