P E R U

AÑO Nº XIII Nº 48 • 2008

KATHARINE N. FIERROGerente WADE PERU

Country Manager of WADE PERU

ING. OSCAR BRAVO V.Gerente General, Gerencia B&BGeneral Manager, Gerencia B&B

GUILLERMO CASTILLO JUSTO

Chairman of the Peruvian Chapter WECPresidente Comité Peruano WEC

ING. ANTONIO PADILLAGerente Comercial APCGeneral Manager APC

ISMAEL ASO AGURTAMSc en Energía Renovable, Universidad de Zaragoza

MSc in Renewable Energy, Zaragoza University

DIRECTOR FUNDADOR México: Universidad Autónoma de Nuevo Telefax: 348-4427 Cel.: 99994-8993Juan G. Barrientos Díaz León, Ernesto Vásquez e-mail: eic_otsac_94@hotmail.com

jgbd@walla.comCOORDINADOR GENERAL DISEÑO E IMPRESION www.revistaeic.comFrancisco Barrientos G. Gráfica Yovera S.A.

Teodoro Cárdenas 167, Sta. Beatriz EIC es una publicación trimestral CORRESPONSALES Telefax: 472-8187 editada y distribuida por:Regional: Wenceslao Zegarra OFFICE TRADING S.A.C.Chiclayo, Cajamarca DISTRIBUCIÓN Y PUBLICIDADLima: Tomás Palma, OFFICE TRADING S.A.C. Los artículos expresan la opinión de sus Antonio Padilla C. Los Químicos 161 - La Molina autores y la revista no se solidariza USA: Juan A. Barrientos G. - M. Sc. Lima - Perú necesariamente con ellos.España: Germán Noriega

COLABORADORES / CONTRIBUTORS

INDICE

CONTENIDO

Protección de distancia ante fallas resistiva

La Teoría de las Supercuerdas

Energía Eólica Hidrógeno Desarrollo Tecnológico para Sistemas de Medición

Interruptor Diferencial

Perfil Empresarial

13

FITZ BARRIENTOSMSc en Area de Sistemas, Consultor de EmpresasMSc Information Systems, Commercial Software

Development Advisor - USA

19

33

8

3

Crisis Energética Actual

2229

2

Tal como lo expresan los especialistas As the economy specialists are stating, del área económica, el Perú sigue Peru continues to grow in a sustained creciendo en forma sostenida , pero lo fashion. But the improvements are not que no se vislumbra a nivel país es la visible all over the nation, especially mejora de la población alejada de las not on those areas distant from the big grandes ciudades y nos preguntamos cities. We wonder, when would be the cuando será el momento que esas day when these towns will be included poblaciones quedarán integradas al in the ring of prosperity, to which anillo de la prosperidad que a la fecha currently only some privileged areas of gozan algunas zonas del país. the country have access.

El sector hidrocarburos muestra algún The hydrocarbons sector shows minor desarrollo por el hallazgo de gas en el development due to the finding of lote 57 (selva sur) y la próxima explotación de petróleos pesados natural gas in the “Lot 57” (southern jungle), and the upcoming en la selva norte, pero, esperemos que los políticos no se exploitation of heavy oils in the northern jungle. We hope politics inmiscuyan en la formulación de nuevos contratos y de esa stay away from the formulation of new contracts and avoid, in manera evitar lo que se produjo con las marchas y contramarchas this way, what happened before with the indecisions of the de los ya firmados y que a lo largo de estos últimos años han sido contracts now operational. Throughout the last years, signed “modificados” y/o “corregidos” por aquellos que inicialmente contracts have been “modified” and/or “amended” by those participaron , pero que ahora critican lo que se está haciendo. who originally participated in their conception, but now criticize

what is being done.El desarrollo eléctrico esta siendo cubierto por las nuevas concesiones en sistemas de transmisión hasta 500 kV, ello se The growing demand of the electrical development is being covered hace indispensable por no haber tomado medidas por parte del by the new transmission system concessions up to 500 kW. These estado en lo concerniente a la venta de ETECEN sin prever cual have become an indispensable palliative, because the government debió ser la visión de futuro por el desarrollo normal del país. Ello never took any measures regarding the sale of ETECEN, so a future se constata al no haber un plan real de ampliaciones de los vision on what should be the country’s development path was never sistemas eléctricos a un futuro de 20 años. Se habla de nuevas planned. This can be confirmed since there is no real plan for a centrales de generación, la pregunta es: cual es la compatibilidad growth of the electric systems for a 20 year span. There is talking que debe haber con los actuales sistemas de transmisión o se about new generation plants, the question is, what kind of esperará algunas dificultades para recién actuar; esa es la compatibility should exist with the current transmission systems? misión de las autoridades del sector: adelantarse con una Or, are we going to wait until we come across difficulties to start previsión de 20 años no importando que partido ganará las acting? This is the mission of the authorities of the sector: to get próximas elecciones. ahead of the situation with an outlook of 20 years, regardless of

what political party wins the next elections.El avance del sector construcción sigue desarrollándose con la visión empresarial de ingresos de capitales privados y de esa The construction sector continues to move forward with an manera hacer que las viviendas puedan tener un crecimiento entrepreneurial vision of private capital participation. This way it armónico sin afectar la calidad de vida de nuestras áreas is possible for housing within our protected areas to have a protegidas por el medio ambiente. harmonious growth, without negative impact on the quality of life

of the population or on the environment.La industria nacional está en un crecimiento sostenido pero con preocupación en lo relacionado a la entrega de la presión de 32 Even though our national industry is experiencing continuous bares para las conexiones de los sistemas de cogeneración e growth; we feel concerned regarding the provision of natural gas industrias colaterales que ven con preocupación la aplicación with 32 bars of pressure for the connections of cogeneration contractual de CALIDDA para estas conexiones, se espera la systems and collateral industries. The way CALIDDA is executing repuesta de esa concesionaria y dejar en claro la real situación de these contracts is not clear, we wait for the response of this entity ese impasse. Empero, resulta imprescindible pensar que la to better understand the real situation on this matter. distribución del gas natural no puede ni debiera depender de un Nonetheless, and independently of the contractual situation of monopolio como lo es actualmente. A fin de generar CALIDDA, it is unthinkable that the distribution of natural gas competencia, el Estado debe propiciar el ingreso de otras depends on a monopoly as it is now. With the means of empresas. Para referencia, en Colombia existen 27 generating competition, the government should propitiate the distribuidoras de gas naural, una de las cuales está inclusion of other companies. As reference, in Colombia there precisamente vinculada a la actual concesionaria del monopolio are 27 companies distributing natural gas, one of them is Lima – Callao. related to the current concession of the Lima-Callao monopoly.

Terminamos invitando a los profesionales, empresarios y We finish, inviting all professionals, businessmen and consultores a participar con su asistencia a la feria MATELEC, consultants to participate with their presence of the MATELEC evento de alta calidad internacional en las áreas de energía, fair. This is an international event of high quality in the areas of electricidad, energías renovables, iluminación y obras de energy, electricity, renewable energies, lightening and tercerización. outsourcing projects.

EL DIRECTOR THE DIRECTOR

Editorial

Ing. Juan G. Barrientos DíazDirector

RESUMEN — Las unidades de distancia basadas en características tipo Mho pueden presentar subalcances importantes ante faltas muy resistivas. Ante este tipo de faltas es recomendable emplear características de tipo cuadrilateral, dada su mayor cobertura resistiva. No obstante la línea de reactancia asociada a dichas características puede producir efectos tanto de subalcance como de sobrealcance si fluye carga en la línea. Este artículo analiza la problemática antes citada y describe una nueva línea de reactancia, con polarización variable, que permite eliminar el efecto de la carga para todo tipo de faltas resistivas:

- Faltas monofásicas a tierra, incluso en situación de polo abierto, después de un disparo monofásico.

- Faltas bifásicas, con o sin tierra, incluyendo, en este último caso, faltas monofásicas a tierra simultáneas.

- Faltas evolutivas.

La nueva línea de reactancia hace uso de una unidad de selección del tipo de falta, basada en intensidades de secuencia, que está operativa incluso durante situación de polo abierto.

PALABRAS CLAVE — Efectos de sobrealcance y subalcance; Protección de distancia; Caracteristica Cuadrilateral; Faltas Resistivas.

En el circuito de la figura 1 se representa el lazo asociado a una falta monofásica AG, para el cual se puede obtener la siguiente ecuación:

Para una falta bifásica, con o sin tierra, se puede deducir una expresión similar a la obtenida para una falta monofásica, teniendo en cuenta el lazo en falta representado en la figura 2:

Si la falta es trifásica, habrá que considerar tres lazos fase-fase, como el analizado anteriormente.

Un relé de distancia utiliza, para cada tipo de falta, las tensiones e intensidades adecuadas para poder medir la impedancia de secuencia directa del tramo de línea comprendido entre el extremo en el que se encuentra instalado y el punto de falta. No obstante existen varios factores que le impiden medir exactamente dicha impedancia, lo que puede dar lugar a operaciones erróneas. Entre dichos factores podemos destacar la presencia de resistencia de falta, cuyo efecto será tanto más importante cuanto mayor sea su valor con respecto a la impedancia de la línea. Como se verá más adelante, la resistencia de falta limita la eficacia de las características Mho, por presentar éstas insuficiente cobertura resistiva, lo que incentiva al uso de características En general, y para cualquier tipo de falta se puede deducir la cuadrilaterales. No obstante hay que tener en cuenta la gran siguiente expresión: donde Vr e Ir son la influencia que la carga de la línea y la no homogeneidad del tensión y la intensidad locales que usan las unidades de sistema tienen sobre estas últimas características. Existen distancia del relé en función del tipo de falta, IF es la intensidad métodos de polarización para las líneas de reactancia que circula por la resistencia de falta y k es una constante (k=1 monofásicas que eliminan el efecto de la carga, como son el para falta monofásica y k=1/2 para falta bifásica). Si dividimos uso de intensidad de secuencia inversa [3] o de secuencia cero, todos los términos por Ir obtendremos la impedancia vista por el aunque es necesario tener en cuenta que dichas relé: polarizaciones no son adecuadas para todas las condiciones de falta. Por otra parte, también es necesario, en determinadas condiciones, eliminar el efecto de la carga para características de reactancia bifásicas. Este artículo analiza, en primer lugar, Como se puede ver en el diagrama R-X de la figura 3, la el efecto de la resistencia de falta sobre las características impedancia vista por el relé ya no coincide exactamente con la Mho y cuadrilateral y describe la polarización más apropiada impedancia de secuencia directa de la línea hasta el punto de para las líneas de reactancia tanto monofásicas como falta sino que existe un término que se suma a dicha bifásicas, con el fin de evitar sobrealcances y subalcances impedancia, denominado resistencia aparente de falta.ante cualquier tipo de falta.

2. EFECTO DE LA RESISTENCIA DE FALTA

1. INTRODUCCIÓN

3

Mejoras en el Desempeño de una Protección de Distancia ante Faltas Resistivas

Roberto Cimadevilla

Ingeniero de Aplicación de la empresa española ZIV P+C. Experto en protección de distancia y medición sincrofasorial

donde

Figura 1. Lazo para una falta monofásica AG

donde y

Figura 2. Lazo para una falta bifásica AB(G)

Z1SL Z1SRESLA ESRA

Z1SL Z1SRESLB ESRB

Z1SL Z1SRESLC ESRC

ZSN ZSN’ZN

Z1LF Z1LF’

Z1LF Z1LF’

Z1LF Z1LF’

ZN’

Ic

Ib

Ia

Ic’

Ib’

Ia’IFa

RF

VaVbVc

Z1SL Z1SRESLA ESRA

Z1SL Z1SRESLB ESRB

Z1SL Z1SRESLC ESRC

ZSN ZSN’ZN

Z1LF Z1LF’

Z1LF Z1LF’

Z1LF Z1LF’

ZN’

Ic

Ib

Ia

Ic’

Ib’

Ia’IFa

RF

VaVbVc

1Va Ieq Z LF IFa RF=× +×0

0 ( 1)1

Z LIeq Ia I

Z L=+× -

1 / 2Vab Ieq Z LF IFab RF=× +× Ieq Iab Ia Ib==-IFab IFa IFb=-

Z1SL Z1SRESLA ESRA

Z1SL Z1SRESLB ESRB

Z1SL Z1SRESLC ESRC

Z1LF Z1LF’

Z1LF Z1LF’

Z1LF Z1LF’

Ic

Ib

Ia

Ic’

Ib’

Ia’

VaVbVc

RF/2

RF/2 Rg

IFb

IFaZ1SL Z1SRESLA ESRA

Z1SL Z1SRESLB ESRB

Z1SL Z1SRESLC ESRC

Z1LF Z1LF’

Z1LF Z1LF’

Z1LF Z1LF’

Ic

Ib

Ia

Ic’

Ib’

Ia’

VaVbVc

RF/2

RF/2 Rg

IFb

IFa

1Vr Ir Z LF IF RF k=× +× ×

1IF

Zr Z LF RF kIeq

=+× ×

IFRFk

Ieq× ×

una falta con una resistencia aparente elevada (mayor incluso que la impedancia de la línea). Como puede verse, aunque la falta es interna a la línea, la característica Mho la considera externa (efecto de subalcance). La polarización de dicha característica con tensión de secuencia directa, con memoria si la falta es trifásica, le produce una expansión ante faltas hacia delante (característica con trazo continuo) que le confiere una mayor cobertura resistiva. No obstante el incremento en la cobertura resistiva es notable para faltas muy cercanas al extremo local, sin embargo se va reduciendo a medida que la falta se aleja de dicho extremo, sin evitar por ello el efecto de subalcance.

En la figura 4.b se ha representado la misma falta teniendo en cuenta el efecto de un flujo de carga en la línea hacia atrás. Como se puede observar, la resistencia aparente de falta

La resistencia aparente de falta presenta un ángulo α que presenta ahora un ángulo α positivo. El efecto de la carga queda

depende de dos factores: la carga de la línea y la homogeneidad compensado de forma automática por la característica Mho,

del sistema. Si el sistema es homogéneo y no existe flujo de puesto que, debido a la polarización con tensión de secuencia

carga en la línea, α≈0 (α≠0 para faltas monofásicas, cuando directa con memoria, la característica gira en el mismo sentido Ieq no sea paralela a Ifase, es decir cuando el argumento del en el que gira la resistencia aparente de falta (ver curva a factor de compensación homopolar, k0, sea distinto de cero, puntos). En cualquier caso sigue existiendo un efecto de efecto más acusado en un cable). En un sistema homogéneo, el subalcance.flujo de carga da lugar a un desfase entre las intensidades local y remota aproximadamente igual al desfase existente entre las tensiones a ambos extremos de la línea. El ángulo entre dichas intensidades genera un desfase entre la intensidad local y la intensidad que circula por la resistencia de falta (suma de las intensidades local y remota) igual al ángulo de la resistencia aparente de falta. De esa forma, un flujo de carga hacia delante nos dará un α<0 y un flujo de carga hacia atrás nos dará un α>0. Por último, en un sistema sin flujo de carga pero no homogéneo (1), donde:

Z1LF es la impedancia de secuencia directa de la línea hasta el punto de falta

Z1L es la impedancia de secuencia directa de la líneaZ1SL es la impedancia de secuencia directa de la fuente localZ1SR es la impedancia de secuencia directa de la fuente remota

La expresión de la resistencia aparente de falta deducida anteriormente solamente es válida para resistencias de falta constantes. Cuando se trata de una resistencia de arco, dado que la caída de tensión en la misma, U , es aproximadamente arc

constante, la resistencia aparente de falta valdrá: En este caso, la intensidad del extremo remoto no aumenta el valor de la resistencia vista por el relé. En realidad la reduce, puesto que,

0.4estrictamente hablando, U es proporcional a 1/ I , siendo arc arc

Iarc la intensidad que circula por la resistencia arco. No obstante, la resistencia aparente de falta presentará también un ángulo α que dependerá de los dos factores antes citados.

