Resumen:
El estudio de transformadores es de primordial importancia, puesto que en el diseño
de una subestación de distribución el transformador es uno de los equipos principales
que la conforman y un deterioro anormal de los mismos puede significarle la salida
prematura de funcionamiento ya sea por fallas externas o internas, estas últimas
difíciles de detectar a tiempo, disminuyendo la confiabilidad del sistema. Existen dos
métodos que tratan de linealizar la curva de demanda, el uno denominado
desplazamiento de carga y el otro denominado almacenamiento distribuido. El
enfoque del proyecto será el análisis del método de almacenamiento distribuido con
el propósito de disminuir la temperatura interior del transformador, para así evitar un
posible desperfecto en su operación.
El propósito de este trabajo es realizar un análisis técnico sobre los diferentes
parámetros que afectan la vida útil de los transformadores que alimentan a redes
urbanas en un sector residencial del cantón Samborondón, y determinar qué tan
beneficioso resulta tanto para la empresa distribuidora CNEL Guayas–Los Ríos y para
los usuarios finales colocar sistemas de generación fotovoltaicas para extender la vida
útil de los transformadores.
En los transformadores de potencia en distribución es necesario conocer valores de
temperatura, humedad ya que en caso de que estos parámetros se encuentren en
valores muy altos representarán esfuerzos eléctricos, mecánicos que a la larga
terminaran afectando su vida útil.
El factor de utilización del transformador representa el desempeño del equipo en
operación, es decir si está sobredimensionado o subdimensionado. Al aplicar el
método de linealización de carga se tratará de reducir el mismo, conllevando a una
variación de la eficiencia proporcionando un aumento de la vida útil del equipo.
En el primer capítulo se detallan los conceptos de la investigación, las variables que
lo afectan a través de los años de operación y los efectos que producen en el mismo,
además de presentar datos de la vida útil del transformador. En el segundo se expone
la metodología del estudio, la asociación de la cargabilidad con la temperatura del punto más caliente del devanado (HOT-SPOT) y el porcentaje de humedad en el
interior del transformador. Mediante la curva de demanda diaria vista desde cada
subestación se puede determinar la variación real de temperatura que provoca en los
equipos a través del tiempo y cómo influirá en su envejecimiento a futuro. En el tercer
capítulo se presentan los resultados implementando sistemas de generación solar
con almacenamiento de carga distribuida (baterías), con la finalidad de ayudar a
disminuir los picos de demanda.
Los sistemas de generación solar residencial se diseñaron con seis y nueve paneles
solares variando su entrega de potencia diaria mediante diferentes capacidades de
inversores determinando que la opción con nueve paneles y un inversor de baja
capacidad provoca la mayor reducción de temperatura del punto más caliente del
devanado, disminuyéndola en tres y cuatro grados centígrados al pasar los años de
funcionamiento del transformador.
