Carga máxima para el sector residencial 

En las redes de distribución, para el caso en Bogotá, se ha planteado una manera para el calculo de transformadores, del diseño de postes y seleccion de parametros de protección a partir de la norma tecnica colombiana NTC 2050. 
 
 
A continuación se presenta una serie de pasos basicos para el calculo de los parametros necesarios para el diseño de lineas de distribución para el sector residencial, realizando mediciones a partir de un ejemplo teorico tomado de un barrio en bogotá llamado Bosque Popular: 
 
 

Paso 1: Determinar el mapa geográfico de la zona en la cual se desea realizar la red de distribución:

 
Es necesario conocer la zona en la cual se piensa construir un sistema de distribución, ya sea para alimentar un barrio, una industria, etc., por ello lo primero que se debe hacer es pedir en el IGAC un plano geografico de la zona, en donde se dispongan de la cantidad de lotes, cuadras, parques, etc., con sus determinadas longitudes y especificaciones del terreno. 
 
Para un ejemplo pedagógico, se puede recurrir a tomar una foto en vista superior en google maps (solo con fines pedagógicos), y determinar cada uno de los lotes que se presenten en la zona que se desea distribuir energía. 
 
En la siguiente fotografia tomada desde google maps, se eligen 100 lotes de un barrio localizado en Engativa:
 
Figura 1: vista superior de los lotes. Tomada por los Autores 

 

 

Paso 2: Calculo de la demanda máxima diversificada

 

Según la distribución presentada en el plano y siguiendo los respectivos requerimientos que exige CODENSA a partir de su documento para el cálculo de la demanda máxima. Para ello es necesario que el lector busque la tabla de estratificación ubicada en el index de NORMATIVIDAD el primer documento (link: https://distribucion.webnode.com.co/normatividad/). 

 

En el ejemplo del Barrio Bosque Popular, determinamos estos criterios en base al estrato (ESTRATO 3) y se diseño el siguiente plano utilizando el software AUTOCAD delimitando cada uno de los lotes de geometría irregular, como se aprecia en la siguiente figura: 

 

Figura 2: Plano a escala de la red de distribución. Tomada por los autores

 

De la Norma 1 establecida en este documento se recreo la siguiente tabla: 

 

Tabla 1: CMD para Estrato 3. Tomada de [9]

Esta tabla tiene una modificación respecto a la original mostrada en la normatividad de CODENSA, y fue una interpolación que se hizo necesaria para el calculo cuando solamente existe un usuario por linea. 

 

Paso 3: Cantidad de tramos

Según la topologia y la cantidad de tramos que se determinen en el plano de distribución, se determinan a partir de la cantidad de transformadores ubicados por linea, en el ejemplo se presentan siete lineas diferentes con siete transformadores en conexión en (Y). 

 

Paso 4: Calculo de la carga de servicio comunes por transformador. 

 
Conociendo la cantidad de usuarios por linea en cada tramo, a partir de la siguiente ecuación:
 
y, teniendo en cuenta el nivel de estratificacion, se detemina la carga por servicios comunes, Siguiendo con el ejemplo, tenemos para el estrato 3 la siguiente tabla: 
 
Tabla 2: Servicios comunes. Tomada de [9]
 
 
y, en razón con cada linea, se debe recrear la siguiente tabla: 
 
Tabla 3: Calculo de transformadores. Por los autores.
 

Paso 5: Calculo de paramétros del transformador

Luego de poder conocer los valores en KVA de la capacidad del transformador, se disponen transformadores que soporten dicha cantidad de KVA. 

Ahora, solo falta calcular la regulación, por facilidad del lector, se incluye a continuación un archivo en formato de Excel (.xml), en el cual puede determinar cada una de las características que se deben tener en cuenta para que la regualción se encuentre entre los rangos permisibles (<=3%). 

 

El lector debe conocer los siguientes criterios: 

  • Distancia entre usuarios por tramos
  • Cantidad de usuarios por tramos
  • Tipo de Conductor
  • Demanda Máxima Diversificada por tramo
  • Conductor a utilizar y su constante K
Con dichos datos, tan solo basta reemplazar en las tablas presentes del documento siguiente y el automáticamente está programado par ael calculo de Momento Eléctrico (Me), Regulación media y Regulación total: 

 

 Calculo Final REGULACION.xlsx (27569)

 
 

Para que la regulación esté dentro de los rangos permisibles es necesario que el lectro utilice los óptimos cvonductores dependiendo de la linea que dirije cada transformador, en el caso del ejemplo (como se puede observar en el documento en excel), solamente fue necesario utilizar Trenzado 4/0 y  Trenzado 2/0.

 

Y listo... 

 Ahora pasamos al link de protecciones...