CAPTULO I

SISTEMA DE ANLISIS TCNICO DE DEFICIENCIA ENERGETICA

1.1. Introduccin

En este captulo se detalla de manera conceptual lo que es un sistema en general, sus elementos y parmetros, hasta llegar a lo que es un sistema de anlisis tcnico de prdidas de energa.

Se considera la definicin y clasificacin de las prdidas de energa que sufre una empresa distribuidora de energa elctrica, y los parmetros que se deben considerar para un correcto sistema de anlisis tcnico de prdidas de energa elctrica en su respectiva rea de concesin.

1.2.Sistema1

Es un conjunto de elementos organizados y relacionados entre s, de forma tal que un cambio en un elemento afecta al conjunto de todos ellos. Los elementos estn relacionados directa o indirectamente con el problema. Los sistemas reciben entradas (datos, energa o materia del ambiente) y proveen salidas(informacin, energa o materia).

Para estudiar un sistema se debe conocer los elementos que lo forman y las relaciones que existen entre ellos.Usualmente, para analizar un sistema, se centra en las caractersticas de los elementos que lo componen; adems para entender el funcionamiento de sistemas complejos, es importante conocer las relaciones que existen entre los elementos que forman parte del sistema.

A continuacin algunas definiciones de sistema: Ferdinand de Saussure (1931):

"Sistema es una totalidad organizada, hecha de elementos solidarios que no pueden ser definidos ms que los unos con relacin a los otros en funcin de su lugar en esa totalidad".

1http://definiciones.de/sistema/conceptos.

L. von Bertalanffy (1968):

"Un sistema es un conjunto de unidades en interrelacin".

IEEE Standard Dictionary of Electrical and Electronic Terms:

"Sistema es un todo integrado, aunque compuesto de estructuras diversas, interactuantes y especializadas. Cualquier sistema tiene un nmero de objetivos, y los pesos asignados a cada uno de ellos puede variar ampliamente de un sistema a otro. Un sistema ejecuta una funcin imposible de realizar por una cualquiera de las partes individuales. La complejidad de la combinacin est implcita".

Estndar X3.12-1970 (ANSI), Estndar 2382/V, VI (ISO) VocabularyforInformationProcessing:

"Sistema es una coleccin organizada de hombres, mquinas y mtodos necesaria para cumplir un objetivo especfico".

De las definiciones se pueden destacar algunos aspectos importantes:

La interrelacin de elementos.

La importancia de unidad comn del conjunto.

La formacin de un sistema con elementos de diversas estructuras.

La integracin del conjunto en un entorno.

Un sistema puede ser fsico o concreto (elementos tangibles) o puede ser abstracto o conceptual (software), y puede existir dentro de otro ms grande, de tal forma que un sistema puede estar formado por subsistemas y tambin integrar un supersistema.

Los lmites o fronteras ayudan a diferenciar el sistema del ambiente, es decir indica lo que pertenece al sistema y lo que no forma parte de l, pudiendo ser estos fsicos o conceptuales. El sistema es abierto cuando existe un intercambio entre este y el ambiente,por medio de un lmitey cuando no hay intercambio el sistema es cerrado.

Los lmites de los sistemas permiten establecer jerarquas entre subsistemas, sistemas y supersistemas. La jerarqua se refieren a la organizacin de los sistemas ms simples a los ms complejos.

El sistema interacta con el ambiente, recibiendo entradas y devolviendo salidas. El ambiente es el medio externo que envuelve fsica o conceptualmente a un sistema.

El sistema existe siempre y cuando los elementos estn relacionados e interactan entre s, formando un todo para conseguir un propsito comn.

1.2.1. Parmetros de un sistema

Un sistema est compuesto por los siguientes parmetros:

Figura 1.1 Parmetros de un sistema2.

Entrada. Es donde se da inicio al proceso, la entrada brinda informacin necesaria para procesarla.

Salida. Es el propsito para el cual se relacionan los elementos del sistema.

