diagrama unifilar

I

UNIVERSIDAD POLITCNICA SALESIANA SEDE GUAYAQUIL

CARRERAS DE INGENIERA ELCTRICA E

INGENIERA ELECTRNICA

TEMA:

IMPLEMENTACIN DE UN SISTEMA DE INFORMACIN COMPUTACIONAL CON CONEXIN A

UNA BASE DE DATOS ORACLE PARA LA

INTEGRACIN DE LA INFORMACIN TCNICA DEL

SISTEMA DE GENERACIN Y DISTRIBUCIN

ELCTRICO ECUATORIANO A NIVELES DE ALTA

TENSIN

TESIS PREVIA A LA OBTENCIN AL TTULO DE

INGENIERO ELCTRICO

AUTORES: JIMMY CSAR LEN GUAMN

ROBERTO BISMARCK GALLEGOS MIRANDA

TESIS PREVIA A LA OBTENCIN AL TTULO DE

INGENIERO ELECTRNICO

AUTOR:

GARY FERNANDO BURGOS SANGURIMA

DIRECTORES DE TESIS:

ING. PABLO PARRA

ING. ORLANDO BARCIA

GUAYAQUIL, SEPTIEMBRE DEL 2013

II

DEDICATORIA

Dedico este triunfo por sobre todo a mi Dios, a mis padres el Dr. Jimmy Len y la

Dra. Janeth Guamn, a mi amada esposa Andrea Jcome, a mi abuelito Sgto. Beker

Guamn, a mis hermanos TNFG-SS. Alex Guamn y ALFG-GC. Diana Len, pero

por sobre todo quisiera hacer un mencin especial a mi querida abuelita la Lcda.

Luzmila Monar quien con ese empuje y garra que difcilmente se ve en estos tiempos

ha sabido pintar de esperanza la bandera de mi lucha, aquella bandera que tiene como

escudo el rostro de mi ms grande tesoro, mi hijo Beker Matas.

Dedico tambin este triunfo a la memoria de mi to Enrique que con su inocencia y

amor fue el eje principal de nuestra familia.

La vida no me alcanzar para decirles y expresarles cuanto los amos y lo agradecido

que estoy, por eso les dedico este y todos los triunfos de mi vida.

Jimmy Csar Len Guamn.

III

DEDICATORIA

Dedico este trabajo a Dios por permitirme culminar esta etapa tan importante en mi

formacin profesional a mis padres que fueron pilar fundamental para lograr esta

meta, a mi abuela Esilda Luna que aunque no est fsicamente siento que me

acompaa en este gran paso ya que me enseo a conseguir mis objetivos con

esfuerzo y dedicacin a las personas que nos brindaron su ayuda a lo largo de la

elaboracin de esta tesis y a nuestro tutor que nos brind su apoyo y tiempo para el

desarrollo de la misma.

Roberto Bismarck Gallegos Miranda

IV

DEDICATORIA

La culminacin de mi proyecto de tesis, por ende la culminacin de mi carrera

universitaria, se la dedico a mis padres, quienes con ahnco y certeza supieron

guiarme en todas las etapas de mi vida, as tambin agradezco a mis hermanas,

familiares y amigos que estuvieron cerca mo dando el apoyo que requiera para que

la culminacin de mi carreara sea todo un xito.

Gary Burgos S.

V

AGRADECIMIENTOS

Agradecemos la culminacin de nuestra carrera, principalmente a Dios, nuestro

creador, que nos brind la fuerza para poder culminar esta etapa de nuestras vidas,

as mismo le agradecemos a nuestras familias que con amor y comprensin nos han

sabido inyectar diariamente el empuje, a nuestra querida universidad y a cada uno de

nuestros maestros que nos ha ayudado en el desarrollo acadmico y humano.

Un agradecimiento especial a nuestros amigos y tutores el Ing. Pablo Parra y el Ing.

Orlando Barcia quienes han sabido darnos la mano, trazndonos el camino para

poder alcanzar esta meta y enraizndonos las directrices que debe tener todo buen

ingeniero.

Gary Burgos S., Jimmy Len G. y Roberto Gallegos M.

VI

DECLARATORIA DE AUTORA

Los conceptos desarrollados, anlisis realizados y las conclusiones del presente

trabajo, son de exclusiva responsabilidad del autor.

Guayaquil, Septiembre del 2013

(f)_________________________

Jimmy Len Guamn


(f)_________________________

Roberto Gallegos Miranda


(f)_________________________

Gary Burgos Sangurima

7

NDICE GENERAL

DEDICATORIA ............................................................................................................... II

AGRADECIMIENTO ..................................................................................................... IV

DECLARACIN DE AUTORA ..................................................................................... V

NDICE GENERAL......................................................................................................... VI

NDICE DE TABLAS .................................................................................................. XIV

NDICE DE FIGURAS ............................................................................................... XVII

NDICE DE ANEXOS ................................................................................................... XX

ABSTRACT .................................................................................................................. XXI

INTRODUCCIN ...................................................................................................... XXII

1 EL PROBLEMA .................................................................................................. 1

1.1 Planteamiento del problema ................................................................................... 2

1.2 Titulo ...................................................................................................................... 3

1.3 Delimitacin del problema ..................................................................................... 3

1.4 Objetivos ................................................................................................................ 3

1.4.1 Objetivos generales ................................................................................................ 3

1.4.2 Objetivos especficos .............................................................................................. 4

1.5 Hiptesis ................................................................................................................. 4

1.6 Variables e Indicadores .......................................................................................... 4

1.7 Marco Metodolgico .............................................................................................. 5

1.7.1 Nivel de Investigacin ........................................................................................... 5

1.7.2 Diseo de Investigacin ......................................................................................... 5

1.8 Descripcin de la propuesta ................................................................................... 6

1.8.1 Alcance del proyecto y beneficiarios ..................................................................... 6

1.8.2 Descripcin del sistema .......................................................................................... 7

8

2 MARCO TERICO .......................................................................................... 10

2.1 Conceptos bsicos de electricidad ........................................................................ 11

2.1.1 Transformador elctrico ....................................................................................... 11

2.1.2 Subestacin elctrica ............................................................................................ 11

2.1.3 Turbina ................................................................................................................. 12

2.1.4 Generador elctrico .............................................................................................. 13

2.1.5 Empresa generadora ............................................................................................. 14

2.1.6 Transmisor ............................................................................................................ 14

2.1.7 Energa renovable ................................................................................................. 15

2.1.8 Energa no renovable ............................................................................................ 15

2.1.9 Lneas de transmisin ........................................................................................... 15

2.1.10 Sistema de distribucin ........................................................................................ 15

2.1.11 Sistema Nacional Interconectado ......................................................................... 16

2.1.12 Centrales elctricas ............................................................................................... 16

2.1.12.1 Tipos de centrales elctricas............................................................................. 16

2.1.12.1.1 Centrales Hidroelctricas ................................................................................ 17

2.1.12.1.2 Centrales Termoelctricas ............................................................................... 18

2.1.12.1.2.1Tipos de centrales termoelctricas ................................................................ 19

2.1.12.1.3 Centrales Elicas ............................................................................................ 21

2.1.12.1.4 Centrales Solares ............................................................................................ 22

2.1.12.1.4.1Tipos de centrales solares.............................................................................. 22

2.1.13 Organigrama del sector elctrico .......................................................................... 24

2.2 Conceptos bsicos y avanzados de informtica y computacin ........................... 25

2.2.1 Sistemas de informacin ...................................................................................... 26

2.2.1.1 Elementos de los sistemas de informacin........................................................... 26

2.2.2 Lenguaje de programacin ................................................................................... 27

2.2.2.1 Introduccin de PHP ............................................................................................ 28

2.2.2.2 Caractersticas de PHP ......................................................................................... 29

2.2.2.3 Generador de cdigo PHP .................................................................................... 31

2.2.3 Base de datos ........................................................................................................ 32

9

2.2.3.1 Introduccin ......................................................................................................... 32

2.2.3.2 Base de datos e instancias .................................................................................... 33

2.2.3.3 Base de datos Oracle ............................................................................................ 33

2.2.3.3.1Los espacios de tablas, TABLESPACE ............................................................. 33

2.2.3.3.2Ficheros .............................................................................................................. 36

2.2.3.4 Instancias .............................................................................................................. 36

2.2.3.5 Estructuras internas de la base de datos ............................................................... 37

2.2.3.6 Estructuras de memoria interna ............................................................................ 41

2.2.3.6.1rea global del sistema. SGA ............................................................................ 44

