ESCUELA POLITCNICA NACIONAL

FACULTAD DE INGENIERA ELCTRICA Y ELECTRNICA

ANLISIS DEL FACTOR DE CARGA Y DEL FACTOR DE DIVERSIDAD PARA EL DISEO ELCTRICO DE CENTROS COMERCIALES POPULARES DEL MUNICIPIO DE QUITO.

PROYECTO PREVIO A LA OBTENCIN DEL TTULO DE INGENIERO ELCTRICO

JAIME MAURICIO PILAMUNGA UBIDIA Servo.k2a@hotmail.com

DIRECTOR: ING. PEDRO V. FREILE G. freilem@uio.satnet.net

Quito, Mayo 2009

DECLARACIN

Yo, JAIME MAURICIO PILAMUNGA UBIDIA, declaro bajo juramento que el trabajo aqu realizado es de mi auditoria, que no ha sido previamente presentado para ningn grado o calificacin profesional; y, que he consultado las referencias bibliogrficas que se incluyen en este documento. A travs de la presente declaracin cedo mis derechos de propiedad intelectual correspondientes a este trabajo, a la Escuela Politcnica Nacional, segn lo establecido por la Ley de Propiedad Intelectual, por su Reglamento y por la normatividad institucional vigente.

JAIME MAURICIO PILAMUNGA UBIDIA.

CERTIFICACIN

Certifico que el presente trabajo fue desarrollado por JAIME MAURICIO PILAMUNGA UBIDIA, bajo mi supervisin.

Ing. Pedro V. Freile Granizo

DIRECTOR DEL PROYECTO

AGRADECIMIENTO

Agradezco al Seor Jess por haberme guiado y levantado en todo momento en las situaciones ms difciles de mi vida, a mi padre y a mi madre que han hecho todo lo posible por darme su apoyo para que yo salga adelante, y al Ing. Pedro V. Freile Granizo que con sus sabios y slidos conocimientos, oriento el desarrollo de este Proyecto de Titulacin de la mejor manera.

DEDICATORIA

Este trabajo va dedicado a las personas que han sido un ejemplo de superacin que me han motivado para que yo sigua sus senderos, y en especial a mi padre Lus Alberto que me ha dado su apoyo y que a luchado arduamente junto a mi a pesar de las circunstancias para que yo llegue a ser alguien mejor.

CONTENIDO RESUMEN PRESENTACIN CAPTULO 1 DEFINICIONES GENERALES

1. 1 ANTECEDENTES ..................................................................................... 1 1. 2 OBJETIVO GENERAL ................................................................................ 21. 3 OBJETIVOS ESPECFICOS ...................................................................... 2 1. 4 METODOLOGA ........................................................................................ 31. 4. 1 ESTUDIO DE LA DEMANDA ................................................................... 31. 4. 2 ESTUDIO DEL ESPACIO MUESTRAL ..................................................... 51. 5 ALCANCE ................................................................................................ 5 1. 6 JUSTIFICACIN ....................................................................................... 6 1. 7 DEFINICIONES ......................................................................................... 7 1. 7. 1 DEFINICIONES PARA EL ESTUDIO DE DEMANDA ............................... 7 1. 7. 2 DEFINICIONES PARA EL ESTUDIO DEL MUESTREO ......................... 15

CAPTULO 2

CARACTERSTICAS DE LA CARGA DEL DISTRITO METROPOLITANO DE QUITO

2. 1 INTRODUCCIN ...................................................................................... 17 2. 2 CLASIFICACION DE LAS CARGAS ESTABLECIDAS POR LA E.E.Q.S.A ................................................................................... 18 2. 2. 1 CLASIFICACIN DE LOS CONSUMIDORES ......................................... 18 2. 1. 2 CLASIFICACIN DE LOS CONSUMIDORES POR ESTRATOS ............ 19

2. 3 CLASIFICACIN DE LAS CARGAS POR LA WESTINHOUSE ELECTRIC CORPORATION ..................................................................... 20 2. 4 USOS DEL SUELO ................................................................................... 21 2. 4. 1 CARACTERSTICAS DE LOS SECTORES DE LA CIUDAD DE QUITO ....................................................................... 21 2. 4. 2 CLASIFICACIN GENERAL DEL SUELO Y ETAPAS DE INCORPORACIN .............................................................................. 21 2. 4.2.1 TIPOS DE USO DEL SUELO .................................................................... 22 2. 4.2.2 USOS PRINCIPALES DEL SUELO........................................................... 23 2. 5 CARACTERSTICA DE LA DEMANDA DE POTENCIA ............................ 31 2. 5. 1 CARACTERSTICA DE LA CURVA DE CARGA EN EL DIA DE DEMANDA MXIMA DEL AO 2007 .................................................. 31 2. 6 CARACTERSTICA DEL CONSUMO DE ENERGA ................................. 34 2. 7 PRDIDAS DE POTENCIA Y ENERGA EN EL REA DE CONCESIN DE LA E.E.Q.S.A. ............................................................... 36 2. 7. 1 PRDIDAS TCNICAS ............................................................................ 36 2. 7. 2 PRDIDAS NO TCNICAS (COMERCIALES) ......................................... 38

CAPTULO 3 ESPACIO MUESTRAL, LEVANTAMIENTO DE LA INFORMACIN Y CARACTERSTICAS DE LOS EQUIPOS DE MEDICIN

3. 1 INTRODUCCIN ...................................................................................... 40 3. 2 TCNICAS DE MUESTREO .................................................................... 41 3. 2. 1 MUESTREO ALEATORIO SIMPLE .......................................................... 43 3. 2. 2 MUESTREO ALEATORIO SISTEMTICO .............................................. 43 3. 2. 3 MUESTREO ALEATORIO ESTRATIFICADO .......................................... 44 3. 2. 4 MUESTREO POR CONGLOMERADOS .................................................. 44 3. 3 ESTRATIFICACIN DE LAS ZONAS URBANAS Y NO URBANAS DENTRO DEL REA DE CONCESIN ................................ 47

3. 4 SELECCIN DE LA MUESTRA ............................................................... 57 3. 4. 1 SELECCIN DE LAS CAMARAS DE TRANSFORMACIN DE LOS CENTROS COMERCIALES DEL AHORRO DE QUITO ............ 57 3. 4.1.1 METODOLOGA PARA VISITAS DE CAMPO Y LEVANTAMIENTO DE CARGA ............................................................................................... 58 3. 4.1.2 METODOLOGA PARA LA OBTENCIN DE LA INFORMACIN DE LA E.E.Q.S.A. ..................................................................................... 59 3. 5 CARACTERSTICAS DE LOS ANALIZADORES DE CALIDAD ELCTRICA QUE POSEE LA E.E.Q.S.A. ................................................ 60 3. 5. 1 CARACTERSTICAS DEL ANALIZADOR TOPAS 1000 .......................... 60 3. 5.1.1 CARACTERSTICAS PRINCIPALES ....................................................... 60 3. 5.1.2 DISTRIBUCION DE PINES DEL TOPAS 1000 ........................................ 61 3. 5 1.3 CONEXIN DEL TOPAS 1000 A LA RED ............................................... 62 3. 5. 2 CARACTERSTICAS DEL ANALIZADOR MEMOBOX 300 ..................... 63 3. 5.2.1 CARACTERSTICAS PRINCIPALES ....................................................... 63 3. 5.2.2 DISTRIBUCION DE PINES DEL MEMOBOX 300 ................................... 64 3. 5. 3 CARACTERSTICAS DEL ANALIZADOR FLUKE 1744 ........................... 65 3. 5.3.1 CARACTERSTICAS PRINCIPALES ....................................................... 65 3. 5.3.2 DISTRIBUCION DE PINES DEL FLUKE 1744 ........................................ 66 3. 5. 4 CARACTERSTICAS DEL ANALIZADOR FLUKE 435 ............................. 66 3. 5.4.1 CARACTERSTICAS PRINCIPALES ....................................................... 67 3. 5.4.2 MENU DE PANTALLA DEL FLUKE 435 ................................................. 68

CAPTULO 4 CRITERIO DE DISEO DE PROFESIONALES RECOMENDADOS PARA DETERMINAR LA DEMANDA DE ENERGA ELCTRICA 4. 1 INTRODUCCIN ...................................................................................... 69 4. 2 MTODO DE DETERMINACIN DE LA DEMANDA MXIMA UNITARIA DE LA E.E.Q.S.A. ................................................................... 69

4. 3 MTODO DE DETERMINACIN DE LA DEMANDA A PARTIR DEL CONSUMO DE ENERGA SEGN LA REA ................................... 74 4. 4 CRITERIOS DE PROFESIONALES CONTRATISTAS PARA DETERMINAR LA DEMANDA MAXIMA UNITARIA ................................. 75 4. 4. 1 CRITERIOS APLICADOS POR EL Ing. EDUARDO ARTEAGA (INSUCOM CIA. LTDA.) ........................................................................... 76 4. 4. 2 CRITERIOS APLICADOS POR EL Ing. JOS JARAMILLO .................... 83 4. 4. 3 CRITERIOS APLICADOS POR EL Ing. LUS CARRERA ........................ 89 4. 4. 4 CRITERIOS APLICADOS POR EL Ing. FABIN PAREDES ................... 95 4. 5 APLICACIN DEL MTODO DE LA EMPRESA ELECTRICA AMBATO PARA LA DETERMINACIN DE LA DEMANDA MXIMA UNITARIA ................................................................................ 103 4. 5.1 DETERMINACIN DE LA DEMANDA DEL CENTRO COMERCIAL SAN MARTN SEGN LAS GUAS DE DE DISEO DE EEARCN ................................................................... 103 4. 6 APLICACIN DEL MTODO DE LA EMPRESA ELECTRICA DE IBARRA EMELNORTE PARA LA DETERMINACIN DE LA DEMANDA MXIMA UNITARIA ............................................................. 106 4. 6 .1 DETERMINACIN DE LA DEMANDA DEL CENTRO COMERCIAL SAN MARTN SEGN LAS GUAS DE DISEO DE EMELNORTE ...... 106

CAPTULO 5 COMPARACIN Y VALIDZ DE LOS RESULTADOS

5. 1 INTRODUCCIN .................................................................................... 110 5. 1. 1 LEVANTAMIENTO DE LAS MEDICIONES EN BAJA TENSIN EN CMARAS DE TRANSFORMACIN. .................................................... 110 5. 1.1.1 EQUIPOS DE SEGURIDAD PARA TRABAJAR CON TENSIN ........... 111 5. 1.1.2 INSTALACIN DE EQUIPOS DE MEDICIN DE LAS CMARAS DE TRANSFORMACIN ....................................................................... 113 5. 1.1.3 DESIINSTALACIN DE EQUIPOS DE MEDICIN DE LAS CMARAS DE TRANSFORMACIN ........................................................................ 113