2 FUENTE: Los Autores

Procesamiento. Es donde se realiza la transformacin de entradas en salidas.

Retroalimentacin. Es tomar la salida compararla con un valor de referencia y direccionarla a la entrada.

Ambiente. Es el medio que rodea externamente al sistema.

1.2.2. Definicin de subsistema

Un subsistema es un sistema que al mismo tiempo forma parte de un sistema mayor ya sea un suprasistema o supersistema.

Para establecer subsistemas, sistemas y suprasistemas se deben conocer y determinar los lmites o fronteras de cada nivel.

1.2.3. Elementos de un sistema

Los elementos de un sistema son: conceptos, objetos y sujetos.

1.2.3.1.Conceptos

Se trata de una idea abstracta o imagen intangible que existe, permitiendo comprender experiencias y razonamientos, lo cual lo expresamos verbalmente.

Los conceptos se desarrollan con la interaccin entre los sentidos, lenguaje y otros factores.

1.2.3.2.Objetos

Los objetos son cosas que se pueden ver y palpar, por ejemplo una computadora, la cual est compuesta por varias partes.

1.2.3.3.sujetos

Son personas, por ejemplo un equipo de ftbol, cada uno de estos jugadores es un sujeto o persona que forma parte del equipo de ftbol o sistema. Los jugadores tienen ciertas estrategias pre-establecidas para anotar un gol, es decir, los jugadores (sujetos) interactan entre s para anotar un gol (fin determinado).

1.3.Sistema de suministro de energa elctrica

El sistema de suministro de energa elctrica comprende el conjunto de medios y elementos tiles para la generacin, el transporte y la distribucin de la energa elctrica. En la figura 1.2 se muestra el sistema elctrico desde la generacin hasta el cliente final. Este conjunto est dotado de mecanismos de control, seguridad y proteccin.

Figura 1.2 Sistema de suministro elctrico3.

3FUENTE: Propuesta para remunerar planes de reduccin de prdidas no tcnicas de energa elctrica en sistemas de distribucin local. CREG, 2011, p:8

Constituye un sistema integrado que adems de disponer de sistemas de control distribuido, est regulado por un sistema de control centralizado que garantiza una explotacin racional de los recursos de generacin y una calidad de servicio acorde con la demanda de los usuarios, compensando las posibles incidencias y fallas producidas.

Con este objetivo, tanto la red de transporte como las subestaciones asociadas a ella pueden ser propiedad, en todo o en parte y, en todo caso, estar operadas y gestionadas por un ente independiente de las compaas propietarias de las centrales y de las distribuidoras o comercializadoras de electricidad.

En la figura 1.3, se pueden observar en un diagrama esquematizado las distintas partes componentes del sistema de suministro elctrico.

Figura 1.3 Diagrama esquematizado del Sistema de suministro elctrico4.

1.4.sistema de distribucin

Un sistema de distribucin de energa elctrica es un conjunto de equipos que permiten energizar en forma segura y confiable un nmero determinado de cargas, en distintos niveles de tensin, ubicados generalmente en diferentes lugares.

4 FUENTE: http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_de_suministro_elctrico

Figura 1.4 Sistema de Distribucin 5.

Es un sistema dinmico que comprende desde las subestaciones ubicadas cerca de las reas de consumo hasta los abonados, el servicio elctrico es responsabilidad de la compaa suministradora (distribuidora) que ha de construir y mantener las instalaciones necesarias para llegar a los clientes. Estas instalaciones, realizadas a distintas tensiones, y las instalaciones en que se reduce la tensin hasta los valores utilizables por los usuarios, constituyen la red de distribucin.

Las lneas de la red de distribucin pueden ser areas o subterrneas.