2.2.3.6.2rea global del programa ................................................................................... 44

2.2.3.7 Estructuras de proceso .......................................................................................... 45

2.2.3.8 Estructuras externas .............................................................................................. 49

2.2.4 Ciclo de ejecucin de Oracle ................................................................................ 53

2.2.4.1 Ciclo de lectura ..................................................................................................... 53

2.2.4.2 Ciclo de actualizacin .......................................................................................... 54

2.2.5 Configuracin de Oracle ...................................................................................... 55

2.2.5.1 El cdigo Oracle ................................................................................................... 55

2.2.5.2 Arranque y parada de la base de datos ................................................................. 56

2.2.5.3 Almacenamiento de datos .................................................................................... 59

2.2.5.3.1 Espacios de las tablas ........................................................................................ 59

2.2.5.3.2 Segmentos, extensiones y bloques .................................................................... 61

2.2.5.4Configuracin de la base de datos ......................................................................... 64

2.2.5.4.1 Gestionando los ficheros de control .................................................................. 64

2.2.5.4.2Gestionando los ficheros REDO LOG activos................................................... 65

2.2.6 Servidor web para PHP ........................................................................................ 65

2.2.6.1 Introduccin de WAMP ....................................................................................... 65

2.2.6.2 Funcionalidades de WAMP SERVER ................................................................. 66

2.3 Glosario de siglas ................................................................................................. 67

3 GENERACIN ELCTRICA EN EL ECUADOR AL AO 2011 .............. 68

3.1 Centrales hidrulicas ............................................................................................ 70

10

3.2 Centrales termoelctricas .................................................................................... 77

3.3 Centrales elicas ................................................................................................... 84

3.4 Centrales solares ................................................................................................... 86

4 TRANSMISIN ELCTRICA EN EL ECUADOR AL AO 2011 ............. 87

4.1 Listado de Subestaciones de transmisin ............................................................. 91

4.2 Mapa del Sistema Nacional Interconectado ......................................................... 99

4.3 Lneas del Sistema de transmisin ..................................................................... 100

4.4 Diagrama Unifilar del sistema de transmisin ................................................... 102

5 DISTRIBUCIN ELCTRICA EN EL ECUADOR AL AO 2011 .......... 103

5.1 Consumo energtico por empresas distribuidoras .............................................. 111

5.2 Tarifas energticas .............................................................................................. 114

5.3 reas de concesin ............................................................................................. 116

5.4 Unidad elctrica Guayaquil ................................................................................ 117

5.4.1 Listado de subestaciones .................................................................................... 118

5.4.2 Mapa del rea de concesin ............................................................................... 120

5.4.3 Diagrama unifilar ............................................................................................... 121

5.5 Empresa Elctrica Quito ..................................................................................... 122




5.6 Empresa Elctrica Riobamba ............................................................................. 127




5.7 Empresa Elctrica Regional Sur ......................................................................... 131



11


5.8 Empresa Elctrica Norte ..................................................................................... 135




5.9 Empresa Elctrica Cotopaxi ............................................................................... 139




5.10 Empresa Elctrica Centro Sur ........................................................................... 143




5.11 Empresa Elctrica Azogues. ............................................................................... 147




5.12 Empresa Elctrica Ambato. ............................................................................... 150




5.13 CNEL Bolvar .................................................................................................... 154




5.14 CNEL El Oro ...................................................................................................... 158




5.15 CNEL Esmeraldas .............................................................................................. 162


12



5.16 CNEL Guayas Los Ros ..................................................................................... 166




5.17 CNEL Los Ros .................................................................................................. 170




5.18 CNEL Manab .................................................................................................... 174




5.19 CNEL Santa Elena ............................................................................................. 178




5.20 CNEL Santo Domingo ....................................................................................... 182




5.21 CNEL Sucumbos ............................................................................................... 186




5.22 CNEL Milagro .................................................................................................... 189




13

6 ESTADSTICA DEL SECTOR ELCTRICO HASTA EL AO 2011 ..... 193

6.1 Importacin de Energa Elctrica. ...................................................................... 194

6.2 Generacin e Importacin Total. ........................................................................ 195

6.3 Consumos Energticos en procesos internos. .................................................... 196

6.4 Anlisis del tipo de Generacin. ........................................................................ 199

6.5 Anlisis del consumo energtico por tipo de cliente.. ........................................ 200

6.6 Consumo por las diferentes empresas distribuidoras, 2010 y 2011.. ................. 201

6.6.1 Consumo energtico por empresa distribuidora ao 2010 ................................. 202

6.6.2 Consumo energtico por empresa distribuidora ao 2011 ................................. 203

6.6.3 Consumo energtico por empresa distribuidora 2010-2011............................... 204

6.6.4 Consumo energtico por tipo de consumidor 2010-2011 .................................. 208

7 PROYECTOS DEL SECTOR ELCTRICO EN EL ECUADOR ............. 212

7.1 Proyectos energticos en Ecuador. ..................................................................... 213

7.1 Tablas de proyectos energticos. ........................................................................ 213

8 INGENIERA DE SOFTWARE ........................................................................ 226

8.1 Ingeniera de software ........................................................................................ 226

8.1.1 Introduccin ....................................................................................................... 227

8.1.2 Modelo de ingeniera de software ...................................................................... 227

8.2 Anlisis del sistema ............................................................................................ 230

8.2.1 Ingeniera modelado de sistemas ........................................................................ 231

8.2.2 Anlisis de los requisitos del software ............................................................... 232

8.2.2.1 Funcin requerida............................................................................................... 232

8.2.2.2 Comportamiento ................................................................................................. 232

8.2.2.3 Rendimiento ....................................................................................................... 232

14

8.2.2.4 Interconexin...................................................................................................... 233

8.3 Diseo del sistema .............................................................................................. 234

8.3.1 Estructura de datos ............................................................................................. 234

8.3.1.1 Diseo de la base de datos ................................................................................. 234

8.3.2.2 Relaciones entre tablas ....................................................................................... 235

8.3.2 Arquitectura de software .................................................................................... 235

8.3.3 Representaciones de interfaz .............................................................................. 236

8.3.4 Detalle procedimental ........................................................................................ 244

8.4 Desarrollo del sistema ........................................................................................ 245

8.4.1 Lenguaje de programacin ................................................................................. 245

8.4.2 Generador de cdigo php ................................................................................... 245

8.4.3 Base de datos ...................................................................................................... 245

8.4.3.1 Programa gestor para la base de datos ............................................................... 246

8.4.3.2 Creacin de tablas de la base de datos ............................................................... 246

8.5 Implementacin y pruebas del sistema ............................................................... 247

CONCLUSIONES ......................................................................................................... 249

RECOMENDACIONES ................................................................................................ 251

BIBLIOGRAFA ........................................................................................................... 253

ANEXOS ....................................................................................................................... 256

15

NDICE DE TABLAS

Tabla 3.1: Centrales Hidroelctricas del Ecuador ..................................................... 70

Tabla 3.2: Centrales Termoelctricas del Ecuador .................................................... 77

Tabla 3.3(a): Ventajas de una Central Elica................................................................. 84

Tabla 3.3(b): Desventajas de una Central Elica ............................................................ 85

Tabla 3.3(c): Centrales Elicas del Ecuador .................................................................. 85

Tabla 3.4: Centrales Solares del Ecuador .................................................................. 86

Tabla 4.1: Subestaciones de transmisin del Ecuador ............................................... 90

Tabla 5(a): reas de concesin de las Empresas Distribuidoras del Ecuador .......... 106

Tabla 5(b): Cobertura del servicio de energa elctrica a Diciembre 2010 del Ecuador

................................................................................................................ 107

Tabla 5(c): Caractersticas de las Empresas Distribuidorasdel Ecuador ................... 109

Tabla 5(d): Caractersticas de las Empresas Distribuidorasdel Ecuador ................... 110

Tabla 5.1: Balance de energa en Sistemas de Distribucin del Ecuador ................ 113

Tabla 5.4: Caractersticas principales del sistema elctrico de distribucin del rea de

concesin de la Unidad Elctrica de Guayaquil ..................................... 117

Tabla 5.4.1: Listado de subestaciones de la Unidad Elctrica de Guayaquil ............ 118


concesin de la Empresa Elctrica Quito .............................................. 122

