Frente al problema de estudiar redes elecrticas se presentan distintas preguntas, y aquí se han reunido notas que intentan responder tres preguntas:

Cuando se encaran estudios de redes es necesario fijar correctamente el objetivo de estos, que lógicamente están relacionados con el trabajo dentro del cual se plantean estos estudios.

Frecuentemente los estudios deben encararse dentro de un ambiente de proyecto de modificaciones de la red, y deben acompañar su desarrollo.

Un programa de trabajos detallados (ligados por ejemplo a una ampliación de la red) debe prever realizar una serie de estudios, y es conveniente explicar brevemente el objeto de los estudios propuestos, y los métodos que pueden seguirse en la realización de estos.

Conviene aclarar que los métodos que aquí se indican y comentan comprenden hipótesis simplificativas, que se hacen o no, y estas decisiones solo pueden tomarse cuando se enfrenta el problema concreto, y a veces solo después de haber realizado un importante esfuerzo de comprensión y análisis del problema.

Cuando la magnitud de la red que debe ser estudiada, y las impedancias que la interconectan con otras redes en centros representativos tienen valores relativamente grandes resultan de particular importancia los estudios:

A continuación se comentan algunos de los estudios eléctricos que se realizan sobre las redes, sus objetivos y los métodos que se aplican, para luego analizar algunos planteos generales del trabajo según sean las características particulares que tiene. Aunque este análisis se inicio desarrollándolo sobre redes de transmisión y distribución (red de servicio publico), es en parte aplicable también a redes industriales.

Estos estudios tienen por fin determinar:

Procedimiento que se sigue al realizar estos estudios

Los estudios se hacen realizando sobre el modelo (matemático), la condición en análisis, en un pasado ya remoto se hacian sobre un modelo analogico de la red.

Los transformadores se regulan según las relaciones de transformación disponibles y mas favorables al servicio, tratando de lograr las tensiones convenientes en las cargas.

En base a las medidas de potencia y tensión se evalúan y verifican las perdidas por transporte de energía en los distintos elementos.

Generadores y compensadores sincrónicos se representan con una tensión interna y una reactancia proporcional a la reactancia sincrónica. En estos estudios los valores de reactancia de las maquinas no influyen en los resultados del estudio de regulación, ya que estos resultados solo dependen de las condiciones en bornes de cada maquina, por lo tanto no es indispensable una representación muy ajustada de los generadores.

Los transformadores se representan con una impedancia y un autotransformador. El autotransformador del modelo sirve para realizar las tomas variables (bajo carga o no) de los transformadores reales.

Las cargas se representan con admitancias formadas por una suceptancia en paralelo con una conductancia de manera de que absorban la carga que efectivamente representan.

Los cables y las líneas generalmente se pueden representar con solo su impedancia serie, a veces se representan con un circuito en "PI", cuando las capacitancias no son despreciables.

Se fijan los valores de partida de las magnitudes y de los parámetros y en base a las condiciones de carga fijadas se determinan las incógnitas a través de un método de calculo apropiado y fácilmente procesable con las computadoras numéricas. Los métodos de calculo de flujos de carga implican frecuentemente el uso de procedimientos iterativos.

Como el número de incógnitas es superabundante, se aplican frecuentemente criterios de optimización, por ejemplo minimizar las perdidas, o minimizar el costo del kwh utilizado, y se obtienen asi soluciones optimas.

Siempre se tienen en cuenta los límites de carga de las instalaciones, los límites de variación de la tensión, y otras condiciones que sin ser fijas implican estrechas bandas de variación.

El fin que persiguen estos estudios es obtener los elementos necesarios para conocer las corrientes de cortocircuito en distintos puntos y en distintas condiciones de falla:

Interesan generalmente las corrientes en el punto de falla, y la contribución a través de cada cable, línea o transformador, como también finalmente el aporte de cada maquina.

Además se realiza la determinación de las tensiones fase-tierra en distintos puntos de la red aunque no sean aquellos donde ha ocurrido la falla.