El valor de la resistencia de falta depende, en gran medida, del tipo de falta. Cuando la falta es monofásica a tierra, la resistencia de falta vista por las unidades de distancia monofásicas, aquellas encargadas de actuar en este caso, es, por lo general, la suma de dos términos: una resistencia de arco y una resistencia de unión a tierra. Ésta última resistencia puede ser elevada, en cuyo caso el efecto de la resistencia aparente de falta sería importante. Si la falta es bifásica, con o sin tierra, la 2.2 Característica cuadrilateralresistencia de falta que verán las unidades de distancia Una característica cuadrilateral presenta, en teoría, toda la bifásicas, en principio las responsables de operar ante este tipo cobertura resistiva que le permita el ajuste de alcance resistivo de falta, es, normalmente, una resistencia de arco, la cual no aunque, en la práctica, es necesario establecer un límite función presenta valores elevados en relación con la impedancia de la del alcance reactivo, con el fin de mantener una precisión línea, excepto en el caso de líneas muy cortas. Sin embargo, si se adecuada en toda la característica. Por otra parte es necesario producen dos faltas monofásicas simultáneas, vistas por el relé tener en cuenta que alcances resistivos muy elevados pueden como una falta bifásica a tierra, las unidades de distancia dar lugar a fenómenos de invasión de carga. En cualquier caso, bifásicas pueden ver una resistencia de falta elevada, al incluir una característica cuadrilateral presenta mucha mayor ésta una resistencia de unión a tierra. A continuación se verá el cobertura resistiva que una característica Mho. No obstante la efecto de la resistencia aparente de falta sobre las línea de reactancia asociada a la primera se ve muy afectada por características Mho y cuadrilateral. el ángulo de la resistencia aparente de falta. En la figuras 5.a y

5.b se pueden observar los efectos de subalcance y 2.1 Característica Mho sobrealcance que se producen en un sistema homogéneo ante En la figura 4.a se representa, en primer lugar, la impedancia flujos de carga en la línea hacia delante y hacia atrás, vista por una característica Mho estática (curva a puntos) ante respectivamente. De igual forma, y aunque no exista flujo de

4

Figura 3. Representación de la impedancia vista por el relé en el diagrama R-X

a. Sin flujo de carga

b. Con flujo de carga hacia atrás

Figura 4. Efecto de la resistencia de falta en la característica Mho

ZrZ1LF

a

Z1FX

R

RFIeq

IF×

Fr

F

ZrZ1LF

a

Z1FX

R

RFIeq

IF×

Fr

F

ZrZ1LF

Z1FX

R

RFIeq

IF×

Zd

FrF

ZrZ1LF

Z1FX

R

RFIeq

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Zd

FrF

ZrZ1LF

Z1FX

R

RFIeq

IF×RF

Ieq

IF×

Zd

FrF

ZrZ1LF

Z1FX

R

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IF×

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FrF

ZrZ1LF

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Fr

a

Fr'

F

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Z1FX

R

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a

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a

Fr'

F

ZrZ1LF

Z1FX

R

RFIeq

IF×RF

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IF×

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Fr

a

Fr'

a

Fr'

F

ZrZ1LF

Z1FX

R

RFIeq

IF×RF

Ieq

IF×

Zd

Fr

a

Fr'

a

Fr'

F

( )Z1LF Z1SLα arg

Z1L Z1SL Z1SR

+=

++

arcUIeq

carga en la línea, dichos efectos se darán, aunque en menor bifásica a tierra, existente un tiempo (hasta que la medida de la medida, si el sistema no es homogéneo. Con el fin de compensar intensidad de la fase a la que ha evolucionado la falta se la influencia de la carga y de la no homogeneidad del sistema, estabiliza en su valor de falta) en el que el selector de fases será necesario girar la línea de reactancia un ángulo igual al de sigue viendo la falta como monofásica y por lo tanto sigue la resistencia aparente de falta. dejando actuar a la característica de reactancia monofásica. En

esa situación la intensidad de secuencia inversa deja de ser un fasor de polarización fiable, puesto que la falta ya no es monofásica pura. Hasta que el relé vea la falta como bifásica a tierra, en cuyo caso bloqueará la característica de reactancia monofásica y desbloqueará la característica cuadrilateral bifásica, el fasor más apropiado para polarizar la línea de reactancia monofásica será la intensidad de fase de falta pura. La evolución de la falta puede ser detectada por el selector de fases puesto que el desfase entre las intensidades de secuencia inversa y secuencia directa de falta pura empieza a aumentar con respecto al valor correspondiente a una falta monofásica pura.

Falta bifásicaEl fasor más apropiado para polarizar la característica de reactancia bifásica será la intensidad fase-fase de falta pura.

Falta bifásica a tierraAnte este tipo de falta, en principio deberán operar únicamente las unidades bifásicas, que se polarizarán, al igual que para una falta bifásica sin tierra, con la intensidad fase-fase de falta pura. Las unidades monofásicas presentarán errores como consecuencia de la resistencia a tierra. En la figura 6.a se representa una falta bifásica a tierra ABG. La intensidad IFT que circula por la resistencia que existe desde el punto de unión de las fases a tierra, Rg, está retrasada con respecto a la intensidad Ia y adelantada con respecto a la intensidad Ib, lo que da lugar a un sobrealcance de la unidad monofásica en adelanto y un subalcance de la unidad monofásica en retraso,

2.2.1 Compensación de la no homogeneidad tal y como se representa en la figura 6.b.La no homogeneidad del sistema da lugar a un ángulo de la resistencia aparente de falta que sigue la expresión (1) antes incluida. Conociendo los valores de las impedancias de fuente local y remota, es posible girar la característica de reactancia un ángulo que será aproximadamente igual al ángulo α definido anteriormente.

2.2.2 Compensación de la cargaConsiderando un sistema homogéneo, a continuación se describen las formas de polarizar las líneas de reactancia monofásicas y bifásicas más adecuadas en función del tipo de falta. Éste último será determinado por una unidad basada en la diferencia angular entre la intensidad de secuencia inversa y la intensidad de secuencia directa de falta pura (una vez eliminada la componente de carga), que llamaremos selector de fases [1].

Falta monofásica a tierraAnte este tipo de falta operará la correspondiente característica monofásica, que podrá polarizarse con la intensidad de secuencia inversa, paralela a la intensidad que circula por la resistencia de falta, dado que la red de secuencia inversa carece de fuentes.

Falta monofásica a tierra en situación de polo abiertoSi la falta monofásica se produce durante un ciclo de reenganche monofásico (falta evolutiva lenta), la intensidad de secuencia inversa ya no será un fasor de polarización fiable, puesto que a la intensidad de secuencia inversa debida a la falta se le sumará la debida al desequilibrio originado por la situación de polo abierto. Tanto la característica de reactancia como el selector de fases deberán utilizar la intensidad de secuencia inversa de falta pura, para lo cual será necesario restar la componente de prefalta. Dicha componente se puede congelar dos o tres ciclos antes del momento de inicio de la falta, que puede ser detectado por una unidad basada en incrementos de intensidad. Otro posible fasor de polarización para la Faltas monofásicas simultáneascaracterística de reactancia, adecuado a esta situación, sería Este tipo de falta es vista por el selector de fases como bifásica a directamente la intensidad de fase de falta pura. tierra, por lo que, en un principio, el relé dejará operar a la

característica de reactancia bifásica, que empleará la Falta evolutiva de monofásica a bifásica a tierra intensidad fase-fase de falta pura como fasor de polarización. En el momento en que una falta monofásica evoluciona a No obstante, esta falta se puede despejar con cualquiera de las

5

F

Z1F

a

Fr

ZrZ1LF

R

X

RFIeq

IF×

F

Z1F

a

Fr

ZrZ1LF

R

X

RFIeq

IF×

F

Z1F Fr

Zr

Z1LF

R

X

RFIeq

IF×a

F

Z1F Fr

Zr

Z1LF

R

X

RFIeq

IF×a

a. Carga hacia atrás

b. Carga hacia delante

Figura 5. Efecto de la resistencia de falta en la línea de reactancia

( )argg= Z1L Z1SL+1 1 1Z L Z SL Z SR++

Z1LF

Z1LF

RF

Rg

IFbIFa

RF

IFT

A

B Z1LF

Z1LF

RF

Rg

IFbIFa

RF

IFT

A

B

Z1LF

Z1FX

R

Z1ab

Z1b

Z1aZ1LF

Z1FX

R

Z1ab

Z1b

Z1a

a. Resistencias de falta

b. Impedancia vista por las unidades AB, AG y BG

Figura 6. Falta bifásica a tierra ABG

unidades monofásicas involucradas, puesto que, al ser la resistencia desde el punto de unión de las fases a tierra nula, los efectos de sobrealcance y subalcance de las unidades monofásicas en adelanto y en retraso respectivamente, antes citado, se anulan. Las líneas de reactancia monofásicas, en ese caso, tampoco pueden polarizarse con intensidad de secuencia inversa y deberán utilizar la intensidad de fase de falta pura.

Dado que el selector de fases no distingue una falta bifásica a tierra de dos faltas monofásicas simultáneas, existe la posibilidad de dejar actuar siempre a la unidad monofásica en retraso, con el fin de evitar sobrealcances. De esa forma, ante faltas bifásicas a tierra, la unidad monofásica subalcanzará, lo que implicará una falta de obediencia que quedará suplementada por la unidad bifásica; mientras que, ante faltas monofásicas simultáneas, complementará a la unidad bifásica, que podrá incluso usar una característica Mho.

Con el fin de observar el efecto de la resistencia de falta en las unidades de distancia se simula, mediante un RTDS, una línea real muy corta, de 4,088 km, y se introducen resistencias de falta de 3 ohmios, que dan lugar a resistencias aparentes de falta de aproximadamente 4 veces la impedancia de alcance de la zona 1 (80% de la impedancia de la línea). Dado que este artículo se centra en la compensación del efecto de la carga se ha simulado un sistema homogéneo. La carga en la línea es de aproximadamente 220 MW, lo que supone una diferencia angular entre fuentes local y remota de 25º.

En las figuras 7 a 11 se puede observar la compensación de los efectos de subalcance y sobrealcance que efectúan las características de reactancia con las polarizaciones más adecuadas antes citadas (trazo continuo), frente a las características de reactancia polarizadas directamente con intensidad de fase o intensidad fase-fase (trazo a puntos y rayas), dependiendo del tipo de falta. En las figuras 8, 9 y 11 se han incluido también las características de reactancia polarizadas con intensidad de secuencia inversa (trazo a rayas) dado que hacen referencia a faltas para las que dicha intensidad no es un fasor de polarización fiable. A pesar de que en situación de polo abierto dicha polarización sigue compensando el efecto de la carga, hay que tener en cuenta que, sin carga en la línea, sí que puede dar lugar a operaciones erróneas, puesto que la intensidad de secuencia inversa que origina la apertura de un polo gira innecesariamente la característica de reactancia.

En la figura 9 se ha representado un instante en la evolución de la falta, en el cual el selector de fases sigue viendo la falta como monofásica, que da lugar a un desfase entre la intensidad de secuencia inversa y la intensidad de secuencia directa de falta pura de 20º (el cambio de falta AG a falta ABG se produce con 30º [1]).

La inclinación de la reactancia polarizada con intensidad de fase que aparece en la figura 11 se debe al desfase que existe entre dicha intensidad y la intensidad equivalente en una falta bifásica a tierra.

3. SIMULACIÓN

6

a. 70% con carga hacia atrás

b. 90% con carga hacia adelante

Figura 7. Falta monofásica AG

a. 70% con carga hacia atrás

b. 90% con carga hacia adelante

Figura 8. Falta monofásica AG en situación de polo abierto

a. 70% con carga hacia atrás

b. 90% con carga hacia adelante

Figura 9. Falta evolutiva AG-ABG

4. CONCLUSIÓN 5. BIBLIOGRAFÍA

[1] Manual de instrucciones del relé de distancia modelo ZLV de ZIV, Zamudio Las características Mho tienen una gran tendencia al subalcance (España), Publicación LZLV601Av01ante faltas resistivas, a pesar de que su polarización les permita

expandirse y aunque compensen de forma automática el efecto [2] Numerical Distance Protection: principles and application /Gerhard de la carga. Las características cuadrilaterales presentan una Ziegler – Erlangen: Publicis-MCD-Verl., 1999buena cobertura resistiva, sin embargo la línea de reactancia

[3] Ground Distance Relaying: Problems and Principles. G.E. Alexander, J.G. debe polarizarse de forma adecuada con el fin de compensar elAndichak – 19th Western Protective Relay Conference, Spokane, WA, efecto de la carga. En este artículo se han descrito las October 20, 1991.

polarizaciones más convenientes en funtion del tipo de falta y se han incluido los resultados de la operación de las líneas de reactancia basadas en dichas polarizaciones, ante diferentes faltas, en condiciones muy desfavorables, simuladas con un RTDS.

7

a. 70% con carga hacia atrás

b. 90% con carga hacia adelante

Figura 10. Faltas monofásicas simultáneas AG-BG con característica bifásica

a. 70% con carga hacia atrás

b. 90% con carga hacia adelante

11. Faltas monofásicas simultáneas AG-BG con característica monofásica

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RESUMEN

En julio del 2007, tuve la oportunidad de asistir a la Cátedra de Física sobre la Teoría de las Supercuerdas, dictada por el famoso físico peruano Ph.D Barton Zwiebach Cantor, en la Universidad Tecnológica del Perú (UTP). El Dr. Zwiebach es Profesor del Departamento de Física del MIT.

Fue grato escuchar su conferencia magistral, en compañía de tres generacio-nes de científicos y profesionales de diversas especialidades; habiendo sido oportunidad para el reencuentro con compañeros de la Universidad Nacional de Ingeniería (UNI), con quienes comparti-mos conjuntamente con Barton Zwiebach, los estudios en nuestra Alma Mater.

Esta cátedra nos permitió observar los grandes esfuerzos que se realizan en el mundo en investigación en ciencias Superstring Theory, dictated by the partir de la culminación de la construc-básicas como la física, en búsqueda de los famous Peruvian physicist PhD Barton ción del Gran Colisionador de Hadrones conocimientos que llevan al desarrollo de Zwiebach Cantor, in the Technological en el año 2008 (Large Hadron Collider – sus países y compartiéndolo con muchos University of Peru (UTP). LHC); y, finalmente expuso sobre la teoría laboratorios de diversas universidades del de las supercuerdas, teoría unificada planeta, en el que es importante la It was pleasing to share his lecture, in capaz de describir los fenómenos de la participación activa de nuestro país. company of three generations of naturaleza debido a las fuerza gravitacio-

scientists and professionals of diverse nal, fuerza electromagnética, fuerza de specialties; having be opportunity for the interacción nuclear débil, fuerza de encounter with companions of studies of interacción nuclear fuerte y la materia.the Universidad Nacional de Ingeniería (UNI), with those who we shared jointly AVANCES EN COSMOLOGÍA EN EL with Barton Zwiebach, the studies in our SIGLO XXIAlma Mater.

La cosmología estima en 13,700 millones It allowed us to observe great efforts that de años la edad del universo, basándose is realised in the world in investigation in para el cálculo en datos obtenidos por el basic sciences like physics, in search of satélite Wilkinson Microwave Anisotropy the knowledge that take to the develop- Probe (WMAP) que es una sonda de la ment of their countries and sharing it with NASA cuya misión es estudiar el cielo y many laboratories of diverse universities medir las diferencias de temperatura que of the planet, in that is important the se observan en la radiación de fondo de active participation of our country. microondas, un remanente del Big Bang.

El WMAP fue lanzada por un cohete Delta Additionally, it is observed that the II el 30 de junio de 2001 desde Cabo technologies that are applied in the Cañaveral, Florida, Estados Unidos.constructions of the research centers and equipment of investigation have a El WMAP observó la primera luz del multiplication effect in the development universo que emergió 380.000 años of other fields of Engineering.

CATEDRA DE BARTON ZWIEBACH EN UTP

Adicionalmente, se observa que las tecnologías que se aplican en las En ella se refirió al avance de la Física en el construcciones de los centros de siglo XX y los retos de la Física del siglo XXI. investigación y equipos tienen un efecto multiplicador en el desarrollo en otros Tocó en su exposición los avances en campos de la Ingeniería. cosmología, ciencia que trata sobre la

estructura e historia del universo; en ABSTRACT física de partículas abordó la búsqueda

experimental de la partícula bosón de In July of the 2007, I had the opportunity Higgs (también llamada partícula divina), to attend the lecture of Physics on en el laboratorio del CERN en Europa, a

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La Teoría de las Supercuerdas

El Detector ATLAS en el CERN. Foto tomada de la página web del CERN.

Por: Ing. Antonio Padilla Carranza Gerente General de

APC Contratistas Generales S.A. peruapc@peruapc.com

El Dr. Barton Zwiebach en compañía del profesor Dr. Pedro Heredia Martinetti y colegas

de la UNI con ocasión de su Cátedra sobre la Teoría de las Supercuerdas en UTP.

del Canal. El túnel se concluyó en febrero de 1988, superando problemas geológicos de gran envergadura que incluso paralizaron la construcción por algunos meses.

El Large Hadron Collider (LHC) fue diseñado para colisionar haces de protones de 7 Tev de energía, siendo su propósito principal examinar la validez y límites del Modelo Estándar, el que es actualmente el marco teórico de la física de partículas. El LHC se convertirá en el acelerador de partículas más grande y energético del mundo a partir de su inauguración.

Los protones se acelerarán hasta tener una energía de 7 TeV cada uno, siendo el total de energía de la colisión de 14 TeV. La temperatura de operación del colisionador es de 1.9 ºK grados sobre el cero absoluto o sea −271.25 °C. La prueba de circulación de los haces por toda la trayectoria del colisionador se efectuó el 10 de septiembre de 2008. La inauguración del LHC ha sido anunciada

después del Big Bang, corridas a las CERN fuera conservada. para 21 de octubre de 2008.longitudes de onda de microondas debido a la expansión del universo. En un esfuerzo global el CERN es Teóricamente se espera que, una vez en

gestionado por 20 estados miembros funcionamiento, el LHC se produzca en Los patrones impresos en esta luz europeos, pero muchos países no los choques la partícula másica conocida codifican los acontecimientos que europeos también par ticipan de como el bosón de Higgs. La observación sucedieron solamente una fracción diferentes maneras. Los científicos de esta partícula confirmaría las minúscula de segundo después del Big vienen de alrededor del mundo a utilizar predicciones. Modelo estándar de la Bang. las instalaciones del CERN. física, pudiéndose explicar cómo

adquieren masa las otras partículas A su vez, los patrones son las semillas del Hoy, nuestra comprensión de la materia elementales.desarrollo de las estructuras de galaxias va mucho más allá del núcleo, y el campo que ahora vemos miles de millones de principal de investigación del CERN es la años después del Big Bang. física de partículas - el estudio de los

componentes fundamentales de la Esta luz forma hoy el “microwave materia y de las fuerzas que actúan entre background radiation“ (radiación de ellas. Debido a esto, el laboratorio fondo de microondas); hoy en día hay operado por el CERN es referido aproximadamente 410 fotones por comúnmente como el Laboratorio centímetro cúbico de espacio. Europeo para la Física de Partículas.