5. 1. 2 OBTENCIN DE LOS DATOS DE HISTORIA DE LECTURAS DE ENERGA ELCTRICA .......................................................................... 114 5. 2 CLCULOS DE LOS FACTORES DE CARGA A PARTIR DE DE LAS MEDICIONES Y DE LOS HISTRICO DE CONSUMO DE ENERGA DE LA E.E.Q.S.A ............................................................. 115 5. 2. 1 CLCULOS UTILIZANDO LOS HISTRICOS DE CONSUMO DE ENERGA ELCTRICA .................................................................. 115 5. 2. 2 CLCULOS UTILIZANDO LAS MEDICIONES DE LOS SIETE DAS ....................................................................................................... 122 5. 3 CLCULOS DE LOS FACTORES DE COINCIDENCIA O DIVERSIDAD A PARTIR DE LAS CURVAS DE CARGA ....................... 128

CAPTULO 6 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

6. 1 CONCLUSIONES ................................................................................... 134 6. 2 RECOMENDACIONES .......................................................................... 136

BIBLIOGRAFA ............................................................................................... 137-138

ANEXOS

ANEXO 1 CURVAS DE CARGA DE LOS PRIMARIOS DE LA S/E DE DISTRIBUCIN ALEDAAS A LOS CENTROS COMERCIALES ESTUDIADOS AO 2007 ....................................... 139

ANEXO 2 LEVANTAMINENTO DE CARGA DE LOS CENTROS COMERCIALES DEL AHORRO DEL MUNICIPIO DE QUITO ................................................................................................ 146

ANEXO 3 CAPACIDAD DE LOS TRANSFORMADORES QUE SE DEBERAN INSTALAR EN LAS CMARAS DE TRANSFORMACIN ESTUDIADAS .................................................. 265

ANEXO 4 CLCULOS DE DEMANDA MXIMA, FACTORES DE CARGA MENSUALES Y FACTORES DE USO DE LOS CENTROS COMERCIALES ................................................................................ 267

ANEXO 5 MEDICIONES REALIZADAS EN LAS CMARAS DE TRANSFORMACIN DE LOS CENTROS COMERCIALES .............. 273

CONTENIDO DE LOS GRFICOS

GRFICO 1.1 Centro Comercial Ipiales del Norte ................................................... 4 GRFICO 1.2 Centro Comercial La Merced ............................................................ 4 GRFICO 1.3 Demanda del Sistema Nacional Ecuatoriano por el CENACE ......... 9 GRFICO 1.4 Curva de Carga de un Sector Industrial por la E.E.Q.S.A. (FBRICA LA MORA) .................................................................... 13 GRFICO 1.5 Curva de Carga de un Sector Comercial por la E.E.Q.S.A. (PANADERA HONEY & HONEY) .................................................. 13 GRFICO 1.6 Curva de Carga de un Sector Residencial por la E.E.Q.S.A. (URBANIZACIN BALCONES DE LA GRANJA) .......................... 14 GRFICO 2.1 rea de Concesin E.E.Q.S.A. ...................................................... 29 GRFICO 2.2 Demanda del Sistema de la E.E.Q.S.A. 11-Dic-2007 ................... 31 GRFICO 2.3 Curva de Carga S/E Escuela Sucre 6.3kV ...................................... 33 GRFICO 2.4 Curva de Carga S/E San Roque 6.3kV ........................................... 33 GRFICO 2.5 Porcentaje de Consumo de Energa por S/E y Nivel de Voltaje 11-Dic-2007 ........................................................................ 35 GRFICO 3.1 Equipo de medicin TOPAS 1000 .................................................. 60 GRFICO 3.2 Distribucin de pines del TOPAS 1000 ........................................... 61 GRFICO 3.3 Conexin del equipo de medicin TOPAS 1000 ............................. 62 GRFICO 3.4 Equipo de medicin MEMOBOX 300 .............................................. 63 GRFICO 3.5 Distribucin de pines del MEMOBOX 300 ...................................... 64 GRFICO 3.6 Equipo de medicin FLUKE 1744 ................................................... 65 GRFICO 3.7 Distribucin de pines del FLUKE 1744 .......................................... 66 GRFICO 3.8 Equipo de medicin FLUKE 435 ..................................................... 67 GRFICO 3.9 Men de pantalla FLUKE 435 ....................................................... 68 GRFICO 5.1 Equipo de Seguridad para Trabajar con Tensin .......................... 112 GRFICO 5.2 Curva de Potencia del Centro Comercial San Martn .................. 129 GRFICO 5.3 Curva de Potencia del Centro Comercial El Tejar ........................ 129

GRFICO 5.4 Curva de Potencia del Centro Comercial Nuevo Amanecer ........ 130 GRFICO 5.5 Curva de Potencia del Centro Comercial Hno. Miguel ................. 130

GRFICO 5.6 Curva de Potencia del Centro Comercial Granada ...................... 131 GRFICO 5.7 Curva de Potencia de los Centro Comerciales en Conjunto ........ 132

CONTENIDO DE LAS TABLAS

TABLA 2.1 Clasificacin de los Usuarios Residenciales y Mltiples Establecidos por la E.E.Q.S.A ............................................................ 19 TABLA 2.2 Estratos de Consumo de la E.E.Q.S.A. .............................................. 19 TABLA 2.3 Clasificacin de las Cargas por la Westinghouse Electric ................. 20 TABLA 2.4 Tipos de Uso del Suelo ..................................................................... 23 TABLA 2.5 Clasificacin para Uso Comercial y de Servicios ............................. 28 TABLA 2.6 Total de abonados de la E.E.Q.S.A. .................................................. 29 TABLA 2.7 Distribucin de abonados y consumo de energa en En el rea de concesin de la E.E.Q.S.A. ......................................... 36 TABLA 2.8 Prdidas Tcnicas en el rea de concesin de la E.E.Q.S.A. ........... 37 TABLA 2.9 Tipos de infracciones de los usuarios de la E.E.Q.S.A. ..................... 39 TABLA 2.10 Prdidas No Tcnicas en el rea de concesin de la E.E.Q.S.A. ..... 39 TABLA 3.1 Nmeros Aleatorios de Transformadores de Distribucin .................. 45 TABLA 3.2 Resultado del Muestreo de Transformadores de Distribucin ............ 47 TABLA 3.3 Clasificacin de los usuarios de la E.E.Q.S.A. Segn el tipo de Montaje del Transformador ............................................................... 49 TABLA 3.4 Cmaras de Transformacin seleccionadas ...................................... 58 TABLA 4.1 Modelo de Clculo de Demanda de Potencia de la E.E.Q.S.A. ......... 73 TABLA 4.2 Nomograma de la REA ...................................................................... 75 TABLA 4.3 Estudio de Carga y Demanda del Centro Comercial San Martn por el Ing. Edgar Arteaga ................................................................. 78 TABLA 4.4 Estudio de Carga y Demanda del Centro Comercial San Martn por el Ing. Jos Jaramillo .................................................................. 84 TABLA 4.5 Estudio de Carga y Demanda del Centro Comercial San Martn por el Ing. Lus Carrera ..................................................................... 90 TABLA 4.6 Estudio de Carga y Demanda del Centro Comercial San Martn por el Ing. Fabin Paredes ............................................................... 96 TABLA 4.7 Resumen de Clculo de Demanda segn los criterios de los Contratistas consultados ........................................................ 101 TABLA 4.8 Porcentaje de error entre Demanda Promedio y Demanda

Requerida por cada Contratista consultado ..................................... 102 TABLA 4.9 Demandas mximas unitarias de la EEARCN segn el Tipo de usuario ................................................................................. 104 TABLA 4.10 Clasificacin de los consumidores segn EMELNORTE ................ 107 TABLA 4.11 Resultados de las Metodologas Aplicadas ...................................... 108 TABLA 4.12 Porcentajes de las Metodologas Aplicadas ..................................... 109 TABLA 5.1 Parmetros solicitados por el CONELEC para Calidad de Producto ........................................................................................... 111 TABLA 5.2 Parmetros solicitados por el CONELEC para Tomas de Carga ................................................................................................ 111 TABLA 5.3 Caractersticas de la Cmara de Transformacin del Centro Comercial San Martn y del equipo de medicin instalado ............... 116 TABLA 5.4 Consumo de Energa total obtenido por tablero armario del Centro Comercial San Martn ........................................................... 117 TABLA 5.5 Factor de Carga del alimentador primario 6N de la S/E Escuela Sucre .................................................................................. 118 TABLA 5.6 Clculos de Demanda promedio y Factores de Carga mensuales Del Centro Comercial San Martn ..................................................... 121 TABLA 5.7 Resultados basados en las mediciones para clculo de Energa y Factores de Carga y Uso ............................................................... 123 TABLA 5.8 Resultados de Factores de Carga diario y del Consumo de Energa del Centro Comercial San Martn ........................................ 125 TABLA 5.9 Resultados de Factores de Carga anuales, Factores de demanda y Consumo de Energa Facturada de los Centros Comerciales ..... 128 TABLA 5.10 Parmetros registrados por los equipos de medicin instalados En los Centros Comerciales ........................................................... 131

CONTENIDO DE LAS ECUACIONES

ECUACIN 1.1 Ecuacin para clculo de Demanda .............................................. 8 ECUACIN 1.2 Ecuacin para clculo de Demanda Promedio ............................ 10 ECUACIN 1.3 Ecuacin para clculo del Factor de Demanda ......................... 11 ECUACIN 1.4 Ecuacin para clculo del Factor de Carga ................................. 11 ECUACIN 1.5 Ecuacin para clculo del Factor de Diversidad ........................ 11 ECUACIN 1.6 Ecuacin para clculo del Factor de Coincidencia. .................... 12 ECUACIN 1.7 Ecuacin para clculo del Factor de Utilizacin ........................ 12 ECUACIN 1.8 Ecuacin para clculo de la Media Muestral ............................. 16 ECUACIN 1.9 Ecuacin para clculo de la Desviacin Estndar ...................... 16 ECUACIN 3.1 Ecuacin para clculo de Muestreo Aleatorio Sistemtico .......... 43 ECUACIN 4.1 Ecuacin para clculo de Carga Instalada por Consumidor ...... 70 ECUACIN 4.2 Ecuacin para clculo de Demanda Mxima Unitaria ............... 71 ECUACIN 4.3 Ecuacin para clculo del Factor de Demanda ......................... 71 ECUACIN 4.4 Ecuacin para clculo de la Capacidad Requerida Del Transformador ..................................................................... 72 ECUACIN 4.5 Ecuacin para clculo de Demanda Mxima Diversificada (segn el mtodo de la REA) ....................................................... 74 ECUACIN 4.6 Ecuacin para clculo del Factor A (Segn el mtodo de la REA) ...................................................... 75 ECUACIN 4.7 Ecuacin para clculo del Factor B (Segn el mtodo de la REA) ...................................................... 75 ECUACIN 4.8 Ecuacin para clculo de la Capacidad del Transformador Segn el Consumo Mensual de Energa ................................... 102 ECUACIN 4.9 Ecuacin para clculo de Demanda segn EEARCN ............. 105 ECUACIN 4.10 Ecuacin para clculo de la Capacidad del Transformador segn la EEARCN ........................................... 105 ECUACIN 4.11 Ecuacin para clculo de Demanda segn EMELNORTE ...... 107 ECUACIN 5.1 Ecuacin para clculo de Energa Consumida ........................ 117 ECUACIN 5.2 Ecuacin para clculo de Demanda Promedio ........................ 119 ECUACIN 5.3 Ecuacin para clculo del Factor de Uso ................................ 120