Tabla 5.5.1: Listado de subestaciones de la Empresa Elctrica Quito ....................... 123


concesin de la Empresa Elctrica Riobamba ........................................ 127

Tabla 5.6.1: Listado de subestaciones de la Empresa Elctrica Riobamba ................ 128


concesin de la Empresa Elctrica Regional Sur .................................. 131

Tabla 5.7.1: Listado de subestaciones de la Empresa Elctrica Regional Sur ........... 132

16


concesin de la Empresa Elctrica Norte ............................................... 135

Tabla 5.8.1: Listado de subestaciones de la Empresa Elctrica Norte ....................... 136


concesin de la Empresa Elctrica Cotopaxi ......................................... 139

Tabla 5.9.1: Listado de subestaciones de la Empresa Elctrica Cotopaxi .................. 140


concesin de la Empresa Elctrica Centro Sur ...................................... 143

Tabla 5.10.1: Listado de subestaciones de la Empresa Elctrica Centro Sur .............. 144


concesin de la Empresa Elctrica Azogues .......................................... 147

Tabla 5.11.1: Listado de subestaciones de la Empresa Elctrica Azogues .................. 148


concesin de la Empresa Elctrica Ambato ........................................... 151

Tabla 5.12.1: Listado de subestaciones de la Empresa Elctrica Ambato .................... 152


concesin de CNEL Bolvar ................................................................... 156

Tabla 5.13.1: Listado de subestaciones de CNEL Bolvar .......................................... 156


concesin de CNEL El Oro ................................................................... 159

Tabla 5.14.1: Listado de subestaciones de CNEL El Oro ............................................ 160


concesin de CNEL Esmeraldas ............................................................. 163

Tabla 5.15.1: Listado de subestaciones de CNEL Esmeraldas ..................................... 164


concesin de la CNEL Guayas-Los Ros .............................................. 167

Tabla 5.16.1: Listado de subestaciones de CNEL Guayas-Los Ros .......................... 168

17


concesin de CNEL Los Ros ................................................................ 169

Tabla 5.17.1: Listado de subestaciones de CNEL Los Ros ......................................... 170


concesin de CNEL Manab ................................................................... 174

Tabla 5.18.1: Listado de subestaciones de la CNEL Manab ....................................... 175


concesin de la CNEL Santa Elena ........................................................ 178

Tabla 5.19.1: Listado de subestaciones de la CNEL Santa Elena ............................... 179


concesin de la CNEL Santo Domingo ................................................. 182

Tabla 5.20.1: Listado de subestaciones de la CNEL Santo Domingo .......................... 183


concesin de la CNEL Sucumbos ........................................................ 186

Tabla 5.21.1: Listado de subestaciones de la CNEL Sucumbos ................................. 187


concesin de CNEL Milagro ................................................................. 190

Tabla 6.3: Consumo energtico en procesos internos y prdidas ............................ 197

Tabla 6.4 (a): Generacin elctrica por tipo de central ao 2008 ................................. 199

Tabla 6.4 (b): Generacin elctrica por tipo de central ao 2009 ................................. 200

Tabla 6.4 (c): Generacin elctrica por tipo de central ao 2010 ................................. 201

Tabla 6.4 (d): Generacin elctrica por tipo de central ao 2011 ................................. 202

Tabla 6.5 (a): Consumo energtico por tipo de cliente ao 2008 ................................. 203

Tabla 6.5 (b): Consumo energtico por tipo de cliente ao 2009 ................................. 204

Tabla 6.5 (c): Consumo energtico por tipo de cliente ao 2010 ................................. 205

Tabla 6.5 (d): Consumo energtico por tipo de cliente ao 2011 ................................. 206

18

Tabla 6.6.1: Consumo energtico por empresa distribuidora 2010 ............................ 207

Tabla 6.6.2: Consumo energtico por empresa distribuidora 2011 ............................ 208

Tabla 7.1: Proyectos energticos en el Ecuador ...................................................... 214

Tabla 8.3.1.2: Relacin entra las tablas ......................................................................... 235

NDICE DE FIGURAS

Figura 2.1.3 (a): Turbina Francis ............................................................................. 12

Figura 2.1.3 (b): Turbina Pelton .............................................................................. 13

Figura 2.1.4: Generador elctrico ...................................................................... 14

Figura 2.1.12: Central Trmica de ciclo combinado Santa Adriana .................... 16

Figura 2.1.12.1: Potencia efectiva por tipo de Central en el Ecuador ..................... 17

Figura 2.1.12.1.1: Corte transversal Central Hidroelctrica ..................................... 18

Figura 2.1.12.1.2.1(a): Central Termoelctrica Ciclo convencional ............................. 19

Figura2.1.12.1.2.1(b):Central Termoelctrica Ciclo combinado ................................... 20

Figura 2.1.12.1.3 (a): Partes de un aerogenerador horizontal ........................................ 21

Figura 2.1.12.1.3 (b): Central Elica Villonaco, Provincia de Loja .............................. 22

Figura 2.1.12.1.4.1(a): Central Trmica de Torre Central ............................................. 23

Figura2.1.12.1.4.1(b):Central Fotovoltaica Paragachi ................................................... 24

Figura 2.1.13: Organigrama del Sector Elctrico ................................................. 24

Figura 2.2.1: Sistema de informacin ............................................................... 25

Figura 2.2.1.1: Elementos de un sistema de informacin .................................... 26

Figura 2.2.2.2: Lenguaje de programacin .......................................................... 29

Figura 2.2.2.3: Scriptcase ...................................................................................... 30

Figura 2.2.3.7: Estructura de proceso ................................................................... 44

Figura 3: Generacin por tipos de centrales ao 2011 ................................. 69

Figura 3.1: Mapa de centrales de generacin renovable ................................. 76

Figura 3.2: Mapa de centrales de generacin termoelctricas ........................ 83

Figura 4.2: Mapa del Sistema Nacional Interconectado ................................ 99

Figura 4.4 (a): Diagrama Unifilar del Sistema Nacional Interconectado ........... 102

Figura 5 (c): Distribucin energtica del Ecuador ........................................... 108

19

Figura 5.1: Energa disponible, energa facturada y prdidas de energa .... 114

Figura 5.3: Mapas de reas de concesin de las distribuidoras ..................... 116

Figura 5.4.2: Mapa de rea de concesin Unidad Elctrica de Guayaquil ...... 120

Figura 5.4.3: Diagrama unifilar de la Unidad Elctrica de Guayaquil ............. 121

Figura 5.5.2: Mapa de rea de concesinEmpresa Elctrica Quito ................. 125

Figura 5.5.3: Diagrama unifilar deEmpresa Elctrica Quito ........................... 126

Figura 5.6.2: Mapa de rea de concesinEmpresa Elctrica Riobamba ......... 129

Figura 5.6.3: Diagrama unifilar deEmpresa Elctrica Riobamba ................... 130

Figura 5.7.2: Mapa de rea de concesin Empresa Elctrica Regional Sur .... 133

Figura 5.7.3: Diagrama unifilar de Empresa Elctrica Regional Sur .............. 134

Figura 5.8.2: Mapa de rea de concesin Empresa Elctrica Norte ................. 136

Figura 5.8.3: Diagrama unifilar de Empresa Elctrica Norte ........................... 137

Figura 5.9.2: Mapa de rea de concesin Empresa Elctrica Regional Sur .... 141

Figura 5.9.3: Diagrama unifilar de Empresa Elctrica Regional Sur .............. 142

Figura 5.10.2: Mapa del rea de concesin Empresa Elctrica Regional Centro

Sur .............................................................................................. 145

Figura 5.10.3: Diagrama unifilar deEmpresa Elctrica Regional Centro Sur ... 146

Figura 5.11.2: Mapa del rea de concesin Empresa Elctrica Azogues ........... 148

Figura 5.11.3: Diagrama unifilar de Empresa Elctrica Azogues ..................... 149

Figura 5.12.2: Mapa del rea de concesin Empresa Elctrica Ambato ............ 152

Figura 5.12.3: Diagrama unifilar Empresa Elctrica Ambato ........................... 153

Figura 5.13.2: Mapa del rea de concesin de CNEL Bolvar .......................... 155

Figura 5.13.3: Diagrama unifilar CNEL Bolvar .............................................. 159

Figura 5.14.2: Mapa del rea de concesin CNEL El Oro ................................ 160

Figura 5.14.3: Diagrama unifilar CNEL El Oro ................................................ 161

Figura 5.15.2: Mapa del rea de concesin CNEL Esmeraldas ......................... 163