Procedimiento seguido en estos estudios

Para la red en estudio se realizan los modelos de los circuitos equivalentes a la secuencia positiva, negativa y cero y se determina para cada circuito al variar el punto de falla:

La primera determinación se realiza midiendo la tensión que se debe aplicar entre los terminales de las impedancias de los generadores y compensadores sincrónicos y el punto de falla, para que circule en el punto de falla la corriente unitaria.

Se evalúa el ángulo que forma la tensión con la corriente, a fin de poder calcular la relación X/R de la impedancia equivalente.

Método de Calculo de las Corrientes de Falla

Las tensiones de las tres fases se determinan combinando en modo oportuno estos resultados, este calculo generalmente lo hace el mismo programa de determinación de la corriente de falla.

Generalmente al utilizarse calculo numérico estas determinaciones se hacen a través del calculo matricial así se determinan las impedancias equivalentes de falla.

Este estudio tiene por fin verificar si la red puede transportar en modo estable determinadas potencias cuando el sistema sufre perturbaciones aperiódicas ( cortocircuitos fase tierra, por ejemplo).

En las plantas industriales son de importancia las fallas de la red interna de la planta, y las fallas en la red externa (en proximidad eléctrica), que conducen a que la planta pierda el aporte de la red externa, o se haga cargo de la alimentación de la red externa.

Esta ultima situación puede llevar al colapso de la red perdiéndose la alimentación de toda la planta por culpa de una falla externa, es importante establecer la estrategia adecuada de funcionamiento de la generación, la regulación y de desconexión de las cargas.

PROCEDIMIENTOS SEGUIDOS EN ESTOS ESTUDIOS

En la red estudiada se realizan sucesivamente las siguientes fases del fenómeno transitorio, simulado a través circuitos en régimen permanente.

Para cada uno de los lapsos considerados se determinan las sucesivas variaciones angulares de las tensiones internas de los generadores en función de las variaciones de potencia activa que ellos entregan a la red.

Estas variaciones angulares se imponen sucesivamente a los generadores del modelo de manera de determinar las correspondientes condiciones de funcionamiento.

El desarrollo de todo el fenómeno se examina asi con método paso a paso.

Los programas de calculo permiten simular sucesivamente las situaciones de funcionamiento mientras se presenta la falla y actúan los equipos de desconexión, incluyendo también el funcionamiento de los reguladores de tensión y de velocidad.

La autogeneracion interconectada al sistema eléctrico y a las cargas, reacciona dinámicamente al ocurrir eventos en la red, disturbios en el sistema.

Las cargas se clasifican en prioritarias y no prioritarias, se espera que ante una situación de falla las cargas no prioritarias se desconecten, la red (en falla) se separe y la autogeneracion sostenga las cargas prioritarias, a partir de allí se retoma el servicio tratando de normalizarlo.

La exigencia normal de la industria es abastecimiento continuo y sin interrupción, evitando mantener en reserva equipamiento (ya no se diseña con equipamiento ocioso).

La carga asincrónica (motores) es generalmente importante, y exalta los problemas de estabilidad (al caer la tensión aumenta la corriente, y los ángulos delta).

El criterio es desconectar las cargas prioritarias frente a perturbaciones, las protecciones deben actuar en este sentido, pero este criterio puede llevar a que las desconexiones se observen (lógicamente a posteriori) exageradas respecto del evento ocurrido.

Pequeñas perturbaciones desacoplan la red y la generación y producen el rechazo de las cargas no prioritarias, relativamente pequeñas perturbaciones tienen un efecto exagerado, desacoplan la red y eliminan mucha carga.

Si se regulan las protecciones para que las pequeñas perturbaciones no tengan estas consecuencias, entonces las grandes perturbaciones se exaltaran por las demoras de las protecciones pudiendo llegarse a la perdida total de generación.

Controlar estas situaciones exige dedicar también esfuerzo a la búsqueda de una estrategia de control adecuada, además de seleccionar adecuadamente la conectividad de la red y las protecciones. El objetivo es reducir las probabilidades de corte de carga.

Los casos de análisis son:

Estos estudios tienen por fin determinar los límites de estabilidad en condiciones de perturbaciones lentas.