ECUACIN 5.4 Ecuacin para clculo del Factor de Carga Mensual ................ 120 ECUACIN 5.5 Ecuacin para clculo de Energa Consumida Diariamente .... 122 ECUACIN 5.6 Ecuacin para clculo del Factor de Carga Diario .................... 122 ECUACIN 5.7 Ecuacin para clculo del Factor de Carga Anual ..................... 127 ECUACIN 5.8 Ecuacin para clculo del Factor de Diversidad ........................ 128 ECUACIN 5.9 Ecuacin para clculo del Factor de Coincidencia .................... 128

RESUMEN

El presente trabajo de investigacin se encamina en determinar que tan cargados se encuentran los transformadores de distribucin presentes en los centros comerciales populares del Municipio de Quito mediante mediciones durante siete das continuos con analizadores de calidad elctrica, obteniendo los consumos de energa y demanda en intervalos de 15 minutos, del lado de bajo voltaje del transformador, y de los tableros principales en los locales de los centros comerciales.

El estudio empieza con un anlisis del comportamiento de la demanda y el consumo de energa en la ciudad de Quito as como tambin de los criterios de dimensionamiento de demanda en los centros comerciales con profesionales dedicados a estas labores utilizando las normas de EEQSA actualizadas en Abril 30 de 2008 y adems se hizo mediciones peridicas y obtencin de histricos consumos de energa de un periodo de un ao de los centros comerciales seleccionados para el presente estudio..

El estudio se lo ha realizado en transformadores que dan servicio nicamente a los Centros Comerciales y que no tienen opcin de proyeccin de demanda mxima en el futuro, es decir, que luego de haber transcurrido cierto periodo el transformador instalado debera estar en el lmite de su carga. Es por eso que por medio de un buen diseo de demanda, se puede dimensionar correctamente un transformador y se puede tener la seguridad de reducir los costos de inversin, prdidas en las redes, armnicos, etc, debidos a la carga excesiva considerada en los diseos elctricos.

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PRESENTACIN

Actualmente el crecimiento de las construcciones ya sean residenciales o comerciales han sido bastante significativas a pesar de que las condiciones econmicas del pas no son las mejores, por lo que las empresas distribuidoras deben ser capaces de prestar un servicio eficiente a las nuevas edificaciones an sabiendo que el recurso energtico es escaso.

La E.E.Q.S.A. ha optado por actualizar las normas de diseo de distribucin anualmente, con el fin de guiar a los profesionales afines a este campo para que consideren ciertos parmetros al momento de realizar diseos de demanda. Particularmente se ha tomado la referencia de Centros Comerciales construidos por el municipio de Quito, ya que no existe ninguna base de criterio que sea tomada en cuenta hasta el momento.

Desde hace algn tiempo la E.E.Q.S.A ha venido estudiando del comportamiento de la carga en transformadores de distribucin, con el fin de utilizar esos transformadores, y dar abastecimiento a otros usuarios ya que por lo general la mayora de las cmaras de transformacin se encuentran subcargadas.

Con la ayuda del Departamento de Prdidas Tcnicas se ha decidido hacer un anlisis de los transformadores de distribucin de algunas cmaras de transformacin ubicadas en los Centros Comerciales del ahorro que estn ubicados en el centro histrico de la ciudad de Quito para determinar cuan cargados se encuentran dichos transformadores a fin de que el estudio tenga validez .

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CAPTULO 1

DEFINICIONES GENERALES

1.1 ANTECEDENTES

El Municipio del Distrito Metropolitano de Quito (MDMQ) a mediados del ao 2001 dispuso un sistema de comercio popular moderno y ordenado, para reubicar a los vendedores que solan situarse en los alrededores del centro histrico, y de esa manera dar mejores condiciones de vida y dignidad para los comerciantes y los consumidores .

Esta disposicin sirvi para recuperar el espacio pblico que es propiedad de todos los ciudadanos, y crear el ambiente de seguridad adecuado para impulsar y desarrollar el turismo como la mayor fuente de productividad del Distrito Metropolitano.

En la actualidad, en el MDMQ existen 11 centros comerciales populares distribuidos en el norte, centro y sur de la ciudad donde hay alrededor de 5.032 comerciantes aproximadamente.

Con las guas de diseo actualizadas de la E.E.Q.S.A. que es la empresa distribuidora de la ciudad, y con la intervencin del Departamento de Prdidas Tcnicas se ha decidido analizar los transformadores de distribucin de las cmaras de transformacin de ciertos centros comerciales populares del municipio de Quito y as determinar si estn o no sobredimensionados.

En base al estudio del factor de carga y del factor de diversidad o coincidencia se recomendar a la empresa distribuidora que tome las debidas acciones en cuanto al dimensionamiento de los transformadores a ser instalados en nuevos centros comerciales.

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1.2 OBJETIVO GENERAL

Determinar la capacidad real de transformadores instalados en centros comerciales populares dentro del rea de concesin de la EEQSA, mediante el consumo mensual, mediciones peridicas en diferentes puntos de las cmaras de transformacin y considerando la forma de uso de los aparatos elctricos y electrnicos instalados en cada uno de los locales.

1.3 OBJETIVOS ESPECFICOS

Determinar si los transformadores ya instalados en los centros comerciales escogidos estn subcargados o sobredimensionados, para de esta manera clasificarlos por grupos, en base a mediciones en la cmaras de transformacin, y el consumo de energa mensual.

Calcular y recomendar factores de carga y factores de diversidad o coincidencia confiables para transformadores de distribucin con el fin bajar los costos del diseo elctrico y en consecuencia evitar sobredimensionamientos en los transformadores en otros centros comerciales a construirse.

Comparar si la demanda mxima obtenida de las mediciones peridicas, y la forma de utilizacin de los equipos elctricos y electrnicos instalados en los distintos locales, esta acorde a las caractersticas tcnicas del transformador instalado en cada centro comercial estudiado.

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1.4 METODOLOGA

Mediante mediciones durante siete das continuos (no se incluyen das festivos ni feriados) con medidores electrnicos y registradores, se obtendrn los consumos de energa y demanda en intervalos de 15 minutos, del lado de bajo voltaje del transformador, de los centros comerciales. Por medio de encuestas, en base al muestreo aleatorio, en los locales de los diferentes centros comerciales analizados, se registrarn los datos de placa de los equipos elctricos y electrnicos instalados y los periodos de uso de los mismos, a fin de encontrar su participacin en la demanda de cada centro comercial.

1.4.1 ESTUDIO DE LA DEMANDA

Como primer punto se seleccionan las cmaras de transformacin de los centros comerciales populares. Mediante el nmero de identificacin de cada uno de los transformadores obtenidos en las visitas de campo se los ubicar en el sistema GIS de la E.E.Q.S.A. Los principales requerimientos son:

Que los locales de cada centro comercial escogido estn ocupados en su totalidad.

La debida autorizacin por parte de los administradores de cada centro comercial popular para poder ingresar y realizar las mediciones en el lado de bajo voltaje de los transformadores.

Que las cmaras de transformacin de cada centro comercial sean de fcil acceso para instalar los equipos de medicin sin que sufran daos y sobre todo que estn seguros.

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No incluyen en el estudio transformadores que tengan derivaciones a otros usuarios que no sean propios del centro comercial, como son:

El centro comercial Ipiales del norte ubicado en las calles Gonzalo Gallo y Jorge Piedra en el cual sus instalaciones no estn construidas completamente.

Grfico 1.1.- Centro Comercial Ipiales del Norte

El centro comercial La Merced, ubicado en las calles Cuenca, N6-57 entre Meja y Olmedo el cual tiene la mayora de sus locales desocupados.

Grfico 1.2.- Centro Comercial La Merced

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El centro comercial Ipiales Mires, que tambin tiene la mayora de sus locales vacios.

El centro comercial Ipiales del sur y el centro comercial Montufar, donde los transformadores son compartidos con otros usuarios.

El centro comercial Chiryacu, el cual no tena hasta el mes de julio del 2008, tableros de medidores para los propietarios de los locales, por lo que su consumo de energa era facturado con tarifa convenida.

1.4.2 ESTUDIO DEL ESPACIO MUESTRAL

De la metodologa que se aplicar al estudio del factor de carga y del factor de diversidad se obtendrn datos relevantes para este proyecto como caractersticas de servicio que se proporciona a los usuarios, comportamiento de la carga elctrica y de alguna manera se podr determinar hbitos de consumo que se podrn distinguirse de las curvas de carga de las subestaciones que tienen una tendencia de servicio al sector comercial.

El presente estudio se lo har a travs de un muestreo aleatorio, puesto que se trata de escoger cmaras de transformacin de los centros comerciales populares del municipio de Quito con la finalidad de proponer recomendaciones en cuanto al dimensionamiento ptimo de los transformadores a instalarse en nuevos centros comerciales a construirse en el futuro.

1.5 ALCANCE

En este proyecto estn involucrados los abonados con tarifa comercial, dentro del rea urbana, tomando en cuenta el consumo mensual de cada centro comercial y los datos que se analizarn de varias mediciones que se tomarn en los tableros principales y las acometidas de baja tensin del transformador.

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La E.E.Q.S.A. da ciertas recomendaciones que se hallan en las guas de diseo de dicha empresa con el fin de orientar al ingeniero elctrico a la ejecucin del diseo de un centro de transformacin, normas ya actualizadas en el 2007. El avance de la tecnologa de los equipos elctricos y electrnicos hacen que los diseos actuales sean hechos considerando los respectivos datos de placa de dichos equipos. Es por ello que en base a mediciones realizadas en los puntos mencionados, se determinar la curva diaria de demanda y las prdidas en el lado de bajo voltaje del transformador, adems se tomar en cuenta el criterio de diseo de los profesionales afines a travs de entrevistas, y posteriormente se estimar la verdadera capacidad del transformador y por ende el factor de carga y factor de utilizacin los mismos, que servirn para futuros diseos. Por medio del buen diseo y dimensionamiento de la demanda mxima se garantiza que no se tendrn gastos innecesarios de recursos econmicos, es decir, reducir los costos de inversin debidos al sobredimensionamiento en los diseos elctricos.

