Efectos de la inserción de una carga de 1.8 MVA, del hospital de Quillabamba, mediante el análisis de armónicos de corriente en la línea de media tensión de 10 KV - Santa Ana, La Convención, Cusco 2024

Abstract

El presente estudio evalúa los efectos producidos por la incorporación de una carga hospitalaria de 1.8 MVA correspondiente al nuevo Hospital de Quillabamba en el sistema eléctrico de distribución en media tensión de 10 kV del distrito de Santa Ana, provincia de La Convención, Cusco. El objetivo principal es cuantificar el impacto de los armónicos de corriente generados por las cargas no lineales del hospital sobre los indicadores de calidad de energía, específicamente la distorsión armónica total de corriente (THDI) y de tensión (THDV), además de proponer alternativas técnicas de mitigación. La investigación adopta un enfoque cuantitativo, aplicado y de diseño no experimental transversal. La metodología comprende el análisis técnico del sistema eléctrico, la elaboración de modelos equivalentes y la simulación computacional en MATLAB/Simulink de dos subestaciones de distribución: SED 01 de 1000 kVA y SED 02 de 800 kVA. Los resultados revelaron niveles de distorsión armónica superiores a los límites establecidos por la norma IEEE 519 y la NTCSE, registrándose valores de THDI de 19.28% y THDV de 32.63%. Se evaluaron filtros pasivos sintonizados para armónicas de orden 5, 7, 11 y 13, seleccionándose la alternativa más eficiente. La implementación simulada del filtro pasivo redujo el THDI a valores inferiores al 5% y mejoró el factor de potencia de 0.87 a 0.98. Se concluye que los filtros pasivos sintonizados constituyen una alternativa técnica viable para mitigar la distorsión armónica y mejorar la calidad de energía en sistemas eléctricos hospitalarios.