Solo en condiciones muy especiales estos estudios tienen importancia en redes industriales.

La cuidadosa determinación del límite de estabilidad estática de un sistema, o la investigación que se hace para determinar si el sistema es estable en condiciones estáticas relativas a una condición determinada de carga, implica la consideración de muchos factores que generalmente no se toman en cuenta. Algunos de estos factores son por ejemplo el efecto de inercia de las maquinas rotantes, el efecto de los reguladores de alternadores y turbinas.

Generalmente es satisfactorio un método de calculo aproximado que de‚ límites de estabilidad estática conservativos, y por lo tanto en la investigación es posible despreciar los factores que influyen aumentando los límites de estabilidad.

Estos estudios persiguen el fin de determinar la forma de la tensión que aparece entre los contactos de un polo de un interruptor inmediatamente después de la interrupción.

En particular interesa determinar velocidad de incremento, factor de amplitud, frecuencia de oscilación propia u otros parámetros que fijan las normas.

METODOS PARA DETERMINACION

Generalmente el métodos que se aplica es de simulación sobre Redes Modelo. De la red en estudio se realiza un modelo, teniendo particular cuidado de representar correctamente, en los límites de lo posible los parámetros parásitos de la red real.

Se puede aplicar el método inyección de corriente, o el método de interrupción. Estos metodos se aplicaron en modelos analogicos, y hoy se aplican en modelos de calculo numerico, utilizando programas de transitorios electromagneticos.

Los estudios de redes también cuando se realizan con calculadoras numéricas (modelo matemático), se hacen frecuentemente refiriendo todas las magnitudes y los parámetros, a ciertos valores base.

En general se elige una potencia base, y una o mas tensiones base y entre el modelo, y el circuito equivalente de la red real se establece una relación de semejanza.

Se puede afirmar que las redes eléctricas relacionan generación y cargas, y se proyectan y desarrollan particularmente para satisfacer las necesidades de las cargas, que además normalmente sufren cierta evolución en el tiempo.

Por otra parte según sean las características y tipo de las cargas hay diferencias entre los criterios de proyecto, desarrollo, y funcionamiento mas adecuados.

Los estudios ligados a estos problemas tienden a lograr optimizar ciertas características, y conocer el desempeño de las distintas redes, y sus partes, en distintas situaciones.

A continuación distinguiremos las redes eléctricas por su función en redes de transmisión, redes de distribución (red publica) y redes industriales (transmision y distribucion dentro de grandes plantas industriales).

El crecimiento de una red de uso publico debe satisfacer las necesidades de los usuarios, nuevos edificios con mayores exigencias reemplazan a los antiguos, nuevas cargas aparecen, el futuro es incierto y generalmente se fijan condiciones de breve, mediano y largo plazo, el planeamiento debe resolver bien los problemas inmediatos y debe dar soluciones para distintas condiciones que plantea el posible futuro.

Una pregunta que siempre debe responderse es como se resolvería el problema con carga doble, y cuádruple de la actual? La respuesta nos ayuda a eliminar las opciones que no permiten el crecimiento, y que quizás optimas hoy, no nos servirán en un futuro próximo (antes de finalizar el periodo de amortización), muchas instalaciones que hoy observamos, se hacen para una vida breve (amortización rápida) y exigen frecuentes reinversiones... es difícil marcar el rumbo acertado, pero el éxito de una obra es adivinar lo que ocurrirá en el futuro...

El crecimiento de la carga de la red publica puede suponerse continuo, las obras de la red publica se adaptan a este crecimiento con escalones mas o menos importantes, también las redes de distribución internas de las plantas industriales, deben satisfacer las necesidades de las cargas, que sufren cierta evolución en el tiempo, pero en estas los crecimientos importantes están asociados a cargas nuevas.

Veamos la relación de las redes industriales con la red publica, generalmente se observa que la evolución de la planta no es seguida por la evolución de la red eléctrica que la rodea, esta ultima queda fija o sufre un crecimiento vegetativo que utiliza (frecuentemente en forma desproporcionada, por exceso o defecto) las previsiones iniciales, y luego una vez agotadas inician a aparecer soluciones técnicamente degradantes (para la red).

