REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD RAFAEL URDANETA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA DERECHOS RESERVADOS

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1 REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD RAFAEL URDANETA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA ESQUEMA OPERATIVO PARA LOS PROYECTOS DE GENERACIÓN DISTRIBUIDA EN LA RED DE MEDIA TENSIÓN DE LAS EMPRESAS ENELVEN Y ENELCO Trabajo Especial de Grado Presentado ante la Universidad Rafael Urdaneta para optar al Título de Ingeniero Electricista. Presentado por: Br. ARAUJO P, Ricardo Enrique C.I: Br. CABRALES P, Sixtary Margarita C.I: ASESOR ACADÉMICO. ING. CARLOS BELINSKIF ASESOR INDUSTRIAL. ING. LUÍS ROMERO Maracaibo, Noviembre de 2008

2 ESQUEMA OPERATIVO PARA LOS PROYECTOS DE GENERACIÓN DISTRIBUIDA EN LA RED DE MEDIA TENSIÓN DE LAS EMPRESAS ENELVEN Y ENELCO

3 REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD RAFAEL URDANETA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA ESQUEMA OPERATIVO PARA LOS PROYECTOS DE GENERACIÓN DISTRIBUIDA EN LA RED DE MEDIA TENSIÓN DE LAS EMPRESAS ENELVEN Y ENELCO Br. ARAUJO P, Ricardo E Br. CABRALES P, Sixtary M C.I: C.I:

4 VEREDICTO Este jurado aprueba el Trabajo Especial de Grado titulado: ESQUEMA OPERATIVO PARA LOS PROYECTOS DE GENERACIÓN DISTRIBUIDA EN LA RED DE MEDIA TENSIÓN DE LAS EMPRESAS ENELVEN Y ENELCO, presentado por los bachilleres: RICARDO E. ARAUJO P., portadora de la C.I: , y SIXTARY M. CABRALES P, portadora de la C.I: , en cumplimiento con los requisitos establecidos para optar por el título de INGENIERO ELECTRICISTA. Jurado Examinador Ing. Carlos Belinskif C.I: Tutor Académico. Jurado Jurado Ing. José F. Bohórquez C.I: Decano Facultad de Ingeniería IV

5 DEDICATORIA Al todo poderoso, por que gracias a la fortaleza que me da diariamente, siempre he podido cumplir las metas trazadas a lo largo de mi vida. A mis padres, por haberme brindado la oportunidad de cumplir mis sueños, por su amor, comprensión porque son mis guías y mi ejemplo a seguir, los amo. A mi hermano Enrique J, porque la distancia no fue motivo para que siempre lo sintiera cerca, por haberme enseñado a vivir y siempre ser mi consejero. A mi hermana Sixtamy, su compañía ha sido vital para mi vivencia en este país. A kike mi compañero de tesis, por haberme brindado la oportunidad de trabajar junto a él, por incluirme en su familia y hacerme sentir como en casa. A mis asesores, porque son el pilar más fuerte sobre el cual se levantó la investigación, con sus consejos y dedicación cumplimos nuestro sueño. A mis amigos y compañeros de estudios, por que hicieron que la etapa del desarrollo de la tesis fuera más amena, brindándome siempre su colaboración, sabiduría, alegrías y compañía. Sixtary Cabrales V

6 DEDICATORIA A Dios, por haberme guiado por un camino sano, lleno de salud y de felicidad, y por estar siempre a mi lado, por que cada día que pase me siga llenando de sonrisas y fortalezas. A mis padres, por haberme apoyado a lo largo de mi carrera, y brindarme la oportunidad de cumplir mis sueños. A mis hermanos, porque fueron de gran apoyo, dándome sus comprensión y cariño. A mi hermana Paola, por brindarme su gran ayuda, amor y compañía. A Six mi compañera de tesis, por ser una muy buena persona, excelente amiga, y por haber compartido juntos toda esta experiencia. A mis asesores, ya que fueron nuestro pilar, gracias a todos ustedes, por sus consejos y dedicación, y habernos guiados a cumplir nuestro sueños. A mis amigos y compañeros de estudios, por su gran apoyo, brindándome siempre su colaboración y alegrías. Ricardo Araujo VI

7 AGRADECIMIENTOS A Dios, por el milagro de mi creación y por darme la fortaleza para empezar cada día con una sonrisa, ganas de luchar y salir adelante. A mis padres, hermanos y familiares, por haber hecho de mí la mujer que soy, por llenarme de valores y siempre desear lo mejor para mí. A la profesora Nancy Mora, porque más que una maestra fue una amiga, siempre estuvo dispuesta a colaborarnos, brindándonos sus conocimientos, tanto profesionales como personales. Al equipo de trabajo de PLS, porque siempre estuvieron dispuestos a ayudarnos dándonos sabios consejos. A mis amigos, gracias por hacer que mi estadía en este país estuviera llena de aventuras, alegrías, por siempre estar cuando los necesité y acogerme entre sus familias para no sentirme sola. Arlen, Yoyo, Keyswill, Jesús, Mary, Jhoana y Julio B A Julio Cesar, junto a ti viví hermosos momentos, a lo largo de toda mi carrera, que siempre estarán en mi memoria. Sixtary Cabrales VII

8 AGRADECIMIENTOS A Dios por darme las fortalezas necesarias para lograr mis objetivos y mis metas A mis padres, hermanos y familiares, por haber confiado en mí, y darme todas las fortaleza y apoyo necesarios. A la profesora Nancy Mora, por colaborarnos y brindarnos sus conocimientos profesionales. Al equipo de trabajo de PLS, por habernos abierto las puertas en su departamento, y darnos todas las oportunidades necesarias, al Ing Luís Romero, Rafael Sandrea, gracias por todo, porque siempre estuvieron dispuestos a ayudarnos y darnos muchos consejos. A mis amigos, gracias por haber compartido todos los momentos especiales conmigo, y haber estado junto a mi para darme alegrías y felicidad. Jenifer, Wuilliam, Mariesther, Keyswill, Adriana, Carlos y Gerardo. Ricardo Araujo VIII