Los datos del WMAP muestran además Este laboratorio se encuentra ubicado a que: una profundidad de 100m bajo el suelo

en la frontera entre Suiza y Francia, cerca • El universo está compuesto de un 4% de la ciudad de Geneve; y, consta de un

de materia ordinaria, 23% de materia tunel circular de 3.80m de diámetro por oscura y de un 73% de la misteriosa 27 kilometros de longitud por el cual Además este bosón podría explicar por energía oscura. La materia oscura o recorren dos tubos de unos 10 cm de qué la gravedad es tan débil comparada “dark matter” no se sabe qué es pero se diámetro, a través de los cuales circulan con las otras tres fuerzas. Junto al bosón sabe que existe por su efecto gravitato- haces de protones en direcciones de Higgs también podrían producirse rio en la dinámica de las galaxias. contrarias, los cuales colisionan en otras nuevas partículas que fueron

presencia de detectores que registran los predichas.EL LABORATORIO EUROPEO DE FÍSICA millones de choques y las trayectorias de DE PARTÍCULAS DEL CERN las diferentes partículas productos de la El Large Hadron Collider cuenta con cinco

colisión. experimentos construídos para su CERN es la Organización Europea para la operación: ATLAS, CMS, LHCb, ALICE, y Investigación Nuclear, el nombre deriva El túnel circular originalmente construido TOTEM.del acrónimo en francés para Conseil para el LEP (Large Electron Proton Européen pour la Recherche Nucléaire, Collider), Gran Colisionador de Electrones El ATLAS y CMS, son grandes detectores un organismo provisional fundado en y Protones, el acelerador de partículas de partículas de propósito general. 1952, con el encargo de establecer una más grande del mundo que operó entre organización de investigación en Física 1989 y el 2000, año en que se inició su Los otros tres, LHCb, ALICE y TOTEM, son fundamental de clase mundial en Europa. desmantelamiento para permitir la más pequeños y especializados. El LHC

construcción del LHC (Large Hadron también puede emplearse para hacer Cuando la organización entró a operar Collider). colisionar iones pesados tales como oficialmente en 1954, disolvieron al plomo (la colisión tendrá una energía de consejo, y a la nueva organización se le La excavación del túnel del LEP se inició 1150 TeV). Los físicos confían en que el dio el título de European Organization for en 1985, y representó el más formidable LHC proporcione respuestas a preguntas Nuclear Research, aunque el nombre de proyecto de Ingeniería Civil previo al Túnel como las siguientes:

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LINEA DE TIEMPO DEL UNIVERSO: Representación visual de la en 13,700 millones de años.

evolución del universo

dimensiones para el espacio tiempo. Estas son las cinco teorías de supercuer-das con 10 dimensiones espacio temporales, actualmente agrupadas en la teoría M y se consideran distintas manifestaciones de una sola teoría.

La teoría de supercuerdas posee objetos de mayores dimensiones llamados pbranas.

BIBILIOGRAFÍA

- S. Weinberg, “Dreams of a Final Theory”.- P.C.W. Davies y J. Brown, “Superstrins: A Theory

of Everithing”.- B. Greene “The Elegant Universe”- http://public.web.cern.ch/public/ : Página

Web del CERN.- ¿Qué es la Teoría M” por Carmen Núñez.

TERMINOLOGÍA

acelerador: Máquina usada para acelerar • ¿Qué es la masa? de los instrumentos musicales vibran y partículas a altas velocidades (y por lo tanto a • El origen de la masa de las partículas producen diferentes sonidos, las cuerdas energías muy elevadas en relación con la energía

(en particular, si existe el bosón de fundamentales pueden estar en de su masa en reposo).

Higgs) diferentes modos de vibración, que se • Cuántas son las partículas totales del comportan como partículas de diferentes antimateria: Materia hecha de antifermiones. A los

fermiones, que son partículas muy comunes en átomo masas.nuestro universo, los denominamos materia y a • Por qué tienen las partículas elementa-sus antipartículas, antimateria. En la teoría de les diferentes masas (es decir, si Al intentar aplicar a la teoría los postula-partículas no existe una distinción a priori entre

interactúan las partículas con un dos de la mecánica cuántica a fines de los materia y antimateria. La asimetría que presenta el

campo de Higgs) años 70 se descubrió que el número de universo entre estas dos clases de partículas es • Se espera saber qué es la materia dimensiones del espacio tiempo debería uno de los misterios que aún no estamos

completamente seguros de poder explicar. oscura . ser 26 y que entre todos los modos de • La existencia o no de las partículas vibración que aparecen hay uno que

antipartícula: Para cada tipo de fermión existe otro supersimétricas corresponde a una partícula cuya masa al tipo de fermión, que tiene exactamente la misma • Si hay dimensiones extras, tal como cuadrado es negativa, estas partículas se masa, pero todas las cargas de signo opuesto predicen varios modelos inspirados por llaman taquiones; además estas cuerdas (números cuánticos). Es la llamada antipartícula.

la Teoría de cuerdas y en caso que viven en 26 dimensiones tienen Por ejemplo, la antipartícula de un electrón es una afirmativo, por qué no se han podido grados de libertad bosónicos y no partícula de carga eléctrica positiva llamada percibir. incluyen fermiones, por lo que no pueden positrón. Los bosones también tienen sus

antipartículas, excepto aquellos que tienen todas explicar la materia que conocemos.sus cargas de valor nulo, como ocurre por ejemplo con el fotón o con un bosón compuesto obtenido a

Todos estos problemas se solucionaron partir de un quark y su antiquark correspondiente.

agregando supersimetría a la teoría, es En este caso no hay manera de distinguir entre la deci r incorporando compañeros partícula y la antipartícula; son el mismo objeto. fermiónicos para cada bosón. Así se encontraron otras formulaciones que no antiquark: La antipartícula de un quark. contienen taquiones y no requieren tantas

barión: Un hadrón formado por tres quarks. Tanto

LA TEORÍA DE LAS SUPERCUERDAS

A fines de la década del 60 las propieda-des de las partículas hadrónicas no podían explicarse en el contexto de la teoría cuántica de campos; en la búsqueda de una expresión matemática que describiera los resultados experimen-tales, se descubrió accidentalmente que aquella que mejor reproducía los datos . no correspondía a la interacción de partículas puntuales, sino de objetos extendidos en una dimensión. Este fue el origen de la teoría de cuerdas.

Las cuerdas son de un tamaño del orden -33de 10 cm pueden ser abiertas o

cerradas y son los elementos de los que están hechos los protones, neutrones y todas las partículas. Así como las cuerdas

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Fluctuaciones de temperatura de las microondas cósmicas de 5 años de data vistas sobre todo el cielo obtenidas por WMAP, la temperatura promedio es 2.725 grados Kelvin (grados sobre cero

absoluto, equivalente a -270ºC o -455 ºF). Los colores representan las pequeñísimas variaciones de temperatura de una parte en diez mil. Foto obtenida de NASA / WMAP.

VISTA GENERAL DE LOS EXPERIMENTOS DEL LHC

el protón (uud) como el neutrón (udd) son bariones. gravitón: Partícula portadora de las interacciones velocidad de la luz. Cuando los físicos de gravitacionales; todavía no ha sido observada en Pueden también contener pares quark-antiquark partículas usan la palabra "masa," forma directa. adicionales. siempre se refieren a la "masa en reposo"

(m) del objeto en cuestión. hadrón: Una partícula compuesta, formada por bosón: Una partícula que tiene momento angular constituyentes que participan en las interacciones intrínseco entero (spin) medido en unidades de h-fuertes (quarks y/o gluones). Comprende los materia oscura: Materia que existe en el barra (spin =0, 1, 2, ...). Todas las partículas son o mesones y los bariones. Los hadrones participan fermiones o bosones. Las partículas asociadas con espacio, pero que no es visible para en las interacciones fuertes residuales. todas las interacciones fundamentales (fuerzas) nosotros porque no emite radiación como

son bosones. También son bosones las partículas para observarla. El movimiento de las haz: El chorro de partículas producidas compuestas por un número par de fermiones estrellas alrededor de los centros de sus por un acelerador, usualmente apiñadas (quarks). galaxias implica que cerca del 90% de la en grupos. materia en una galaxia típica es oscura. bosones W+, W-: Partículas portadoras de las

interacciones débiles. Aparecen en todos los Los físicos suponen que también existe interacción: Un proceso en el cual una partícula procesos débiles en los que hay intercambio de decae o responde a una fuerza debida a la materia oscura entre las galaxias, pero carga eléctrica. presencia de otra partícula (como en una colisión). ésto es más difícil de verificar.

También se llama así la propiedad subyacente de bosón Z: Partícula portadora de las interacciones la teoría que causa tales efectos. mecánica cuántica: Las leyes físicas que se aplican débiles. Aparece en todos los procesos débiles en

en las escalas muy pequeñas. El rasgo esencial es los que no hay un cambio de sabor. interacción débil: La interacción responsable de que la carga eléctrica, el ímpetu, y el ímpetu todos los procesos en los cuales cambia el sabor, y angular, así como las otras cargas, vienen en cámara de muones: Las capas externas de un por lo tanto reponsable de la inestabilidad de los cantidades discretas llamadas cuantos. detector de partículas, capaces de registrar las quarks y leptones pesados, y de las partículas que

trayectorias de partículas cargadas. Excepto por los contienen. También han sido observadas mesón: Un hadrón formado por un número par de los neutrinos, que no tienen carga, sólo los muones interacciones débiles en las que no hay un cambio quarks. La estructura básica de la mayoría de los que emergen del punto de colisión alcanzan esta de sabor (o carga). mesones es un quark y un antiquark. capa .

interacción electrodébil: En el Modelo Standard las Modelo Standard: Los físicos llaman así a la teoría carga: Uno de los números cuánticos de interacciones electromagnéticas y debiles están de las partículas fundamentales y sus interaccio-

relacionadas (unificados); los físicos usan el una partícula. Determina si la partícula nes, descripta en estas páginas. Ha sido verificada término electrodébil para abarcar a las dos. ampliamente y es aceptada como correcta por los puede participar en un proceso de

físicos de partículas. interacción determinado. Una partícula interacción electromagnética: La interacción con carga eléctrica tiene interacciones debida a la carga eléctrica, incluyendo las muón (µ): El segundo sabor de los leptones

interacciones magnéticas.eléctricas; una con carga fuerte tiene cargados (en orden creciente de masa); su carga interacciones fuertes, etc. eléctrica es -1. interacción fundamental: En el Modelo Standard las interacciones fundamentales son la fuerte, la carga de color: La cantidad numérica que neutra: Tener una carga neta igual a cero. electromagnética, las débil, y la interacción determina la intensidad con que la partícula Si no se especifica lo contrario, usualmen-gravitacional. De acuerdo con la teoría existe al participa en las interacciones fuertes. Los quarks y

te se refiere a cargas eléctricas. menos una interacción fundamental más, que es gluones tienen carga de color distinta de cero. responsable de las masas de las partículas fundamentales. Cinco tipos de interacciones son neutrino (n): Un leptón sin carga eléctrica. Los carga eléctrica: La magnitud que determina la los necesarios para explicar todos los fenómenos neutrinos participan solamente en las interaccio-intensidad con que la partícula participa en las físicos observados. nes débiles y gravitacionales, y por eso son muy interacciones electromagnéticas .

difíciles de detectar. Hay tres tipos conocidos de interacción fuerte: La interacción responsable de neutrinos; todos ellos son muy livianos y colisionador: Acelerador en el cual dos haces, que la ligadura de los quarks, antiquarks, y gluons para posiblemente tienen masa cero. viajan en direcciones opuestas, son guiados hasta formar hadrones. Las interacciones fuertes enfrentarse para producir colisiones de alta residuales proveen la fuerza de ligadura nuclear. neutrón (n): Un barión con carga eléctrica cero; es energía, entre las partículas de un haz y las del

un fermión con una estructura básica de dos otro. interacción gravitacional: La interacción entre quarks down y un quark up (mantenidos juntos por partículas debida a su masa/energía. gluones). El componente neutro de un núcleo confinamiento: Propiedad de la interacción fuerte;

atómico está hecho de neutrones. Los diferentes los quarks o los gluones nunca son hallados isótopos de un mismo elemento, son distinguibles interacción residual: Interacción entre aislados sino solamente dentro de objetos por tener un número diferente de neutrones en sus compuestos de color neutro. objetos que no portan una carga pero que núcleos. están formados por constituyentes que sí

cuanto: La menor cantidad discreta de cualquier tienen esa carga. Aunque algunas núcleo: Una conjunto de neutrones y protones que magnitud (plural cuantos). substancias químicas involucran iones forman el corazón de un átomo (plural: núcleos).

eléctricamente cargados, la mayor parte electrón (e): La partícula, eléctricamente cargada, partícula: Un objeto subatómico con de menor masa y, por lo tanto, absolutamente de la química se debe a interacciones

estable. Es el leptón más común; tiene carga masa y carga definidas. electromagnéticas residuales entre eléctrica -1.

átomos eléctricamente neutros. La partícula fundamental: Una partícula sin

interacción residual fuerte entre protones estable: Que no decae. Una partícula es subestructura interna. En el Modelo Standard los y neutrones, debida a las cargas fuertes quarks, leptones, fotones, gluones, bosones W+, estable si no existe proceso por el cual la de sus quarks constituyentes, es la W-, y Z son fundamentales. Todos los demás partícula desaparece y en su lugar

objetos están hechos a partir de éstos. responsable de la ligadura del núcleo.aparece una partícula diferente.

part ícula subatómica: Cualquier kaón (K): Un mesón formado por un quark extraño fermión: Cualquier partícula que tiene momento (strange) y un antiquark-up (o anti-down), o bien partícula pequeña, comparada con el angular intrínseco (spin) impar semi entero (½, por un un antiquark-extraño y un quark up (o tamaño de un átomo. 3/2, ...), medido en unidades de h-barra. Como una down). consecuencia de este momento angular peculiar,

los fermiones obedecen una regla llamada el partícula virtual: Una partícula que existe leptón: Un fermión fundamental que no participa Principio de Exclusión, que establece que dos solamente por un lapso extremadamente corto y en las interacciones fuertes. Los leptones fermiones no pueden existir en el mismo estado al en un proceso intermediario. El principio de eléctricamente cargados son: los electrones (e), mismo tiempo. Muchas de las propiedades de la incerteza de Heisenberg permite una aparente los muones (µ), las partículas tau (t), y sus materia ordinaria surgen como consecuencia de violación de la conservación de energía. Sin antipartículas. Los leptones eléctricamente esta regla. Los electrones, protones, y neutrones embargo, si se observan solamente el decaimiento neutros son llamados neutrinos (n ). son todos fermiones, lo mismo que todas las inicial de la partícula y el producto final del

partículas de materia fundamentales, tanto decaimiento, se ve que la energía se conserva. quarks como leptones. masa: vea masa en reposo.

pión (p): El tipo de mesón de menor masa; los fotón: La partícula portadora de las interacciones piones pueden tener cargas eléctricas de +1, -1, o masa en reposo: La masa en reposo (m) electromagnéticas. 0. de una partícula es la masa dada por la

energía de la partícula aislada (libre), en gluón (g): La partícula portadora de las positrón (e+): La antipartícula de un reposo, dividida por el cuadrado de la interacciones fuertes. electrón.

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Principio de Exclusión de Pauli: vea fermiones creciente de masa); su carga eléctrica es -1/3. sabor: Nombre usado para designar los diferentes tipos de quarks (up, down, strange, charm --o

principio de incerteza: El principio cuático, quark charm (encanto) (c): El cuarto quark (en encanto--, bottom, top) y para los diferentes tipos formulado por primera vez por Heisenberg; orden creciente de masa); tiene carga eléctrica de leptones (electrón, muón, tau). Para cada sabor establece que no es posible saber exactamente la +2/3. de un leptón existe el correspondiente sabor del posición x y el ímpetu p de un objeto al mismo neutrino. En otras palabras, el sabor es una tiempo. Lo mismo sucede con la energía y el quark down (d): El segundo sabor del quark (en cantidad que distingue los diferentes tipos de tiempo (vea partícula virtual). orden creciente de masa); su carga eléctrica es - quarks/leptones. Los quarks y leptones de

1/3. diferentes sabores tienen diferente masa. En el protón (p): El hadrón más común; es un barión con caso de los neutrinos todavía no sabemos si tienen carga eléctrica +1 igual, opuesta a la del electrón. quark extraño (s): El tercer sabor de un quark (en masa o spin: Ímpetu angular intrínseco, en Los protones tiene una estructura básica de dos orden creciente de masa); tiene carga eléctrica - unidades de h-barra, donde h-barra=h/2= quarks up y un quark down (que se mantienen 1/3. 6.58x10^(-34) Js. juntos a causa de los gluones). El núcleo de un átomo de hidrógeno es un protón. Un núcleo con quark top (t): El sexto sabor de los quarks (en orden tau (t): El tercer sabor de un leptón cargado (en carga eléctrica Z contiene Z protones; por eso el creciente de masa); tienen carga eléctrica 2/3. Su orden creciente de masa); tiene carga eléctrica -1. número de protones es lo que distingue los masa es mucho mayor que la de cualquier otro diferentes elementos químicos. quark o leptón. teoría del big bang: La teoría de un

universo en expansión que comenzó quark (q): Un fermión fundamental que sufre las quark up (u): El sabor de menor masa de un quark;

como un medio infinitamente denso y interacciones fuertes. Los quarks tienen carga tiene carga eléctrica 2/3. caliente. El instante inicial se denomina el eléctrica de +2/3 (up, charm, top) o bien -1/3

(down, strange, bottom) en unidades de la carga rastreo: La reconstrucción de la "traza" dejada en Big Bang. del protón. un detector por el pasaje de una partícula a través

de él. traza: El registro de la trayectoria de una partícula quark bottom (b): El quinto quark (en orden cuando atraviesa un detector.