Figura 5.15.3: Diagrama unifilar CNEL Esmeraldas ........................................ 164

Figura 5.16.2: Mapa del rea de concesin CNEL Guayas-Los Ros ................ 168

Figura 5.16.3: Diagrama unifilar CNEL Guayas-Los Ros ............................... 169

Figura 5.17.2: Mapa del rea de concesin CNEL Los Ros ............................. 172

Figura 5.17.3: Diagrama unifilar CNEL Los Ros ............................................ 173

20

Figura 5.18.2: Mapa del rea de concesin CNEL Manab ............................... 176

Figura 5.18.3: Diagrama unifilar CNEL Manab ............................................. 177

Figura 5.19.2: Mapa del rea de concesin CNEL Santa Elena ........................ 180

Figura 5.19.3: Diagrama unifilar CNEL Santa Elena ....................................... 181

Figura 5.20.2: Mapa del rea de concesin CNEL Santo Domingo .................. 184

Figura 5.20.3: Diagrama unifilar CNEL Santo Domingo ................................. 185

Figura 5.21.2: Mapa del rea de concesin CNEL Sucumbos .......................... 187

Figura 5.21.3: Diagrama unifilar CNEL Sucumbos ......................................... 188

Figura 5.22.2: Mapa del rea de concesin CNEL Milagro ............................... 191

Figura 5.22.3: Diagrama unifilarCNEL Milagro .............................................. 192

Figura 6: Generacin de energa elctrica bruta ......................................... 194

Figura 6.1: Importacin de energa elctrica ................................................. 195

Figura 6.2: Oferta total de energa ................................................................ 196

Figura 6.3: Energa total versus energa facturada a cliente finales ............. 197

Figura 6.4 (a): Generacin elctrica por tipo de central ao 2008 .................... 199

Figura 6.4 (b): Generacin elctrica por tipo de central ao 2009 ..................... 200

Figura 6.4 (c): Generacin elctrica por tipo de central ao 2010 ..................... 201

Figura 6.4 (d): Generacin elctrica por tipo de central ao 2011 ..................... 202

Figura 6.4 (e): Generacin elctrica por tipo de central ao desde el 2008 al 2011

.................................................................................................... 203

Figura 6.5 (a): Consumo energtico por tipo de cliente ao 2008 ...................... 204

Figura 6.5 (b): Consumo energtico por tipo de cliente ao 2009 ...................... 205

Figura 6.5 (c): Consumo energtico por tipo de cliente ao 2010 ...................... 206

Figura 6.5 (d): Consumo energtico por tipo de cliente ao 2011 ...................... 207

Figura 6.6.3: Consumo energtico por empresa distribuidora ao 2010 y 2011

.................................................................................................... 208

Figura 6.6.4: Consumo energtico por tipo de cliente 2010 y 2011 ............... 209

Figura8.1.1: Modelo lineal secuencial ............................................................ 227

Figura 8.2.1: Ingeniera y modelaje del sistema ............................................... 230

Figura8.3.1.1: Modelaje entidad - relacin ........................................................ 234

Figura8.3.2: Arquitectura de software ............................................................. 235

21

Figura8.3.3(a): Pantalla de ingreso ...................................................................... 236

Figura8.3.3(b): Men principal ............................................................................ 237

Figura8.3.3(c): Men de generacin .................................................................... 237

Figura8.3.3(d): Transmisin ................................................................................ 238

Figura8.3.3(e): Distribucin ................................................................................ 238

Figura8.3.3(f): Distribucin ................................................................................ 239

Figura8.3.3(g): Proyectos ..................................................................................... 239

Figura8.3.3(h): Proyectos energticos ................................................................. 240

Figura8.3.3(i): Estadstica ................................................................................... 240

Figura8.3.3(j): Estadstica figuras ....................................................................... 241

Figura8.3.3(k): Estadstica consumo por ao ...................................................... 241

Figura8.3.3(l): Proyectos energticos presentacin ............................................ 242

Figura8.3.3(m): Distribucin reas de concesin ................................................. 242

Figura8.3.3(n): Mapa de rea de concesin ......................................................... 243

Figura8.3.4(a): Diagrama de flujo ....................................................................... 243

Figura8.3.4(b): Diagrama de flujo ....................................................................... 244

Figura8.3.4(c): Diagrama de flujo ....................................................................... 244

Figura8.3.4.2: Ejecucin de sentencias SQL ...................................................... 246

NDICE DE ANEXOS

Anexo 1: Manual de usuario .................................................................................. 256

Anexo 4: Configuracin del web server ................................................................. 274

Anexo 3: Mapa del diagrama unifilar del sistema nacional interconectado

Anexo 4: Mapa del Ecuador con el sistema nacional interconectado

Anexo 5: Mapa del Ecuador con las reas de concesin de las empresas

distribuidoras.

Anexo 6: Diagrama unifilar de la empresa distribuidora Elctrica de Guayaquil

Anexo 7: Diagrama unifilar de la empresa distribuidora Elctrica Quito

Anexo 8: Diagrama unifilar de la empresa distribuidora Elctrica Riobamba.

Anexo 9: Diagrama unifilar de la empresa distribuidora Elctrica Regional Sur.

22

Anexo 10: Mapa del rea de concesin de la empresa distribuidora Elctrica Norte

Anexo 11: Diagrama unifilar de la empresa distribuidora Elctrica Norte

Anexo 12: Diagrama unifilar de la empresa distribuidora Elctrica Cotopaxi.

Anexo 13: Diagrama unifilar de la empresa distribuidora Elctrica Centro Sur.

Anexo 14: Diagrama unifilar de la empresa distribuidora Elctrica Azogues.

Anexo 15: Diagrama unifilar de la empresa distribuidora Elctrica Ambato.

Anexo 16: Diagrama unifilar de la empresa distribuidora CNEL Bolvar.

Anexo 17: Diagrama unifilar de la empresa distribuidora CNEL Esmeraldas.

Anexo 18: Diagrama unifilar de la empresa distribuidora CNEL Guayas Los Ros.

Anexo 19: Diagrama unifilar de la empresa distribuidora CNEL Los Ros.

Anexo 20: Diagrama unifilar de la empresa distribuidora CNEL Manab.

Anexo 21: Diagrama unifilar de la empresa distribuidora CNEL Santa Elena.

Anexo 22: Diagrama unifilar de la empresa distribuidora CNEL Santo Domingo.

Anexo 23: Diagrama unifilar de la empresa distribuidora CNEL Sucumbos.

Anexo 24: Diagrama unifilar de la empresa distribuidora CNEL Milagro.

23

ABSTRACT

AO ALUMNOS DIRECTORES DE

TESIS TEMA TESIS

2013

1. Gary Fernando

Burgos Sangurima.

2. Jimmy Csar Len

Guamn.

3. Roberto Bismarck

Gallegos Miranda.

Ing. Orlando Barcia.

Ing. Pablo Parra.

Implementacin de un Sistema de informacin Computacional

con conexin a una base de datos

ORACLE para la integracin de

la informacin tcnica del

sistema de generacin y

distribucin elctrico

Ecuatoriano a niveles de alta

tensin.

La presente tesis: Implementacin de un Sistema de informacin Computacional con

conexin a una base de datos ORACLE para la integracin de la informacin tcnica del

sistema de generacin y distribucin elctrico Ecuatoriano a niveles de alta tensin se

basa en el desarrollo e implementacin de una herramienta til al estudiante y

profesional tanto de la rama de Ingeniera Elctrica como en las diversas ramas tcnicas,

capaz de brindarle la informacin de la distribucin elctrico Ecuatoriano a niveles de

alta tensin.

El objetivo de este sistema es concentrar la informacin en un solo sitio, de tal manera

que brinde la factibilidad del caso simplificando el tiempo de bsqueda que deba tomar

el estudiante y/o profesional, ya sea para emprender algn estudio y/o proyecto de esta

ndole o simplemente por cultura general.

El sistema se mostrar en ambiente web, lo cual facilitar al usuario la lectura, acceso y

entendimiento del mismo. La informacin que integra el sistema se encuentra

actualizada al 2011.

Palabras Claves: Software, Implementacin, informacin, ambiente web, centrales,

generacin, sistema nacional interconectado, distribucin, subestacin, hidrulica,

termoelctrica, elica, energa, distribuidora, concesin y acometidas.