A esta situación se puede sumar en algunos casos la obsolescencia de las obras existentes, o el agregado de instalaciones en las cuales el concepto de economía es reemplazado por minimizar gastos sin medir consecuencias, deben entonces plantearse estudios que conduzcan a un plan de desarrollo y reequipamiento de la red.

Hemos planteado algunas situaciones que merecen la critica de no haber sido planeadas, en años recientes muchas de las empresas de servicio publico han adoptado la moda de no planear, consecuencia de un pasado donde se planeaba para situaciones ideales que no eran despues reflejadas por la realidad y que mostraron que ese planeamiento no sirvió...

El planeamiento no puede evitarse, pero debe basarse en el relevamiento de lo existente, el relevamiento de las tendencias particulares de cada grupo de cargas, la relación con indicadores que confirman que las ideas son correctas, se deben hacer planes de breve, mediano y largo plazo, y según el tipo de obra y su periodo (esperado) de amortización decidir el momento adecuado en que la nueva obra debe integrarse con lo existente, el objetivo es orientar inversiones para lograr su máximo aprovechamiento.

El objetivo que persiguen los cálculos que se desarrollan, y que frecuentemente se asocian en estudios tienen distintas motivaciones, y el grado de perfeccionamiento con que se deben desarrollar es muy variado.

También los datos necesarios para lograr resultados pueden ser muy distintos en cantidad y calidad según sea el objetivo del estudio.

Los tipos de estudios que se desarrollan para una red eléctrica ordenados de acuerdo a un posible avance cronológico, y en forma de facilitar la comprensión de la red (sin entrar en consideraciones de importancia) son:

1. Estructura y topología de la red

2. Confiabilidad

3. Estudios de cargas

4. Base de datos de la red

5. Cortocircuito trifasico

6. Cortocircuito a tierra

7. Caídas de tensión en elementos

8. Flujo de carga en régimen permanente

9. Perturbaciones por variaciones de cargas

10. Transitorios de arranque de motores

11. Consumos y facturación

12. Coordinación de protecciones

En este tipo de estudios, debe tenerse presente que el planeamiento, y la suposiciones en que se basan llevan a utilizar muchos datos discutibles, por lo que lo importante no es la precisión de los estudios, sino la poca sensibilidad de las soluciones que se adoptan, a los parámetros menos conocidos.

Surge la tentación frecuente de saltar pasos tomando decisiones en forma ejecutiva para ganar tiempo, puede ocurrir que se sobrestime la importancia de ciertas actividades y de ciertos costos (quizás se trata de ahorrar costos de ingeniería, que son los únicos determinables en este momento) y se toman decisiones sin examinar alternativas que pueden en atento examen finalmente ser mejores (como costos de obra y operación).

Una situación frecuente en nuestro medio es aceptar sin discusión una ingeniería básica importada, que siendo correcta en el país de origen, en nuestro medio puede conducir a soluciones si no malas, al menos discutibles (el ahorro de ingeniería de alternativas conduce a no buscar soluciones con otros costos de obra y operación).

Se ha observado en remodelaciones de industrias la pretensión de aprovechar gran parte de la instalación eléctrica existente, con el claro objetivo de gastar menos, queda entonces una parte vieja en el núcleo de la nueva instalación, se hacen gastos (a veces injustificables frente un atento estudio) para que lo nuevo integre lo viejo, o para conservar o adaptarse a lo viejo.

Esta situacion se presenta en particular en centros de carga cuyo consumo crece y parece necesario duplicarlos, un transformador de 1500 kVA se debe reemplazar por uno de 3000 kVA, que no es mucho mas grande... y esto parece facil, pero los interruptores secundarios deben ser de 5000 A (o mas) donde antes eran de 3000, y el nivel de cortocircuito ya no permite el paralelo de 2 transformadores, salvo se inceremente su impedancia, con lo que empeora la regulacion de tension... la solucion de un nuevo centro de 1500 kVA merece ser cuidadosamente estudiada.