El suministro elctrico debe llegar a los consumidores con altos niveles de calidad. Por tal razn, es necesario que este opere con mucha eficacia, apoyado de tecnologa, arquitecturas en estructuras y sistemas de gestin, que garanticen hacer frente al cambiante entorno.6

5FUENTE: http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen3/ciencia3/112/htm/sec_11.htm6 http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_de_suministro_elctrico

Figura 1.5 Estructura y organizacin del sector elctrico en el Ecuador7.

1.5.Sistema de Anlisis Tcnico en las Empresas Distribuidoras

El sistema de anlisis tcnico de las empresas distribuidoras (SAT) se encarga de analizar, planificar, optimizar, construir, controlar y modernizar el sistema de distribucin con el fin de que se proporcione un buen servicio de energa elctrica al cliente final, satisfaga la demanda elctrica de su rea de concesin tomando en cuenta las demandas histricas para proyectar a futuras.

7 FUENTE: http://bieec.epn.edu.ec:8180/dspace/bitstream/123456789/956/6/T10719CAP1

Figura 1.6 Sistema de Anlisis Tcnico8.

Para este cometido es importante contar con personal capacitado, tecnologa actualizada, procedimientos, metodologas e informacin de datos y parmetros tcnicos caractersticos, como por ejemplo nivel de voltaje, factor de potencia, cargabilidad, etc. Con el fin de obtener mejores ndices de gestin de la empresa distribuidora.

En un sistema de anlisis tcnico es importante que la empresa de distribucin se encuentre en una mejora permanente de sus procesos.

8 FUENTE: los autores

1.6.Sistema de Anlisis Tcnico de prdidas de energa elctrica de las empresas Distribuidoras

El Sistema de Anlisis Tcnico de prdidas de energa de las empresas Distribuidoras de energa elctrica, es un conjunto de elementos los cuales se interrelacionan e interactan entre s, de tal forma que este sistema sea capaz de identificar, controlar y reducir prdidas de energa elctrica.

La reduccin de las perdidas elctricas es de gran importancia en las empresas distribuidoras para una buena gestin ya que proporciona beneficios econmicos (disminucin en compra o generacin de energa, ahorrando por lo tanto, recursos en la operacin y expansin), es rentable para la empresa, si relacionan los ingresos atribuidos a la recuperacin econmica en concepto de refacturacin por novedades detectadas al servicio elctrico, versus las inversiones peridicas, en programas especficos.

Las prdidas de los sistemas elctricos de distribucin9, se definen como la energa que se pierde en cada una las etapas funcionales del sistema de distribucin ms las prdidas no tcnicas o comerciales producidas por la falta de medicin y/o facturacin a usuarios que se abastecen de energa en forma ilegal o cuyos sistemas de medicin sufren algn dao.

Las prdidas en distribucin se calculan como la diferencia entre la energa recibida por el sistema de distribucin y la registrada en los equipos de medicin (entregada) de los clientes finales como sigue a continuacin:

Eds (MWh) = Ec + Eca + Egn + Ecd +Ert

Eec (MWh) = Ef + Efn +Eet

Pd (MWh) = Eds (MWh) -Eec(MWh).

9CONELEC. Estadstica del Sector Elctrico Ecuatoriano ao 2009.P:195

Pd (%) = Pd (MWh) / Eds (MWh) * 100

Donde:

Eds:Energa disponible en el sistema.

Ec:Energa comprada en el Mercado Elctrico

Eca:Energa comprada a auto generadoras.

Egn:Energa generada no incorporada al Mercado Elctrico. Ecd:Energa comprada a otra distribuidora.

Ert:Energa recibida de Terceros.

Eec:Energa entregada a Clientes Finales.

Ef:Energa facturada a Clientes Regulados. Efn:Energa facturada a Clientes No Regulados. Eet:Energa entregada a Terceros.

Pd:Prdidas en distribucin.

Las prdidas de energa elctrica pueden ser tcnicas y no tcnicas.

1.6.1. Prdidas Tcnicas

Las prdidas tcnicas se refieren a la potencia que consumen los diferentes componentes elctricos que se encuentran en la red de distribucin, estas prdidas tcnicas se pueden considerar como propias de las instalaciones, la magnitud de la potencia de prdidas depende de las caractersticas de la red de distribucin, de la operacin y de la carga que va soportar.