24

INTRODUCCIN

Actualmente el Ingeniero Elctrico y estudiante de esta carrera, no dispone de un sitio

donde pueda encontrar datos del sistema elctrico ecuatoriano tales como la generacin,

transmisin y distribucin, por esta razn el usuariotiene que navegar por internet

durante largas horas, visitar instalaciones o solicitando la informacin a las empresas

relacionadas, este trabajo conlleva en algunos casos, das, semanas hasta meses, sin

conseguir los resultados deseados.

Por esta razn se propuso la elaboracin de un ambiente web con una plataforma que

contenga datos del sistema elctrico ecuatoriano, desde centrales elctricas,

subestaciones de transmisin y distribucin, diagramas unifilares de cada una de las

reas de concesin, estadstica de consumo energtico y prdidas, y los proyectos

energticos que estn en marcha y que estn por ejecutarse.

La informacin utilizada en el sistemasolicit por correo electrnico, entrega de cartas

elaboradas por la Universidad Politcnica Salesiana, coordinando y realizando visitas a

las centrales y entidades elctricas; estas tareas fueron realizadas durante un lapso de 1

ao y 5 meses y en paralelo se realiz el desarrollo del software. Al sistema se le

denominS.I.G.D.E.A.T. para resumir o abreviar su nombre. El nombre completo del

sistema es SISTEMA DE INFORMACIN COMPUTACIONAL CON CONEXIN A

UNA BASE DE DATOS ORACLE PARA LA INTEGRACIN DE LA

INFORMACIN TCNICA DEL SISTEMA DE GENERACIN Y DISTRIBUCIN

ELCTRICO ECUATORIANO A NIVELES DE ALTA TENSIN.

25

CAPITULO I

26

CAPTULO I

1. EL PROBLEMA

1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Actualmente el profesional y estudiante de Ingeniera Elctrica de la Universidad

Politcnica Salesiana no dispone de una fuente de informacin fidedigna y actualizada

de todo el sistema elctrico ecuatoriano, tanto en el mbito de distribucin como

generacin, esto genera que el interesado tenga que utilizar diferentes medios

electrnicos o revisar diversos textos, para poder conseguir algn tipo de informacin

que sea til para el desarrollo del conocimiento, en ocasiones este tiempo invertido no

genera los resultados deseados.

Es por esta razn que se dise e implement un sistema de informacin mediante un

anlisis investigativo y recopilacin de datos; dicho sistema consolida los datos actuales

obtenidos de toda la red elctrica ecuatoriana a niveles de alta tensin, con una

identificacin local, regional y nacional, con cada una de sus ramificaciones, sus

capacidades y demandas actuales, as tambin el historial de consumo energtico.

Como resultado obtendremos que el estudiante y profesional de Ingeniera Elctrica,

dispondr de una herramienta importante para el desarrollo de proyectos y un

conocimiento de cultura general, con una identificacin local, regional y nacional, con

cada una de sus ramificaciones, sus capacidades y demandas actuales, de esta manera se

le provee de una herramienta importante para su crecimiento y desarrollo general

optimizando de esta manera sus competencias profesionales.

27

1.2 TTULO

Implementacin de un sistema de informacin computacional para la integracin de la

informacin tcnica del sistema de generacin y distribucin elctrico ecuatoriano a

niveles de alta tensin.

1.3 DELIMITACIN DEL PROBLEMA

Temporal

El proyecto de tesis se lo plantea, ejecuta y sustenta en el ao 2013.

Espacial

El proyecto de investigacin se lo efectuar dentro de la Universidad Politcnica

Salesiana sede Guayaquil, considerando para su desarrollo a los estudiantes de sptimo a

dcimo semestre de la carrera Ingeniera Elctrica y a los docentes de la especialidad

tcnica.

Acadmica

La delimitacin acadmica es la obtencin del ttulo de Ingeniero Elctrico con

mencin sistemas de potencia y diseo de maquinarias

La delimitacin acadmica es la obtencin del ttulo de Ingeniero Electrnico con

mencin en sistemas computacionales

1.4 OBJETIVOS

1.4.1 OBJETIVO GENERAL

Implementar un Sistema de informacin computacional para la integracin de la

informacin tcnica del sistema de generacin y distribucin elctrico ecuatoriano a

niveles de alta tensin.

28

1.4.2 OBJETIVOS ESPECFICOS

a) Dimensionar la trascendencia de la base de datos del sistema elctrico

ecuatoriano para los estudiantes de la carrera de ingeniera elctrica.

b) Recopilar los datos del sistema elctrico ecuatoriano a niveles de alta tensin,

empleando una metodologa investigativa de campo en base a consultas, revisin

de textos, anlisis tcnicos, el uso de medios electrnicos y visitas a las

diferentes centrales y subestaciones.

c) Disear una base de datos para el sector elctrico ecuatoriano a niveles de alta

tensin, mediante herramientas de diseo en ambiente web y programas gestores.

d) Disear interfaces grficas que sean didcticas e interactivas, para los estudiantes

de la carrera de Ingeniera Elctrica y profesionales de la rama.

e) Optimizar las competencias acadmicas de los estudiantes de Ingeniera Elctrica

y de los profesionales en esta rama.

1.5 HIPTESIS

Es la Implementacin de una base de datos tcnicos del Sistema Elctrico Ecuatoriano

un mecanismo que contribuir a optimizar las competencias acadmicas de los

estudiantes de la carrera de Ingeniera Elctrica?

1.6 VARIABLES E INDICADORES

VARIABLE DEPENDIENTE:

Sistema de Informacin

29

VARIABLE INDEPENDIENTE:

Sistema Elctrico Ecuatoriano

VARIABLE INTERVINIENTE:

Competencias profesionales de la carrera Ingeniera Elctrica

1.7 MARCO METODOLGICO

La metodologa del proyecto incluye los siguientes tipos de investigacin, tcnicas y

procedimientos:

NIVEL DE INVESTIGACIN, se ha basado siguiendo los siguientes lineamientos:

Investigacin Exploratoria: Que consiste en el anlisis de la informacin, plataformas,

tecnologas, y programas que conllevan al desarrollo de la tesis.

Investigacin Explicativa:Se busc, el porqu de los hechos mediante el

establecimiento de relaciones causa efecto con respecto al sistema.

Investigacin Descriptiva:Son las caractersticas, ventajas y herramientas que brinda

un sistema de informacin codificado en el lenguaje de programacin PHP

DISEO DE INVESTIGACIN, se defini la estrategia a adoptar para responder al

problema planteado.

La Investigacin de Campo consiste en la recoleccin de datos directamente de la

realidad donde ocurren los hechos, sin manipular o controlar variable alguna.

Precisamente esta es la metodologa primaria adoptada en la tesis

Investigacin Documental: Se defini en la obtencin y anlisis de datos provenientes de

materiales impresos u otros tipos de documentos con respecto al sistema elctrico del

Ecuador.

30

Con respecto al marco metodolgico del proyecto de tesis, comprendi un Proceso de

Desarrollo con unos pasos bien identificados, a saber:

Planeacin / Anlisis

Diseo

Desarrollo

Verificacin y Pruebas

Mantenimiento

1.8 DESCRIPCIN DE LA PROPUESTA

ALCANCE DEL PROYECTO Y BENEFICIARIOS

La metodologa del proyecto incluye los tipos de investigacin, las tcnicas y

procedimientos:

La implementacin de este proyecto est enfocada en el estudiante y profesional de la

rama de ingeniera elctrica que no dispone de una herramienta tan til como lo es un

sistema de informacin que le pueda suministrar datos reales y actualizados acerca de

los tipos de centrales sus caractersticas principales, subestaciones, reas de concesin

que intervienen en la distribucin de energa, lneas de trasmisin y diagramas

elctricos, a su vez el sistema debe tener escalabilidad.

Para controlar las actualizaciones, el sistema queda bajo la operacin del administrador

de la Universidad Politcnica Salesiana sede Guayaquil, quien a su vez su vez ser el

responsable directo de alguna modificacin en el contenido.

DESCRIPCIN DEL SISTEMA

El sistema de informacin ser mostrado en ambiente web, la codificacin del mismo

ser en PHP. Este sistema tendr conexin con una base de datos desarrollada en Oracle.