9 ÍNDICE GENERAL VEREDICTO IV DEDICATORIA V DEDICATORIA VI AGRADECIMIENTOS VII AGRADECIMIENTOS VIII ÍNDICE GENERAL 9 RESUMEN 15 INTRODUCCIÓN 16 CAPÍTULO I. EL PROBLEMA PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA FORMULACIÓN DEL PROBLEMA OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN OBJETIVO GENERAL OBJETIVOS ESPECÍFICOS ALCANCE JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA DE LA INVESTIGACIÓN DELIMITACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN DELIMITACIÓN ESPACIAL DELIMITACIÓN TEMPORAL DELIMITACIÓN CIENTÍFICA. 27 CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO DESCRIPCIÓN DE LA EMPRESA REVISIÓN DE ANTECEDENTES BASES TEÓRICAS GENERADORES 34

10 2.3.2 MOTORES DIESEL SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN GENERACIÓN DISTRIBUIDA GRUPOS ELECTRÓGENOS GLOSARIO DE TÉRMINOS OPERACIONALIZACIÓN DE LA VARIABLE 72 CAPÍTULO III. MARCO METODOLÓGICO TIPO DE INVESTIGACIÓN DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN POBLACIÓN MUESTRA TÉCNICAS DE RECOLECCIÓN DE DATOS FASES DE LA INVESTIGACIÓN. 85 CAPÍTULO IV. ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE LA RED DE MEDIA TENSIÓN DE DISTRIBUCIÓN DE ENELVEN Y ENELCO DESCRIPCIÓN DE LAS CONDICIONES OPERATIVAS DE LOS CIRCUITOS EN ESTUDIO. 4.2 GRUPOS ELECTRÓGENOS PARA LA APLICACIÓN DE GENERACIÓN DISTRIBUIDA PRESENTACIÓN DE LAS TECNOLOGÍAS APLICABLES EN LA GENERACIÓN DISTRIBUIDA SELECCIÓN DE LOS GRUPOS ELECTRÓGENOS REQUERIDOS EN CADA UNO DE LOS CIRCUITOS DE ESTUDIO

11 4.3 ESCENARIOS DE OPERACIÓN PARA LAS UNIDADES MOTOR- GENERADOR EVALUACIÓN DEL IMPACTO DE LA IMPLEMENTACIÓN DE LA 115 GENERACIÓN DISTRIBUIDA 4.5 ESQUEMA DE OPERACIÓN DEL GRUPO ELECTRÓGENO CONCLUSIONES 134 RECOMENDACIONES 137 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 141 ANEXOS 127

12 ÍNDICE DE FIGURAS Figura 2.1 Organigrama Funcional Figura 2.2 Curvas de inmunidad de equipos sensibles Figura 2.3 Diagrama de potencia Figura 2.4 Grupos de generación Figura 2.5 Funcionamiento en paralelo Figura 2.6 Protección del grupo electrógeno Figura 2.7 Interruptor automático Figura.4.1 Curva de la carga correspondiente a semana critica del circuito 4 Esquinas Figura 4.2 Curva de la carga correspondiente a semana critica del circuito Pueblo Nuevo 97 Figura 4.3 Curva de la carga correspondiente a semana critica del circuito Ciruma Figura 4.4 Curva de la carga correspondiente a semana critica del circuito Quisiro Figura 4.5 Escenario de operación para el circuito 4 Esquinas 111 Figura 4.6 Escenario de operación para el circuito Pueblo Nuevo 112 Figura 4.7 Escenario de operación para el circuito Ciruma 113 Figura 4.8 Escenario de operación para el circuito Quisiro 114 Figura 4.9 Impacto en las pérdidas de potencia activa circuito 4 Esquinas 116 Figura 4.10 Impacto en la caída de tensión potencia activa circuito 4 Esquinas 117 Figura 4.11 Impacto en los niveles de corriente circuito 4 Esquinas

13 Figura 4.12 Impacto en las perdidas de Potencia Activa circuito Pueblo Nuevo 119 Figura Impacto en la caída de tensión potencia activa circuito Pueblo Nuevo 120 Figura 4.14 Impacto en los Niveles de Corriente circuito Pueblo Nuevo 121 Figura 4.15 Impacto en las perdidas de Potencia Activa circuito Ciruma 122 Figura 4.16 Impacto en la Caída de Tensión circuito Ciruma 123 Figura Impacto en los Niveles de Corriente circuito Ciruma 124 Figura Impacto en las perdidas de Potencia Activa circuito Quisiro 125 Figura 4.19 Impacto en la Caída de Tensión circuito Quisiro 126 Figura 4.20 Impacto en los Niveles de Corriente circuito Quisiro 127

14 ÍNDICE DE TABLAS Tabla 2.1 Mapa de Variables 73 Tabla 3.1 Información del Personal Entrevistado de ENELVEN 84 Tabla. 4.1 Características operacionales de circuito 4 Esquinas 94 Tabla 4.2 Condiciones de operación de circuito 4 Esquinas 95 Tabla. 4.3 Características operacionales de circuito Pueblo Nuevo 98 Tabla 4.4 Condiciones de operación del circuito Pueblo Nuevo 98 Tabla. 4.5 Características operacionales de circuito Ciruma 100 Tabla 4.6 Condiciones de operación de circuito Ciruma 101 Tabla. 4.7 Características operacionales de circuito Quisiro 103 Tabla 4.8 Condiciones de operación de circuito Quisiro 103 Tabla 4.9 Esquema de operación horaria de los equipos para el 128 circuito 4 Esquinas Tabla Consumo de combustible en el circuito 4 Esquinas 129 Tabla 4.11 Esquema de operación horaria de los conjuntos para el 130 circuito Pueblo Nuevo Tabla Consumo de combustible en el circuito Pueblo Nuevo 130 Tabla 4.13 Esquema de operación horaria de los conjuntos para el circuito Ciruma Tabla 4.14 Consumo de combustible en el circuito Ciruma Tabla 4.15 Esquema de operación horaria de los conjuntos para el circuito Quisiro 132 Tabla 4.16 Consumo de combustible en el circuito Quisiro 133