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LIMA - ASUNCIÓN - SAO PAULO - LIMA

Srs.: Paolo Chavez y Edgar TapullimaE-mail: reservas4@domireps.com.pe

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Los destinos a visitarse corresponden a: CATARATAS DE IGUAZÚ e HIDROELÉCTRICA DE ITAIPÚ, así como destino final Sao Paulo - Brasil.

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Punto de Vista

SOBRE LA CRISIS ENERGÉTICA ACTUAL En aplicación del contrato, deben haberse efectuado ya ocho ofertas públicas, por lo que cabe preguntar: ¿dónde estuvieron

El Decreto Legislativo 1041, recientemente promulgado, el Ministerio de Energía y Minas (MEM), que es el responsable de establece (cláusula cuarta y quinta disposición transitoria) que asegurar el abastecimiento oportuno y eficiente del suministro los mayores costos derivados por la incapacidad de TGP eléctrico, y Osinergmin, responsable de supervisar la ejecución (Transportadora de Gas del Perú S.A.) de transportar gas natural del contrato, que no actuaron para asegurar la capacidad en volumen suficiente para operar la capacidad instalada en las mínima de transporte de gas natural de Camisea necesaria para turbinas a gas, con el fin de satisfacer la demanda del SEIN satisfacer la demanda y evitar la crisis energética actual?. El PBI (Sistema Eléctrico Interconectado Nacional), serán pagados en del Perú viene creciendo en forma sostenida desde hace 7 años un 50% por los usuarios. y la tasa de crecimiento anual de la demanda de electricidad es

20 % mayor a la tasa de crecimiento del PBI, por lo que el Esta situación se origina porque el tramo Humay (Pisco) – Lurín crecimiento de 8.3 % y 10.8 % de la demanda eléctrica tenida en del gasoducto Camisea - Lima , se encuentra operando a su los dos últimos años eran fácilmente previsibles para cualquier máxima capacidad transportando 280 MMPCD (millones de especialista en el tema. Por lo tanto, la crisis energética actual pies cúbicos por día) estando en incapacidad de satisfacer la no es producto del crecimiento, como se ha dicho, sino demanda actual de los usuarios de gas natural ( domiciliar, consecuencia de la ineptitud y negligencia de los responsables vehicular, industrial, generadores de electricidad) dando lugar a del Sector Energía.una situación de congestión del gasoducto.

Este hecho pone en evidencia el incumplimiento por parte de TGP del contrato de concesión de transporte de gas natural suscrito con el gobierno del Perú el 9 de diciembre de 2000, que en la cláusula 14.2 es tab lece que la capac idad garantizada del gasoducto será de 380 MMPCD desde su puesta en servicio (agosto de 2004) hasta el sétimo año de operación. Para cubrir los costos del servicio garantizado los usuarios de electricidad vienen pagando desde noviembre de 2002 la Curiosamente, para explicar la crisis actual , se ha dicho que el denominada garant ía de red bajo (?) precio del gas natural impide la construcción de

principal, en adición a las tarifas que pagan los usuarios de gas centrales de ciclo combinado y centrales hidroeléctricas y se ha natural. Es decir que los usuarios de electricidad han pagado, y llegado a proponer que se doble su precio. Y resulta tragicómico pagan, por una suerte de take or pay para disponer de una que quienes hacen este planteamiento sean los mismos que se capacidad de transporte de 380 MMPCD, la utilice o no. opusieron vehementemente el año 2002 a que Electroperú

construya una central de ciclo combinado de 450 MW a ser Sin perjuicio de las consecuencias legales de este puesta en servicio simultáneamente con Camisea el 2004 y, incumplimiento contractual con el Estado, y con los usuarios de años antes, promovieron un dispositivo prohibiendo la electricidad, TGP debe asumir todos los sobrecostos que en la construcción de centrales hidroeléctricas porque, generación de electricidad origine la incapacidad de transporte supuestamente, impedía el desarrollo del proyecto Camisea.de gas natural señalada, independientemente de los contratos particulares que tenga TGP con los generadores de electricidad. Un hecho positivo que hizo la actual administración del MEM fue En consecuencia, el gobierno debe proceder a la modificación el cambio de la fórmula de reajuste de los precios del gas natural del Decreto Legislativo 1041 y los dispositivos relacionados, de Camisea, independizándolos de la evolución de los precios como la Resolución Ministerial 358-2008-MEM/DM, a fin de no del petróleo, y limitándolos a un nivel que permita que el gas perjudicar a los usuarios de electricidad con un injustificado natural se convierta en un factor que incremente la aumento tarifario. Asimismo, el gobierno debe iniciar de competitividad internacional de los bienes y servicios inmediato las acciones que correspondan por el incumplimiento producidos en el país y que permita mejorar el bienestar de la contractual de TGP señalado. población nacional.

Por otro lado, el contrato de concesión de transporte El problema del sector eléctrico peruano no es el precio del gas mencionado define, como característica de operación del natural. El problema es que la oferta es oligopólica y sistema de transporte, el concepto de capacidad mínima que mercantilista, que actúa como un cartel, por lo que para su deberá tener el gasoducto diariamente durante la vigencia del análisis no sirven las reglas de juego de un mercado libre plazo contractual; estableciendo la cláusula 3.1 que la competitivo. Si hubiese competencia y el sistema eléctrico fuese capacidad mínima en el City Gate (Lurín) será 155 MMPCD o la económicamente eficiente, sería absurdo que los generadores requerida para atender la demanda. Para determinar esta pidan que se incremente el precio del insumo que requieren demanda, el anexo 2a de dicho contrato establece que TGP para producir. Pero, lo que sucede es que se ha implantado un realizará semestralmente ofertas públicas de capacidad de mecanismo perverso que premia la ineficiencia: a mayor transporte, ofertando una capacidad igual a 450 MMPCD menos ineficiencia del sistema, mayor ganancia de los generadores. la suma de las capacidades ya contratadas a firme a la fecha de Por lo tanto, en un sistema en el que no existe competencia real, la convocatoria. La capacidad mínima será la suma de las a ninguno de los operadores le interesa mejorar la eficiencia del capacidades ya contratadas mas las capacidades solicitadas sistema porque va contra sus propios intereses, que es durante el proceso de oferta pública. maximizar sus utilidades.

Ing. Teófilo Casas RivasConsultor en Temas Energéticos

Por eso, es urgente revisar el modelo de cálculo tarifario que se aplica en el país a fin de establecer las condiciones para que exista un sistema eléctrico económicamente eficiente que permita el equilibrio entre los legítimos intereses de los empresarios y los usuarios. Como consecuencia, se tendrán las condiciones para promover la inversión en centrales hidroeléctricas, de ciclo combinado y de ciclo simple que la operación óptima del sistema, tanto técnica como económica, requiera.

Empresa dedicada al servicio de la Industria Nacional en el rubro de Reparaciones Electromecánicas, tales como:

- Reparación de Motores Eléctricos (AC, DC)- Reparación de Generadores- Reparación de Transformadores- Reparación de Máquinas Eléctricas (Máquinas de soldar, Interruptores en 10 KV y otros)

Servicio de Campo:- Mantenimiento IN SITU de Motores Eléctricos (AC, DC), Generadores de Grupos Electrógenos, de Centrales Hidráulicas, Eólicas), Generadores, Transformadores, Subestaciones Eléctricas.

Servicio Especializado:- Mantenimiento predictivo con Equipo Digital BAKER (Evaluación de la condición de los arrollamientos de las Máquinas Eléctricas)- Mantenimiento de Conmutadores Bajo Carga (MR)

Gra

fiM

AX

4

86

-91

95

14

15

Uniformidad de Criterios para Proyectos Electromecánicos

TIPO DE INSTALACIÓN ÍTEMMÉTODO

INSTALACIÓNDE

DESCRIPCIÓN

MÉTODODE INSTALACIÓNDE REFERENCIA

TUBERÍA EMPOTRADA

59Conductores aislados o cables unipolares en tubo empotrado en

1)pared de mamposteríaB1

60Cables multipolar en tubo empotrado en una pared de

1)mampostería B2

1

La resistividad térmica de la mampostería es no mayor de 2 K·m/W . 1)

DUCTO ENTERRADO

70Cable multipolar dentro de un tubo o en conducto de cables enterrado

D

2

71Cables unipolares en tubo o en conducto de cables enterrado

D

CONDUCTORES DIRECTAMENTE ENTERRADOS

72Cables unipolares o multipolares enterrados: Sin protección contra

2)los daños mecánicos D

73Cables unipolares o multipolares enterrados: Con protección adicional

2)contra los daños mecánicos D

3

2) la resistividad térmica del suelo es del orden de 2,5 K·m/W . Para resistividades del suelo menores, la capacidad nominal de corriente para cables directamente enterrados es especialmente mayor que para cables en ductos.

La inclusión de cables directamente enterrados en este ítem es satisfactoria cuando

En cooperación con la Dirección General de Electricidad del Ministerio de Energía y Minas la revista EIC inicia la difusión del actual Código Nacional de Electricidad para su correcta utilización por parte de los proyectistas y contratistas de obras.

CÓDIGO NACIONAL DE ELECTRICIDAD UTILIZACIÓN

PRINCIPALES MÉTODOS DE INSTALACIÓN

(NTP 370.301 - IEC 60364-5-523)

Para el cálculo de la carga de los circuitos debe tomarse en cuenta la Sección 050 del Código Nacional de Electricidad Utilización, sobre la base de este cálculo se efectúa el dimensionamiento de los conductores o cables. Para el dimensionamiento de los conductores y cables es importante considerar el método de instalación, es decir, cómo serán instalados los conductores o cables, ya sea en tuberías empotradas, en canalizaciones, directamente enterrado, etc. A continuación se muestran los principales métodos de instalación usados en nuestro medio.

I. CABLES Y CONDUCTORES

NOTA : Cabe señalar que el método de instalación de los ítems 1 y 2 de la Tabla 4 del Código Nacional de Electricidad Utilización, corresponden a conductores aislados o cables instalados en tubo en una pared, siendo esta pared térmicamente aislada; es decir, esta pared contiene en su interior un material con conductancia térmica de no menos de 10 W/m2.K . Un ejemplo de aplicación sería las construcciones con “drywall” cuyo interior sea rellenado con material térmicamente aislante.

En la página Web del Ministerio de Energía y Minas: (http://www.minem.gob.pe/archivos/dge/legislacion/codigonacional/sustentacion/indice.pdf) se encuentra publicado el Manual de Sustentación del Código Nacional de Electricidad Utilización 2006.

En la Sección 050 se dan varios ejemplos de cálculo de cargas, de los cuales a continuación se presentan el cálculo de la carga de un edificio de departamentos.

II. EJEMPLOS DE CÁLCULO DE CARGAS

16

CANALES EN EL SUELO

50Conductores aislados o cable unipolar en canal en el piso

B1

4

51 Cable multipolar en canal en el piso

B2

CANALIZACIÓN ABIERTA O VENTILADA

56Cable unipolar o multipolar en un ducto de cable abierto o ventilado

3)tendido horizontal o verticalmente B1

5

3) áreas donde el

acceso es restringido a personas autorizadas, de forma tal que la reducción de la capacidad de corriente nominal y el riesgo de incendio debido a la acumulación de desechos pueda ser prevenido.

Se recomienda que estos métodos de instalación sean más usados solamente en

BANDEJAS PORTACABLES

30Sobre bandeja de cables no perforada

31

Sobre bandeja de cables no perforada

E o F

Con punto 4 de la 1)Tabla 52-E1

32Sobre soportes o sobre una malla de alambre

E o F

6

34 Sobre bandeja de escalera E o F

CCon punto 2 de la

1)Tabla 52-E1

1) Para ciertas aplicaciones, puede ser más apropiado el uso de factores específicos, por ejemplo la Tabla 5-E

17

Ejemplo 1:Usando los pasos previos:

Una edificación tiene 12 departamentos con calefacción eléctrica, 4 del tipo A, 4 del tipo B y 4 del tipo C. Usando el equipo de conexión con operación no continua, y usando conductores RHW-90 de la Tabla 2; se calculan los siguientes alimentadores tal como son los requerimientos de los departamentos individuales.La acometida principal es de 220 V, trifásico, 3 hilos.Las cargas en las unidades de vivienda son las siguientes:

Cargas Tipo A Tipo B Tipo CÁrea en m2 80 90 100Cocina en kW 12 14 14Calentador de agua en kW 3 3 3Secadora de ropa en kW 4 4 4Calefacción eléctrica en kW 4 5 6

La edificación requiere un tablero para alimentar las siguientes cargas: - 15 kW de 220 V, para calentador eléctrico con termostato propio en el área común; - 6 kW de 220 V para iluminación general (incandescente); - Tres de 6 kW, 220 V, monofásico para secadores; - 4,5 kW para las máquinas lavadoras; - 8,5 kW para iluminación con fluorescente de los garajes; - Cuatro de 5 kW, 220 V, monofásico para tanques de agua caliente; - 20 puestos de tomacorrientes libres para calentador de automóviles; - Un motor para ascensor de 20 A, 220 V, trifásico, tres hilos.

Pasos:(1) Cálculo de la carga de cada tipo de departamento:

Tipo A Tipo B Tipo C(a) No se aplica (N/A)(b) (1) (a) (i) - Primeros 45 m2 de área 1 500 1 500 1 500(c) (1) (a) (ii) - Siguientes 45 m2 de área 1 000 1 000 1 000(d) (1) (a) (iii) - Siguientes 90 m2 o fracción — — 1 000(e) (1) (a) (iv) - Cargas de espacios con calefacción eléctrica

de acuerdo al Regla 270-116(2) (a) y (b)- Primeros 10 kW al 100% 4 000 5 000 6 000

saldo al 75% — — —(f) - Carga de cocina, primeros 12 kW 6 000 6 000 6 000

saldo al 40% — 800 800(g) Otras cargas sobre los 1 500 W al 25% del factor de demanda

- secadores de ropa 4 kW x 25% 1 000 1 000 1 000- calentadores de agua 3 kW x 25% 750 750 750

Total en Watts 14 250 16 050 18 050

(h) Dimensionamiento de alimentadores, 220 V, trifásico, 3 hilos. 37,4 A 42,2 A 47,4 A

(2) Las cargas de las unidades de vivienda, menos la carga de calefacción ambiental eléctrica (050-202-3(a)).

Tipo A : 14 250 – 4 000 = 10 250Tipo B : 16 050 – 5 000 = 11 050Tipo C : 18 050 – 6 000 = 12 050

(a) La unidad de vivienda con mayor carga 12 050x100% = 12 050 W(b) Las dos siguientes 2x12 050x65% = 15 665 W(c) Las dos siguientes (12 050 + 11 050)x40% = 9 240 W(d) Las siete últimas (3x11 050+ 4x10 250)x30% = 22 245 W

Total 59 200 W

(3) Cálculo de la carga total de calefacción ambiental eléctrica, Regla 50-202 (3) (d)

Tipo A 4 x 4 000 = 16 000 WTipo B 4 x 5 000 = 20 000 WTipo C 4 x 6 000 = 24 000 WTotal 60 000 W

Usando los factores de demanda de la Regla 270-116(2)(a) y (b)Primeros 10 kW al 100% = 10 000 WEl resto ( 60 000 - 10 000) al 75% = 37 500 W

Total 47 500 W

(4) La Regla 050-202(3)(d) no se aplica.

(5) Cálculo de las cargas fuera de los departamentos, al 75% del factor de demanda:Calefacción eléctrica áreas comunes 15 kW x 75% = 11 250 WIluminación general 6 000 x 75% = 4 500 WSecadores (3 x 6 000 ) x 75% = 13 500 WMáquinas lavadoras 4 500 x 75% = 3 375 WIluminación de garajes 8 500 x 75% = 6 375 WTanques de agua caliente (4 x 5 000) x 75% = 15 000 WTomacorrientes / automóviles 20 x 1 200 x 75% = 18 000 WMotor del ascensor 18,91 x 220 x 1,73 x 75% = 5 398 W

Total 77 398 W

Nota: Todas las cargas exteriores a los departamentos son asumidas como cargas continuas.

(6) Total de cargas continuas del paso (5) 77 398 W;

(7) El dimensionado de los equipos de conexión no marcados y usando el conductor RHW-90 de la Tabla 2, Regla 050-104(5) se requiere (77 398 x 125%) = 96 748 W

(8) Carga total Paso (2) 59 200 WPaso (3) 47 500 WPaso (7) 96 748 WTotal 203 448 W

(9) La corriente nominal mínima del equipamiento es 203 448 / (220 x 1,73) = 534 A .