31

El sistema de informacin realiza las consultas a la base de datos segn sea el

requerimiento del usuario, a continuacin se detalla el contenido del sistema de

informacin en los siguientes tems:

Pantalla de bienvenida, definicin de centrales elctricas y subestaciones elctricas,

introduccin del sistema de generacin y distribucin elctrico ecuatoriano a niveles de

alta tensin, descripcin de proyectos energticos a implementarse en el Ecuador en un

corto y mediano plazo, todo esto mostrado en ambiente web con codificacin php

Mapas ilustrativos, codificados en php que mostraran:

Centrales hidroelctricas (caractersticas y ubicacin).

Centrales termoelctricas (caractersticas y ubicacin).

Centrales solares (caractersticas y ubicacin).

Centrales elicas (caractersticas y ubicacin).

Caractersticas: al dar clic sobre la central, se muestra las siguientes caractersticas:

Potencia elctrica

Numero de turbinas

Alcance de abastecimiento (formato texto) Por ej.: La Central de Marcel Laniado

abastece a las Provincias Guayas y Manab

Ubicacin: ubicacin dentro del mapa y mostrado en formato texto

Para el muestreo de las caractersticas y ubicacin de las centrales detalladas en la tesis,

el sistema hace la consulta hacia la base de datos, esta informacin esta almacenada en

su respectiva tabla. De esta manera el sistema es escalable, por ejemplo en el caso que la

Central de Marcel Laniado abastezca a las provincias Guayas y/o Manab o le sea

asignada otra provincia a abastecer, entonces el administrador del Sistema podr realizar

en ese momento las modificaciones necesarias.

32

Interfaces grficas que contendrn las reas de concesin detallando las lneas de

trasmisin con sus subestaciones, acometidas y centrales a nivel de alta tensin, y

diagrama elctrico de cada una. Estas sern:

Empresa Elctrica de Ambato.

Empresa Elctrica de Azogues.

Empresa Elctrica Centro Sur.

Empresa Elctrica Cotopaxi.

Empresa Elctrica Norte.

Empresa Elctrica Quito.

Empresa Elctrica Riobamba.

Empresa Elctrica Sur.

CATEG-D

CNEL- Esmeralda

CNEL- Manab

CNEL- Santo Domingo

CNEL- Guayas-Los Ros

CNEL- Los Ros

CNEL- Bolvar

CNEL- Santa Elena

CNEL- Milagro

CNEL- El Oro

CNEL- Sucumbos

Con la finalidad de mantener el concepto de escalabilidad, estos diagramas elctricos

sern realizados en AutoCAD, y as el administrador del Sistema pueda realizar a futuro

las modificaciones necesarias.

33

Generador de reportes grfico, tipo gerencial, mostrado en 2D o 3D en forma de barras,

lineal o circular; el tipo de FIGURA ser escogido por el usuario. Estos reportes

indicaran:

a) Produccin e importacin de energa elctrica en el ao 2010.

b) Balance nacional de energa del sistema elctrico Ecuatoriano, con desglose en el

servicio pblico y no pblico en el ao 2010.

c) Estadstica del sector elctrico Ecuatoriano del 2010

d) Energa generada e importada de Colombia y Per del ao 2010.

e) Balance de energa del sector pblico del ao 2010.

f) Balance nacional de energa del sistema elctrico Ecuatoriano, con los diferentes

tipos de centrales.

g) Estadstica del consumo de combustible de los termos generadores en el ao

2010.

h) Clientes regulados y no regulados de las distribuidoras hasta diciembre 2010.

i) Perdidas de energa por distribuidora, a diciembre del 2010

Para la generacin de estos reportes, el sistema realiza la consulta hacia la base de datos

34

CAPITULO II

35

CAPTULO II

2. MARCO TERICO

2.1 CONCEPTOS BSICOS DE ELECTRICIDAD

A continuacin se detallan conceptos de terminologas elctricas que se emplearon para

su posterior ingreso al sistema de informacin:

2.1.1 TRANSFORMADOR ELCTRICO

Es un dispositivo que permite aumentar, disminuir o mantener los niveles de voltaje

alterno, este dispositivo cuenta con un nivel de potencia el cual entrega para cubrir una

demanda1, un transformador elctrico tiene una entrada que la denominamos, lado de

alta, y una salida que la denominamos, lado de baja. Los niveles de transformacin

dependen de la constante de relacin entre devanados.

2.1.2 SUBESTACIN ELCTRICA

Una subestacin elctrica es una instalacin destinada a modificar y establecer los

niveles de tensin de una infraestructura elctrica, para facilitar el transporte y

distribucin de la energa elctrica. Su equipo principal es el transformador.

1Es la potencia requerida por parte de un sistema o parte de l, promediada en un intervalo de tiempo

previamente establecido

36

2.1.3 TURBINA

Es un elemento mecnico que tiene alabes o aspas metlicas, que ayudan a trasmitir y a

convertir la energa del impacto en energa rotacional, dicha energa conocida como la

energa de movimiento angular que tiene la molcula diatmica cuyas dos masas estn

girando simtricamente en torno al eje vertical que pasa por su centro de masa2, de esta

manera el eje gira a altas revoluciones por minuto.

Las turbinas tienen diferentes formas de aprovechar el caudal y condiciones de trabajo,

por esa razn existen varios tipos, y entre los ms conocidos tenemos:

Turbina Kaplan, son turbinas tipos axiales, las cuales sus alabas obtienen un grado de

desfase dado por la fuerza del caudal, funcionan con pequeos saltos de agua y grandes

caudales, creada por el Ing. Vctor Kaplan de origen austriaco en el principio del siglo

20.(Mecatrnica., 2013)

Turbina Francis, son turbinas de flujo mixto, las cuales sus alabes varan su ngulo dado

por la fuerza del caudal, funcionan con medianos saltos de agua y medianos caudales.

FIGURA 2.1.3(a): TURBINA FRANCIS

Fuente: http://www.renewbl.com, Hydro Turbine Generator.

2Blog. La mecnica Cuntica publicado por Armando Martnez Tllez

http://la-mecanica-cuantica.blogspot.com/2009/08/la-energia-rotacional.html

37

Turbina Hlice, son turbinas axiales, pero estn no son capaces de variar su ngulo.

Turbina Pelton, estas turbinas son de flujo transversal, son una proyeccin mejorada de

los molinos de agua, y no emplea labes si no cucharas.

FIGURA 2.1.3 (b): TURBINA PELTON

Fuente: www.minihidraulica.com, mini hidrulica.

2.1.4 GENERADOR ELCTRICO

Un Generador elctrico es un elemento electromecnico que sirve para convertir la

energa rotacional en energa elctrica, o viceversa, existen diferentes maneras de

generar un movimiento rotacional en un eje, mediante una turbina que recibe el impacto

de un caudal de agua a gran velocidad y volumen, como tambin movimientos fuertes de

aire, o fuertes presiones de vapor de agua.

Una vez que se genera el movimiento rotacional en el eje, comienza hacer girar a altas

revoluciones por minuto a su rotor, el cual tiene un devanado, que da vueltas dentro de

un campo magntico constante que se llama estator, este movimiento genera que en sus

extremos se origine un diferencial de potencial, el cual se transmite al colector y gracias

a la escobillas es trasmitida al transformador o nivelador de voltaje, este sistema tiene

como principio terico La Ley de Faraday

La ley de Faraday nos indica, que todo conductor que atraviese un campo magntico

constante, y dicho conductor tiene una velocidad angular, entonces en sus extremos se

originara un diferencial de potencial.

38

Lo contrario a los generadores, son los motores, que generan un movimiento en su eje

gracias a una alimentacin elctrica que permite que se active un campo magntica y

este interacte en la masa del eje.

Por lo general todas las centrales de energa, emplean el generador como elemento

electromecnico, para la obtencin de energa elctrica.

FIGURA 2.1.4: GENERADOR ELCTRICO

Fuente: http://ve.kalipedia.com, Produccin de energa elctrica.

2.1.5 EMPRESA GENERADORA

Persona jurdica titular de una concesin o permiso para la explotacin econmica de

una o varias centrales de generacin elctrica de cualquier tipo y que entrega su

produccin total o parcialmente en uno o varios puntos, en el sistema nacional de

transmisin, en un sistema aislado de transporte o en una red de distribucin.

2.1.6 TRANSMISOR

Empresa titular de la concesin para la prestacin del servicio de transmisin y la

transformacin del voltaje vinculado ha dicho servicio de transmisin, desde el punto de

entrega por una generadora o un auto generadora, hasta el punto de recepcin por una

distribuidora o un gran consumidor.