15 RESUMEN ARAUJO P. Ricardo E; CABRALES P. Sixtary M ESQUEMA OPERATIVO PARA LOS PROYECTOS DE GENERACIÓN DISTRIBUIDA EN LA RED DE MEDIA TENSIÓN DE LAS EMPRESAS ENELVEN Y ENELCO. Trabajo Especial de Grado para optar al Título de Ingeniero Electricista; Maracaibo Venezuela: Universidad Rafael Urdaneta, Escuela de Ingeniería Eléctrica, Ante los problemas presentados en los circuitos de distribución (4 Esquinas, Pueblo Nuevo, Ciruma y Qusiro) se propuso la elaboración de este trabajo especial de grado, para la aplicación de la Generación Distribuida. Para el cual se analizaron las condiciones actuales de operación de los circuitos mencionados, se seleccionó el escenario de operación mediante la determinación del promedio horario de carga en un día, escogido dentro de la semana critica del año, la cual fue aquella donde se evidenciaron los mayores niveles de sobrecarga. Considerando las tecnologías contempladas en la Misión Revolución Energética, se eligieron los grupos electrógenos que mejor se adaptaron a las condiciones actuales de demanda de cada circuito estudiado, escogiéndose también el espacio físico más favorable para su instalación. Adicionalmente, se elaboró el correspondiente esquema horario para regir el funcionamiento de tales grupos electrógenos con el fin de aportar potencia activa directamente a los centros de carga. Se evalúo el impacto de esta aplicación y se pudo comprobar que ofrece una mejoría notable del perfil de tensiones, disminuyendo apreciablemente la caída de tensión hasta enmarcarse en los límites establecidos por las normas de Calidad del Servicio Eléctrico. Todo esto como consecuencia de la reducción obtenida en los niveles de corriente que redundaron en una disminución de las pérdidas de potencia activa de las empresas ENELVEN y ENELCO. Palabras Claves: Generación distribuida, grupos electrógenos, porcentaje de caída de tensión y Norma de Calidad del Servicio Eléctrico. Araujo Ricardo: kike_araujop@hotmail.com Cabrales Sixtary: sixtarycabrales@yahoo.com.es

16 INTRODUCCIÓN Actualmente las empresas encargadas del suministro de energía eléctrica en el Zulia son ENELVEN y ENELCO; estas compañías, por medio de la generación, transmisión y distribución, transportan la electricidad desde las subestaciones hasta los consumidores. Las redes de distribución de estas compañías poseen circuitos, algunos muy extensos, y además dispuestos en zonas alejadas de los centros de generación, que están evidenciando caídas de tensión exageradas, afectando la calidad y la confiabilidad del servicio. Es por ello que se realizaron estudios previos para identificar los circuitos con mayor nivel de afectación quedando establecido que los mismos eran: para la empresa ENELVEN el circuito 4 Esquinas, y para la empresa ENELCO los circuitos Pueblo Nuevo, Quisiro y Ciruma. Para solventar esta situación se planteó la aplicación de la generación distribuida, para lo cual es necesario determinar el esquema horario de operación. La generación distribuida es una alternativa factible y altamente beneficiosa para las redes eléctricas de las empresas que buscan mejorar la calidad y confiabilidad en su sistema, ya que este tipo de generación garantiza las condiciones técnicas y operativas para que la energía fluya apropiadamente y continuamente desde los centros de generación hasta los centros de consumo. En razón de esto, se planteó la elaboración del presente trabajo especial de grado, con el propósito de evaluar las condiciones actuales de los circuitos antes mencionados, mediante el análisis de las correspondientes curvas de demanda. A partir de estas curvas y con las características de los grupo electrógenos disponibles contemplados en la Misión Revolución Energética se obtuvo el esquema

17 horario de operación para cada uno de los conjuntos seleccionados en cada circuito, utilizando un programa de simulación para verificar que la caída de tensión estuviese dentro de los lineamientos establecidos dentro de las Normas de Calidad del Servicio Eléctrico. El presente trabajo se desarrolló en cuatro capítulos, cumpliendo con los procesos metodológicos de una investigación. En el capítulo I se plantea el problema, a partir del cual se desarrollan los objetivos, la justificación, el alcance y la delimitación de la investigación. El capitulo II señala los antecedentes de la investigación, además de las bases teóricas de todo lo relacionado con la generación distribuida y los grupos electrógenos. El capítulo III presenta la metodología manejada a lo largo del estudio, donde se encuentra detallado el tipo y diseño de investigación, la población y la muestra correspondiente, las técnicas utilizadas para la recolección de datos, y se indican las fases de la investigación. En el cuarto capítulo se exponen los resultados derivados del análisis de las condiciones actuales de los circuitos, los tipos de fabricantes, los escenarios de operación y coordenadas para la disposición física de los equipos. Adicionalmente, se evalúo el impacto en la caída de tensión, las pérdidas de potencia activa y corriente al implementar la generación distribuida. Finalmente, se hizo la propuesta del esquema horario de operación de los grupos electrógenos. Por último, asentados en el análisis de los resultados, se presentan las conclusiones y recomendaciones generadas por este trabajo de investigación.

18 CAPÍTULO I EL PROBLEMA

19 EL PROBLEMA CAPÍTULO I EL PROBLEMA 1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA Hoy en día las empresas de energía eléctrica deben brindar la mayor calidad y confiabilidad del servicio a los usuarios, para evitar la inadecuada operabilidad o fallas de los equipos conectados al sistema. La calidad de energía eléctrica se enmarca para describir la variación admisible de tensión, corriente, y frecuencia en el sistema eléctrico; este último parámetro resulta insignificante cuando el sistema eléctrico del usuario está interconectado a una red de potencia relativamente fuerte, pero es preocupante cuando en dicha red existen equipos que generan señales eléctricas de frecuencias superiores a la nominal del sistema. Por su parte, la confiabilidad del servicio distribuido se refiere a la capacidad del sistema para cumplir sin fallas su función dentro de un período especificado, es decir, mantener un servicio continuo sin que se presenten interrupciones en el mismo. En Venezuela existen varias empresas públicas que suplen el servicio eléctrico y operan con diferentes nombres comerciales a lo largo y ancho del país. Entre ellas se pueden citar: EDELCA, CADAFE, CADELA, ENELBAR, ELECTRICIDAD DE CARACAS, ELEORIENTE, ENELVEN, ENELCO, etc. En la actualidad, la corporación encargada del suministro de energía eléctrica en la región occidental del Estado Zuliana se denomina ENELVEN (C. A Energía Eléctrica de Venezuela); mientras que la Costa Oriental del Lago de Maracaibo es suplida por la empresa de servicio eléctrico ENELCO (C. A Empresa Eléctrica de la Costa Oriental). 19

