CALCULO DE LA DEMANDA
CALCULO DE LA DEMANDA A nivel de ingeniería de distribución, existen varios procedimientos para la estimación de la demanda, los cuales, básicamente, pueden catalogarse en dos grupos: 1. Los que correlacionan la demanda con la carga instalada. 2. Los que correlacionan la demanda con la energía. Dentro del primer grupo que se tiene, en nuestro medio, principalmente, es el Método de la Empresa Eléctrica Quito S.A. En el segundo grupo, está el método de la REA (Rural Electrification Administration), utilizado por la Empresa Eléctrica de Guayaquil, el método de la Empresa Eléctrica Regional CENTROSUR, y el método de la Empresa Eléctrica de Ambato.
MÉTODO REA (RURAL ELECTRIFICATION ADMINISTRATION). Para la estimación de la demanda, el método de la REA, emplea dos factores (A, B), que se basan en: •
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el número de kWh consumidos por mes y el número de consumidores.
1.- Cálculo de la Demanda en kW. Para calcular la demanda se pueden obtener dos factores determinados, que pueden ser denominados como A y B. El factor A refleja el mejoramiento de la diversidad debido al incremento en el número de consumidores y también puede ser evaluado a partir de la siguiente ecuación: Donde: Factor A = Factor de abonados. N= Número de abonados. El factor A se puede encontrar a partir de la figura.
FACTOR A.- METODO DE REA
Tabla factor A:
El factor B de la figura:
en donde el producto de estos dos factores determinan la demanda diversificada para n consumidores y su consumo promedio.
El factor B refleja el mejoramiento en el factor de carga con el incremento del uso de energía y es la demanda por consumidor que se espera en una S/E con diversidad máxima (más de 1400 consumidores), éste factor también puede ser calculado para cualquier valor de consumo de energía utilizando la siguiente ecuación:
Donde: Factor B = Demanda en kW de un abonado. kWh/mes/abonado= Consumo de energía mensual por abonado. Por lo tanto la demanda diversificada para n consumidores queda expresada en la siguiente ecuación:
Donde: kWn= Demanda en KW de “n” abonados. Las ecuaciones no son exactas y sirven a partir de cinco consumidores, sin embargo se aproxima mucho a los valores de las curvas.
También es posible calcular factores para encontrar otros parámetros del sistema, tales como:
Dónde: 3.29 = factor A para un solo consumidor
EJEMPLO.Calcular la capacidad del transformador para 406 clientes, los cuales tiene un consumo promedio de 205,09 kWh/mes/consumidor, utilizar el método de la REA.
DESARROLLO.De los datos de tabla se obtiene que: FACTOR A: 422 FACTOR B: 0.65 Los factores también se pueden calcular por medio de las formulas: FACTOR A: 0.611 FACTOR B: 414 Se procede al cálculo de la capacidad del transformador: CAPACIDAD TRAFO = FACTOR A * FACTOR B CAPACIDAD TRAFO = 0.611 * 414 CAPACIDAD TRAFO = 273.69 KW
MÉTODO UTILIZADO PARA EL CÁLCULO DE LA DEMANDA EMPRESA ELÉCTRICA CENTROSUR Para el dimensionamiento de redes secundarias o de bajo voltaje así como los transformadores de distribución, la CENTROSUR determina la demanda basándose en las características de carga de los diferentes tipos de clientes: •
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Residenciales Comerciales Industriales
La CENTROSUR utiliza el método planteado en los "Estudios de Distribución de Energía Eléctrica y Alumbrado Público para Cuenca y su Área Metropolitana", realizados por el Consorcio de las Compañías INELIN - COINELCA, y presentados a principios de 1986.
Tipos de clientes – Sector Urbano (Fuente: CENTROSUR)
Tipos de clientes – Sector Rural (Fuente: CENTROSUR)
La demanda de diseño para la red de baja tensión y transformadores de distribución para un punto dado de la red se calcula mediante la siguiente expresión:
Dónde: DMUp: Demanda máxima unitaria proyectada (kVA). N: Número de clientes. Fcoin: Factor de coincidencia. DM: Demanda máxima proyectada en el punto dado. Como se conoce que el factor de coincidencia está en función del número de clientes conectados a la red y para el caso de CENTROSUR está dado por la expresión:
Además de la demanda de los clientes, debe considerarse, de ser el caso, las demandas de las cargas especiales así como del alumbrado público.
Dónde: D: Demanda de diseño (kVA). A: Carga de alumbrado público (kVA). Ce: Cargas especiales (puntuales) (kVA) . Para determinar la capacidad de los transformadores de distribución, a los valores de la demanda establecidos, se deberán aplicar los siguientes factores, por concepto de sobrecarga: Factores de sobrecarga para determinar la capacidad de transformadores de distribución (Fuente: CENTROSUR):
EJEMPLO.Calcular la capacidad del transformador para 406 clientes, utilizando el método de la empresa eléctrica CENTROSUR, los cuales tiene un consumo promedio de 205,09 kWh/mes/consumidor.
1.- Clientes tipo D, demanda de este tipo de clientes es de 1.36 kVA 2.- Facto de coincidencia
Fcoin = 0.56 3.- Demanda máxima proyectada
DMp = 1,36*406*0.56 = 313,18 kVA 4.- Demanda de diseño del transformador: DMpt = DMp * Fsobrecarga DMpt = 313.18 * 0.7 DMpt = 219.23 kVA