Figura 1.7 Subestacin de Distribucin10.

Estas prdidas tcnicas son inevitables pero es posible reducirlas, mediante talento humano capacitado, procedimientos, informacin actualizada de los elementos que forman parte del sistema de distribucin y de herramientas computacionales con el fin de tener resultados del dimensionamiento ptimo y control continuo de los circuitos elctricos.

Estas prdidas se las pueden cuantificar y tratar de llegar a los valores permisibles, tomando en cuenta que estos ndices deben ser coherentes con el nivel de tecnologa utilizado.

Figura 1.8 Transformadores de Distribucin11.

10 FUENTE: : http://es.123rf.com/photo_1298309_transformador-de-energ-a-subestaci-n-de-la- distribuci-n.html

11 FUENTE: http://www.notiactual.com/corpoelec-construira-subestacion-electrica-cercana-al-eje- ferroviario-tinaco-anaco

En las Empresas Distribuidoras la informacin se ha dividido en subsistemas:

Subtransmisin.

Alimentadores primarios.

Transformadores de distribucin.

Redes secundarias.

Acometidas.

Alumbrado pblico.

Medidores de energa.

1.6.2. Prdidas No Tcnicas

Las prdidas no tcnicas, tambin son conocidas como prdidas comerciales. Son la diferencia entre las prdidas totales de un sistema elctrico de distribucin y las prdidas tcnicas.

Segn el origen puede clasificarse por: hurto, fraude y administracin o gestin.

1.6.2.1. Porhurto

Comprende a la energa que se obtiene ilegalmente de las redes de distribucin de forma clandestina o directa, por usuarios que no tienen sistemas de medicin.

Figura 1.9 Hurto de energa12.

12FUENTE: http://www.afinidadelectrica.com.ar/articulo.php?IdArticulo=68

1.6.2.2. Porfraude

Corresponde a aquellos usuarios que manipulan los equipos de medicin e instalaciones para que registren consumos de energa elctrica inferiores a los reales, como son: puentes en bornera, acometidas ilegales desde las redes de distribucin, conexiones directas.

Figura 1.10 Fraude en medidores de energa13.

1.6.2.3. Por administracin o gestin

Corresponde a energa no registrada por la gestin comercial administrativa de la empresa. Error en la lectura de energa por obsolescencia de medidores, error en la estimacin de clientes con y sin medidor, clientes no registrados, retrasos en facturacin de nuevos clientes, falta de control de consumidores especiales, procedimiento de facturacin incorrecto, informacin errnea de los clientes.

13 FUENTE: http://www.afinidadelectrica.com/articulo.php?IdArticulo=102

Figura 1.11 Medidores obsoletos de energa, toma de lectura de medidores14.

1.6.3. Elementos de un Sistema de Anlisis Tcnico de prdidas de energa de las empresas Distribuidoras

En el siguiente esquema se encuentran los cinco elementos que forman parte del sistema de anlisis tcnico de prdidas de energa:

Figura 1.12 Elementos de un Sistema de Anlisis Tcnico de Prdidas de Energa15

14 FUENTE: http://www.afinidadelectrica.com.ar

1.6.3.1. Talento humano

El talento humano se refiere a las habilidades, destrezas y conocimientos que poseen las personas involucradas en la gestin para el anlisis de prdidas de energa elctrica, tanto tcnicas y no tcnicas y se encuentra relacionado de forma directa con los dems elementos del sistema de anlisis tcnico de prdidas de energa.

Figura 1.13Esquematizacin del Talento Humano16.

El talento humano es responsable de buscar los mecanismos para reducir las prdidas de energa elctrica. Con la ayuda de nuevas tecnologas, herramientas computacionales, procedimientos adecuados e informacin actualizada se puede mantener un seguimiento continuo y de esta manera se pueden identificar las causas de prdidas de energa.