20 EL PROBLEMA Estas empresas se encuentran enlazadas con el Sistema Interconectado Nacional (SIN), y en conjunto contienen los tres componentes principales de un sistema de potencia: plantas de generación, redes de transmisión y redes de distribución. Las líneas de transmisión conectan las estaciones de generación y los sistemas de distribución. El sistema de distribución conecta las líneas de transmisión con todas las cargas individuales de una localidad, generalmente mediante una configuración radial. En otro orden de ideas, en la actualidad se está presentado una baja en la calidad del servicio eléctrico en las zonas foráneas de la región zuliana, debido a que los sistemas de distribución tienen muchos años de haberse instalado y fueron diseñados para una capacidad en función de un crecimiento esperado para la población de esas zonas, el cual superó las expectativas; generando en consecuencia un aumento de la demanda eléctrica, trayendo como resultado una elevación en las pérdidas, provocadas también por las enormes distancias entre las empresas distribuidoras y las cargas puntuales. Estos hechos se ven reflejados en: circuitos sobrecargados en condiciones normales, bajo perfil de tensiones, subestaciones que funcionan en niveles cercanos a su capacidad máxima, circuitos con interrupciones frecuentes y de larga duración, etc.; estas condiciones han provocado que el servicio eléctrico ofrecido a sus respectivos suscriptores se presente interrupciones, afectando por ello su calidad, continuidad y confiabilidad. A lo largo del tiempo se ha venido trabajando con distintas técnicas para resolver estos inconvenientes, como lo son: Modificar el tap en los transformadores, Incluir reguladores de tensión, instalar condensadores cerca de las cargas con alta exigencia de potencia reactiva, expandir la red de distribución, y últimamente se ha venido implementando la Generación Distribuida. Al variar los tap de los transformadores e incluir reguladores de tensión se afecta la magnitud y/o la fase del voltaje secundario, modificando también la potencia reactiva suministrada la carga. 20

21 EL PROBLEMA Por otra parte, la colocación de condensadores aporta la energía reactiva que precisan los receptores de la instalación, con lo que se logra disminuir o incluso anular, (compensar), la energía reactiva demandada de la red de alimentación y, por tanto, mejorar el factor de potencia y el perfil de las tensiones. Otra técnica implementada que trae muchos beneficios para la red de distribución, pero que requiere de una inversión elevada es la ampliación de la red de distribución, que consiste en instalar en las mismas nuevas subestaciones y circuitos. La aplicación de generación distribuida, para las redes de media tensión, consiste en instalar fuentes de energía eléctrica que se conectan en los sistemas de distribución. Estas redes de distribución se han planificado con amplios márgenes de funcionamiento, que junto con la característica de que los flujos de energía son unidireccionales (de la subestación a los consumidores) permiten que sean operadas de forma pasiva. Esto significa que no están sometidas a una constante monitorización de las variables de estado de la red (corriente, tensiones, flujos), por lo que dichas redes se gestionan con poca supervisión, ya que eso resulta más económico. La generación distribuida busca establecer una nueva metodología de planificación que prevé múltiples escenarios y proporciona una mejor información sobre el comportamiento esperado del sistema de generación en conjunto, a la vez que permite evaluar de una forma integrada la incertidumbre en las distintas variables que influyen en dicho comportamiento y, por tanto, priorizar las actuaciones en función de su impacto. Este tipo de proyecto va orientado a una nueva visión de generación con la finalidad de mejorar todo lo relacionado con la calidad del suministro de energía, siendo la generación distribuida una alternativa factible y ampliamente beneficiosa para la economía de la empresa que busca una mejora en la confiabilidad del sistema y para los usuarios sensibles a los que no se les puede interrumpir el suministro de energía; ya 21

22 EL PROBLEMA que este tipo de generación garantiza las condiciones técnicas para que la energía fluya continuamente desde los centros de generación hasta los centros de consumo. Dado que la carga total del sistema de potencia varia a lo largo del día y la compañía suplidora del servicio eléctrico necesita un control coordinado de generación, se tiene que decidir previamente cuáles unidades generadoras se deben arrancar y cuando deben conectarse a la red (y la secuencia en que las unidades que se encuentran operando deben ser desconectadas y por cuanto tiempo). Los factores prácticos para determinar la programación de las unidades, para entrar o salir del servicio, se encaminan a satisfacer las necesidades operativas del sistema, buscando entonces la combinación más económica de las unidades apropiadas para alimentar la carga estimada del sistema. Otro aspecto importante a destacar es que actualmente el gobierno bolivariano de Venezuela está brindando nuevas alternativas y planteando nuevas visiones tecnológicas para el desarrollo del sistema de energía eléctrica en el país, a través de la organización denominada FUNDALEC (Fundación para el Desarrollo del Servicio Eléctrico), impulsando la MISIÓN REVOLUCIÓN ENERGÉTICA. Esta fundación tiene como propósito servir de organismo de soporte técnico profesional al Ejecutivo Nacional para la definición y el establecimiento de los criterios, normas y procedimientos más adecuados, que permitan el ordenamiento y el desarrollo armónico del sector eléctrico, una mejor prestación del servicio eléctrico y la consolidación de la función reguladora del Estado en el sector eléctrico nacional. Los principales temas de estudio de FUNDELEC son la planificación y operación de sistemas eléctricos, la prestación del servicio eléctrico a los usuarios finales, las tarifas eléctricas, así como también los asuntos jurídicos e informáticos relacionados con la organización del sector eléctrico y el desarrollo de su marco regulatorio. En este marco de la Misión Revolución Energética, la generación distribuida servirá de base a la transformación del Sector Eléctrico Venezolano, a una nueva 22

23 EL PROBLEMA consolidación institucional y al fortalecimiento de la función reguladora del Estado en esta actividad económica. Mediante una revisión de los antecedentes, se pudo observar que se han ejecutando diferentes estudios técnicos de demanda y perfil de tensiones en toda la región zuliana, determinándose que existen cuatro circuitos con altos niveles de deficiencia en cuanto a la calidad y confiabilidad del servicio; los cuales son: en ENELVEN el circuito Cuatro Esquina en 24 kv y en ENELCO los circuitos Pueblo Nuevo, Quisiro y Consejo de Ciruma, todos éstos últimos en 13.8 kv. Por ello, se determinó implementar en cada uno de estos circuitos la generación distribuida. Su desarrollo está previsto incluirlo en el plan piloto de la Misión Revolución Energética. Este proyecto implica la instalación de nuevas unidades de generación, conocidas con el nombre de grupo electrógeno, ubicadas cerca de las zonas afectadas, por lo que se requiere realizar un estudio para determinar la programación de carga horaria para esas unidades, en función del comportamiento de la demanda eléctrica de los mencionados circuitos; también es necesario estimar el impacto que estas unidades producirán en la red eléctrica de ENELVEN y ENELCO. Este conjunto de actividades se verán enmarcadas en los objetivos principales de este trabajo especial de grado. 1.2 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA Cómo diseñar los esquemas operacionales de los grupos electrógenos que formarán parte del sistema de generación distribuida, en la red de media tensión de las empresas ENELVEN y ENELCO? 1.3 OBJETIVOS Los objetivos de la presente investigación son los siguientes: 23