Finalmente se observa en la zona periférica de la remodelacion instalaciones auxiliares de menor importancia totalmente nuevas, que podrían haber aprovechado materiales recuperados que se han dejado en el núcleo productivo reduciendo nobleza y confiabilidad de la remodelacion en general.

Aunque el objetivo es ahorrar, la forma de encarar los problemas debe ser con criterio amplio, con alternativas completas y estudiadas y una vez que el estudio ha avanzado firmemente, tomar la decisión que corresponde en forma justificada.

Si se intenta ahorrar en estudio, se evitaran inicialmente consideraciones importantes que con el avance del proyecto igualmente se harán, pero ya no se podrán orientar las acciones a mejores opciones.

Los últimos párrafos han tratado de poner en evidencia que es verdaderamente conveniente una etapa de estudio hecha en los correspondientes tiempos naturales, no a presión y en tiempos récord, los trabajos de estudio requieren una maduración que no se logra si se reducen los tiempos por debajo de lo que sinceramente se necesita.

Si no se destina el correcto tiempo al estudio se llegara a la etapa de proyecto sin dudas, pero las dificultades aparecerán con los detalles constructivos, y se descubrirá que no se ha trazado el camino correcto, viceversa, un estudio suficientemente maduro permitirá frente al proyecto constructivo tener trazado el camino correcto, y no se presentaran dudas, ni deberán hacerse replanteos.

El método de pasos y cuestionarios permite como mínimo dejar constancia de cual fue el origen de las decisiones y obliga a hacer un análisis critico de cada paso. Examinemos ahora los distintos tipos de estudios que con distintos grados de profundidad puede ser necesario desarrollar en cada caso.

Si la red es existente la documentación, particularmente esquemas unifilares permite conocer estas características de estructura y topología.

Las estructuras de red radial pura en general son fácilmente comprendidas, cuando en cambio la red parece mallada, es necesario comprender como trabaja (radial o mallada) y por que, este criterio debe relevarse de los que operan la red.

Si la red debe proyectarse, es posible partir de algunos esquemas iniciales, proponer modos de funcionamiento simples e intuitivos, y luego a través de estudios de confiabilidad aceptar las necesarias complicaciones de la red.

Generalmente es conveniente un esquema de red de tipo unifilar simplificado que muestre toda la estructura de la red en orden jerárquico (las barras superiores alimentan las inferiores).

Es particularmente noble la característica de que el esquema sea sencillo, las interconexiones que se hacen por redundancia deben estar en un mismo nivel.

El documento topologico es un documento gráfico, que también puede ser descripto en una base de datos en la que se indique para cada elemento (cable, transformador) su identificación, y los nodos (barras) que une.

Un procedimiento de lectura del gráfico puede generar la base de datos de conectividad, la operación inversa generalmente no es inmediata, su producto es poco intuitivo y requiere un cierto agregado de cosmética al dibujo.

Cuando la estructura de la red es variable (por apertura y cierre de interruptores y seccionadores) es conveniente que el gráfico incluya aquellos aparatos que efectivamente se maniobran, conservando en lo posible las restantes características de orden antes sugeridas.

Las posibles estructuras de red que puedan darse por distintas razones y que merezcan ser representadas estarán coleccionadas en alguna forma identificándolas con alguna codificación.

Es bueno conservar los estados de red analizados, con su calificacion de convenietes, inconvenientes, aceptables, normales, de emergencia... esto ahorra tiempo en analisis futuros ya que se parte de informacion ya estudiada y analizada.

Estos estudios ponen a prueba la topología básica de la red permitiendo cuantificar en base a las probabilidades de falla de un componente la importancia de este evento, y la necesidad de complicar la topología para lograr continuidad frente a contingencias.

Datos para estos estudios son la topología de la red (cuando solo se consideran cables y transformadores), y eventualmente los esquemas unifilares de las barras (cuando se tienen en cuenta interruptores y seccionadores).

Datos fundamentales para estos estudios son las probabilidades de falla de cada componente, ya determinado en base a estadística, o extraída de instalaciones usadas como referencia.