39

2.1.7 ENERGA RENOVABLE

Se denomina as a la energa que se obtiene de fuentes naturales y virtualmente

inagotables y en otros casos capaces de regenerarse.

2.1.8 ENERGA NO RENOVABLE

Es un trmino con el cual nos referimos al tipo de energa que proviene de una fuente

agotable, tales como el carbono, gas, petrleo y sus derivados.

2.1.9 LNEAS DE TRANSMISIN

Es la lnea que forma parte del sistema nacional de transmisin, opera a un voltaje

superior de 90KV, se extiende entre dos subestaciones adyacentes y consiste en unos

conjuntos de estructuras, conductores y accesorios que forman una o ms ternas.

2.1.10 SISTEMA DE DISTRIBUCIN

Conjunto de instalaciones para la distribucin de energa, conformado por lneas de sub-

transmisin, subestaciones, alimentadores primarios3, transformadores de distribucin,

redes secundarias, acometidas y medidores de energa elctrica en una determinada

regin.

2.1.11 SISTEMA NACIONAL INTERCONECTADO

Es el sistema integrado por los elementos del sistema elctricos conectados entre s, el

cual permite la produccin y transferencia de energa elctrica entre centros de

generacin, centros de consumo y nodos de interconexin internacional.

3Llevan la energa desde las diferentes subestaciones de potencia hasta los transformadores de

distribucin, por lo general se soportan en postes o viajan por ductos subterrneos

40

2.1.12 CENTRALES ELCTRICAS

Una central es una instalacin donde se genera energa elctrica, basndose la mayora

en un principio mecnico, mediante el movimiento de una turbina, las centrales son un

conjunto de elementos como generadores, turbinas, transformadores, estructuras

elctricas y tanques de almacenamiento, los principales elementos que emplea una

central elctrica como primarios para movimiento de sus turbinas son:

Agua

Combustible

Productos Biodegradables, como bagazo de caa de azcar.

Rayos Solares

Fuerza del Viento

Gas

Uranio

FIGURA 2.1.12: CENTRAL TRMICA DE CICLO COMBINADO SANTA ADRIANA

Fuente: www.endesaeduca.com, Centrales Elctricas, 2010.

Tipos de centrales elctricas

Las centrales elctricas, se clasifican en funcin de su fuente de energa primaria que

emplean para la obtencin de energa, en base a este concepto a continuacin

detallaremos los principales tipos de centrales de energa elctrica:

41

a) Central Hidroelctrica.

b) Central Termoelctrica.

c) Central Solar.

d) Central Elica.

e) Central Mareomotriz.

f) Central Nuclear.

FIGURA 2.1.12.1: POTENCIA EFECTIVA POR TIPO DE CENTRAL EN EL ECUADOR (MW)

Fuente: www.conelec.gob.ec, Boletn Estadstico Sector Elctrico Ecuatoriano, 2011.

Centrales hidroelctricas

Las centrales hidroelctricas, tienen como elemento primario el agua, por esa es la razn

del nombre de este tipo de centrales, por lo general aprovechan la energa potencial y

cintica que se genera al acumularse una gran cantidad de agua en una represa,

reservorio o embalse, la cual viaja por tuberas o canales de grandes dimetros y

longitudes, hasta llegar a encontrase con las alabes de una turbina, este impacto genera

el movimiento del eje de la turbina, en el mismo que existe un grupo de bobinas, la que

gira a una gran velocidad dentro de un campo magntico y mediante los colectores

transmite la energa por medio de las escobillas, todo esto nos indica el principio de la

ley de Faraday.

El caudal de agua que ingresa para el movimiento de la turbina vuelve a cauce normal,

mediante un desfogue que lo enva a un rio, laguna o mar.

Los principales elementos de una central hidroelctrica son:

42

Represa / Reservorio / Embalse

Filtro de ingreso

Canal / Tubera

Turbina

Generador

Subestacin

FIGURA 2.1.12.1.1: CORTE TRANSVERSAL CENTRAL HIDROELCTRICA

Fuente: www.wikipedia.org, Centrales Hidroelctricas.

Centrales termoelctricas

Una central termoelctrica, es la encargada de generar energa elctrica, a partir de la

combustin de elementos tales como disel, bunker, gas natural, carbn y petrleo, el

calor que emana la combustin genera un ciclo termodinmico, capaz de afrontar el

movimiento de una turbina, y de ah en adelante se repite el proceso tal cual como una

central hidroelctrica, con generadores y subestaciones.

Las centrales termoelctricas se dividen en dos tipos:

Centrales de ciclo convencional

Centrales de ciclo combinado

43

Centrales termoelctricas de ciclo convencional

Las centrales de ciclo convencional, son las ms comunes por su bajo costo en

instalacin y material a combustionar, estn colocadas en su mayor parte en pases en

vas de desarrollo, emplean como elementos primario trmico el carbn, petrleo o gas

natural, esta central ha tenido diferentes llamados de atencin ya que aportan en gran

cantidad con el CO2 que va al medio ambiente y ayudan a que siga creciendo el efecto

invernadero, una central convencional se divide en las siguientes partes, las ms

importantes:

Torre de enfriamiento.

Transformador

Generador Elctrico.

Turbinas de baja, media y alta presin

Supercalentador

Chimenea de vapores.

FIGURA 2.1.12.1.2.1(a): CENTRAL TERMOELCTRICA CICLO CONVENCIONAL

Fuente: http://tecnologianivel2.blogspot.com, Como funciona una central, 2012

Centrales termoelctricas de ciclo combinado

Las centrales de ciclo combinado, tiene su nombre debido a que junta dos procesos

trmicos, la una puede ser mediante la combustin de algn elemento como carbn, gas

44

o petrleo, donde su principio de funcionamiento es idntico al de ciclo convencional, y

la segunda parte aprovecha los vapores que emana la combustin para generar vapor de

agua y poder mover una segunda turbina, cada turbina tiene su generador,

transformador, luego se puede elaborar una sincronizacin de fases, estos detalles son

conceptos bsicos de diseo.

Cuando la central termoelctrica de ciclo combinada no tiene su demanda total de

energa y solo debe trabajar una de las dos etapas, entonces acta la etapa de

combustin.

Las centrales termoelctricas tienen como gran desventaja, su impacto ambiental que

genera emanando a la atmosfera CO2 en grandes cantidades, aportando al efecto

invernadero, y su ventaja son, el bajo costo de instalacin, y las pocas condiciones para

su elaboracin, en comparacin a una central hidroelctrica que para su montaje debe

tener una geografa que la ayude.

FIGURA 2.1.12.1.2.1(b): CENTRAL TERMOELCTRICA CICLO COMBINADO

Fuente: http://boj.pntic.mec.es, Ciclo Combinado.

45

Centrales elicas

Una central elica es aquella que genera energa elctrica mediante el uso de la fuerza

dada por el impacto de la masa del viento en las hlices del molino, este movimiento se

trasmite a un aerogenerador

FIGURA 2.1.12.1.3(a): PARTES DE UN AEROGENERADOR HORIZONTAL

Fuente: http://www.energias.bienescomunes.org, Que es la Energa Elica?, 2012

Una central elica dispone internamente de una caja multiplicadora4, la cual lleva a 1800

revoluciones por minuto a los ejes, luego con estas revoluciones se adapta al generador,

para que de ah en adelante, tenga un proceso familiar o parecido al de las centrales

trmicas o hidrulicas.

Las centrales elicas pueden trabajar con velocidades de viento en rangos mnimos y

mximos, como mnimo tenemos 10 Km/h y como mximo tenemos 90 Km/h.

Las ventajas de un sistema elico son por ejemplo, que se cuenta con un mecanismo

donde no interacta ningn combustible, evitando de tal manera emanar CO2 al medio

ambiente, daando la capa de ozono.

4 Maximiza el nmero de vueltas que se da por el movimiento de las hlices

46

Las desventajas son que tienen un gran impacto con la fauna, y siendo puntual al

comentario, con las aves, ya que estas suelen estrellarse con las hlices del molino, otra

desventaja es que su costo es elevado en comparacin a la capacidad que puede entregar.

FIGURA 2.1.12.1.3(b): CENTRAL ELICA VILLONACO, PROVINCIA DE LOJA

Fuente: http://www.celec.com.ec, Parque Elico Villonaco, 2012

Centrales solares

Una central solar es aquella que tiene como elemento primario la energa generada por

los rayos solares o la radiacin solar, el uso de diferentes mtodos para aprovechar el

calentamiento generado por la radiacin viene desde tiempos atrs, diferentes cientficos

han generado grandes conceptos y definiciones para el aprovechamiento de la energa

entrega por el sol, tales como Einsten, Hertz y dems.