24 EL PROBLEMA OBJETIVO GENERAL Diseñar los esquemas operacionales de los grupos electrógenos contemplados en los proyectos de generación distribuida, en la red de media tensión de las empresas ENELVEN y ENELCO OBJETIVOS ESPECÍFICOS Analizar las condiciones técnico-operativas de los circuitos de media tensión seleccionados para implementar los proyectos de generación distribuida, en las empresas ENELVEN y ENELCO. Seleccionar, dentro de los modelos contemplados en las Misión Revolución Energética, los tipos de grupos electrógenos apropiados para implementar los proyectos de generación distribuida, en las empresas ENELVEN Y ENELCO. Definir los escenarios de operación factibles para el grupo electrógeno seleccionado para los proyectos de generación distribuida, en las empresas ENELVEN y ENELCO. Determinar el impacto de la implementación de los proyectos de generación distribuida, sobre la red eléctrica de las empresas ENELVEN y ENELCO. Proponer el esquema de operación de los grupos electrógenos seleccionados para los proyectos de generación distribuida, en la red de media tensión de las empresas ENELVEN y ENELCO. 24

25 EL PROBLEMA 1.4. ALCANCE. Realizar un informe técnico en el cual se establezcan los esquemas operacionales de los grupos electrógenos contemplados en los proyectos de generación distribuida, en la red de media tensión de las empresas ENELVEN y ENELCO, específicamente en los siguientes circuitos: Circuito 4 Esquinas, en 24 kv, perteneciente a la empresa ENELVEN, ubicado en la zona occidental del Lago de Maracaibo. Circuitos en 13.8 kv: Pueblo Nuevo, Quisiro y Consejo De Ciruma; pertenecientes a la empresa ENELCO, ubicados en la zona oriental del Lago de Maracaibo. 1.5 JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA DE LA INVESTIGACIÓN El nivel de importancia de la presente investigación radica en que con su desarrollo, las empresas ENELVEN y ENELCO podrán disponer en la programación de carga horaria, que regirá el comportamiento de cada uno de los grupos electrógenos, contemplados en los proyectos de generación distribuida. Este esquema operacional será elaborado considerando el grado de demanda eléctrica en cada uno de los circuitos seleccionados, tomando en cuenta las limitaciones operativas de los equipos de generación; con lo cual se garantizará que la generación adicional sea incorporada oportunamente, beneficiando las características operativas de tales circuitos, sin atentar contra la vida útil de los equipos de generación, pues los mismos suministrarán niveles de carga permitidos dentro de sus especificaciones técnicas. El propósito primordial de realizar el mencionado esquema es aliviar la carga de cada uno de los circuitos bajo estudio, esto traerá beneficios que se reflejarán en la mejora de la calidad del servicio eléctrico, proporcionando un mejor perfil de tensiones, reduciendo el índice de interrupción del servicio, generando una mayor confiabilidad del 25

26 EL PROBLEMA mismo, aumentando la satisfacción de los clientes y con ello la recaudación por aplicación de tarifas eléctricas, contribuyendo a su vez con el aumento de la rentabilidad de las empresas involucradas. A su vez, este trabajo tiene relevancia porque se evaluará el impacto que producirá la implementación de la Generación Distribuida en el funcionamiento de las redes de ENELVEN y ENELCO, con lo cual estas empresas estarán en condiciones de prever las acciones correctivas adecuadas, antes de que se presente una perturbación que pueda afectar negativamente el comportamiento del sistema de distribución. En este sentido, este tipo de investigación servirá para abrir las puertas a las nuevas visiones tecnológicas, de las últimas tendencias a niveles mundiales, para el mejoramiento de los sistemas de distribución, ésto generará un avance para el país; debido a que se describirá el esquema operacional de los grupos electrógenos correspondiente a la Generación Distribuida, contemplada en el plan piloto de las empresas ENELVEN y ENELCO. Por otra parte, a los autores el presente trabajo de investigación les permitirá adquirir destrezas en el software FeederAll, el cual es aplicable para el análisis de los sistemas de distribución. Esto complementa la formación académica ya que se obtendrán conocimientos sólidos en el manejo de tan importante programa computacional. También permitirá obtener dominio en las técnicas que deben aplicarse en simulaciones relacionadas con estudios de flujo de carga, cortocircuito, entre otros. En cuanto, a la Universidad Rafael Urdaneta, el beneficio será ampliar la bibliografía disponible asociada al tema de Generación Distribuida aplicada a redes de distribución de la energía eléctrica, fomentando en el estudiantado la divulgación las últimas tendencias globales de las técnicas de generación. 26

27 EL PROBLEMA 1.6 DELIMITACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN Esta investigación quedó delimitada de la siguiente forma: DELIMITACIÓN ESPACIAL Se realizó bajo la supervisión de la Gerencia de Planificación del Sistema, específicamente en el Departamento de Planificación de Sistemas de Distribución de la empresa ENELVEN que funciona en el Edificio 5 De Julio, ubicado en la calle 77 con Av.10, de la ciudad de Maracaibo estado Zulia DELIMITACIÓN TEMPORAL Esta investigación fue ejecutada en un periodo de tiempo comprendido entre los meses de Enero 2008 y Agosto DELIMITACIÓN CIENTÍFICA. Este trabajo de investigación se enmarca en el ámbito de la Ingeniería Eléctrica, en el área de Potencia; concretamente en las sub-áreas: Sistemas de Distribución y Sistemas de Potencia. 27