1.6 JUSTIFICACIN

Una de las principales preocupaciones del sector elctrico es el crecimiento de la demanda y el consumo de energa elctrica sin el debido uso adecuado por parte de los usuarios, la solucin del problema energtico del pas no depende nicamente con la construccin de costosas plantas generadoras que no se las utiliza a su mxima capacidad; el presente proyecto de tesis propondr un anlisis para reducir prdidas tcnicas que mediante magnitudes de factores de carga y de utilizacin reales se podrn dimensionar elementos con capacidad adecuada a los requerimientos y adems evitar sobredimensionamientos principalmente de circuitos secundarios y acometidas, beneficindose la Empresa Distribuidora as como los abonados.

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1.7 DEFINICIONES

Con el objeto de entender la terminologa usada en el muestreo, y el estudio del factor de carga y del factor de coincidencia se establecen los siguientes conceptos y definiciones que sern de utilidad para comprender el desarrollo:

1.7.1 PARA EL ESTUDIO DE LA DEMANDA

ABONADOS1

Se clasifican en Residenciales, Industriales, Alumbrado publico y otros (Entidades oficiales, Asistencia social, Beneficio pblico, Bombeo de agua, Escenarios Deportivos, Peridicos y Abonados especiales), clasificacin que obedece a la aplicacin tarifaria de acuerdo con el tipo de servicio entregado por las empresas Distribuidoras.

CMARA DE TRANSFORMACIN2

El centro de transformacin instalado en un local cubierto diseado y construido exclusivamente para el alojamiento de los equipos, en redes subterrneas.

DERIVACIN O ACOMETIDA3

La instalacin que conecta un punto de la red de distribucin a la carga del consumidor.

1,2,3Normas de la EEQSA parte a

8

POTENCIA4

Es la cantidad de energa que absorbe o entrega un sistema elctrico para mover las cargas elctricas en un determinado tiempo. La unidad de potencia es el vatio (W).

POTENCIA INSTALADA5

Es la sumatoria de las potencias nominales que se encuentran en las placas de los aparatos y equipos que se encuentran conectados en un lugar determinado.

POTENCIA EFECTIVA6

Es la potencia mxima que se puede obtener de una unidad elctrica bajo condiciones normales de operacin.

DEMANDA7

Es la potencia requerida por un sistema, promediada en un intervalo de tiempo establecido, que suelen ser de 15,30, y 60 minutos.

t

dt*PDemanda

t

0

= (Ec. 1.1)

Donde: P= potencia instantnea t = intervalo de demanda

4,5,6 Estadstica del sector elctrico ecuatoriano CONELEC

7 Determinacin de la demanda de diseo para los abonados residenciales de EMELNORTE

9

Grfico 1.3.- Demanda del Sistema Nacional Ecuatoriano por el CENACE

DEMANDA MXIMA8

Es la potencia requerida ms grande de todas, que ocurre en un intervalo de tiempo establecido. Comnmente se la llama carga o demanda pico.

DEMANDA DIVERSIFICADA9

Es la demanda simultnea de un grupo de equipos o de suscriptores. La demanda mxima diversificada es normalmente menor que la suma de las demandas mxima individuales.

8,9 Determinacin de la demanda de diseo para los abonados residenciales de EMELNORTE

DEMANDA DEL SISTEMA DEL SNI11-Abril-2008

600,0

1100,0

1600,0

2100,0

2600,0

3100,0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24HORAS

MW

TOTAL CENACE MW

10

DEMANDA PROMEDIO10

Es la demanda constante en un periodo de tiempo determinado.

periodo del Duracionperiodo el en total Energapromedio Demanda = (Ec. 1.2)

PERIODO DE MEDICIN DE LA DEMANDA11

Es el tiempo durante el cual se realiza la medicin de la demanda. Los periodos pueden ser de corto, mediano plazo, y de largo plazo.

Corto Plazo

Un periodo de la demanda de corto plazo, suele ser: Diario, que es utilizado para fines de muestreo de usuarios sean estos residenciales, comerciales o industriales, cuando la informacin requerida es preliminar.

Mediano Plazo

Son consideraos los periodos de dos aos a cuatro aos, para tomar en cuenta cambios en la economa de la regin, desarrollo industrial, comercial, agrcola, etc.

Largo Plazo

Se consideran periodos de cinco a diez aos o ms, nos permite la planeacin de nuevas centrales, su instalacin y operacin en el Sistema de potencia.

10,11 Determinacin de la demanda de diseo para los abonados residenciales de EMELNORTE

11

FACTOR DE DEMANDA12

Es expresado como la razn entre la demanda mxima para la carga total conectada.

conectada total Cargamaxima Demandademanda de Factor = (Ec.1.3)

Normalmente al Factor de demanda es considerablemente menor que la unidad.

FACTOR DE CARGA13

Es la razn de la demanda promedio con respecto a la demanda pico en un periodo de tiempo particular

pico Demandapromedio Demanda

carga de Factor = (Ec.1.4)

El factor de carga indica el grado de los niveles de la demanda mxima mantenidos durante un periodo de estudio. Bsicamente los periodos de estudio pueden ser diarios, mensuales o anuales

FACTOR DE DIVERSIDAD14

Es la relacin de las demandas mximas individuales de un sistema y la demanda mxima total del sistema considerado.

sistema del total Demandasinividuale mximas Demandas

diversidad de Factor = (Ec.1.5)

12,13,14 Electrical transmission and Distribution Reference Book

12

FACTOR DE COINCIDENCIA15

Es la relacin de la demanda mxima total de un sistema y las demandas mximas individuales de dicho sistema. Es bsicamente el inverso del factor de diversidad

diversidad de Factor1 iacoincidenc de Factor = (Ec.1.6)

FACTOR DE UTILIZACIN16

Los transformadores de distribucin en la prctica no trabajan a su capacidad nominal debido a que los usuarios no tienen costumbres similares. El factor de utilizacin en un transformador es la relacin entre la demanda max del transformador y la potencia nominal del mismo.

dortransforma del nominal Potenciadortransforma del mxima Demanda

nutilizaci de Factor = (Ec.1.7)

CURVA DE CARGA

Es la grfica de la variacin de la carga en un periodo de carga determinado. Esta curva nos permite obtener la energa consumida, que no es ms que el rea bajo la curva.

En los grficos 1.4, 1.5, 1.6 se muestran las curvas de carga de los sectores industriales, comerciales y residenciales de algunos lugares de Quito.

15,16 Electrical transmission and Distribution Reference Book

13

Grfico 1.4.- Curva de Carga de un Sector Industrial por la E.E.Q.S.A. (FABRICA LA MORA)

Direccin: Calle Garca Moreno (Sector el Quinche)

Grfico 1.5.- Curva de Carga de un Sector Comercial por la E.E.Q.S.A. (PANADERA HONEY&HONEY)

Direccin: Portugal y Eloy Alfaro (Sector el Batn)

Curva de carga diaria

050

100150200250300350400450

11:0

0:00

9:00

:00

7:00

:00

5:00

:00

3:00

:00

1:00

:00

23:0

0:00

21:0

0:00

19:0

0:00

17:0

0:00

15:0

0:00

13:0

0:00

11:0

0:00

tiempo(minutos)

kW POTENCIA MEDIATOTAL (kW)

Curva de carga diaria

0

5

10

15

20

25

30

16:3

0:00

18:3

0:00

20:3

0:00

22:3

0:00

0:30

:00

2:30

:00

4:30

:00

6:30

:00

8:30

:00

10:3

0:00

12:3

0:00

14:3

0:00

16:3

0:00

tiempo(minutos)

kW POTENCIA MEDIATOTAL(kW)

14

Grfico 1.6.- Curva de Carga de un Sector Residencial por la E.E.Q.S.A. (URBANIZACIN BALCONES DE LA GRANJA)

Direccin: Obispo da de la Madrid (Sector Caldern)

GIS17

es una integracin organizada de hardware, software, datos geogrficos y personal, diseado para capturar, almacenar, manipular, analizar y desplegar en todas sus formas la informacin geogrficamente referenciada con el fin de resolver problemas complejos de planificacin y gestin. Tambin puede definirse como un modelo de una parte de la realidad referido a un sistema de coordenadas terrestre y construido para satisfacer unas necesidades concretas de informacin.

17 Instructivo para el uso del programa GIS de la EEQSA

Curva de carga diaria

0

5

10

15

20

25

30

10:3

5:00

12:4

5:00

14:5

5:00

17:0

5:00

19:1

5:00

21:2

5:00

23:3

5:00

1:45

:00

3:55

:00

6:05

:00

8:15

:00

10:2

5:00

tiempo(minutos)

kW

POTENCIA MEDIATOTAL(kW)

15

1.7.2 PARA EL ESTUDIO DEL MUESTREO

ELEMENTO18

Es el objeto del cual se toman las mediciones y se consigue la informacin necesaria para un estudio.

POBLACIN19

Una poblacin es una coleccin completa de personas, animales, plantas o cosas de las cuales se desea recolectar datos. Es el grupo entero al que se quiere describir o del que se va sacar conclusiones.

MUESTRA20

Es un grupo de unidades seleccionadas de un grupo mayor (la poblacin). Por el estudio de la muestra se espera obtener conclusiones sobre la poblacin.

MUESTREO21

Es el proceso donde se selecciona parte de la poblacin, que proporcione informacin confiable.

18,19,20,21,Estadstica para la Ingeniera de Galindo.

16

MEDIA MUESTRAL22

Es un conjunto de n mediciones, y es igual a la suma de sus valores dividido entre n.

n

XX

n

1ii

_

=

= (Ec.1.8)

Donde: _

X = Media muestral n= nmero de mediciones realizadas.

iX = conjunto de mediciones

DESVIACIN ESTNDAR23

Nos indica la variabilidad que se puede presentar hacia arriba y por debajo del promedio de un listado, que pueden ser mediciones, lecturas, etc.

Donde: S= desviacin estndar. n= nmero de mediciones realizadas.

_

X = promedio de un nmero n de mediciones.

iX = medicin i-sima que se ha realizado.

22,23Estadstica para la Ingeniera de Galindo.

(Ec.1.9) XXi1n

1Sn

1i

__

=

=

17

CAPTULO 2

CARACTERSTICAS DE LA CARGA EN EL DISTRITO METROPOLITANO DE QUITO.