Tipos de centrales solares

Central termo solar

Una central de este tipo, es la que aprovecha los rayos solares, para generar calor,

mediante un efecto de proyeccin elaborado por la combinacin de espejos o paneles

solares, estos tableros apuntan estratgicamente hacia una gran torre, la cual tiene

tambin dentro de su conducto un juego de espejos que concluyen en una caldera, los

cuales generan el impacto del calor con algn lquido, dicho liquido se calienta dando

47

paso a su transformacin de materia liquida a gaseosa, de ah en adelante el proceso se

vuelve similar a un trmico convencional, donde existen turbinas, generadores,

condensador, transformador y dems.

FIGURA 2.1.12.1.4.1 (a): CENTRAL TRMICA DE TORRE CENTRAL

Fuente: http://www.pcastela.es, Central Termosolar, 2012.

Central fotovoltaica

Una central de este tipo, es la que aprovecha los rayos solares mediante el impacto en un

panel o celda, generando un efecto fotovoltaico, la energa luminosa da paso a cargas

positivas y negativas, el responsable de este principio es el Fotn, ya que est presente

en toda manifestacin de campo magntico existente en nuestro planeta, luego estas

cargas viajan a travs de cualquiera de estos dos semiconductores como lo son, el silicio

cristalino y arseniuro de galio, componentes bsicos en la elaboracin de esta energa

alternativa, una variable muy importante para la transformacin de energa solar a

elctrica es la intensidad de los rayos solares, es por esa razn que previamente a la

instalacin de una central se hace un estudio, donde se analiza la situacin geogrfica,

para buscar optimizar este proceso.

Las ventajas de este sistema es que es una energa totalmente limpia, no genera impacto

al medio ambiente, su tiempo de vida til es de 30 aos.

48

HIDROPAUTE CNEL BOLIVAR E.E. QUITO

HIDROAGOYAN CNEL ESMERALDA E.E. RIOBAMBA

HIDRONACION CNEL LOS RIOS E.E. REGIONAL SUR

TERMOPICHINCHA CNEL GUAYAS LOS RIOS E.E. NORTE

TERMOESMERALDA CNEL MILAGRO E.E. GALAPAGOS

ELECTROGUAYAS CNEL MANABI E.E. COTOPAXI

TERMOGASMACHALA CNEL SUCUMBIOS E.E. CENTRO SUR

TRANSELECTRIC CNEL EL ORO E.E. AZOGUES

CNEL SANTO DOMINGO E.E. AMBATO

CNEL SANTA ELENA CNEL SANTA ELENA

ORGANIGRAMA DEL SECTOR ELECTRICO RESPONSABILIDAD Y ESTRATEGIA

EMPRESAS

ELECTRICAS

DISTRIBUIDORAS

UNIDAD

ELECTRICA DE

GUAYAQUIL

MINISTERIO DE ELECTRICIDAD

CONELEC

Consejo Nacional de Electricidad

CENACE

Centro Nacional de Control Energtico

CNELCELEC-EP

Elabora el plan maestro de planificacion

anual del sistema electrico ecuatoriano,

decreta las normas que regiran, bajo las

cuales los demas organismos deberan

ejecutar.

Coordinacin del plan estrategico de las

empresas distribuidoras, transmisoras y

distribuidoras, mediante el control

constante de la demanda energtica del

Ecuador.

Las desventajas de este sistema es que tiene un alto costo de instalacin y depende de

una variable que es difcil o imposible de controlar como lo es el de las condiciones

climatolgicas.

FIGURA2.1.12.1.4.1 (b) :CENTRAL FOTOVOLTAICA PARAGACHI

Fuente: http://www.andes.info.ec, La primera central fotovoltaica del pas, 2013.

2.1.13 ORGANIGRAMA DEL SECTOR ELCTRICO

FIGURA 2.1.13: ORGANIGRAMA DEL SECTOR ELCTRICO

Fuente:Los autores, 2013.

25

2.2 CONCEPTOS BSICOS Y AVANZADOS DE INFORMTICA Y

COMPUTACIN

A continuacin se detallan conceptos de terminologas computacionales que se

emplearon para el anlisis y diseo del sistema. Esta terminologa est basada en libros,

enlaces y boletines encontrados en la web, dicha fuente se encuentra detallada en la

bibliografa:

2.2.1 SISTEMAS DE INFORMACIN

(DUANY, Armando, 2000)Un sistema de informacin es un conjunto de elementos

interrelacionados con el propsito de prestar atencin a las demandas de informacin de

una organizacin, para elevar el nivel de conocimientos que permitan un mejor apoyo a

la toma de decisiones y desarrollo de acciones.

FIGURA 2.2.1: SISTEMA DE INFORMACIN

Fuente: www.gestionpolis.com, Sistema de gestin de informacin, 2012.

2.2.1.1 ELEMENTOS DE LOS SISTEMAS DE INFORMACIN

Los elementos del sistema de informacin, que destacamos en la figura 2.2.1.1, son:

(1) Base de Datos: Es donde se almacena toda la informacin que se requiere para la

toma de decisiones. La informacin se organiza en registros especficos e identificables.

26

(2) Transacciones: Corresponde a todos los elementos de interfaz que permiten al

usuario: consultar, agregar, modificar o eliminar un registro especfico de Informacin;

(3) Informes: Corresponden a todos los elementos de interfaz mediante los cuales el

usuario puede obtener uno o ms registros y/o informacin de tipo estadstico (contar,

sumar) de acuerdo a criterios de bsqueda y seleccin definidos.

Los restantes elementos de un sistema de informacin son:

(4) Procesos: Corresponden a todos aquellos elementos que, de acuerdo a una lgica

predefinida, obtienen informacin de la base de datos y generan nuevos registros de

informacin. Los procesos slo son controlados por el usuario (de ah que aparezca en

lnea de puntos);

(5) Usuario: Identifica a todas las personas que interactan con el sistema, esto

incluye desde el mximo nivel ejecutivo que recibe los informes de estadsticas

procesadas, hasta el usuario operativo que se encarga de recolectar e ingresar la

informacin al sistema y

(6) Procedimientos Administrativos: Corresponde al conjunto de reglas y polticas de

la organizacin, que rigen el comportamiento de los usuarios frente al sistema.

Particularmente, debieran asegurar que nunca, bajo ninguna circunstancia un usuario

tenga acceso directo a la Base de Datos.

FIGURA 2.2.1.1: ELEMENTOS DE UN SISTEMA DE INFORMACIN

Fuente: http://www.econlink.com.ar/ Elemento de un sistema de informacin, 2012

27

2.2.2 LENGUAJE DE PROGRAMACIN

El lenguaje de programacin escogido para esta tesis es PHP5, debido a su alto

rendimiento y funcionalidad con bases de datos

PHP Introduccin

(OLSON, Philip, 1997)PHP es un lenguaje de cdigo abierto muy popular especialmente

adecuado para el desarrollo web y que puede ser incrustado en HTML6.

PHP fue originalmente creado por RasmusLerdorf en 1995. La implementacin principal

de PHP es actualmente producida por PHP Group7 y sirve como referencia formal al

Lenguaje PHP. Ejemplo:

Ejemplo

En lugar de usar muchos comandos para mostrar HTML (como en C o en Perl8), las

pginas de PHP contienen HTML con cdigo incrustado (tpicamente conocido por su

trmino en ingls como script) que hace "algo" (en este caso, mostrar "Hola, soy un

script de PHP!). El cdigo de PHP est encerrado entre las etiquetas especiales de

comienzo y final que permiten entrar y salir del "modo PHP".

5 Acrnimo recursivo de PHP: Hypertext Pre-Processor, en espaol Pre-procesador de hipertexto 6 HTML: HyperTextMarkupLanguage (Traducido al espaol significa lenguaje de marcado hipertextual) 7 PHP Group se refiere a un equipo de desarrollo que se encarga de mantener a diario las actualizaciones

disponibles para el lenguaje php http://es.wikipedia.org/wiki/PHP_Group 8 C o Perl son lenguajes de programacin

28

Caractersticas de php

Lo que distingue a PHP de algo como JavaScript9 del lado del cliente es que el cdigo es

ejecutado en el servidor10, generando HTML y envindolo al cliente. El cliente recibir

diagrama unifilar

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