28 CAPÍTULO II MARCO TEÓRICO

29 MARCO TEÓRICO CAPÍTULO II MARCO TEÓRICO 2.1 BREVE DESCRIPCIÓN DE LA CORPORACIÓN ENELVEN ENELVEN fue fundada en 1889 con el nombre de Maracaibo Electric Light Co.. Al transcurrir de los años ENELVEN fue evolucionando junto con otras empresas como: CADAFE, ENELCO y La Electricidad de Caracas. Hoy en día, la Corporación ENELVEN se encuentra estructurada bajo un esquema organizacional que involucra a tres empresas: ENELVEN: Encargada del proceso de generación, distribución y comercialización de la energía eléctrica en la región zuliana, específicamente en todos los municipios de la Zona Occidental del Lago de Maracaibo. Las oficinas principales de ENELVEN se encuentran localizadas en el Edificio 5 De Julio, ubicado en la calle 77 con Av.10, de la ciudad de Maracaibo estado Zulia. ENELCO: Encargada del proceso de distribución y comercialización de la energía en todos los municipios de la Costa Oriental del Lago de Maracaibo. PROCEDATOS: Empresa filial que presta servicios de informática y telecomunicaciones. Este modelo conserva la separación contable y crea las Vicepresidencias de Generación, Transmisión, Distribución, Comercialización, Gestión Humana, Finanzas y Servicios, Telecomunicaciones y Tecnologías de Información. 29

30 MARCO TEÓRICO MISIÓN Somos una corporación del Estado, prestadora de servicio eléctrico al estado Zulia, de telecomunicaciones y tecnologías de información, con una alta calidad, responsabilidad social y con el equilibrio económico en las operaciones, generando valores confiables a nuestros usuarios, trabajadores, accionistas y proveedores. VISIÓN Ser una Corporación reconocida en la región zuliana por su calidad de servicio, la integridad de su gente y con un compromiso de desarrollo y bienestar para la comunidad. OBJETIVOS FUNDAMENTALES Mantener calidad del servicio. Incrementar ventas cobranzas y promover el uso eficiente de la energía. Mejorar la salud financiera de la empresa. Satisfacer las necesidades y expectativas de los usuarios y la comunidad. Tener personal altamente motivado, competente y comprometido con el bienestar social de las comunidades. 30

31 MARCO TEÓRICO Figura 2.1 Organigrama Funcional Fuente: Araujo y Cabrales

32 MARCO TEÓRICO 2.2 ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN. En relación con el desarrollo del presente Trabajo Especial de Grado, se consultaron algunos trabajos, los cuales han servido de apoyo al mismo. Ángela Celedón, en el año 2007, realizó el trabajo especial de grado titulado: Incremento en la flexibilidad operativa de la red de distribución de enelven mediante la aplicación de generación distribuida Escuela Ingeniera Eléctrica de la Universidad del Zulia. Esta investigación consistió en evaluar el sistema de la red de distribución de las zonas foránea de ENELVEN para determinar los circuitos que se encuentran fuera de lo establecido en las normas referido a caída de tensión, también para identificar cuales presentan mayores pérdidas de potencia activa, encontrando que estos corresponden a los circuitos de Paraguaipoa, El Moján, Machiques-Colón, Barranquitas, 4 Esquinas, Catatumbo y Encontrados. Mediante herramientas computacionales se evaluó el impacto de la aplicación de distintos métodos para mejorar las condiciones operativas de dichos circuitos, entre las que de destacaron: la aplicación de bancos de condensadores, expansión tradicional (sub-estaciones) y generación distribuida; Demostrándose que la generación distribuida garantiza una mejor operabilidad y mejora la calidad del suministro eléctrico. Debido a la relación directa que tiene la mencionada investigación con la generación distribuida (GD), sirvió de aporte al presente trabajo de grado ya que en ella establecieron los circuitos que presentaron las mayores alteraciones de los parámetros necesarios para cumplir con los niveles de calidad del servicio exigido por la normativa legal y acordada con los usuarios. Además, se evaluó la aplicación de los diferentes tipos de Generación Distribuida sobre las condiciones operativas de la red de Distribución de ENELVEN, que son utilizados como punto de partida para implementar la generación distribuida mediante grupos electrógenos. 32

33 MARCO TEÓRICO Otra investigación utilizada como antecedente se titula: Generación distribuida en el Uruguay: evaluación de fortalezas, oportunidades y tratamiento regulatorio Este informe final del programa de desarrollo tecnológico se elaboró en el año 2006, en la Universidad de la República de Uruguay, la Universidad Tecnológica Equinoccial, y en la Unidad Reguladora de Servicios Energía y Agua. En el informe antes mencionado se investigó la Industria Eléctrica en el Uruguay y la implementación de la Generación Distribuida en su red eléctrica. Se estudiaron las fortalezas y debilidades dominantes de esta aplicación; evaluándose mediante algoritmos computacionales el impacto de la generación distribuida sobre los niveles de tensión, corriente y pérdidas de potencia, en los diferentes nodos de la red de media tensión, para los periodos del año donde se presenta el mayor nivel de demanda. Este informe sirvió de ayuda para establecer los requerimientos y especificaciones técnicas de la conexión de la generación distribuida a una red de distribución, además aporta metodologías para determinar el punto de optimización en las pérdidas de potencia, mediante la selección de los nodos donde se presente mayor dispersión y los más altos niveles de demanda. Por otra parte, en el año 2006, David Trebolle Trebolle desarrolló el trabajo especial de maestría titulado: La generación distribuida en España en gestión técnica y económica en el sector eléctrico para la Universidad Pontificia Comillas de Madrid. Este trabajo especial de postgrado sirvió de apoyo para conocer con mayores detalles los diferentes métodos y tipos de generación distribuida existentes en España, y permitirnos observar detalladamente como fue el desarrollo de las potencias instaladas y la producción de la generación distribuida en cuanto a la planificación y diseño de las redes en dicho país, lo cual confiere a los autores de la presente investigación un aumento en conocimientos relativos en cuanto a la influencia de la generación distribuida. 33