2.1 INTRODUCCIN

Los Sistemas de Distribucin Elctrica a travs de las subestaciones tienen como finalidad suministrar energa a todos sus clientes dentro de su rea de concesin. El planeamiento del sistema de distribucin tiene diferentes criterios en cuanto a los factores que se incluyen en los diseos, los cuales la mayora tienen un sobredimensionamiento, porque no se tiene un control rgido del tipo de carga a servir.

Los diseos elctricos deben cumplir ciertos niveles de calidad de servicio que estn en las regulaciones del CONELEC y en las normas de la empresa distribuidora en este caso de la E.E.Q.S.A. , as como tambin dar seguridad, estabilidad y confiabilidad del sistema.

Para dar un buen servicio a las cargas elctricas se debe conseguir un adecuado balance entre los diseos elctricos, diseos mecnicos, entre otros aspectos. Este balance se da haciendo un anlisis econmico profundo y a conciencia por parte de los profesionales que los ejecutan.

Conocer las caractersticas de las cargas elctricas es de vital importancia para anlisis tales como: la determinacin de condiciones existentes, en algunos casos condiciones proyectadas y soluciones para situaciones no deseadas o medidas correctivas requeridas.

Si no se tiene la informacin necesaria de las diferentes cargas se debe hacer aproximaciones probabilsticas teniendo en cuenta que los resultados obtenidos son referencias para anlisis o planificaciones futuras.

18

2.2 CLASIFICACIN DE LAS CARGAS ESTABLECIDAS POR LA E.E.Q.S.A.

Para fines de proyectos, se establece factores de coincidencia, factores de simultaneidad para obtener como resultado la demanda coincidente de un grupo de clientes de similares condiciones.

Actualmente los criterios y valores que se recomiendan, se orientan a redes de distribucin en urbanizaciones residenciales, comerciales e industriales. Ya que el comportamiento de la carga es diferente segn el caso a disearse.

2.2.1 CLASIFICACIN DE LOS CONSUMIDORES23

Las ordenanzas expedidas por los Municipios determinan la distribucin general del uso del suelo as como las caractersticas que deben tener las edificaciones a construir en las zonas determinadas para uso residencial.

El Municipio del Distrito Metropolitano de Quito, ha puesto en vigencia, el contenido del Plan de Uso y Ocupacin del Suelo (PUOS) y esta actualizada en las ordenanzas municipales hasta el mes de Agosto de 2006.

En dichas ordenanzas se establece que las zonas de uso de suelo residencial (R) son aquellas destinadas a viviendas en forma exclusiva o combinada con otros usos del suelo. Para efectos de regular la combinacin de usos, el uso residencial se divide en las siguientes categoras:

Residencial 1 (R1), Residencial 2 (R2), Residencial 3 (R3) y las zonas de uso mltiple (M) como las reas de centralidad en las que pueden coexistir residencia, comercio, industria de bajo y mediano impacto, servicios y equipamientos compatibles o condicionados

23 Normas de la E.E.Q.S.A. parte a

19

USO SIMB. TIPOLOGA SIMB ACTIVIDADES /ESTABLECIMIENTOS

Residencial R Residencial R1 Viviendas con otros usos de barrio.

Residencial R2 Viviendas con usos sectoriales predominantes.

Residencial R3 Viviendas con usos zonales condicionados.

Mltiple M Mltiple M1 Usos diversos de carcter zonal y de ciudad compatibles

Tabla 2.1.- Clasificacin de los Usuarios Residenciales y Mltiples establecidos por la E.E.Q.S.A.

2.2.2 CLASIFICACIN DE LOS CONSUMIDORES POR ESTRATOS24

Los clientes residenciales del rea de concesin de la .E.E.Q. estn clasificados en cinco estratos de consumo, como se muestra en la Tabla 2.2, para efectos de determinar las demandas mximas coincidentes.

CATEGORA DE ESTRATO DE CONSUMO

ESCALAS DE CONSUMO(KWh./mes/cliente)

E 0-100 D 101-150 C 151-250 B 251-350 A 351-500

Tabla 2.2.- Estratos de Consumo de la E.E.Q.S.A.

Para definir el estrato de consumo, para un proyecto especfico, hay que ubicar el sitio del proyecto, el cual debe estar georeferenciado, si el proyecto est localizado en el rea urbana o, si el proyecto est localizado en el rea rural.

24 Normas de la E.E.Q.S.A. parte a

20

2.3 CLASIFICACION DE CARGAS ESTABLECIDO POR LA WESTINGHOUSE ELECTRIC CORPORATION25

Se basa en seis modelos de clasificacin que son las siguientes:

CLASIFICACIN DE LAS CARGAS Forma de clasificacin Clasificacin

1.- Ambiente o localizacin geogrfica Centro urbano, Urbano, Suburbano, y rural

2.-tipo de establecimiento de consumidores

Domestica(residencial), Comercial solo por el tipo de servicio, e Industrial(manufactura)

3.- dependencia sobre el servicio elctrico

Critica, Emergencia, y Normal

4.-Efectos de otras carga y sistemas de diseo y operacin

Cclica o no cclica, y normal

5.-Tarifa de servicio elctrico por zonas

Residencial, iluminacin comercial, p Potencia comercial, e industrial.

6.- Consideraciones especiales Automatizacin y otros procesos crticos en donde una interrupcin de servicio seria costosa, y Cargas sensibles al voltaje.

Tabla2.3.- Clasificacin de las Cargas por la Westinghouse

25 Electric utility Engineering Reference Book, Distribution System

21

2.4 USO DEL SUELO26

2.4.1 CARACTERSTICAS DE LOS SECTORES DE LA CIUDAD DE QUITO

En el siguiente contenido, se muestra un resumen de los puntos mas relevantes para en el presente proyecto, tomados de las ordenanzas municipales para el Distrito Metropolitano de Quito, actualizadas hasta junio del 2006. La clasificacin o sectorizacin de las distintas zonas de la ciudad son necesarias y deben cumplir ciertos parmetros como es la zonificacin por uso de la tierra garantizando y especificando a los propietarios y promotores sus derechos y deberes respecto del aprovechamiento urbanstico y la edificacin.

El propsito de este anlisis se orienta en obtener una clasificacin de los usuarios comerciales que resultaron del estudio de carga realizado con la E.E.Q.S.A.

2.4.2 CLASIFICACIN GENERAL DEL SUELO Y ETAPAS DE INCORPORACIN

Segn la ordenanza de zonificacin N0 004, el suelo del Distrito se clasifica en tres categoras generales: urbano, urbanizable y no urbanizable.

El suelo urbano es el que se emplaza dentro del lmite urbano, que cuente con vas, roces pblicas de servicios e infraestructura o que disponga del ordenamiento urbanstico definido y aprobado.

El suelo urbanizable es el que tiene caractersticas de equipamiento rural, cuenta con planeamiento, infraestructura parcial, susceptible de ser incorporado al proceso de urbanizacin de acuerdo a las etapas de incorporacin que se establece en el Informe de Regulacin Metropolitana.

26 Ordenanza de Zonificacin del Plan General de Desarrollo de Quito (PGDT)

22

El suelo no urbanizable es el que no puede ser incorporado al uso urbano, por razones de oportunidad o por su destinacin a usos agrcolas, ganaderos, forestales, de explotacin de recursos naturales, de inters paisajstico e histrico-cultural y actividades anlogas.

2.4.2.1 Tipo de usos del suelo27

Los tipos de uso del suelo se muestran en la Tabla 2.4. Los usos de barrio, sectoriales y zonales mencionados, hacen referencia a los equipamientos de servicios sociales y de servicios pblicos, expuestos en la respectiva ordenanza

Topologa Smbolo Actividades/ Establecimientos

Ocupacin del suelo

rea del lote(m2) Coeficiente de ocupacin del suelo [COS] (%)

Residencial 1

R1 Viviendas con otros uso de barrio

Baja densidad

600 < Lotes < 1 000 m2. COS < 50%

Residencial 2

R2 Viviendas con usos sectoriales predominantes

Mediana densidad

400 < Lotes < 1 600 m2. 50%

23

Mltiple M1 Usos diversos de carcter zonal y de ciudad compatibles

Tabla2.4.- Tipos de Usos del Suelo

2.4.2.2 Usos principales del suelo28

De acuerdo con el Plan de Uso y Ocupacin del Suelo (PUOS), se define la asignacin del suelo de la siguiente manera:

Uso Residencial.-Es el suelo destinado a vivienda en forma exclusiva o combinada con otros usos del suelo y factible de implantarse en todo el DMQ.

Uso Industrial.- Corresponde al uso del suelo destinado a la implantacin de locales para fabricacin o procesamiento de productos materiales.

Uso Equipamiento.- Se refiere al suelo destinado a actividades e instalaciones que generen bienes y servicios que posibiliten la recreacin, cultura, salud, educacin, transporte, servicios pblicos e infraestructura.

Uso de Proteccin Ecolgica.- Es el uso de suelo destinado al mantenimiento o recuperacin de las caractersticas ecosistmicas del medio natural por razones de calidad ambiental y de equilibrio ecolgico.

Uso Patrimonial Cultural. Se refiere al suelo ocupado por reas, elementos o edificaciones que forman parte del legado histrico con valor patrimonial, que requieren preservarse y recuperarse

Uso de Recursos Naturales.- Se refiere al suelo destinado a actividades e instalaciones de manejo, extraccin y transformacin de recursos naturales.

28 Ordenanza de zonificacin N 0024 del IMQ

24

Uso comercial y de servicios.- Se refiere al suelo destinado a la implantacin de locales para la realizacin de actividades de intercambio de bienes y servicios en diferentes escalas y coberturas, en uso exclusivo o combinado con otros usos de suelo. La asignacin de los establecimientos se muestra en la siguiente tabla 2.5:

USO SIMB. TIPOLOGA SIMB. ESTABLECIMIENTOS

Comercio barrial

C

CB

Comercio Bsico

CB1

Abarrotes, frigorficos con venta de embutidos, bazares y similares, carniceras, fruteras, panaderas, pasteleras, cafeteras, restaurantes (venta restringida de bebidas alcohlicas), confiteras, heladeras, farmacias, boticas, pequeas ferreteras, papeleras, venta de revistas y peridicos, micromercados, delicatessen, floristera, fotocopiadoras, alquiler de videos.

Servicios bsicos

CB2

Sucursales bancarias, cajas de ahorro, cooperativas, financieras, venta de muebles, carpinteras, tapiceras y reparacin de muebles, recepcin de ropa para lavado, lavado de alfombras y tapices, teido de prendas, sastreras, peluqueras, salones de belleza, de limpieza, mantenimiento, zapateras, vulcanizadoras.