Partiendo de los datos de las cargas singulares se pueden desarrollar estudios que muestran valores característicos, que permiten facilitar cálculos de verificación o dimensionamiento de componentes de la red en general.

Generalmente estos estudios se hacen para centros de control de motores, en base a las características de los motores, y sus condiciones de trabajo (funcionamiento, reserva), eventualmente arranque.

En la industria frecuentemente los centros de carga tienen dos transformadores (redundancia) y ambos se encuentran en funcionamiento a media carga, si uno fallara el otro se hace cargo de toda la carga, los estados de carga que se deben analizar son muchos en particular si la transferencia de carga es con parada y reaceleracion (rearranque) de los motores. Los estudios de cargas deben contemplar tambien la carga presente cuando algunos motores arrancan, facilmente se alcanzan 8 o 10 estados de carga de interes.

No hay duda que es importante clasificar los estados de carga y reducir la variedad para no tener que analizar cantidades exageradas de casos... que luego se presentan como no interesantes.

Los datos de los múltiples componentes de la red deben incluirse en bases de datos, no mezcladas con los estudios específicos, así se tiene la ventaja de saber donde encontrar un dato, y a partir de la eventual corrección esta se propagara a todo trabajo que se haga o corrija.

Los datos de cada componente deben archivarse adecuadamente, transformadores, cables, líneas aéreas, y otros; parte de los datos son valores de origen y otros en cambio se obtienen de cálculos (valga el ejemplo para un cable, longitud, sección, conductividad, dimensiones, resistencia, reactancia).

Algunos datos como los parámetros de secuencia cero surgen de cálculos mas complicados que merecen dejar constancia de los datos de origen a fin de permitir ulteriores comparaciones.

Otro conjunto de datos esta formado por los valores de cargas en los distintos nodos de la red, en distintas condiciones.

Los valores de cargas pueden haberse obtenido de estudios, como antes indicado, o de mediciones (lecturas, registros de lo existente) o estimaciones (cuando futuras), es conveniente reunir estos valores en una base de datos, consecuencia de lo hecho, y fuente de datos para ulteriores cálculos.

Los valores reunidos bajo este tema, no solo deben ser los correspondientes a carga activa y reactiva en un nodo, sino en general los valores que dependiendo de la carga se utilizan para cualquier otro calculo, cantidad tipo potencia de motores, por ejemplo.

Es necesario conocer el aporte de cortocircuito de motores en un tablero, valor íntimamente relacionado con la carga de motores, y corriente de arranque de los mismos.

Frecuentemente se hacen estudios muy simplificados que solo consideran transformadores alimentados a tensión constante.

Cuando el diseño de la red es conocido (transformadores y líneas o cables) los cálculos pueden realizarse en forma mas completa.

Los resultados que se buscan en estos cálculos permiten seleccionar los interruptores, dando para cada punto entre otros valores corriente simétrica, pico máximo, componente continua al momento de la interrupción.

En redes radiales puras, el método de calculo es muy simple, conocida la corriente de cortocircuito en un nodo se avanza al siguiente haciendo el Thevenin equivalente y avanzando con el agregado de la impedancia.

Para el pico máximo, y cuando los interruptores actúan en tiempos muy breves, toma importancia el aporte de motores, que debe ser considerado en los cálculos.

Para considerar el aporte de motores, como para resolver redes malladas, el método de calculo se complica, requiriendo métodos iterativos o calculo matricial.

Generalmente se utiliza el método de las componentes simétricas, aunque actualmente se puede también utilizar una representación completa de la red, si se la construye por alguna otra razón (transitorios por ejemplo).

Ciertas redes (generalmente en distribución) con estructura radial pura tienen transformadores que desacoplan la secuencia cero entre alta y baja tensión (caso de un transformador Dy).

En estos casos el calculo es fácil, se puede utilizar un método similar al caso trifasico sin aportes, se deben tener en cuenta eventuales resistores de tierra (o impedancias que limitan la corriente de corto a tierra).