34 MARCO TEÓRICO Esto permite conocer las diferentes pautas que se deben tener en cuenta en el momento de realizar un estudio técnico-operativo, así como también sirve de ayuda para establecer las influencias de la generación distribuida en cuanto a la operación y explotación de la red, y de cómo se realizaron los diferentes estudios y pruebas de la generación distribuida en las potencias de corto circuito., lo cual es de gran importancia para la realización de nuestro presente trabajo especial de grado. 2.3 BASES TEÓRICAS GENERADORES Los generadores, según su construcción están clasificados en generadores con rotor cilíndrico y en generadores con rotor de polos salientes. Un generador de rotor cilíndrico esta formado básicamente por un bobinado trifásico en el estator y por un bobinado monofásico en el rotor, el cual una vez energizado con corriente directa produce un campo magnético estacionario con respecto al rotor, pero con rotativo con respecto al estator. Este campo magnético induce voltaje en las bobinas del estator iguales en magnitud, pero desfasados en tiempo, ya que las corta en instantes diferentes. El voltaje de cada fase del estator esta atrasado 90 del campo magnético. Si se aplica una carga balanceada a los terminales trifásicos del estator, las corrientes resultantes producen un campo magnético en fase con esas corrientes, que además gira en el estator a la misma velocidad y en la misma dirección del campo principal. Este campo magnético se suma o se resta al campo principal, dependiendo del factor de potencia de la corriente. Los efectos combinados de los campos producen en el entrehierro un campo resultante, el cual induce en el entrehierro un voltaje proporcional en magnitud, pero atrasado 90. El voltaje en los terminales de los bobinados de la armadura es igual al voltaje generado en el entrehierro menos la caída de tensión en el bobinado. 34

35 MARCO TEÓRICO MOTORES DIESEL El motor diesel funciona por el principio del autoencendido o autoignición, en el que la mezcla aire combustible arde por la gran temperatura alcanzada en la cámara de compresión, por lo que no es necesaria la chispa como en los motores de explosión. Las diferencias principales entre el motor a gasolina y el Diesel: Un motor a gasolina succiona una mezcla de gas y aire, los comprime y enciende la mezcla con una chispa. Un motor diesel sólo succiona aire, lo comprime y entonces le inyecta combustible al aire comprimido. El calor del aire comprimido enciende el combustible espontáneamente. Un motor diesel utiliza mucha más compresión que un motor a gasolina. Un motor a gasolina comprime a un porcentaje de 8:1 a 12:1, mientras un motor diesel comprime a un porcentaje de 14:1 hasta 25:1. La alta compresión se traduce en mayor eficiencia. Los motores diesel utilizan inyección de combustible directa, en la cual el combustible diesel es inyectado directamente al cilindro. Los motores a gasolina generalmente utilizan carburación en la que el aire y el combustible son mezclados un tiempo antes de que entre al cilindro, o inyección de combustible de puerto en la que el combustible es inyectado a la válvula de succión (fuera del cilindro). Un motor diesel siempre inyecta su combustible directamente al cilindro, y es inyectado mediante una parte del choque (bobina) de potencia. Esta técnica mejora la eficiencia del motor diesel. 35

36 MARCO TEÓRICO SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN La energía eléctrica es producida y se transporta mediante sistemas de transmisión, formados por sistemas de distribución, que pueden ser de alta o de baja tensión. Las primeras conducen la electricidad de alto voltaje a través de grandes distancias, hasta estaciones transformadoras, que luego de convertirla la trasmiten a las redes de media y baja tensión, y este proceso a su vez distribuye la electricidad dentro de las poblaciones en niveles de tensiones confiables. Sus usos son múltiples: en los hogares (alumbrado, electrodomésticos, etc.), en las industrias y los servicios. 1. CIRCUITOS DE DISTRIBUCIÓN RADIAL Existen diferentes tipos de esquemas de distribución para su selección, los cuales vienen dados según el tipo de red y su uso. Los mismos se diferencian de acuerdo a su topología bucle cerrado de tipo mallado, bucle abierto de tipo mallado simplificado, bucle abierto, de doble derivación, y radial. Entre los circuitos radiales existen diferentes tipos de circuitos de acuerdo a su configuración: sistema radial simple, radial expandido, primario selectivo, anillo primario, secundario selectivo, radial secundario en anillo. Siendo el circuito radial simple particularmente el más utilizado en las zonas rurales, para media tensión; este circuito permite fácilmente acceder a puntos de consumo de baja densidad a menor precio. Suele estar relacionado con el sistema de distribución de tipo aéreo. El circuito consiste en un sistema simple, de costos de instalación mínima y sencilla que permite que las fallas sean localizadas rápidamente. Sin embargo, este sistema tiene como punto débil su funcionamiento, caracterizado por una alimentación de una sola vía. Lo que quiere decir que solo puede ser alimentado por un camino eléctrico; en el momento que ocurra una falla se reflejaría en el transformador o en la 36

37 MARCO TEÓRICO barra, quedando fuera de servicio toda la carga, reestableciendo el sistema después de realizar las reparaciones necesarias. 2. DISEÑO: POR CAÍDA DE TENSIÓN, CAPACIDAD TÉRMICA, PÉRDIDAS. El principal objetivo que se debe tener en cuenta para el diseño de un sistema radial simple, son las pérdidas al transportar energía eléctrica; dichas pérdidas son por la corriente y la tensión aplicada. Estas pérdidas se puede reducir al aumentar el diámetro del conductor, implicando aumento de la sección y aumento en los costos de instalación. Sin embargo, es posible reducir las pérdidas debido al tipo de sistema ya que es sencillo y al mismo tiempo reduce costos de la obra. Así mismo, la vida útil de la línea espera recuperar lo invertido, respetar los límites de temperatura con la corriente de régimen, el máximo nivel de corto circuito y los limites de temperatura que se encuentren fijados según el tipo del conductor a utilizar. 3. FLUJO DE POTENCIA El problema de flujo de potencia consiste en generar una potencia activa y reactiva a magnitudes de voltajes preestablecidos para alimentar las cargas que requieran potencia activa y reactiva. Un sistema de potencia que esté sujeto a un conjunto de cargas en sus diferentes barras puede ser operado en un infinito número de situaciones de voltajes en dichas barras y todavía satisfacer las condiciones de la carga. Cada una de estas situaciones se llama estado del sistema. Al conocer el estado del al sistema, es decir, magnitud y ángulo del voltaje en cada barra para satisfacer a una demanda dada, se pueden determinar los flujos de potencia entre barra y barra, es decir, se conoce la estructura total del sistema. La potencia generada debe satisfacer la demanda de la carga más las pérdidas internas del sistema. La carga puede variar las 24 horas del día, por lo que el estado 37