Oficinas administrativas

(1)

CB3

Oficinas privadas individuales

Alojamiento domstico

(1)

CB4

Casa de huspedes, albergues, posadas, residencias estudiantiles.

25

Comercio sectorial

C

CS

Comercios especializados

CS1

Alfombras, telas y cortinas, artesanas, antigedades y regalos, artculos de decoracin, artculos de cristalera, porcelana y cermica, artefactos y equipos de iluminacin y sonido, artculos para el hogar en general, deportivos y de oficina, venta de bicicletas y motocicletas, distribuidora de flores y artculos de jardinera, galeras de arte, artculos de dibujo y fotografa, instrumentos musicales, discos (audio y video), joyeras, relojeras, pticas, jugueteras, venta de mascotas, electrodomsticos, libreras, licoreras (venta en botella cerrada), muebleras, muebles y accesorios de bao, ropa, almacn de zapatos, repuestos y accesorios para automvil (sin taller), venta de llantas, venta de pinturas, vidrieras y espejos, internet, cabinas telefnicas, cafenet y similares, ferreteras medianas, comidas rpidas, centros de cosmetologa y masajes teraputicos, baos turcos y sauna, centros de reacondicionamiento fsico y servicios vinculados con la salud y la belleza (SPA). Venta, alimentos y accesorios para mascotas.

Servicios especializados:

A

CS2

Agencias de viajes, servicio de papelera e impresin, laboratorios mdicos y dentales, consultorios mdicos y dentales hasta 5 unidades, renta de vehculos y alquiler de artculos en general, reparacin de electrodomsticos,

26

reparacin de relojes, reparacin de joyas, talleres fotogrficos, salas de danza y baile acadmico. Consignacin de gaseosas. Consultorios y clnicas veterinarias. Entrega de correspondencia y paquetes

Comercio sectorial

C

CS

Servicios especializados:

B

CS3

Cambios de aceite, lavadoras de autos y lubricadoras, gasolineras y estaciones de servicio, distribucin al detal de GLP menores de 500 cilindros de 15Kg de gas, mecnicas livianas, mecnicas semipesados, mecnica general, electricidad automotriz, vidriera automotriz, mecnica de motos, pintura automotriz, chapistera, mecnica elctrica, fibra de vidrio, refrigeracin, mecnica de bicicletas, mecnica de precisin y patio de venta de vehculos livianos.

Comercios de menor escala.

CS4

Picanteras, venta de fritadas y adicionales, patio de comidas, bodegaje de artculos de reciclaje (vidrio, cartn, papel, plstico). Centros comerciales de hasta 1000 m2. de rea til, almacenes por departamentos, comisariatos institucionales.

Comercio temporal

CS5 Ferias temporales, espectculos teatrales, recreativos.

Oficinas administrativas

en general (2)

CS6

Edificios de oficinas privadas y corporativas

Alojamiento (2)

CS7 Hoteles, residenciales, hostales, hospederas y apartamentos-hoteles de tiempo compartido, pensiones, mesones, servicios de albergues juveniles.

27

Centros de juego

CS8 Juegos de saln, electrnicos y mecnicos sin apuesta o premios en dinero, salas de billar sin venta de licor, ping pong, bingos, salas de bolos.

Comercio zonal

C

CZ

Centros de diversin.

CZ1A

Bares, billares con venta de licor, cantinas, vdeo bar, karaoke, pool-bar, discotecas, peas.

CZ1B

Cafs concierto, salones de banquetes y recepciones, salas de proyeccin para adultos, casinos, juegos electrnicos y mecnicos con apuestas o premios en dinero.

Comercio y servicios.

CZ2

Distribuidora de llantas y servicios, talleres mecnicos pesados, acopio y distribucin de materiales ptreos de construccin, comercializacin de materiales y acabados de la construccin, centros de lavado en seco, centro ferretero, mudanzas, casas de empeo. Distribuidoras de gas de 500 a 3000 cilindros de 15Kg de gas.

Venta de vehculos y maquinaria

liviana

CZ3

Agencias y patios de vehculos (con taller en local cerrado), venta y renta de maquinaria liviana en general.

Almacenes y bodegas

CZ4

Centrales de abastos, bodegas de productos (elaborados, empaquetados y embasados que no impliquen alto riesgo), distribuidora de insumos alimenticios y agropecuarios. Centros de acopio de GLP. Bodegas comerciales de productos perecibles y no perecibles.

Centros de comercio

CZ5 Comercios agrupados en general hasta 5.000 m2. de rea til, mercados tradicionales y centros de comercio popular.

28

Alojamiento (3)

CZ6

Complejos hoteleros con o sin centros comerciales y de servicios.

Comercio de ciudad y

metropolitano C

CM

Alojamiento restringido

(4)

CM1 Moteles, casas de cita, lenocinios, prostbulos, cabarets.

Venta vehculos y maquinaria

pesada

CM2 reas de exposicin y ventas de maquinaria y vehculos y maquinaria pesada.

Talleres servicios y

venta especializada

CM3 Insumos para la industria, comercio mayorista.

Centros comerciales

CM4 Comercios agrupados en general mayores a 5.000 m2. de rea til.

Tabla2.5.- Clasificacin para Uso Comercial y de Servicios

De las referencias anteriores se realizara recomendaciones del dimensionamiento de las edificaciones comerciales, locales comerciales que es de inters para el proyecto.

Para el ao 2010, se estima una poblacin total en el DMQ de 2231.705 habitantes, distribuida de la siguiente manera 1640.478 en la ciudad central, 487.363 en las reas suburbanas y 103.864 en las reas rurales no urbanizables, con un rea de concesin 16624 km2.

29

Grfico2.1.- rea de Concesin E.E.Q.S.A.

El nmero de abonados de la EEQSA, segn el tipo de usuario, para junio del ao 2 008 fue29:

TARIFA ABONADOS

CANTIDAD % RESIDENCIAL 629476 84,8 COMERCIAL 92086 12,4 INDUSTRIAL 12508 1,68 OTROS 8393 1,13 TOTAL 742463 100

Tabla2.6.- Total de abonados de la E.E.Q.S.A.

Como se observa en la tabla 2.6 la tarifa residencial es la que tiene mayor cantidad de abonados seguidos por la tarifa comercial, en cambio la tarifa

29FEEDER ALL propiedad de la EEQSA

30

industrial y otros servicios son las que tienen la menor cantidad de abonados dentro del rea de concesin de la E.E.Q.S.A.

Tomando en cuenta que la mayor parte del sector comercial se halla ubicada en el rea urbana de la ciudad de Quito, es necesario dividirla en tres tipos:

La zona central, partiendo desde el centro histrico que ha sido renovado en su totalidad, donde la mayor parte del presente estudio est ubicado en dicha zona porque el 76.8 % de las personas concurren y compran en los centros comerciales del ahorro por lo que la zona central se puede considerar como usuarios comerciales.

La zona perifrica, comprendida por los sectores ms populares que se encuentran fuera de la ciudad, en los cuales no existen edificaciones comerciales que pertenezcan al municipio de Quito no forman parte del presente estudio.

La zona de los valles, que tambin se halla dividida en sectores residenciales y comerciales tampoco son considerados en el presente estudio.

Se debe tomar en cuenta que la parte ms complicada del estudio es la relacin con las personas que administran los centros comerciales populares por lo que se han escogido los ms relevantes, sea los que renen las caractersticas necesarias para estudio y levantamiento de carga y que tengan facilidad de acceso para el personal de la E.E.Q.S.A. as como tambin la seguridad para instalar los equipos de medicin.

31

2.5 CARACTERSTICA DE LA DEMANDA DE POTENCIA

2.5.1 CARACTERISTICA DE LA CURVA DE CARGA EN EL DA DE DEMANDA MXIMA DEL AO 200730

En la curva de carga del rea de concesin de la EEQSA se puede apreciar que en su gran parte tiene un comportamiento de una curva residencial debido a que el 85% de los clientes de la E.E.Q.S.A. son residenciales.

Como se puede observar en el grfico 2.2 la demanda mnima ocurre a las 3:15 am, el pico de demanda media se produce a las 11:45 am y el pico de demanda mxima a las 19:15 pm.

Grfico2.2.- Demanda del Sistema de la E.E.Q.S.A. 11-Dic-2007

Los siguientes datos son representativos para la curva de carga del sistema E.E.Q.S.A. mostrada anteriormente;

30 FEEDER ALL propiedad de la E.E.Q.S.A.

DEMANDA SISTEMA EEQSA 11 -DICIEMBRE - 2007

050

100150200250300350400450500550600650

0:00

1:00

2:00

3:00

4:00

5:00

6:00

7:00

8:00

9:00

10:0

0

11:0

0

12:0

0

13:0

0

14:0

0

15:0

0

16:0

0

17:0

0

18:0

0

19:0

0

20:0

0

21:0

0

22:0

0

23:0

0

MVA

TOTAL EEQSA MVA

32

DMAX EEQSA = 580.921 MVA FC EEQSA= 0.74 ES EEQSA = 10.106 GWH Donde:

DMAX = Demanda mxima FC = Factor de carga ES =Energa Suministrada

Lo cual representa en la demanda mxima un aumento del 2.4% y en consumo de energa un aumento de 3.5% con respecto al da de demanda mxima proyectado para el ao 2006 que fue el 13 de Diciembre.

En el ANEXO 1 se muestran las curvas de carga de los primarios en (MVA) de las S/E de distribucin aledaas a los Centros Comerciales de Estudio.

A continuacin se presenta las curvas de carga y las prdidas de flujos de carga de las S/E que distribuyen la energa a los transformadores de las cmaras situadas en los centros comerciales las mismas que determinan los diferentes aportes de carga del da de demanda mxima que son31:

La S/E San Roque La S/E Escuela Sucre.

Para la S/E San Roque, los centros comerciales aledaos a esta son:

Centro comercial Nuevo Amanecer Centro comercial El Tejar Centro comercial Hno. Miguel

31 Informes de lecturas del Departamento de medicin y prdidas tcnicas de la EEQSA

33

Para la S/E Escuela Sucre, los centros comerciales aledaos a esta son:

Centro comercial San Martin. Centro comercial Granada

Grfico2.3.- Curva de Carga S/E Escuela Sucre 6.3kV

Grfico2.4.- Curva de Carga S/E San Roque 6.3kV

Curva de Carga S/E Escuela Sucre11/12/2007

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

7.0

0:00

1:00

2:00

3:00

4:00

5:00

6:00

7:00

8:00

9:00

10:0

0

11:0

0

12:0

0

13:0

0

14:0

0

15:0

0

16:0

0

17:0

0

18:0

0

19:0

0

20:0

0

21:0

0

22:0

0

23:0

0

Hora

MVA

MVA Cap. Instal.