18

Ejemplo 2:Usando las cargas del Ejemplo 1 de la Regla 050-202 (1), (2) y (3), se calcula la capacidad mínima de los conductores del alimentador requerido para alimentar las cargas fuera de las unidades de vivienda.

Alimentador del edificio (cargas fuera de los departamentos).El dimensionamiento del alimentador del edificio usando la Regla 050-202(4):

Calefacción ambiental eléctrica – usar factores de demanda de 270-116(3)(b)15 000 x 75% = 11 250 Wiluminación general = 6 000 Wsecadoras (3 x 6 000) = 18 000 Wlavadoras = 4 500 Wiluminación del garaje = 8 500 Wtanques de agua caliente (4 x 5 000) = 20 000 Wtomacorriente para autos 20x1 200 = 24 000 Wmotor del elevador 10,95 x 380 x 1,73 x 1,25 = 8 996 WTotal 101 246 W

Si es que el equipo no está marcado o no indica en la placa de características, que puede operar continuamente al 100% de su capacidad nominal según 050-104(4) y se utiliza un conductor con aislamiento PVC 70 °C de la Tabla 2, y todas las cargas son continuas, la carga mínima en watts es 101 246 / 80% = 126 558 W.

La corriente nominal mínima del equipamiento es 126 558/(380 x 1,73) = 192 A

Si es que el equipo está marcado para operación continua al 100% de su corriente nominal según la Regla 050-104(4) y se utiliza un conductor con aislamiento de PVC 70 °C de la Tabla 2, y todas las cargas son continuas, la carga mínima en watts es 101 246 W;

La corriente nominal mínima del equipo es de 101 246/(380 x 1,73) = 154 A .

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Protección para Diseños en Instalaciones Eléctricas

INTERRUPTOR DIFERENCIAL

ALTERNATIVAS PARA LA INSTALACIÓN DE LOS DIFERENCIALES

un interruptor diferencial se basa en la existencia de un toroide que encierra los conductores que alimentan a una carga o circuito.

ternativas de instalación de los En dicho toroide se reciben los campos interruptores diferenciales en conjunto magnéticos de cada una de las corrientes con los interruptores termomagnéticos que transportan los conductores dentro de un tablero de protección.encerrados. Si se trata de dos corrientes de sentido opuesto los campos Protección Diferencial magnéticos serán también opuestos, o para el circuito principal

Quizá para muchos de los usuarios en sea, se contrarrestan entre si.nuestro país hablar del interruptor Consistiría en colocar a la salida del diferencial signifique comentar sobre un Eso significa que a corrientes iguales y interruptor termomagnético general de producto nuevo de invención reciente. opuestas el campo magnético resultante un tablero de distribución un interruptor Recién por la mención en el Código en el toroide es nulo, por lo tanto no se diferencial general, que pueda detectar Nacional de Electricidad (CNE) y por la activa el mecanismo de disparo del las fugas de corriente que se produzcan obligatoriedad de su uso caemos en la interruptor diferencial. en cualquiera de los circuitos derivados.necesidad de informarnos sobre el tema.

Solo cuando hay una diferencia de Sin embargo el Interruptor Diferencial no corrientes es que aparece un campo es un producto nuevo, al contrario: magnético resultante en el toroide que desde hace muchos años el interruptor es capaz de activar el mecanismo de diferencial es un producto de uso disparo del diferencial.obligatorio en muchos países.

La diferencia de corrientes es causada La misión de un interruptor diferencial es precisamente porque parte de la detectar la aparición de fugas de corriente, corriente se ha desviado por otro camino producidas por contactos accidentales de (If = corriente de fuga) debido a un Hay que tener mucho cuidado con esta partes que en condiciones normales contacto accidental. opción. La razón es que el interruptor deberían estar aisladas de la corriente diferencial en la cabecera disparará eléctrica. Ejemplos típicos son los En un tablero eléctrico la obligatoriedad cuando detecte una corriente de fuga contactos de partes del cuerpo con partes de su uso radica en que el interruptor aguas abajo igual o superior a la vivas de corriente, que pueden derivar en diferencial es capaz de proteger en los corriente diferencial de disparo.electrocuciones peligrosas, o bien los casos de fugas de corriente que pueden contactos de conductores con aislamiento dañar seriamente la salud de personas. Esto significa que si en alguno de los deficiente a partes metálicas, que pueden Los interruptores termomagnéticos no circuitos se produce una corriente de provocar excesos de consumo o tienen esta función ya que su misión es fuga igual o superior, por ejemplo a los recalentamientos (que incluso podrían otra : proteger al conductor eléctrico del 30 miliamperios (valor de corriente derivar hasta en incendios). circuito contra sobrecorrientes (sean diferencial nominal más frecuente para

sobrecargas y cortocircuitos).Entonces estas aplicaciones) entonces este estamos hablando de que ambos tipos interruptor diferencial abrirá el circuito de dispositivos, el termomagnético y el general (desde la cabecera).diferencial, deben incluirse en la instalación de un tablero eléctrico de Obviamente si pensamos en un protección para brindar una seguridad interruptor general que alimenta a una integral. gran cantidad de circuitos esta solución

no es muy práctica desde el punto de El interruptor diferencial complementa vista funcional, ya que es incómodo también a la puesta a tierra ya que brinda pensar en un corte general de

La misión de un interruptor diferencial es la protección contra los contactos alimentación por una fuga producida disparar y abrir el circuito donde se directos de partes del cuerpo a partes solo en uno de los circuitos derivados.puedan estar produciendo este tipo de energizadas de algún circuito. Como se fallas. sabe la puesta a tierra está orientada solo Quizá esto sea aceptable en una

a la protección de contactos indirectos, instalación doméstica con pocos El principio de funcionamiento: pero no de contactos directos. circuitos y en ausencia de actividades

del tipo comercial o de oficina, pero pensar en esta solución para una instalación de un edificio, industria, oficinas no es nada recomendable.

Este es un tema que muchas veces La justificación de una menor inversión genera confusiones y malos entendidos. por utilizar un solo interruptor diferencial Queremos a continuación dar algunas no siempre va a resultar coherente en

El principio básico de funcionamiento de pautas sencillas para entender las al- este caso.

Ing. Fernando Vargas CanoTicino del Perú S.A.

20

Protección Diferencial requiere un interruptor diferencial por Hemos explicado brevemente el por grupos de circuitos cada circuito. Sin embargo la respuesta concepto de funcionamiento de un

en seguridad y funcionalidad definitiva- interruptor diferencial para el caso de los mente es mejor y recomendable. sistemas de dos fases o unipolar +

neutro. En resumen: diferencia de La capacidad de carga del corrientes mayor a la corriente diferencial Interruptor Diferencial nominal = disparo.

Este aspecto también es importante Para el caso de los circuitos trifásicos considerar. ¿Cual es la máxima corriente hay que decir que la protección de carga a la que va a ser sometido cada diferencial implica un interruptor que interruptor diferencial?. Se debe tener en recibe en su toroide de funcionamiento

Una segunda opción es agrupar cuenta que un interruptor diferencial no las tres corrientes de fase del circuito + circuitos derivados y proteger cada dispara ni por sobrecargas ni por la corriente del neutro si la hubiera. El grupo por un solo interruptor diferencial. cortocircuitos, por lo tanto si se le disparo se producirá cuando la En este caso el interruptor termomagné- somete a una sobrecarga constante sin sumatoria fasorial de las corrientes tico general, a la cabecera deriva aguas la protección adecuada los daños son encerradas por el toroide sea un valor abajo a un grupo de interruptores muy probables en el dispositivo. diferente de cero y llegue al valor de diferenciales y cada uno de estos corriente diferencial nominal del interruptores diferenciales deriva a su Para evitar esto debemos elegir dispositivo.vez aguas abajo a los interruptores adecuadamente la corriente nominal de termomagnéticos que protegen a sus carga del interruptor diferencial teniendo ¿Cuándo ocurre esto?. La suma fasorial de respectivos circuitos. en cuenta la corriente nominal del las tres corrientes en un sistema trifásico

interruptor termomagnético instalado solo es diferente de cero cuando exista El riesgo de una interrupción general aguas arriba. Una regla útil es la una desviación de corriente (fuga) en el total desaparece aunque se mantiene el siguiente: sistema. De no haber fuga, incluso con riesgo de interrupciones parciales de corrientes desbalanceadas en el sistema cada grupo de circuitos. La corriente nominal (o de carga) del trifásico la suma fasorial sigue resultando

interruptor diferencial debe ser igual o cero, y por lo tanto el interruptor diferencial Por eso, si se utiliza esta solución no mayor a la corriente nominal (o de no dispara. Esto resuelve una de las es conveniente agrupar en exceso disparo) del interruptor termomagnéti- preguntas y dudas frecuentes respecto a circuitos bajo la protección de un co conectado aguas arriba. la preocupación de que un desbalance en único diferencial. las cargas de un circuito trifásico provoque

Por ejemplo , si un circuito derivado tiene la apertura del interruptor diferencial sin El Código Nacional de Electricidad un interruptor termomagnético de 16 A necesidad que haya fuga.vigente menciona un máximo de 3 de corriente nominal, el interruptor circuitos por cada interruptor diferencial, diferencial aguas abajo debe ser por lo aunque consideramos que el criterio del menos de 16 A de corriente nominal o un ingeniero proyectista es fundamental en valor superior (podría ser también 25 A, Tener en cuenta conceptos como los estos casos. por ejemplo). La razón es muy sencilla: mencionados arriba para entender el

Si se presenta una sobrecarga en el funcionamiento y las alternativas de Hay que tener en cuenta en las circuito sabemos que solo el interruptor conexión del interruptor diferencial.soluciones de protección general y termomagnético instalado aguas arriba protección por grupos de circuitos, del diferencial disparará por este tipo de Es bueno precisar que si bien la función mencionadas anteriormente , que la falla. más importante de dicho dispositivo es suma de corrientes de fuga o residuales la protección de las personas contra de los circuitos derivados provocarán el Entonces debemos estar seguros que el contactos accidentales que puedan disparo del interruptor diferencial aguas interruptor diferencial jamás debe ser causar riesgos de electrocuciones arriba, si es que esta suma llega al valor sometido a una corriente de carga que peligrosas, el interruptor diferencial de corriente diferencial nominal de dicho supere su valor nominal, y es el también es un medio que protege a los interruptor diferencial escogido. interruptor termomagnético aguas circuitos e instalaciones contra los

arriba, el que lo impedirá.. daños causados por fugas de corriente, Protección Diferencial causas frecuentes de recalentamientos por cada circuito derivado En las soluciones de protección peligrosos y excesos de consumo.

diferencial por grupos de circuitos , o por un solo diferencial en la cabecera del Muchas veces, a nivel industrial se circuito (mencionadas arriba) es donde utilizan interruptores diferenciales con hay que tener especial cuidado de que este fin de evitar las corrientes por falla se cumpla esta regla, pues los riesgos de aislamiento, para la protección de las de sobrecarga en un diferencial son instalaciones. También es bueno mayores. mencionar que si bien la mayoría de

interruptores diferenciales son del tipo El caso de los circuitos trifásicos AC (que significa que trabajan con ondas

sinusoidales) hay otros dispositivos Esta definitivamente es la solución especiales que pueden conectarse a funcional más conveniente ya que circuitos que presentan un nivel independiza la protección diferencial de importante de componentes transitorios cada circuito derivado. Simplemente, en la onda de corriente, como ocurre en aguas debajo de cada interruptor aquellas instalaciones donde las cargas termomagnético derivado se instala un predominantes son equipos electrónicos interruptor diferencial. El aspecto que como ordenadores o equipos médicos. podríamos señalar como inconveniente Este tipo de interruptores diferenciales es que la inversión es mayor ya que se recibe el nombre de inmunizados o HPI.

CONCLUSIONES

La revista EIC inicia con esta entrevista, la presentación de Destacan entre sus servicios, los realizados en:empresas nacionales que han desarrollado tecnología propia dentro de sus actividades y que sirven como ejemplo de • EGESUR: - Rehabilitación de Casa Fuerza y constancia y perseverancia en el desarrollo a nivel país. Servicios Auxiliares de la Central

Hidroeléctrica Aricota I, Dentro de las empresas nacionales que se dedican a trabajos comprendiendo:de reparaciones de máquinas eléctricas así como a la - Rebobinado total, montaje y compatibilidad de diseños para mejorar sus condiciones puesta en servicio de Generador operativas esta AEI Ingenieros. TOSHIBA de 14,000 kva-11,000

Volt. 3 fases-60 HZ-720 RPM.El Ing. Leoncio Daniel Aguilar Sánchez – Gerente General de AEI, - Reparación y mantenimiento de 04 terminó sus estudios en la Universidad Nacional de Ingeniería Transformadores TOSHIBA de 9.4 en 1969 con el titulo de Ingeniero Mecánico Electricista. MVA - 66/10.5 KV.

Inició sus actividades como Ingeniero en la empresa FRESA- • SOCIEDAD MINERA - Reparación de tres Electroimanes Taller Brown Boveri; durante su permanencia se destacó como CERRO VERDE S.A.: de 25 Toneladas, 220 VDC,un profesional responsable y con ansias de superación a través 174.3 Ampde los valores que mostró desde sus inicios y que son los que actualmente pone de manifiesto en cada una de las actividades • EMPRESA AGRO - Reparación de Generadorque desarrolla en AEI Ingenieros. INDUSTRIAL Sincrono de 4500KVA-500 Volt

LAREDO S.A.A.: 3600 RPM. E n 1 9 7 8 A E I Ingenieros inició sus • CIA. MINERA - Fabricación de Bobinas para actividades con un ANTAMINA S.A.: Motor de Molino de Bolas deequipo de trabajo 15,000 HP – 3130 Volt.que se reducía a una - Fabricación de Bobinas paraS e c r e t a r i a , u n Motor SAG Mill de 20,142 KWT é c n i c o y u n 4950 Volt.Ingeniero. Hoy con - Montaje de estas bobinas en los mas de 30 años, la Motores de los Molinos SAG y e m p r e s a e s t a Molinos de Bolas.c o n s t i t u i d a p o r - Reparación y Mantenimiento de aproximadamente Motores de diversas potencias de 100 personas que hasta 800 KW - 4000 voltios.operan en 2 plantas

que están ubicadas en Jr. Huancabamba Nº 1059, Breña y en Av. Alfonso Ugarte Nº 532 Cercado de Arequipa.

Cabe destacar que el Ing. Aguilar con esa visión de servicio para satisfacer las necesidades de las empresas: eléctricas, mineras, industriales, cementeras, comerciales y agrícolas ha conseguido que AEI establezca un sólido nexo de apoyo destinado a satisfacer las exigencias de sus Clientes con un eficiente control de calidad.

Los servicios técnicos que ofrece AEI Ingenieros comprenden la reparación, montaje, mantenimiento y puesta en servicio de los equipos que conforman toda instalación eléctrica, tales como: subestaciones, transformadores de potencia, distribución y medición y también motores y generadores de CA y CC, interruptores, seccionadores, tableros de MT y BT, así como la asistencia técnica permanente para la solución de los problemas eléctricos que se pueden presentar en el funcionamiento de las instalaciones eléctricas de sus clientes

AEI privilegia la buena calidad del servicio que brinda a sus Clientes a plena satisfacción de estos, antes que los beneficios y rentabilidad de los mismos dentro del corto plazo.

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22

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Winche - El Porvenir.

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de 20 MVA. SE TINTAYA

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de la Central de Misapuquio, AREQUIPA.

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• Reparación en general de Motores y Generadores Asíncronos, Sincronos y DC estacionarios y de Locomotora de diversas potencias hasta de 300 HP, 6600 Voltios.

• Reparación y Mantenimiento de Transformadores de hasta 4500 KVA – 24000 Voltios.

• ETECEN: - Reparación de Conmutador Bajo Carga de Transformador de • Montaje in situ de Transformadores de Transmisión de 50/50/30 MVA, S.E. ICA hasta 50 MVA 220 KV y servicios a los Conmutadores Bajo

Carga.• YURA S.A.: - Mantenimiento integral, incluyendo

regeneración de aceite de Dentro de las Empresas a las que prestan servicio se transformador de encuentran:20 MVA-138/6.6 KV (Cuzco).

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• Cia. De Minas Buenaventura• UNIDAD MINERA - Instalación y puesta en servicio • Cia. Minera Condestable

YAULIYACU S.A.: de 02 Bancos de condensadores • Volcan Cia. Minerade 600 y 450KVA-2000 VoltS.E. • EgesurSAN CARLOS. • Backus y Johnston

• Etecen• HIDROSTAL S.A.: - Transporte, instalación y puesta • Yura

en servicio de transformador de 28 • E.M. YauliyacuMVA, 60/10 KV. • Hidrostal

• Electro Sur Medio• ELECTROSURMEDIO: -Transporte, montaje y puesta en • Red de Energía del Perú

servicio de 2 transformadores de 5 MVA y 7MVA, 60/10 KV.