38 MARCO TEÓRICO puede variar durante el mismo lapso. El conocimiento del estado del sistema en cada momento se hace necesario.para el control y programación de la generación. La formulación matemática del problema de flujo de potencia para determinar el estado del sistema resulta en un sistema de ecuaciones algebraicas no lineales y, debido a esa alinealidad, la solución del sistema de ecuaciones está basada en técnicas iterativas. Comúnmente se usan dos métodos para la aplicación de estas técnicas: el método de Gauss-Seidel y el método de Newton-Raphson. Casi todos los programas comerciales de computación están basados en estos métodos GENERACIÓN DISTRIBUIDA Es la generación de energía eléctrica en pequeña escala, que permite su conexión a las redes de distribución lo más cercano posible a los centros de consumo de energía eléctrica, de manera de brindar una mayor calidad, confiabilidad y eficiencia en el suministro de energía eléctrica. La capacidad de producción de energía eléctrica de los sistemas de Generación Distribuida (GD), varía desde ciento de kilovatios hasta 15 Megavatios. 1. CALIDAD DE POTENCIA, ESPECÍFICAMENTE REFERIDA A HUECOS DE TENSIÓN. Uno de los mayores impactos de la generación distribuida sobre la Calidad de Potencia, es el efecto en el funcionamiento del esquema de protecciones contra sobre corrientes, entre cuyos eventos relacionados más importantes se encuentra el hueco de tensión. Los usuarios que poseen generación distribuida tienen la posibilidad de mejorar el comportamiento de sus equipos sensibles frente a la existencia de huecos de tensión 38

39 MARCO TEÓRICO cuyo origen se encuentra fuera de sus instalaciones. Su interés radica en volcar la energía de su generación hacia sus equipos sensibles, llegando incluso a beneficiarse en el caso extremo del hueco de tensión, que es la interrupción de corta duración, comúnmente denominada micro-corte. Para aprovechar tal posibilidad, el usuario debe contar con un esquema de emergencias, contando incluso con desconexión de cargas no esenciales (shedding). Por otra parte, para eventos de profundidad importante, próxima a interrupción, la empresa eléctrica requiere que la generación distribuida sea desconectada inmediatamente para evitar la formación de las peligrosas islas. Queda por determinar el punto de equilibrio entre estos dos requerimientos 2. FUNCIONAMIENTO ISÓCRONO Los grupos electrógenos están diseñados normalmente para funcionar de modo aislado (llamado también modo isócrono o en isla). En este caso la frecuencia estará controlada por el regulador de velocidad del grupo. Las sobrecargas que sobrepasan la potencia máxima del grupo electrógeno provocan una disminución de la frecuencia, lo que podría hacer actuar el sistema de desconexión de algunos receptores (desenganchado). El regulador de tensión del grupo asegurará la estabilidad de la tensión del circuito alimentado. Un grupo electrógeno está normalmente previsto para funcionar con un factor de potencia de 0,8 y puede, por tanto, alimentar la mayor parte de las cargas industriales sin añadir un equipo de compensación de potencia reactiva. 39

40 MARCO TEÓRICO 3. CONFLICTOS TÉCNICOS Con el fin de conciliar los requerimientos de ambos sectores, usuario y empresa eléctrica, frente a esta problemática, deben analizarse varios aspectos técnicos determinando sus soluciones. Se analizarán aquí los cuatro problemas más importantes, que son: Alimentación a la falla durante los recierres, Extensión de la duración de la falla para reducir la zona afectada, Posibilidad de reconexión en contra-fase, y Conexión semi-rígida de la cogeneración. Alimentación a la falla durante los recierres Los dispositivos que efectúan recierres, ya sean interruptores o reconectadores, basan su éxito en la eliminación de la falla durante el tiempo de recierre o tiempo muerto, lapso sin circulación de corriente que permite que la falla no permanente se desionize. En los sistemas de distribución de media tensión, del 85 al 90 % de las fallas son no permanentes, por lo que esos números representan aproximadamente la cifra de éxito del dispositivo. El proceso de desionización o apagado de un arco eléctrico, puede analizarse como un proceso casi puramente térmico. Existe una interacción o balance entre la cantidad de calor generada por la energía eléctrica entregada al arco y la cantidad de calor perdida por radiación, conducción y disipación. Si se reduce o elimina la entrega de calor, el arco se enfría, aumenta su resistencia eléctrica, se apaga antes y se reenciende después del pasaje por cero de la corriente, conduciendo a su extinción. Desde su inicio de aplicación en los sistemas eléctricos en la década del 1960, el tiempo de recierre se regula en el orden de los 2 segundos, fundamentalmente debido a la poca velocidad de los dispositivos disponibles en el momento, con la seguridad de desionización para tensiones de distribución (hasta 36 kv). Posteriormente, debido a exigencias de calidad de potencia, los tiempos de recierre comenzaron a reducirse hasta ½ segundo, que es el tiempo que soportan los relojes digitales sin la pérdida de 40

41 MARCO TEÓRICO control y el consecuente molesto pestañeo. Esta reducción se basó en estudios que permitieron determinar que el tiempo máximo que se necesita para desionizar un arco en esos niveles de tensión, no supera a los 300 ms. Al emplear generación distribuida en un sistema radial, la operación de recierre aguas arriba de la falla reduce la circulación de corriente, sin eliminarla completamente ya que el generador adicional alimenta la falla, pudiendo perder la posibilidad de des-ionización de la misma Extensión de la duración de la falla para reducir la zona afectada Hasta la fecha, los esquemas de protección se diseñaban con el objeto de cumplir dos requerimientos fundamentales, primeramente proteger los equipos involucrados y en segundo lugar actuar en forma coordinada con otros dispositivos protectores. Con la introducción de las exigencias de calidad de potencia, los dos requerimientos del párrafo anterior resultan ligeramente modificados con el objetivo de reducir o limitar las multas a ser pagadas por las empresas eléctricas por no cumplir con los límites impuestos por la calidad de potencia. Por esta razón, las áreas de protección de las empresas eléctricas modificaron sus esquemas de protección con los objetivos de reducir el número de interrupciones penalizables y aminorar la extensión de las áreas afectadas, disminuyendo así el número de usuarios afectados por las interrupciones. El medio al que se recurrió para cumplir con este objetivo fue el incremento del retardo de las protecciones hasta el máximo posible en los casos en los que se cuenta con dispositivos con recierres ubicados aguas abajo, incrementando además el número de recierres, aumentando de esta manera la posibilidad de que las fallas se auto-extingan o desionizen. La consecuencia inmediata de esta política es que los tiempos de operación o retardo se van incrementando a medida que se desplaza aguas arriba, debido a las exigencias de la coordinación. Debido a ello, las fallas que tienen lugar en el límite entre 41