Curva de Carga S/E San Roque11/12/2007

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

0:00

1:00

2:00

3:00

4:00

5:00

6:00

7:00

8:00

9:00

10:0

0

11:0

0

12:0

0

13:0

0

14:0

0

15:0

0

16:0

0

17:0

0

18:0

0

19:0

0

20:0

0

21:0

0

22:0

0

23:0

0

Hora

MVA

MVA Cap. Instal.

34

Como se puede observar en los grficos anteriores las curvas de carga no superan la capacidad instalada de la S/E aun operando en el periodo de demanda mxima.

Los picos producidos por cada S/E varan en magnitud pero coinciden o guardan relacin con la curva general de EEQSA.

Particularmente en los locales de los centros comerciales del ahorro la caracterstica fundamental del comportamiento de la carga es constante en un horario de 8:00am a 20:00pm como mximo, ya que el sector no da ms tiempo para el flujo de personas por cuestiones de seguridad e integridad tanto para el comerciante y el comprador.

2.6 CARACTERSTICAS DEL CONSUMO DE ENERGA

El consumo de energa se debe a la forma de utilizacin de los aparatos elctricos durante el da, as como tambin al nmero de aparatos elctricos que se encuentran en cada local comercial, y de eso depende el incremento o disminucin del consumo de energa elctrica.

En la actualidad los aparatos elctricos son de una mayor eficiencia porque su tecnologa es ms avanzada y hacen que el consumo de energa sea menor al de los aparatos elctricos antiguos.

Con respecto a las luminarias, dependiendo de sus caractersticas elctricas y formas se consigue un mayor o menor consumo de energa.

En el grfico 2.5 se muestra los porcentajes de incidencia en el consumo de cada una de las subestaciones de las cuales podemos indicar que existe un grupo de bajo consumo que comprende las subestaciones 54, 49, 06, 02, 08, 10, 03 a 22.8kV, 12, 08 y 11, un segundo grupo con un consumo moderado, 13, 32, 07, 01, 04, 03 a 6.3kV, 15, 53, 28, 58, 17, 37, 24, 34 y 55, y un tercer grupo de alto consumo, cada una de estas consumen mas del 4% del total de la EEQ.S.A.: 59,

35

16, 27, 21, 19, 36 y 57, en las mismas el consumo residencial es menor al 60%; un caso distinto es el de la subestacin 18 la cual consume mas del 9% de la energa total de la Empresa, en esta subestacin el consumo industrial es mayor al de los otros tipos de clientes, con un 47% del consumo de la subestacin32.

Grfico 2.5.- Porcentaje de Consumo de Energa por S/E y Nivel de Voltaje 11-Dic-2007.

A continuacin en la tabla 2.7 se muestra el consumo de energa segn el tipo de abonado del mes de junio de 2008 y observamos que el consumo residencial representa el mayor consumo de energa, seguidos por el consumo industrial, comercial y otros servicios en el rea de concesin de la EEQSA.33

32 Informes de lecturas del Departamento de medicin y prdidas tcnicas de la EEQSA

33 ndice sectorizado de perdidas elctricas de la EEQSA

0.000

1.000

2.000

3.000

4.000

5.000

6.000

7.000

8.000

9.000

10.000

54-PA

PALL

ACTA

49- LO

S BA

NCO

S06

-E.

SU

CRE

02-LU

LUNC

OTO

22

.8

09-M

IRAF

LORE

S02

-LU

LUNC

OTO

6.

3

10 - DI

EZ VI

EJA

03-BA

RRIO

NU

EVO

22

12-LA

FL

ORE

STA

08-LA

M

ARIN

11-B.

QU

EVED

O13

-G

R. CE

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O32

-DI

EZ NU

EVA

07-SA

N RO

QUE

01-O

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04-CH

IMBA

CALL

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03-BA

RRIO

NUEV

O 6.

3

15-EL

BO

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53-P.

GUE

RRER

O28

-I

AQUI

TO58

- EL

QU

INCH

E

17-AN

DALU

CIA

37-SA

NTA

ROSA

24-LA

CA

ROLI

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34-M

ACHA

CHI

55-SA

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59-EU

G. ES

PEJO

16-RI

O CO

CA27

-SA

N RA

FAEL

21-EP

ICLA

CHIM

A.

19-CO

TOCO

LLAO

36-TU

MBA

CO57

-PO

MAS

QUI

18-CR

ISTI

ANIA

6.313.222.8

36

TARIFA CONSUMO DE ENERGA

KWH/MES % RESIDENCIAL 98797837 43,5 COMERCIAL 52850678 23,2 INDUSTRIAL 60930363 26.8 OTROS 14867945 6,5 TOTAL 227446823 100

Tabla2.7.- Distribucin de abonados y consumo energa en el rea de concesin E.E.Q.S.A.

2.7 PRDIDAS DE POTENCIA Y ENERGA EN EL REA DE CONCESIN DE LA E.E.Q.S.A.34

El proceso de control de prdidas elctricas realiza acciones corporativas tendientes a controlar y/o reducir prdidas tcnicas y comerciales mediante la direccin de comercializacin y las unidades de control de perdidas.

El ndice de prdidas totales de energa debe ser inferior al 11,2% de la energa disponible en distribucin.

En un sistema elctrico se identifican dos tipos de prdidas que son las tcnicas y las no tcnicas (comerciales) que veremos a continuacin.

2.7.1 PRDIDAS TCNICAS35

Las perdidas tcnicas constituyen la energa que se disipa y que no puede ser utilizada o aprovechada, pero que pueden ser reducidas a valores aceptables. Principalmente las prdidas tcnicas estn presentes por la resistencia de los

34 ndice sectorizado de perdidas elctricas de la EEQSA

35 Identificacin y control de prdidas de energa en el sistema de Distribucin secundaria

37

conductores que transportan la energa desde la generacin hasta los consumidores. Este tipo de prdidas se producen por:

El efecto corona en lneas de transmisin de alta tensin. El efecto joule en redes de distribucin. Prdidas en el hierro y cobre en los transformadores de las S/E. Prdidas en el hierro y cobre en los transformadores de distribucin.

Los factores que inciden en las prdidas de energa principalmente en baja tensin son:

Bajo factor de potencia Carga en los conductores Problemas de diseo Nivel de tensin inadecuado Circuitos muy largos

En la tabla 2.8 se muestra el porcentaje de perdidas tcnicas hasta el mes junio de 2008 y vemos que las prdidas ms grandes se dan en baja tensin debido a lo ya antes escrito dentro del rea de concesin de la empresa elctrica Quito.36

PRDIDAS TCNICAS

[%]

ALTA TENSIN

Lneas 0,72 Transformadores 0,55 SUBTOTAL 1,27

MEDIA TENSIN Alimentadores 1,8

BAJA TENSIN

Transformadores 2,68 Secundarios 1,14 Alumbrado Publico 0,30 Acometidas 0,46 Medidores 0,34 SUBTOTAL 5,18 TOTAL 7,99

36 Control de perdidas tcnicas y comerciales de la EEQSA

38

Tabla2.8.- Prdidas tcnicas en el rea de concesin E.E.Q.S.A.

2.7.2 PRDIDAS NO TCNICAS (COMERCIALES)36

Las prdidas de energa no tcnicas son prdidas que no se deben al estado fsico del sistema de distribucin de energa, ya que las mismas estn relacionadas con los procesos de comercializacin de energa que la empresa requiere para la venta de las mismas. Existen varias causas dentro de las cuales tenemos:

Equivocaciones de cuantificacin de energa no vendida. Conexiones ilegales en la red. Fraude o hurto de energa. Estimacin errada del consumo en suscriptores sin medidor de energa.

Para poder detectar este tipo de prdidas se debe hacer necesariamente una inspeccin a las instalaciones de acometidas en la red y al equipo de medicin, lo cual involucra determinar el funcionamiento en las que se encuentre ste, as como tambin cualquier infraccin existente por parte del usuario en caso que el medidor no registre el consumo real de energa.

A continuacin se muestra en la tabla 2.9 los tipos de infracciones que fueron detectadas de una cantidad considerable de usuarios entre ellos comerciales, residenciales, industriales y otros por parte del personal de la empresa elctrica Quito hasta el mes de junio de 2008:

36 Control de perdidas tcnicas y comerciales de la EEQSA

39

Tipo de infraccin CANTIDAD Cdigos Acometida ilegal desde la red 1 H Alteracin de fases de la bornera 97 F Conexin directa 895 H Liquidacin contravencin 5 A Medidor descalibrado y sin sello 430 F Medidor descalibrado con sello 386 A Medidor daado 703 F Medidor manipulado 703 F Posible prdida comercial 44 F Puente en el medidor 126 H Servicios a terceros 24 A Revisin del funcionamiento del medidor 0 A TOTAL 3414

Tabla2.9.-Tipos de infracciones de los usuario de la E.E.Q.S.A.

El total de prdidas no tcnicas en las que incluyen prdidas administrativas, perdidas por fraude y prdidas por hurto hasta el mes de junio del 2008 estn dadas por la tabla 2.10 donde se observa que las perdidas por fraude son las ms incidentes.

DESCRIPCIN CDIGOS TOTAL REFERENCIA AL %

DE PRDIDAS COMERCIALES

PRDIDAS ADMINISTRATIVAS A 415 0,46 PRDIDAS POR FRAUDE F 1977 2,20 PRDIDAS POR HURTO H 1022 1,14 TOTAL 3414 3,80

Tabla2.10.-Prdidas no tcnicas en el rea de concesin E.E.Q.S.A.

40

CAPTULO 3

ESPACIO MUESTRAL, LEVANTAMIENTO DE LA INFORMACIN Y CARACTERISTICAS DE LOS EQUIPOS DE MEDICIN

3.1 INTRODUCCIN

Los mtodos de seleccin de muestras son referenciales porque estn sujetos a riesgos, se trata de una lgica que va desde aspectos particulares hacia aspectos generales pero considerando las caractersticas principales del grupo el cual se ha escogido para hacer el estudio.

El propsito de la recoleccin de ciertos datos mediante la investigacin por muestreo radica en que se sacan conclusiones basadas en la llamada inferencia estadstica la cual nos entrega resultados validos con respecto a un sin nmero de usuarios, en este caso usuarios comerciales que se encuentran situados en un mismo centro comercial dentro del rea de concesin de la E.E.Q.S.A. El fin de realizar este tipo de sondeos es mostrar: hbitos, comportamiento, prdidas de consumo de energa as como tambin el tener centros comerciales llenos en su totalidad.

En la actualidad la E.E.Q.S.A. posee equipos de medicin digitales de alta precisin con mrgenes de errores mnimos los cuales fueron utilizados para tomar mediciones en las diferentes acometidas, que se encuentran en el lado de baja de los transformadores de distribucin ubicados en las cmaras de transformacin que dan servicio a los centros comerciales. Estos equipos de medicin poseen un programa para variacin de tiempos validos tanto para el proyecto como para la empresa distribuidora que usan esas mediciones para presentar los informes de Calidad de Servicio Elctrico al CONELEC que segn la regulacin N0 004/01 deben ser hechas

41

en periodos de 10 minutos de los diferentes parmetros como son voltajes, potencia, armnicos, flicker, etc. Adicionalmente se har un levantamiento de carga, con un muestreo escogiendo locales tipo en cada centro comercial que son objeto para el estudio y as determinar cul es la capacidad verdadera de los transformadores. Cabe recalcar que solo se consideran transformadores que sean propios del centro comercial y no compartan su servicio con otros usuarios, as como tambin que los locales de los centros comerciales estn ocupados en su totalidad. Tambin se compararn las mediciones hechas en el lado de bajo voltaje de los transformadores de las cmaras con las lecturas que se tomen de los tableros de medidores de energa.

El propsito de lo escrito anteriormente es limitar el universo de estudio de carga De tal forma de obtener una fuente estadstica de datos confiables.

3.2 TCNICAS DE MUESTREO

Tomando en cuenta que para la realizacin del proyecto se empleo recursos econmicos, tiempo, transporte y la disposicin de los analizadores de calidad elctrica o equipos de medicin, ha sido necesario aplicar un muestreo de fcil comprensin que se ajuste a los requerimientos del estudio de tal forma que el nmero de transformadores a ser medidos, no sea demasiado grande por lo que se escogi en su mayora de los centros comerciales del ahorro del municipio de Quito ubicados en el centro histrico.

Considerando que los analizadores de calidad elctrica son propiedad de la E.E.Q.S.A. se debe tener en cuenta que dichos equipos tienen prioridad hacer utilizados por el personal del departamento de medicin y reduccin de prdidas tcnicas y tambin por los contratistas que trabajan para dicha seccin de acuerdo a los tramites de trabajo que les solicitan y programaciones mensuales que tengan

42

que realizar, por ende son de vital importancia hacer esas mediciones primero que las mediciones para el presente estudio.

Tambin se debe tomar en cuenta que las cmaras de transformacin que son objeto de estudio se encuentran ubicadas dentro de los centros comerciales, motivo por el cual, para ingresar se debe pedir o solicitar una autorizacin a la administracin para que el personal de la E.E.Q.S.A., pueda instalar los equipos de medicin en los transformadores sin ningn problema.

Una vez que se han definido las caractersticas de los sujetos del estudio y se ha calculado el nmero necesario, slo queda determinar la manera en que sern seleccionados de la poblacin a la que pertenecen. Se denomina muestreo al procedimiento mediante el cual se obtiene una muestra de la poblacin.

Existen dos tipos de muestreo: el probabilstico y el no probabilstico. Con el muestreo probabilstico, todos los sujetos tienen la misma probabilidad de entrar a formar parte del estudio. La eleccin se hace al azar .

El no probabilstico es aquel en el que no todos los sujetos tienen la misma probabilidad de formar parte de la muestra de estudio.

Los tipos de muestreo probabilstico ms utilizados son:

aleatorio simple. aleatorio sistemtico. aleatorio estratificado. aleatorio por conglomerados.

Los parmetros a ser tomados en cuenta en el muestreo son:

43

Centros comerciales totalmente ocupados. El nmero de locales por cada centro comercial. Transformadores que den un servicio particular a cada centro comercial.

3.2.1 MUESTREO ALEATORIO SIMPLE37

Para poder realizar este tipo de muestreo, todos los individuos de la poblacin deben estar numerados en un listado. Normalmente, se hace a partir de un listado de nmeros aleatorios, disponible en casi todos los libros de estadstica, con un programa estadstico, o con alguno de los programas para calcular el tamao de la muestra que tenga la opcin de generar listados de nmeros aleatorios.

Si no se dispone del listado de individuos, no se podr utilizar esta tcnica de muestreo, por lo que se debe recurrir a otro tipo de muestreo que no precise tener a los individuos identificados.

3.2.2 MUESTREO ALEATORIO SISTEMTICO38

Es similar al aleatorio simple: los sujetos han de estar identificados, pero no es necesario disponer de un listado. stos no se eligen a partir de un listado de nmeros aleatorios, sino que se hace sistemticamente eligiendo a uno de cada cierto nmero de sujetos. Este nmero viene dada por la siguiente ecuacin 3.1:

n

NK =

(Ec.3.1)

Donde: K=fraccin del muestreo. N= total de la poblacin. n=numero de muestra

37,38 Estadstica para la Ingeniera de Galindo

44

3.2.3 MUESTREO ALEATORIO ESTRATIFICADO39

En este tipo de muestreo se divide a la poblacin en subgrupos o estratos que tienen alguna caracterstica comn; e interesa mantener estos estratos en la muestra, para que mantenga la misma composicin que la poblacin. La seleccin de sujetos dentro de cada estrato se realizar aleatoriamente. La estratificacin se suele hacer en funcin de diferentes variables o caractersticas de inters: gnero, edad, situacin, laboral, etc.

3.2.4 MUESTREO POR CONGLOMERADOS40

Este tipo de muestreo tambin se denomina en etapas mltiples. Se emplea cuando se desea estudiar una poblacin grande y dispersa, y no se dispone de ningn listado para poder aplicar las tcnicas anteriores. En lugar de seleccionar sujetos, se empieza por seleccionar subgrupos o conglomerados a los que se da el nombre de unidades de primera etapa o unidades primarias.

La diferencia con los estratos del tipo de muestreo anterior es que los conglomerados ya estn agrupados as de forma natural.

En una segunda etapa, se seleccionan, de manera aleatoria, las unidades secundarias, a partir de las unidades primarias. As, sucesivamente, se van eligiendo hasta llegar a las unidades de anlisis, que sern los individuos que compongan la muestra de estudio.

Una muestra de conglomerados, usualmente produce un mayor error muestral (por lo tanto, da menor precisin de las estimaciones acerca de la poblacin) que una

39,40Estadstica para la Ingeniera de Galindo

45

muestra aleatoria simple del mismo tamao. Los elementos individuales dentro de cada "conglomerado" tienden usualmente a ser iguales. Mediante la utilizacin de una tabla de nmeros aleatorios se pueden seleccionar los nmeros de los transformadores todos con una misma probabilidad, esta tabla se puede realizar de diferentes modos pero en el presente trabajo solo expondremos el que consideramos ms eficiente ya que no se necesita de la bsqueda de una gran cantidad innecesaria de nmeros aleatorios en la tabla, el cual ser ejemplificado.

Dada la siguiente poblacin formada por 200 nmeros de transformadores de 5 dgitos que estn conectados a los alimentadores de las S/E 6 Escuela Sucre y S/E 7 San Roque en los que se incluye los transformadores del presente estudio se va a seleccionar una muestra aleatoria de tamao 10 enumerando la poblacin horizontalmente para una programacin de mediciones.

25615 30406 21580 37250 28484 26871 13948 70647 13612 33746 32078 13723 26882 21080 30170 26879 32260 14323 13609 32048 25685 11025 26872 60285 27922 13610 20368 22486 14876 22896 27007 15866 26872 35756 24185 20121 17129 35312 14915 20347 20613 11577 28583 35763 27075 12595 17389 70630 20363 61125 20337 12463 24483 35769 37011 34810 28703 70624 20362 11013 33941 18321 33945 35773 28309 28580 20349 10664 14904 30416 23118 38851 13012 36221 14914 25260 33621 20691 14917 73370 13237 34562 20120 36084 26814 34483 30714 36222 13616 73122 37068 10238 34387 31739 13617 34567 20608 13634 14923 73123 13621 16749 13524 20323 70332 34809 32526 35755 15714 13615 25610 30208 28575 13614 15721 33039 32527 35776 10247 73373 32992 16213 34533 13613 14877 27762 13243 21719 24491 73125 13240 28702 12801 12613 70626 31088 33386 35365 28581 73126 19411 13803 14973 28534 70627 31747 25635 33684 33053 73374 15541 30161 28590 28550 70629 32796 14678 14916 15598 73108 70477 32453 34799 25626 70645 30237 37232 13523 59522 73109 14286 30212 34813 31179 28508 27866 70642 14873 36162 28707 22472 27530 34909 30400 32906 13013 70643 13611 26348 30772 13701 33052 34919 22708 24071 22013 70644 14882 28958 28304

Tabla 3.1.- Nmeros Aleatorios de Transformadores de Distribucin

46

Para extraer la muestra lo primero que hacemos es disponer tres columnas en las cuales la primera se ubicaran los nmeros aleatorios, es decir los nmeros extrados de la tabla de nmeros aleatorios; en la segunda columna pondremos los nmeros aleatorios rectificados que sern aquellos nmeros aleatorios menores que N =200 y los restos de las divisiones de los nmeros aleatorios mayores que N =200 pero que no sean mayores a N =800 y en la tercera columna se encontrar los valores de la

muestra.

Se Procede a coger nmeros aleatorios de tres dgitos por ejemplo: 017, 984, 955, 130, 850, 374, 665, 910, 288, 753, 765, 691, 496, 001, hemos escogido 14 nmeros de la tabla de nmeros aleatorios debido a que hay 4 que son mayores que 800. Veamos a continuacin como extraemos la muestra de la poblacin:

Para el primer nmero aleatorio 017 se busca en la poblacin el valor que ocupa la posicin 017 leda la poblacin horizontalmente que sera el transformador de nmero 36260, el nmero aleatorio 984 no se contempla dentro del anlisis ya que es mayor que 800, al igual que el nmero 955, el nmero 130, le corresponde el transformador de nmero 73125, al nmero 850 no se contempla dentro del anlisis, el 374 como es mayor que 200 se divide por 200 y se obtiene reto 174 y este es el nmero aleatorio rectificado correspondindole al transformador de nmero 25626, al nmero 665 se divide por 200 y se obtiene resto 65 que es el nmero aleatorio rectificado correspondindole al transformador nmero 37011 en la poblacin, a continuacin presentaremos la tabla de las tres columnas a la cual nos referimos anteriormente como una va fcil y prctica para obtener la muestra deseada.

47

Numero Aleatorio Numero aleatorio

Rectificado Xi muestra 017 017 36260 984 955 130 130 73125 850 374 174 25626 665 65 37011 910 288 88 20691 753 153 14973 765 165 32796 691 91 13237 496 96 34483 001 001 25615

Tabla3.2.- Resultados del Muestreo de lo