En redes con neutro aislado, las fallas a tierra representan corrientes capacitivas, tomando importancia las capacitancias de secuencia cero de los cables (que en general no se consideran en los modelos con neutro a tierra).

Resultados buscados en los cálculos de cortocircuitos a tierra son además las tensiones en las fases sanas en distintos puntos (que se usan para verificar los descargadores).

Cuando se trata de redes malladas los cálculos son difíciles de simplificar, haciéndose necesario el manejo de matrices se requiere el uso de programas de computadora.

Esta es una verificación que frecuentemente se combina con el dimensionamiento de cables, en rigor conviene tenerla separada, y ejecutar la verificación sobre todo tipo de elementos, cables, reactores y transformadores

Normalmente se la asocia a un trabajo mas amplio de perfiles de tensión, o flujo de carga en redes, al disponer de las caidas de tension en los elementos de la red se hace facil determinar las tensiones en los distintos nodos, solo se trata de realizar operaciones simples de acumulacion de caidas de tension, y eventuales correcciones debidas a regulacion de los transformadores.

Partiendo de la topología, los parámetros de los componentes de la red, y los valores de cargas alimentadas, con estos cálculos se determinan estados de carga (sobrecarga) de componentes, tensiones en los nodos, ajustes de los variadores de relación de transformadores.

En redes radiales puras, con impedancias relativamente bajas, los cálculos de flujos de carga son muy fáciles de hacer (e intuitivos), se pueden calcular las caídas de tensión en los componentes con facilidad, y al despreciar perdidas en los componentes no se requiere corregir los resultados por esta razón.

Métodos aproximados, y convenientes por la fácil verificación permiten calcular flujos de carga, perdidas, caídas de tensión, corrientes en juego, y reprocesando llegar a lograr datos satisfactoriamente aproximados.

En redes de tensión baja, se nota que hay cargas de distinto comportamiento, algunas son independientes de la tensión (los motores que deben entregar su potencia en el eje), otras en cambio varían con ella (la iluminacion, los resistores, sensibles a las variaciones de tension).

A medida que se eleva la tensión, este fenómeno se puede notar mas o menos (desaparece al observar estados permanentes), debido a las regulaciones automáticas de tensión que intervienen y que insensibilizan la carga de la tensión observada (se observa durante variaciones rapidas, fallas, transitorios, mientras los reguladores no han actuado y no se ha llegado al estado permanente).

Este comportamiento del sistema que se debe analizar hace que los resultados de cálculos hechos con programas dependan del algoritmo que el programa utiliza para determinar las corrientes a partir de cargas y tensiones.

En redes de baja tensión considerar las cargas independientes de la tensión conduce a resultados erróneos, particularmente en situaciones de sobrecarga, como el caso de arranques de motores.

Los cálculos son similares a los de flujos de cargas, en general se determinan estados permanentes antes y después de la perturbación, a veces es necesario considerar la red antes de la perturbación con ciertos parámetros, y luego con otros (reactancias transitorias o subtransitorias por ejemplo).

Estos casos se dan frente a desconexión brusca de cargas, o transferencias de cargas de una barra a otra, arranques de .grandes motores

Perturbaciones de este tipo son también provocadas por conexión o desconexión de bancos de capacitores derivación (que ademas provocan transitorios armónicos).

Se trata de perturbaciones en las cuales la variación de carga esta representada por la conexión brusca de la impedancia que representa el motor en arranque.

A veces es necesario seguir el fenómeno de arranque del motor mas cuidadosamente, y entonces se considera su cupla motriz, antagónica, y se sigue el fenómeno de aceleración a lo largo del tiempo.

Se logra observar en este caso como varia la cupla y la corriente durante la aceleración.

Los datos básicos pueden ser lecturas de medidores de energía, o estimaciones de consumo.

Partiendo de estos datos se construye la factura de energía (mensual, o se determina el costo diario), para lo cual frecuentemente se requieren mas datos.

Se hace un análisis de sensibilidad con variación de distintos parámetros (potencia contratada, energía reactiva, factor de potencia) y se extraen conclusiones que permiten fijar objetivos de mejor aproximación de estos estudios, para optimizar finalmente la solucion del problema.