1.6.3.2. Procedimientos

Los procedimientos son formas de ejecutar una determinada accin, en el sistema de anlisis tcnico de prdidas de energa elctrica deben existir pasos claramente definidos que den solucin al problema, con el fin de que la persona asignada cumpla a cabalidad con dichos pasos eliminando as el criterio personal del tcnico delegado. Tanto para pedidas tcnicas y no tcnicas de energa.

15 FUENTE: LosAutores

16 FUENTE: CD TASK FORCE Clip Art. 1995. PEO1573

Figura 1.14Esquematizacin de Procedimientos17.

1.6.3.3. Sistematizacin de la informacin

La sistematizacin de la informacin se refiere a mantener una base de datos organizada y actualizada, conservando su propio procedimiento a seguir a fin de que la informacin se encuentre en el sistema a su debido tiempo con lo que se evita la duplicidad en un mismo trabajo o su abandono. Por lo tanto tiene una relacin directa con los procedimientos ya que para alimentar (almacenar) la base de datos o adquirir (levantar) informacin de ella se debe cumplir con las instrucciones establecidas.

En la base de datos deben constar todos los datos necesarios para el anlisis de prdidas tcnicas y prdidas no tcnicas de energa elctrica, es decir informacin de las caractersticas tcnicas de cada elemento que forma parte del sistema de distribucin e informacin de abonados y medidores de energa.

Est informacin es significativa para determinar redes de distribucin vulnerables a la intervencin no autorizada, hurto de energa elctrica, fraude, cambio de medidores con funcionamiento deficiente, informacin sobre clientes con estimacin de consumos, medidores obsoletos.

17 FUENTE: CD TASK FORCE Clip Art. 1995. CARTO503

En la sistematizacin de la informacin es donde se ve reflejado el trabajo de los cinco elementos del sistema de anlisis tcnico de prdidas de energa elctrica, ya que para tener un excelente nivel de informacin de todo el sistema de distribucin es necesario el talento humano, procedimientos adecuados, metodologas e infraestructura tecnolgica.

El propsito de sistematizar la informacin es facilitar el anlisis de prdidas de energa: consultas, comparaciones de resultados, campaas informativas, programas de control de prdidas.

Figura 1.15Representacin dela Sistematizacin de la informacin18.

1.6.3.4. Infraestructura tecnolgica

La infraestructura tecnolgica se refiere al software y hardware que se utilizan, el sistema de anlisis tcnico de prdidas de energa elctrica.

El software es intangible, el soporte lgico por ejemplo ideas, conceptos, smbolos.

El software para prdidas de energa es una herramienta que ayuda al proceso de identificacin de prdidas, determinacin de valores ptimos de las redes.

18 FUENTE: CD TASK FORCE Clip Art. 1995. BUSI0392

Figura 1.16Esquematizacin dela Infraestructura Tecnolgica19.

El hardware se refiere a los componentes fsicos (palpables) por ejemplo: elementos elctricos, electrnicos, electromecnicos, mecnicos, cables, placas, chips, analizadores de energa, contrastador de medidores, GPS, impresora, medidores, cajas y otros elementos fsicos.

El software y el hardware estn ligados con la medicin, de esta manera se obtiene informacin de los elementos y mayor certeza de los valores reales de prdidas de energa, tanto tcnicas como no tcnicas.

1.6.3.5. Metodologas

Las metodologas se refieren al cmo actuar cuando se quiere obtener algn tipo de informacin.

Por lo tanto las metodologas utilizadas en las empresas distribuidoras de energa elctrica indican la forma como se obtiene y maneja la informacin para analizar prdidas tcnicas y no tcnicas de energa.

19 FUENTE: CD TASK FORCE Clip Art. 1995. BUSI0389

Figura 1.17Representacin delas Metodologas20.

20 FUENTE: CD TASK FORCE Clip Art. 1995.ART0813