23

Rebobinado rotor del generador Toshiba14000 KVA / 11 KV

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Eventos Internacionales

Katharine N. FierroGerente WADE Perú

El 17 de julio del 2008 en las instalaciones de la Torre 3 del Club Empresarial de San Isidro, La Alianza Mundial para Energía D i s t r i b u i d a : W o r l d A l l i a n c e f o r Decentralized Energy (WADE) realizó su presentación oficial en el Perú organizando la primera Conferencia Internacional sobre “Cogeneración y Eficiencia Energética.” Este evento se realizó mediante un esfuerzo conjunto del equipo de WADE Perú y el Comité Peruano del Concejo Mundial de E n e r g í a ( W E C P e r ú ) . A s i m i s m o , agradecemos el auspicio otorgado por las empresas Suez Energy, Siemens y Turbomach.

La conferencia se realizó con un programa completo con la participación de altos oficiales de los ministerios de energía de Estados Unidos, Italia, Perú, altos funcionarios de WADE y WADE Peru, el Comité Peruano del Concejo Mundial de Energia y las empresas Sudamericana de Fibras, Suez Energy, Siemens y Turbomach.

El objetivo de la conferencia fue presentar la necesidad de incrementar la participación de las tecnologías de energia distribuida, difundir las leyes y reglamentos relacionados sobre cogeneración y eficiencia energética, promover el ahorro y uso eficiente de energía y presentar experiencias exitosas de cogeneración en el Peru, tecnologías disponibles.

David Sweet, Director Ejecutivo de WADE presentó los productos globales y servicios locales de WADE; su labor promoviendo el uso de energia distribuida, sistemas de cogeneración y el modelo económico de WADE que calcula el impacto de la energia distribuida en comparación con la generación centralizada. Katharine Fierro, Gerente de WADE Peru, presentó los resultados del estudio sobre el “Potencial Tecnológico de Cogeneración en el Perú. Dicho estudio determinó que en el Perú existe un potencial tecnológico de cogeneración de 547 MW (sector industrial 78%, minero 13%, refinero 9% y servicios 4%) y US$ 973,15 millones (oportunidad de negocio para BANCOS, PROVEEDORES DE EQUIPOS, INDUSTRIALES, CONSULTORES, EMSEs y ESCOs).

La concurrencia de la conferencia fue exitosa demostrando el alto interés de las empresas, proveedores, clientes y gobierno en promover y desarrollar las tecnologías de cogeneración con gas natural para acelerar el cambio de la matriz energética peruana que se traducen a la vez en ahorros para los usuarios y una mayor eficiencia energética.

Como producto de las reuniones con los proveedores se ha identificado una nueva línea de negocio para los sistemas de cogeneración con micro turbinas, para atender la demanda insatisfecha de las pequeñas y medianas y empresas (PYMES) peruanas.

Los próximos eventos que se realizarán en Lima Perú son los siguientes: 1) Respuesta de America Latina al Cambio Climático 2) Prospectos para un mercado de Gas natural en America Latina. En Buenos Aires WADE promueve el evento de Mesa Redonda de Energia y Mercado de Carbon en el Cono Sur.

On July 17, 2008 at the premises of Tower 3 of the Business Club of San Isidro, the World Alliance for Decentralized Energy (WADE) made its official presentation in Peru or ganiz ing the f i r s t Int ernat ional Conference on "Cogeneration and Energy Efficiency. "This is a joint initiative between Wade global (WADE), Wade Peru and the Peruvian Committee of the World Energy Council (WEC Peru). Also, we appreciate the support of the sponsors to this venue: Suez Energy, Siemens and Turbomach.

The conference was conducted with a full programme with the participation of senior officials from the ministries of energy in the United States, Italy, Peru, senior WADE and WADE Peru, the Peruvian Committee of the World Energy Council and the companies Sudamericana de Fibras, Suez Energy, Siemens and Turbomach.

This conference aimed to present the need to increase the participation of distributed energy technologies, disseminate laws

and regulations related to cogeneration and energy efficiency, promote savings and efficient use of energy and cogeneration and present successful experiences in Peru, and available technologies for cogeneration.

David Sweet, Executive Director of Wade presented the global products and services of local Wade; his work promoting the use of distributed energy, cogeneration systems and WADE economic model that calculates the impact of distributed energy in comparison with centralized generation. Katharine Fierro, Country Manager of Wade Peru, presented the results of the study on "Potential Cogeneration Technologies in Peru.” The study found that in Peru there is a technological potential of 547 MW cogeneration (78% industry, mining 13%, refining 9% and services 4%) and U.S. $ 973.15 million (business opportunity for banks, providers Equipment suppliers, industrial co's, consultants, and EMSEs ESCOs).

The high attendance of the conference demonstrated the high interest of companies, suppliers, customers and government to promote and develop cogeneration technologies with natural gas to accelerate the shift of the Peruvian energy matrix which translates to savings in time for users and greater energy efficiency.

As a result of meetings with suppliers it has been identified a new line of business for cogeneration systems with micro turbines, to meet the unmet demand for small and medium enterprises (SMEs) in Peru.

The upcoming events to be held in Lima Peru are as follows: 1) Latin American Response to Climate Change 2) Prospects for a natural Gas Market in Latin America.

SEMINARIO INTERNACIONAL INTERNATIONAL SEMINAR “COGENERACION Y EFICIENCIA ENERGETICA” “ENERGY CO-GENERATION AND EFFICIENCY”

El 17 de Julio se realizó el Seminario indicado On July 17 the International Seminar “Energy en Lima – Perú organizado por el Comité Co-Generation and Efficiency” was held in the Peruano del Consejo Mundial de la Energía – city of Lima – Peru, organized by the Peruvian WEC y The World Alliance For Decentralized Committee of the World Energy Council – WEC Energy - WADE, en el que expusieron notables and The World Alliance for Decentralised especialistas mundiales y nacionales como Energy - WADE, in which international and Mrs. Barbara McKee, Directora de la Oficina local specialists lectured, such a Mrs. Barbara de Comercio de Carbon del Departamento de McKee, Director, Office of Coal & Power Import Energía USA, Mr. David Sweet, Director & Export. US Department of Energy; Mr. David Ejecutivo de la Alianza Mundial para la Energía Sweet, Executive Director, World Alliance for Distribuida – WADE, Mrs. Gloria Piña, Decentralised Energy (WADE); Mrs. Gloria Directora del Área de Latinoamérica y El Caribe Piña, Regional Coordinator for Latin America del WEC, Ing. Gustavo Navarro, Director and the Caribbean of the World Energy Council General de Hidrocarburos e Ing. Jorge –WEC -, Gustavo Navarro, Director General of Aguinaga, Director General de Electricidad del Hydrocarbons, and Jorge Aguinaga, Director Ministerio de Energía y Minas del Perú. General of Electricity of the Ministry of Energy

and Mines of Peru. All lecturers referred to En el Seminario se trataron temas de gran t h e m e s o f g r e a t i m p o r t a n c e a n d importancia y vigencia mundial y para nuestro transcendence to the world and our country. país como “Cogeneración y su Rol para Main topics included were: “Co-Generation promover sostenibilidad”, “Escenario Global para la Energía Distribuida”, and its Role to Promote Sustainability”, “Global Scenario for Distributed “Perspectivas de la Cogeneración en el Perú y su potencial tecnológico Energy”, “Perspectives for the Co-Generation in Peru and its Nationwide nacional”, “Desarrollo de la explotación del gas en el Perú y Proyección Technological Potential”, “Development of the gas exploitation in Peru and Futura”; Asimismo se expuso el Proyecto de Cogeneración que desarrolla Future Projection”.actualmente la empresa industrial Fibras Sudamericana y se han conocido los desarrollos actuales y futuros en tecnología para Cogeneración y Also, the industrial firm Sudamericana de Fibras presented the Co-Energía Distribuida que llevan a cabo empresas mundiales como Generation project which is being developed in Lima. So did other groups SIEMENS, Suez Energy y Turbomach SA. like Siemens, Suez Energy, and Turbomach on current technological

developments which are being applied in several worldwide projects Este evento ha sido una oportunidad para conocer de cerca las indudables regarding Co-Generation and Distributed Energy.ventajas de la Cogeneración para alcanzar una mayor eficiencia energética. The event has been a magnificent opportunity to know firsthand, the

undoubted advantages of the Co-Generation and the Distributed El Comité Peruano del WEC está integrado por las principales Empresa e Generation to achieve energy efficiency in the development and use of Instituciones, así como destacados consultores del Sector Energía y su energy resources and those of the electrical systems.Directiva está presidida por el Ing. Guillermo Castillo Justo y su Secretaria Ejecutiva por el Ing. Oscar Miranda G. El Consejo Mundial de la Energía – The Peruvian Committee of WEC includes the main Companies and WEC y su Comité Peruano han desarrollado un programa de reuniones a lo Institutions and also outstanding consultants of the Energy Sector of the largo del año en el que se han tratado importantes asuntos como country and is Chaired by Guillermo Castillo Justo, Eng. and its Executive “PETROQUIMICA A BASE DEL GAS DE CAMISEA – ASPECTOS Secretariat by Oscar Miranda G. Eng. The World Energy Council – WEC and ECONÓMICOS Y EMPRESARIALES”. its Peruvian Committee are developing a program of meetings along the

year in which nationwide interest important matters have been discussed Luego el referido Seminario sobre Cogeneración y Eficiencia Energética y such as “Petrochemistry based on Camisea gas – Economical and posteriormente la Conferencia sobre “Biocombustibles: La Otra Opción Entrepreneurial Aspects”, after the above mentioned “International Energética.” Seminar Energy Co-Generation and Efficiency”, and, afterwards the

Conference “Biofuels: The Other Energy Option”. REPRESENTANTE PERUANO ASISTIRA A CONFERENCIA DE LIDERES EN ENERGIA EN LONDRES PERUVIAN REPRESENTATIVE INVITED TO ENERGY LEADERS SUMMIT IN

LONDON El Ing. Guillermo Castillo Justo ha sido invitado por el Consejo Mundial de la Energía y por la revista Finantial Times, para asistir al ENERGY LEADERS Eng. Guillermo Castillo Justo has been invited by The World Energy Council SUMMIT que se realizará en Londres, el 14 y 15 de Setiembre. A esta (WEC) and Finantial Times Magazine, to be at the ENERGY LEADERS importante reunión concurren dirigentes empresariales e institucionales SUMMIT to convene in London, September 14 and 15th. At this important de los cinco continentes, para escuchar presentaciones y participar en meeting, executives of corporations and institutions will meet to attend discusiones, en este caso en particular, sobre las energías renovables. and discuss dissertations on renewable energy matters.

El Ing. Castillo es Presidente del Comité Peruano del Consejo Mundial de la Mr. Castillo is Chairman of the Peruvian Chapter of the World Energy Energía. De Latinoamérica, además del Ing. Castillo, ha sido invitado el Council. Along with him, Mr. Norberto de Franco Medeiros, WEC's Vice Ing. Norberto de Franco Medeiros, Vicepresidente para Latinoamérica y el President for Latin America and the Caribbean, has also been invited.Caribe del Consejo Mundial de la Energía.

When returning, Mr Castillo will publish / lecture on considerations and A su retorno el Ing. Castillo publicará las principales consideraciones y conclusions of the conference. He has been invited at VIP status.conclusiones de esta importante conferencia, a la cual ha sido invitado.

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Ing. Guillermo Castillo JustoPresidente Comité Peruano

Consejo Mundial de la Energía

EDIFICIOS VIRTUALES DE LA CIUDAD DEL FUTUROMEJORAMIENTO SOSTENIDO DE INGRESOS DE LA POBLACIÓN

Utilizando las herramientas de creatividad e innovación en forma sistemática y modular, el autor propone con ejemplos y vivencias el Mejoramiento Sostenido de Ingresos de la Población, a través de la Reconstrucción y Construcción de Pueblos y Localidades con Edificios Virtuales del Futuro. El cimiento de estos edificios sociales que tiene la característica de constante lo propone con los siguientes elementos:

• Humanismo. Poner al centro de desarrollo al ser humano.• Boom del desarrollo. Integración de la “experiencia” de los adultos con las “nuevas ideas y tecnología” de los jóvenes.• Integración institucional. Organizaciones Sociales, Universidades, Iglesia, Sector Privado y Gobiernos: Central, Regional, Local.• Economía Sustentable. Sistema Económico, formado por cuatro rubros o iconos: Desarrollo Económico, Desarrollo del

Conocimiento y el Trabajo, Equilibrio Ecológico y la Democracia Participativa.

www.bybmanegement.comgerencia@bybmanagement.com

Ing. Oscar Bravo V.

Publicaciones

La Revista EIC promueve la difusión de libros y publicaciones que relaciona la temática de los sectores energéticos y electricidad con la situación actual y los planteamientos para un desarrollo sostenido y sostenible. Estos libros proporcionan los enfoques y herramientas para analizar la utilización de relevadores y sistemas digitales de protección.

Pedidos al correo electrónico:

eic_otsac_94@hotmail.com

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Cogeneración y Eficiencia Energética

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• La feria, convocada por IFEMA se celebrará del 12 al 14 de mayo en los pabellones 7 y 9 de la FERIA DE MADRID.

• Una iniciativa que permite disponer de 40.000 metros cuadrados de superficie, en respuesta a las necesidades de crecimiento demandadas por las empresas expositoras

• Las fechas dotarán a GENERA de una mayor identidad individual y visibilidad y, con ello, un mejor posicionamiento en el circuito europeo de ferias del sector y repercusión en el ámbito profesional.

La positiva trayectoria de GENERA en sus últimas ediciones, reflejada en su creciente oferta expositiva y en las cifras de visitantes, así como en los buenos resultados registrados en la pasada convocatoria, celebrada por primera vez con carácter anual, representa un paso adelante para la puesta en marcha de esta iniciativa que significa un importante avance en la consolidación y posicionamiento de GENERA en el circuito europeo de ferias del sector. Para esta décimo segunda edición se está trabajando en la elaboración de un completo programa de Jornadas Técnicas, en el que se abordarán los temas de la actualidad sectorial.

Organizada por IFEMA, GENERA´09 contará, una vez más, con el respaldo institucional del IDAE, Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía, que ocupa la presidencia de su Comité Organizador, del que también son miembros las principales asociaciones y organismos vinculados al sector de las energías. Entre ellas se encuentra AAEE, Asociación de Autogeneradores de Energía Eléctrica; AEE, Asociación Empresarial Eólica; AOP, Asociación Española de Operadores de Productos Petrolíferos; APPA, Asociación de Productores de Energías Renovables; ASIF, Asociación de la Industria Fotovoltáica; ASIT, Asociación Solar de la Industria Térmica; ATECYR, Asociación Técnica Española de Climatización y Refrigeración; CENER, Centro Nacional de Energías Renovables; CIEMAT, Centro de Investigaciones Energéticas Medioambientales y Tecnológicas; Cogen España, la Comisión Nacional de Energía; El Foro de la Industria Nuclear Española; la Dirección General de Desarrollo Rural, del Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación; La Dirección General de Industria, Energía y Minas de la Comundiad de Madrid, Área de Medio Ambiente y Servicios a la Ciudad del Ayuntamiento de Madrid; la Oficina Española de Cambio Climático, del Ministerio de Medio Ambiente; REE, Red Electrica de España, y UNESA, Asociación Española de la Industria Eléctrica.

La oferta de GENERA´09 comprenderá los sectores correspondientes a Energía Solar (térmica y Fotovoltaica); Cogeneración; Biomasa; Eólica; Hidráulica; Residuos; Hidrógeno y Pila de Combustible; Carbón; Gas; Petróleo, y otras energías. Un contenido especialmente recomendado para profesionales de consultorías, ingenierías, construcción, comercio; usuarios industriales de energía; fabricantes y distribuidores de equipos; instaladores y empresas de mantenimiento; promotores de proyectos energéticos; universidades y centros de investigación; prescriptores y promotores inmobiliarios; Administraciones Públicas y en general, todos los profesionales relacionados con el mundo de la eficiencia energética y medioambiental.

INFORMACIÓN: Ana UruñuelaJefe de Prensa – GENERA91 722 50 93 anau@ifema.es

12-14Mayo2009

12-14Mayo2009

09FERIA INTERNACIONAL DE

ENERGÍA Y MEDIO AMBIENTE

FERIA INTERNACIONAL DE

ENERGÍA Y MEDIO AMBIENTE

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FE DE ERRATAS

En el artículo Telemedicina Inalámbrica publicado en la Revista EIC Año No. XIII, No. 47 – 2008 se omitió considerar que uno de los autores, el Ing. Sergio Salas Arriarán, pertenece también al INICTEL-UNI Instituto Nacional de Investigación y Capacitación en Telecomunicaciones donde viene realizando trabajos de investigación para la aplicación de las telecomunicaciones en el campo de la bioingeniería orientadas a mejorar los servicios de salud de la población peruana.

DESNATURALIZAN HABILIDAD PROFESIONAL DE profesional” haciendo como su principal tarea la de fiscalizar los INGENIEROS pagos de cotizaciones de sus asociados. Y finalmente, se afecta Ing. Luis Mejía Regalado (1) a los propios ingenieros colegiados no sólo en sus expectativas luismejiaregalado@yahoo.es de mejorar su competitividad a través de su Colegio Profesional,

sino ante la posibilidad de ser hasta expulsados del CIP en caso El Colegio de Ingenieros del Perú tiene la responsabilidad de de no contar temporalmente con recursos económicos.acreditar la “habilidad profesional”, a efecto que ésta sea la garantía de la plena competencia ética y técnica de los El crecimiento económico y el desarrollo del país necesitan de ingenieros que lo integran. Asumiendo que esta habilidad una ingeniería altamente competitiva, pero a su vez que esté a la corresponde a un valor, el Colegio de Ingenieros del Perú (CIP) altura de los requerimientos tecnológicos y las seguridades que viene haciendo esfuerzos para alcanzar ese propósito a través le requieren la sociedad y los agentes productivos. No hay otra de programas de capacitación continua y la futura manera de alcanzar esas metas, sino a través de una institucionalización de la certificación profesional, precisamente permanente actualización profesional que sea valuable y para evitar que el estar habilitado pueda subsumirse al puntual acreditable periódicamente, de modo que la “habilidad pago de cuotas sociales. profesional” sea un valor tangible y no se reduzca a un recibo de

pago.Estas acciones corren el peligro de truncarse al ser aprobado el

(2) Por esta razón, se requiere no sólo dejar sin efecto las citadas Decreto Supremo N° 016-2008-VIVIENDA y lamentablemente disposiciones del aludido decreto supremo, sino algunas de sus disposiciones se orientan en un sentido inverso simultáneamente proceder a una genuina reforma del CIP al señalado. Dicha norma debió reglamentar los mecanismos destinada a que cumpla a cabalidad sus responsabilidades con para asegurar el ejercicio de una adecuada habilidad la sociedad, con la única prioridad de poner al servicio del país profesional. Debió establecer, asimismo, las regulaciones para una ingeniería de calidad técnica y ética.que las entidades públicas y privadas estén efectivamente

obligadas para que el ejercicio de la ingeniería esté a cargo de En esta misma perspectiva, se hace también indispensable profesionales habilitados.instituir la certificación profesional. Este instrumento se hace necesario, pues el mercado laboral exige también Sin embargo, la citada norma ha obviado todos estos aspectos. requerimientos avanzados de especialización profesional en los En su reemplazo –y pese a no tener competencia para intervenir diferentes campos de la ingeniería. Por ello, es necesario crear en la vida institucional del CIP- el Poder Ejecutivo ha dispuesto esta nueva institucionalidad que posibilite que los ingenieros restringir el concepto de la habilidad profesional exclusivamente puedan acceder voluntariamente a la certificación profesional al “estar al día en sus aportaciones”, estableciendo además que que acredite si genuinamente está plenamente capacitado para en caso de su atraso serán de aplicación arbitrarias y ejercer una actividad especializada.draconianas sanciones de multa de S/. 1,750 y la suspensión y

expulsión de un colegiado si hubiera reiteración.Esta certificación debería tomar en cuenta los años de servicio, las calificaciones de estudios, de investigación, la docencia y la En el extremo del error, el citado decreto ha omitido la efectiva práctica profesional así como la participación en un Curso-Taller aplicación de sanciones para aquellas personas que fungen de ambos con un puntaje mínimo. Para dicho efecto, su concrecióningenieros colegiados sin serlo, ni tampoco posibilita sancionar podría ser implementada por el CIP en coordinación con a quienes contratan a personas para realizar actividades reconocidas entidades públicas y privadas, nacionales e propias de la ingeniería sin acreditar su condición de ingenieros internacionales, que garanticen los niveles calidad requeridos.colegiados.

(1) Ex Presidente del Capítulo de Ingeniería Eléctrica del Consejo ¿Puede ser esto razonable?. Ciertamente que no. Se afecta a la Departamental de Lima del CIP.sociedad, pues al envilecer el concepto de habilidad profesional

(2) Reglamento de la Ley Nº 28858 que autoriza al CIP para supervisar a los se dejan de lado todas las garantías que ésta debería ofrecer. Se profesionales de Ingeniería de la República.debilita al CIP, pues lo transforma en una suerte de “SUNAT

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Opinión sobre Reglamento D.S. 016-2008-VIVIENDA

SEMINARIO TALLER: PROYECTOS CON MICROSOFT PROJECT TEMA: Capacitar al participante en el uso eficiente del Microsoft Project como una herramienta útil en la Gestión de Proyectos.EXPOSITOR: Ing. Miguel Angel CabanillasDESARROLLO DEL EVENTO: Grupo de clases, máxima 11 participantes

GRUPO 1: viernes 3 octubre / GRUPO 2: 10 octubre / GRUPO 3: 18 octubre en horarios de 8:30 am a 5:00 pm.Total de horas por grupo : 7 horasINFORMES: Oficina del Capítulo, telefax: 4229139, correos electrónicos: eléctrica@ciplima.org.pe / electrica1@ciplima.org.pe

COLEGIO DE INGENIEROS DEL PERÚCONSEJO DEPARTAMENTAL DE LIMA

CAPÍTULO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA

PROGRAMA ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL ORGANIZADO POR CAPITULO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA

SEMINARIO INTERNACIONAL AMR / AMI PERU 2008

Del 25 al 27 de agosto del presente año se realizó en las modernas instalaciones del Hotel Las Dunas (ICA) el Seminario Internacional AMR/AMI Perú 2008, organizado por Elster Medidores S.A. filial del Grupo Elster empresa líder en el mundo en tecnología de medición; contó con la participación de expositores del Grupo Elster de Alemania, Estados Unidos, Argentina, Brasil, Colombia, Venezuela y Perú así como la presencia del Gerente Regional de América del Sur Ing. Roberto Frenk.

El seminario mostró la automatización e integración de los sistemas de medición usando los diferentes medios de comunicación como PLC, radio frecuencia, Ethernet, telefonía fija y celular y soluciones locales mixtas. En el evento se mostraron las últimas tecnologías utilizadas así como proyectos realizados en Estados Unidos, Europa y América Latina; al seminario asistieron por el Perú los principales ejecutivos de las 13 empresas de distribución de energía eléctrica como gerentes generales, gerentes comerciales y jefes de grandes clientes.

AMR/AMI o Energía Inteligente

Situación de la telemedición en el Perú

era un sistema unidireccional y competía en países como el nuestro con los bajos costos de lectura de medidores, sin embargo con el desarrollo en los últimos años de las comunicaciones hoy podemos mostrar AMI o sistemas automáticos de medición.

Un sistema de medición remota da grandes ventajas a las empresas eléctricas y a los usuarios por que permite conocer en línea el consumo de energía eléctrica así como otros parámetros relacionados como valores instantáneos de corriente, tensión, factor de potencia, armónicos, diagramas de carga, etc.; esta información es muy importante para las diferentes áreas de la empresa eléctrica así como de los usuarios ahorrando esfuerzos en tomar información aislada.

Para poder realizar un sistema de medición automática se requiere una estación local que es una PC con el software respectivo y canal de comunicación ubicada en la empresa eléctrica; un medio de comunicación que puede ser telefonía fija o celular, Ethernet, PLC, radio frecuencia, satélite, etc.; Elster trabaja con cualquiera de estos medios; y los puntos remotos que son los medidores con tarjeta de comunicación de donde se va a extraer la información.

En el seminario realizado se ha mostrado todas las tecnolo-gías en sistemas de telemedición desarrolladas por Elster tanto para medidores Elster como para marcas de medidores usando Energy Axis, Meridian, Coronis, Guardian y solucio-nes locales; algo muy importante es que Elster ha mostrado proyectos ya desarrollados y que están funcionando o en proceso de implementación en países de América y Europa; también se han mostrado proyectos hechos en el Perú como un sistema local en el Lima Mall Plaza Sur así como los sistemas Meridian en Electro Sur Medio de Ica y SEAL de Arequipa.

A continuación mostraremos los principales trabajos técnicos presentados no sin antes agradecer a todos los participantes del Perú y del extranjero que haciendo un alto en sus actividades y recorriendo grandes distancias han acudido al llamado de Elster Perú.

Hasta hace pocos años la medición de energía eléctrica se realizaba solamente con medidores electromecánicos y en forma manual; con el desarrollo del tiristor y las comunicacio-nes los medidores electrónicos comenzaron a desarrollarse en forma vertiginosa y con costos muy bajos, las empresas eléctricas migraron muy rápido hacia la medición electrónica. En el Perú se tiene medidores electrónicos en un 90% de los instalados y un 100% de los nuevos medidores a instalar; a pesar de esto todas las lecturas se realizan en forma manual ocasionando serios problemas técnicos y logísticos a las empresas.

El crecimiento de la demanda, la complejidad de los parámetros a medir, reducción de pérdidas, acceso difícil de algunos puntos, calidad del servicio entre otros hicieron que las empresas eléctricas piensen en automatizar las lecturas de los medidores. El AMR o lectura automática de medición fue el inicio, este método tuvo inconvenientes debido a que

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Desarrollo Tecnológico paraSistemas de Medición

Ing. Marco Banda MoranteGerente General, Elster Medidores S.A. - PERU

Ing. Antonio AchingGerente de Ventas BUE, Elster Medidores S.A. - PERU

Quisiera empezar por definir el termino telemetría, sistema No. puntos remotos:200 puntos (A1350)que, a través de señales eléctricas, permite conocer a Sector:Submedición C&Idistancia las indicaciones de un instrumento de medida, la Sistema: ELSTER Propiotelemedición permite saber a distancia lo que marca una Medio de Comunicación: Red RS485 / ETHERNETsonda meteorológica. Beneficio principal:Lectura y facturación automatizada

La definición general con las diferencias entre AMR y AMI. Sociedad Eléctrica del Sur Oeste S.A. - ArequipaAMR: Automatic Meter Reading es el sistema de medición No. puntos remotos:25 puntos (A1RL+ y A3RL)automático para reemplazar o mejorar la lectura manual del Sector:Comercial e Industrial (C&I)ciclo mensual de facturación. Sistema: ELSTER - MeridianAMI: Advance Meter Infraestructure es el sistema que Medio de Comunicación: GSM (CSD) – CLAROproporciona dos vías en cada punto remoto y ofrece una Beneficio principal:Lectura automatizada para grandes variedad de funciones que van mas alla del ciclo de factura- clientesción e interacción con el cliente y el usuario.

Electro Sur Medio S.A. - IcaNo. puntos remotos:80 puntos (A1RL+)Sector:Comercial e Industrial (C&I)Sistema: ELSTER - MeridianMedio de Comunicación: IDEN – NEXTELBeneficio principal:Lectura automatizada para puntos de balances de energía

Algunas reflexiones cada una de las soluciones de Telemetría• Cuantifique el ahorro que su empresa tendría en lecturas

de medidores, proceso de facturación y control de perdidas, entre otros?

• ¿Qué problemas técnicos, de personal, logísticos, informáti-cos etc. Que son NO CUANTIFICABLES desaparecerían o disminuirían en los procesos del día a día de su área?

• ¿Qué herramientas se generarían para realizar los Problemática y Soluciones para la realidad peruana: estudios que contribuyan al desarrollo y rapidez de la

información de su área y en consecuencia de la empresa?Bajos costos de lectura • Con que sistemas que están actualmente funcionando en Identificar las áreas o puntos donde ocurren pérdidas su empresa podría “conversar” el sistema de telemedición, constantes y considerables, las cuales justifiquen que la de modo que se automaticen y fusionen procesos? inversión para un sistema de telemedición, el cual será • ¿Qué valor agregado puede dar a sus clientes?rentable y convincente mediante el uso de indicadores de • ¿La tecnología aplicada es la idónea para su empresa? inversión (Por Ejemplo: ROI) teniendo en cuenta por ejemplo la infraestructura instalada,

topología geográfica de la región o las necesidades de sus Precio de nuevo suministro regulado clientes?Lograr que el cliente adquiera los equipos para el beneficio de • ¿Qué haría con el tiempo y recursos que sobran?la empresa distribuidora como el propio, ya que puede tener acceso a sus lecturas de facturas con lo cual genera un valor agregado que compensa el gasto adicional.

Puntos remotos muy alejados o de difícil accesoCrear alianzas con empresas de telecomunicaciones que aseguren tarifas cómodas, aprovechando el vinculo actual con las mismas por el servicio de telefonía. O crear una red propia para asegurar una comunicación con estos puntos (Por ejemplo: Radio frecuencia a 900Mhz)

Uso en exceso de recursos en fechas de lecturaAutomatizar el proceso de lectura empezando por las rutas de lectura críticas (Mayor riesgo, tiempo, etc) las cuales por lo general son las más alejadas o de difícil acceso.

Otros Problemas que son resueltos con un sistemas de telemedición AMR o AMI :

• Errores de toma de lectura• Lecturas no tomadas en fecha• Reclamos por una mala facturación• Generación de reportes para otras áreas• Tiempo para análisis y simulaciones• Aseguramiento de la información

Vista General del Sistema Meridian• ETC...

Meridian es un sistema de información creado para la ¿Quien utiliza AMR/AMI en el PERU?adquisición y análisis de datos de los medidores Elster del segmento Comercial & Industrial.-Centro Comercial Lima Plaza Sur - Lima

Canal de Comunicación

Sistema de medición Meridian

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Ing. Miguel OutumuroGerente Técnico BUE, Elster Tavira Venezuela

El Meridian ayuda a eliminar los errores de lectura al adquirir, En el siguiente gráfico se muestra la arquitectura del sistema almacenar y validar los datos en forma automática en una Meridian base de datos permitiendo el acceso local y remoto de las diferentes áreas de la empresa y aplicaciones como por ejemplo a control de perdidas, facturación; recolecta y adapta los datos del medidor.

Principales aplicaciones del Meridian:

• Análisis de perfil de carga y registros históricos• Información detallada y eventos de medidores• Información del consumo e información general

El Meridian es una plataforma modular y flexible que permite • Análisis de instrumentación y archivo histórico

empezar a trabajar con la funcionalidad que se requiere y • Eventos de la línea y de comunicaciones

añadir nuevas funciones con la llave de actualización; como • Análisis de transacciones

es un sistema modular y actualizable puede ser instalado • Análisis de balance, tarifario y personalizado

para un solo usuario o multiusuario con acceso por Internet; como es flexible se adapta a los requerimientos locales como el idioma local, convención de los números, acceso restringi-do de la información mediante password, definición de cálculos y reportes.

El Meridian tiene como objetivo principal proveer una solución integral para recolectar la información almacenada en los medidores Elster y convertirla en una valiosa informa-ción de negocios

Características y funciones:

Meridian ofrece:

• La adquisición de datos de los medidores programada o En conclusión Meridian basa su potencialidad en la manual, a través de línea telefónica PSTN, ISDN, información que obtiene de los medidores Elster, es una GSM900, GDPD, red de PC's TCP/IP. herramienta diseñada para la obtención procesamiento y

• Importación de archivos de datos. análisis de la información y deben ser utilizados por empre-• Proporciona herramientas para el mantenimiento de las sas que cuentan con personal capacitado para desarrollar

bases de datos. estos proyectos.• Procesamiento de los datos entregando herramientas Web

para el ingreso, edición y eliminación de datos, efectúa cálculos definidos por el usuario, entrega reportes configurados por usuario y valida datos.

• Permite intercambiar datos usando la red LAN, email, y todas las herramientas de Microsoft Office.

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Almuerzo de Bienvenida Representantes de Elster y Edelnor S.A.

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Presentación de Energy Axis- Omar Díaz (USA) Representantes de Elster y Distriluz

Presentación de L. González (Argentina) Representantes de Electro Sur Este S.A. y Elster

Presentación de B. Cuitiño (Alemania) Representantes de Luz del Sur y Elster

Con representantes de Electro Sur Medio S.A. Todos los asistentes al Seminario

RESUMEN

Sistemas de almacenamiento de energía

Situación energética actual, el fin de los combustibles fósiles.

RESUM

the resources is not available, to produce A estas alturas, nadie puede discutir la energy.necesidad de utilización de fuentes de energías renovables como alternativa a Palabras Clave: Energías Renovables, los combustibles fósiles, con el fin de Hidrogeno, Energía Eólica, Electrólisis.mitigar entre otros efectos, el impacto que conlleva la utilización de estos últimos en Key Words: Renewable Energies, la atmósfera terrestre. Hydrogen Wind Energy, Electrolysis

Pero las energías renovables se caracterizan por una propiedad intrínseca que hay que tener en cuenta: se dispone de ellas únicamente en el momento en el que existe el recurso que actúa como fuente primaria, es decir, los “molinos” producen electricidad cuando hay viento ó las huertas fotovoltaicas cuando hay sol, y que cuando este recurso no se encuentra disponible (viento/sol), ello conlleva a una producción energética nula, de ahí el adjetivo asociado a las energías renovables de no “gestionables”.

España es un país puntero a nivel internacional en energías renovables, destacando de forma notable en el campo de la energía eólica. Ello ha causado la existencia de muchos parques eólicos distribuidos a lo largo y lo ancho de toda la península, pero el propio carácter de nogestionable está conllevando a la búsqueda de sistemas de almacenamiento energético intermedios, con el fín de poder llegar a prescindir al 100 % de las fuentes primarias basadas en combustible fósiles.Entre todos los sistemas de almacenamiento energético para las energías renovables, el hidrógeno es un candidato firme.

Actually, renewable energies are taken an important role into electricity generation, in order to mitigate the CO2 emissions, which are producing the Climate Change. Spain, is a special case where wind energy has been developed for several years, so the percentage wind energy producing is really high, but as a renewable energy, this energy is only available, when primary resources exist, in this case the wind, and in cases in which it does not exit, production is reduced drastically, so, it necessary to develop energy storage systems, in order to increase the amount wind energy introduce into the electrical system, in order to be able to control the production.

One sotage method propose is produce hydrogen, in order to be use later when

energía renovables, ha de existir un sistema de almacenamiento intermedio de energía, para poder cubrir las demandas energéticas en los momentos en los que no existe recurso renovable.

Existen multitud de sistemas de almacenamiento de energía que se pueden utilizar con las energías

Hay multitud de artículos que se han renovables como:escrito sobre previsiones de las reservas de petróleo, y a veces entre sí son muy • En forma de campos magnéticos dispares en cuanto a las fechas (superconductores).pronosticadas, pero todos tienen un • En forma de energía cinética (volantes punto en común al afirmar que, más de inercia).pronto que tarde, estos se van a agotar, y • En forma de energía electroquímica en un plazo de tiempo que no va más lejos (pilas, baterías electroquímicas y pilas de dos generaciones. regenerativas).

• En forma de energía potencial Por dar algunas fechas orientativas [1] las (centrales de bombeo hidraúlicas, aire reservas probadas de petróleo darían comprimido).para mantener el ritmo actual de • En forma de energía electrostática consumo para 41 años, en el caso del gas (súper condensadores).natural para 64 años. Y no hay que haber • En forma de energía química: cursado una carrera universitaria para Producción de hidrógeno.darse cuenta que se están dando unos plazos temporales muy cortos, en Con el f in de poder hacer una comparativa con la historia de lo que compara t i va para d i s t ingu i r l a llamamos como planeta Tierra. aplicabilidad de cada una de ellas a cada

caso particular se muestra la figura Como solución a esta situación siguiente, en función de la capacidad de energética tan delicada han resurgido almacenamiento en términos de con fuerza las energías renovables, es potencia, y en términos de tiempo para dec i r, fuen tes de energ ía que c a d a u n o d e l o s s i s te m a s d e directamente o indirectamente vienen de almacenamiento de energía comentados la energía que nos llega del sol, y que la anteriormente.transforman libre de emisiones de CO2 para su utilización. Ejemplo de éstas son, entre otras, la energía eólica, la fotovoltaica, la solar termoeléctrica, la biomasa, la hidráulica, etc.

Pero todas estas fuentes de energía que dependen indirectamente o directamente del sol, tienen una propiedad intrínseca que las caracteriza, como es el que su disponibilidad está condicionada a que se disponga en ese momento del recurso renovable del que deriva, por ejemplo, la energía eólica de que exista viento, la energía fotovoltaica de que exista Si realizamos una agrupación en función irradiación solar, etc. de la escala de tiempos, se obtiene la

siguiente clasificación:Por ello, si se está pensando en pasar de una sociedad que basa buena parte de su 1. Almacenamiento en el rango de los desarrollo en recursos fósiles, a otra milisegundos (aplicable a mejorar la sociedad basada 100 % en fuentes de calidad de la red eléctrica): Súper

33

Energía Eólica e Hidrógeno, una Simbiosis AnticipadaWind Energy and Hydrogen, a previous Symbiosis Announced

Ilustración – Comparativa Sistemas Almacenamiento Energético

1 1 2Ismael Aso Aguarta Dr. Luis Correas Usón , Ernest Burkhalter

1 Fundación para el Desarrollo de las Nuevas Tecnologías del Hidrógeno en Aragón (España)2 IHT Industrie Heute Technology (Suiza)

condensadores, volantes de inercia, parques eólicos actuales del orden de los La producción de energía eléctrica está baterías, centrales de bombeo, mini megavatios. s u p e r v i s a d a p o r u n a e n t i d a d c o m p r e s o r e s d e a i r e y independiente denominada Operador del superconductores. Sistema (Red Eléctrica de España) [3] .

2. Almacenamiento en el rango de En los últimos años, está tomando segundos (aplicable a eliminar importancia la generación distribuida,: fluctuaciones de energía a corto plazo): Para poder llegar a comprender la instalaciones de producción de energía Volantes de inercia, baterías, centrales simbiosis existente entre la energía eólica eléctrica de un tamaño menor que las de bombeo, mini compresores de aire y el hidrógeno, es necesario previamente convencionales, y que se suelen conectar

entender el contexto en el que se a la red de distribución(< 220 kV). Éste es 3. Almacenamiento en el rango de los enmarca la energía eólica, y sobre todo el caso de las centrales basadas en

minutos (apl icable a el iminar entender el sistema energético eléctrico fuentes de energía renovables, al tratarse fluctuaciones de energía a corto plazo): nacional, y las propias características de fuentes de energía cuya fuente Bater ías , P i las regenerat ivas , intrínsecas de la energía eólica, que se va primaria de energía se encuentra h i d r ó g e n o , a i r e c o m p r i m i d o , a exponer a continuación. dispersa en la geografía, y que según minihidráulica. normativa actual no participan en el

A fecha de enero del 2008 [2], la potencia control de la red eléctrica.4. A l m a c e n a m i e n t o s d i a r i o s y eólica instalada en España era de

estaciónales (aplicable a mitigar la 15.145 MW, Y según datos de REE, la Para atender la demanda en todo ausencia de recurso renovable): generación eólica alcanzó en 2007 los momento es necesario prever una baterías, hidrógeno, aire comprimido, 26.407 GWh, lo que supone un 10 % del reserva de generación que esté centrales de bombeo. consumo eléctrico, cubriéndose la disponible. Estas reservas se clasifican

demanda eléctrica de la siguiente forma: en tres tipos:El otro aspecto a tener en cuenta, que energía nuclear 22%, carbón 25 %, hace referencia al costo asociado a cada hidráulica 9 %, gas natural 24 % , fuel oil 2 • Reserva de regulación primaria: está uno de los sistemas de almacenamiento %, régimen especial 18 %. disponible con carácter inmediato (15 expuestos, se resume en la tabla a s), y se realiza modificando la continuación, ordenados ya según la escala La mayor parte de la energía eléctrica se frecuencia del sistema, a costa de la de tiempos comentada anteriormente. produce actualmente en grandes energía cinética almacenada en los

centrales nucleares, térmicas e ro to r e s d e l a s m á qu i n a s e n Como conclusión, se puede apreciar hidráulicas, que están conectadas funcionamiento. Este servicio debe ser como el hidrógeno puede ser una directamente a la red de transporte de proporcionado de forma obligatoria por alternativa atractiva como sistema de 220 kV ó 400 kV, con un tamaño que por los generadores en régimen ordinario.almacenamiento energético horario y lo general va desde los 300 MW a los estacional, y en un rango de potencias 1.000 MW de las centrales nucleares o • Reserva de regulación secundaria: adecuado con en tamaño actual de los las grandes centrales de carbón. está formada por centrales que varían

su producción, devolviendo al sistema a sus condiciones de funcionamiento prevista, y el tiempo de actuación de este tipo de reserva debe ser de hasta 15 min.

• La reserva terciaria entra a partir de los 15 min. A mayor reserva disponible, significa un mayor coste de la energía eléctrica.

La generación eólica tiene una propiedad característica que ya se ha comentado anteriormente de no gestionabilidad porque hasta la fecha ningún parque eólico dispone de un sistema de almacenamiento de energía intermedio, y se dispone de la energía cuando existe el recurso, en este caso el viento. Para poder comprender mejor la no “gestionabilidad” de la energía eólica se van a mostrar a continuación algunas de las características intrínsecas de la misma que la caracterizan [4].

• Desacoplamiento entre la producción y la generación.

Contexto actual de la energía eólica a nivel nacional, y características intrínsecas de la misma

Tabla - Comparativa Sistemas de Almacenamiento (Elaboración propia)

Sistema de almacenamiento Tecnología €/kW €/kWh Rengo Tiempos Eficiencia

Orden de Milisegundos: Calidad de red

Baja temperatura 300 72.000 seg 0,95Superconductores

Alta temperatura 300 500-2000 seg 0,95

Volantes de inercia Baja velocidad 280 300 seg 0,9

Baterías Ácido 175 100-200 seg 0,85

Hidráulica Presurización Nitrógeno 300 200 seg 0,7

Aire comprimido 25-50 MW 400 ¿oct-20? seg 0,5-0,7

Ultra condensadores > 2 MW

300

82.000

seg 0,95

Orden de los segundos : Mitigación de Turbulencia eólica

Acople generador (500 kW)

100

125

pocos minutos 0,95Volantes de inercia

Alta velocidad (500 kW)

25.000

350

Pocos minutos - 1 h 0,93

Ácido (1-4 MW)

175

200

Pocos minutos - 1 h 0,85Baterías

Níquel-Cadmio (1-10 MW) 245 300 Pocos minutos - 1 h 0,7

Hidráulica Presurización Nitrógeno 300 200 Pocos minutos - 1 h 0,65

Aire comprimido 25 - 50 MW

400

oct-20

Pocos minutos - 1 h 0,5-0,7

Fluctuaciones locales en el rango de minutos

Ácido (1-4 MW)

175

200

Más de 10 h 0,85Baterías

Nickel-Cadmio (1-10 MW)

245

300

Más de 10 h 0,7

Pilas Regenerativas 1-100 MW 175 200 Más de 10 h 0,7

Hidrógeno (EZ+FC) PEM/AFC (100 kW) 500-20.000 50-300 Más de 10 h 0,4

Aire comprimido Pequeño módulo 575 2 Más de 10 h 0,79

Minihidráulica 10 kW-50 MW 2.000-4000 may-15 Más de 10 h 0,87

Fluctuaciones horaria incluso estacionales

Baterías Ácido (1-4 MW) 175 200 superior a 1 dia 0,85

Hidrógeno (EZ+FC) AFC-SOFC -PEM 500-10.000 15-200 superior a 1 dia 0,59

Aire comprimido (110 -220 MW) 4150 1 superior a 1 dia 0,79

Convencional 1100 10 superior a 1 dia 0,87Bombeo

Enterrada roca 1200 50 superior a 1 dia 0,87

Ilustración 2 - Patrones de consumo y generación eólica[4]

34

En la figura siguiente se puede apreciar Por ejemplo en la siguiente figura se dar en un horizonte temporal de 2 años, en trazo verde, la producción eólica en un puede apreciar dicho margen de error que en sistemas en los que el nivel de rango horario, y en amarillo los consumos se comente. penetración de eólica es muy elevado y del sistema eléctrico en ese mismo las interconexiones con otros países no instante de notarse que la escala de los En la figura se puede apreciar como en un son las adecuadas, como se va a consumos esta corregida por un factor de horizonte temporal superior a las 9 horas comentar a continuación. 10, con el único fin de poder llegar a ver aproximadamente, existe una desviación en la misma escala esta característica, en en la previsión de producción de un 20 %. En patrón de consumos típicos a lo largo la que se puede apreciar que no existe de una semana es el que se muestra a ninguna correlación entre la generación • Variabilidad en la producción. continuación:eólica y los consumos.

La energía eólica es una fuente de energía de la cual se dispone cuando existe recurso eólico, y evidentemente cuando no se dispone de él, no existe ningún tipo de aporte de esta energía, de ahí que se dan situaciones como se muestran en las dos figuras sucesivas.

En el que se puede apreciar que el mínimo de consumos se alcanza en la madrugada

Como conclusión se puede decir que no del domingo al Lunes.existe ninguna correlación entre la producción eólica y los consumos Según el plan nacional de las energías eléctricos en dicho instante. renovables, el objetivo de potencia de

energía eólica para el 2010 es de 20.155 • Elevados gradientes en la producción MW, con lo que se podría llegar al

eólica. siguiente escenario:

Otra propiedad intrínseca de la energía eólica, son los gradientes en la producción que se pueden llegar a producir en un margen de tiempo de horas, por la propia naturaleza variable del viento.

En la siguiente figura se muestra una curva de producción para un intervalo determinado, en el que se puede apreciar el gradiente de producción existente en un momento determinado que ronda el rango de los 1.000 MW/h. Por lo tanto se puede ver como la

generación superaría a los consumos (21.824 MW > 18.000 MW), y se producirían restricciones de evacuación de energía eólica a la red.

Como se ha podido apreciar en las figuras anteriores, se puede dar un escenario en la que la producción de energía eólica es mínima, al pasar a situaciones en las que la producción eólica está al 70 % de su Una vez expuestos por un lado los capacidad total. distintos sistemas de almacenamiento de

energía actuales, y por otro la naturaleza • Incertidumbre en la predicción. Con todas estas caracter íst icas intrínseca de la generación eólica, ha

intrínsecas de la energía eólica que se quedado de manifiesto que para poder Actualmente existe multitud de software resumen de nuevo a continuación: aumentar el peso específico de una desarrol lado [6] y que se está fuente de energía renovable como es en desarro l lando, para predecir la • Desacople entre la producción eólica y este caso la energía eólica, es necesario producción eólica, con el fin de poder la demanda eléctrica. un sistema de almacenamiento de coordinar toda la producción de energía, • Gradientes en la producción. energía, y uno de los más prometedores en la que se incluyen el resto de fuentes • Error en la predicción de producción. actualmente es el hidrógeno.de energía, para poder llegar a cubrir en • Variabilidad.todo momento las necesidades de A nivel Internacional son numerosos los consumo. Hacen que un sistema eléctrico con proyectos existentes en esta temática

elevado porcentajes de penetración como son: HyWindBalande (Alemania) , La energía eól ica presenta una eólico tenga que disponer de elevadas RES2H2 (Grecia), HARI (Inglaterra), característica propia, que hace referencia reservas terciaras de energía en forma de Proyecto en Utsira (Noruega), Wind-to-a que no es posible con los medios otras energías, lo cual encarece el precio Hydrogen (Estado Unidos), Planta actuales llegar a predecir con total de la electricidad, ya que este tipo de Exper imenta l de P ico Truncado exactitud su producción para un instante instalaciones que actúan de reserva, para (Argentina) etc. Y a nivel nacional, son dado, por lo que se cometen errores de mantener su rentabilidad, el precio al que ot ros tantos los que se están predicción que varían en función del venden la energía generada es elevada. desarrollando como: RES2H2 (Gran margen temporal para el que se predice. Y hay otro escenario que se puede llegar a Canarias), HIDROLICA (Cádiz), Planta

Gestión de parques eólicos utilizando hidrógeno

Ilustración 3 - Gradientes de la generación eólica [4]

Relative Error (Forecast .vs. Real Production)

0

10

20

30

40

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43

Forecast Horizon (hours)

Rela

tive

Err

or

(%)

Ilustración 4 - Error relativo en la predicción de la producción eólica [4].

Ilustración 5 - Situaciones en la que la producción eólica es muy baja [3]

Ilustración 6 - Situaciones en la que la producción eólica es muy alta [3]

Ilustración 7 - Patrones de consumo nacionales a lo largo de la semana [4]

Fecha: Madrugada de un domingo del 2010Consumos eléctricos: 18.000 MW.

El parque eólico nacional, está a un 70% de su capacidad.

La generación eléctrica sería la suma de dos términos:

1-Energía nuclear, al ser una fuente de energía que funciona a carga base (7.716 MW)2-Energía Eólica (70% * 20.155 MW)

La producción de electricidad instantánea sería de

21.824 MW.

35

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experimental de hidrógeno en Sotavento En esa línea, la Fundación para el Existen ya grupos de trabajo formados a (Galicia), parque eólico del Perdón Desarrollo de las Nuevas Tecnologías del nivel internacional [5] dentro de la (Navarra) , Aeropi la (Val ladol id) , Hidrógeno en Aragón, junto con la Agencia Internacional de la Energía, que HIDROTEC (País Vasco), etc, quedando de empresa suiza de electrolizadores IHT, están trabajando en la temática del manifiesto el liderazgo nacional en esta están trabajando conjuntamente dentro h i d r ó g e n o c o m o s i s t e m a d e temática hidrógeno/eólica. del proyecto ITHER “Infraestructura almacenamiento de energía para hacer

Tecnológica del Hidrógeno y Energías de la energía eólica una fuente de Renovables”, con el fin de demostrar la energía gestionable.viabilidad técnica a escala real de gestión de un parque eólico de medio tamaño 635 kW, con un sistema de producción de

[1] Revista Ingeniería Química Nº 454 pag (56-61)hidrógeno, con el fin de poderlo extrapolar a tamaños de parques superiores del

[2] Revista Energías Renovables Feb 64 Pag (24-26)orden de los 20 MW, que son los que se instalan actualmente. [3] www.ree.es

[4] Foro Empresarial Eólico. Febrero 2007 ZaragozaLa línea de investigación se centrará en la electrólisis alcalina de alta presión “High

[5] http://task24.hidrogenoaragon.org/ Pressure Electrolyze HPE” acoplada a la (04/03/2008)gran eólica, ya que presenta ventajas muy

[6] http://www.garradhassan.com/ destacadas respecto al resto de tecnologías (04/03/2008)de electrólisis como: gran inercia térmica,

elevada presión de producción de hidrógeno (32 bar), y robustez (5.000 A en DC alimentación Stack).

REFERENCIAS

PROYECTOS, EJECUCIONES,

OBRAS PARA INSTALACIONES Y

MANTENIMIENTO DE REDES ELÉCTRICAS Y

SUBESTACIONES EN AT/MT/BT

•

•

•

Ejecución de proyectos y obras para la industria de la construcción en: generación, transmisión, distribución y utilización de la energía eléctrica.

Estudio y análisis tarifarios para clientes industriales y comerciales.

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