Los criterios de control de costos que se han ido imponiendo en años recientes, exigen frecuentemente redistribucion de costos de facturacion de energias a las distintas plantas que forman la industria, en estos casos son a veces necesarios estudios de cargas en distintas horas, para evaluar costos de energia que varian de hora en hora.

Las enormes variaciones que el precio horario de la energia presenta en ciertas condiciones puede invitar a analizar si tiene sentido consumir en determinados momentos, tambien esto debe ser verificado a nivel de proyecto, y luego durante la operación, ya que la incidencia de la energia eléctrica en el producto puede llegar a ser exagerada.

La red ya tiene fijada su topolologia, y determinados los tamaños de sus componentes, estos deben ser protegidos por los dispositivos de protección cuyas formas de actuación se presentan frecuentemente en forma gráfica.

Tambien en estos casos, la organización de una base de datos en la cual se tengan registrados los reles, los datos de proteccion de los componentes (corrientes nominales, de cortocircuito, de insercion, de arranque etc.) y la topologia de la red, que muestra los caminos involucrados en cada falla, permite seleccionar lo que es de interes y construir las representaciones graficas de la actuacion de las protecciones.

La coordinacion de protecciones que se realizaba con criterios de maxima corriente, con los nuevos reles (numericos, microprocesados) se varia al cambiar la topologia de la red (por ejemplo cuando uno o dos transformadores alimentan las barras, se cambia la regulacion de las protecciones) y ademas comienza a utilizarse la coordinacion lógica (los reles informan unos a otros sus mediciones para lograr decisiones mas correctas).

Las motivaciones que se presentan para estudiar una red son de muy distinto tipo, se citan algunos casos sin pretender agotar el panorama posible:

El trabajo siempre debe plantearse en base a cuestionarios detallados, y avanza por pasos, ejecutados en orden y extrayendo conclusiones o proponiendo interrogantes para paso anterior.

Para cada actividad, se eligen los medios de investigación mas modernos, dando preferencia en cada tipo de estudio al método mas adecuado para obtener los resultados necesarios que permitan avanzar.

Es necesario un adecuado conocimiento del sistema en el estado en el cual se inician los estudios, y en consecuencia se debe reunir esta información, en general se puede seguir el ordenamiento a continuación propuesto.

El objetivo es que la red finalmente proyectada satisfaga necesidades futuras, por lo que es necesario estudiar:

Una vez decididas las hipótesis de desarrollo, se preparan alternativas que se someten a pruebas críticas tratando de optimizar ciertos objetivos.

Desarrollado el proyecto futuro, puede superponérselo a la red actual, se observan inmediatamente las partes de red que deben ser mantenidas, mejoradas, reforzadas o abandonadas.

Frecuentemente se nota en el personal de operación el deseo de no abandonar instalaciones que el estudio muestra que ya no cumplirán funciones útiles, quizás debe discutirse mejor esta determinación, pero indudablemente la decisión correcta es o se aprovecha lo existente (sin complicar, ni encarecer la instalación) o se elimina.

Tener instalación nueva, y mantener la vieja por las dudas, es un camino equivocado, incrementa costos y trabajos de mantenimiento y control, que seguramente son mayores para lo viejo, que no brindara la calidad de servicio que se espera.

La experiencia del personal de operación y mantenimiento que aporta sus opiniones criticas sobre lo que se proyecta, es frecuentemente muy útil, y debe ser aprovechada, y discutida tratando de que las ideas sobre las que se impulsa el proyecto se enriquezcan.

Considerados los aspectos anteriores y terminadas las tareas de esa etapa se tiene fijado el plan de desarrollo para la red considerada.

Se trata entonces de avanzar en los proyectos básicos concretos de realización inmediata.

El dinero define las decisiones, sobre todo en sistemas existentes que deben ser modificados, para los cuales frecuentemente se pregunta cuanto sera la inversion, y cuales sus ventajas, entonces para desarrollar el presupuesto es necesario: