Se debe alimentar un barrio con 32 usuarios (cuya carga se ha estimado en el problema 1.6) se trata de 7 manzanas alineadas, cada una con 4 o 5 usuarios. La alimentación se hace desde un extremo, y el alimentador principal es de 1200 m, a lo largo del recorrido se desprenden distribuidores de 160 m.

Para los grupos de cargas se han estimado los siguientes valores de potencia de donde se determinan valores de corriente para cargas trifasicas 380 V y los factores de potencia indicados.

Para determinar las caídas de tensión parece conveniente utilizar el método de calcular el factor RK = R*COSFI + X*SENFI, para distintos valores de cosfi, y para el cable tripolar de cobre 1.1 kV, cat II, que se utilizara.

Determinación de la caída de tensión en el alimentador principal (1200 m con carga supuesta uniformemente distribuida, factor 0.5)

Deltau = (RK * I * long * 1.73 * 100 / U) * factor = (RK * I * 1.2 * 1.73 * 100 / 380) * 0.5

Para la carga correspondiente a un pico de 132 kW, con corriente y factor de potencia indicados se tienen las caídas de tensión que llegan a 10, 11 % para la sección de 150 mm2, que indudablemente es poco aprovechada para la carga en cuestión.

Teniendo en cuenta una reducción de carga a 80 kW por uso no simultaneo de las viviendas se tiene una caída de 7 8 % para una sección de 120 mm2 también con un aprovechamiento bajo de la sección.

El calculo de caída para los tramos distribuidores considerando 150 m de longitud y factor 0.5 da caídas de tensión del orden del 1 %, despreciables frente a la que presenta el alimentador principal.

La solución requiere una cantidad de cables que puede evaluarse en kg (que de alguna manera conocido un precio por kg permite presupuestar el material de interés)

Se han adoptado secciones que dan una caída total para la carga mas alejada del orden del 10%.

Conclusiones, una caída de tensión en el alimentador principal de 10 % es excesiva, y el problema es su longitud, si se distribuye desde el centro del mismo, longitud y carga se reducen prácticamente a la mitad con caídas de tensión que entonces, para una sección menor podrán ser del orden del 4 %, siendo este un resultado razonable.

El otro efecto que se observa es que la mejora del coseno fi mas allá de 0.8, prácticamente produce poco beneficio en la caída de tensión, por lo que no hay efecto beneficioso en la caída aunque se mejore el cosfi de las cargas.

Se busca una mejor solución para el problema anterior. Se plantea que hay un grupo de 4 o 5 casas por manzana y se observa el radio de acción de distintos tamaños de cables.

Deltau = (RK * I * long * 1.73 * 100 / U) * factor

RK = Deltau * U / (I * long * 1.73 * 100 * factor)

Se pueden fijar parámetros y se obtiene el valor de RK para cierta caída y longitud del cable. Tengamos en cuenta que cada manzana tiene 170 m, y que cada grupo de casas de una manzana toma 38 A (cosfi = 0.8), se ha fijado caída de tensión deltau = 5%

Para cubrir los 7 centros de carga es posible hacerlo alimentadolos a los 7 desde su punto central con un cable que atienda 3 centros a cada lado la sección necesaria es de 70 mm2, otra opción es atender 2 y 5, estos últimos atendidos 2 a cada lado desde el punto central y la sección es 35 mm2.

El transformador nuevo debe alimentar 23 o 24 usuarios y ser de al menos 120 kVA,

La tabla siguiente muestra un presupuesto (estimado) de la red que se ha mostrado, se destaca el mayor costo relativo del cable de media tensión que se ha previsto de cobre 2 x 25 mm2 armado para 13.2 kV, pero podría instalarse 3 x 16 mm2 con cierta economía, y resultado bueno.

Los cables principales de baja tensión implican un costo de 13209 que es menos que el cable de media tensión, los cables distribuidores implican poco menos.

Con finalidad comparativa, aunque técnicamente no alcanza la misma calidad de servicio (las caídas de tensión en el alimentador son 10 % duplicando la propuesta alternativa) se ha determinado el costo de la red básica que es mayor en un 40%.

Se puede criticar el bajo precio del transformador de 120 kVA 1200 $, pero comparando los valores totales podria alcanzar los 19236 $ y recien en ese caso las dos soluciones costarin lo mismo, pero no olvidemos que para las caidas de tension todavia no serian equivalentes..

No queda así duda de que la mejor solución es la alternativa planteada. Aun así puede seguirse buscando otra mejor solución

Para avanzar en la optimizacion de la solucion es necesario completar la comparación economica, teniendo en cuenta las perdidas.