«Comparativa en Subestaciones: Configuración secuencial o cascada 220/66-66/23 kV vs Configuración no secuencial 220/66/23 kV», se denomina el Trabajo Final de Grado (TFG) presentado por los ahora ingenieros Elio Aron Junior Velázquez Barrios y Fernando Matías Martínez Collante, como prueba final para egresar de la carrera de Ingeniería Electromecánica de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional de Asunción (FIUNA). La defensa del trabajo se realizó el lunes 18 de Diciembre de 2023, en la Institución.

La infraestructura eléctrica en Paraguay es vital para el desarrollo del país. Y en ese sentido las subestaciones son esenciales para suministrar energía a hogares, industrias y sectores críticos al transformar y distribuir la energía. En Paraguay, se utilizan con mayor frecuencia las configuraciones no secuenciales para suministrar energía en tres niveles de tensión. A pesar de sus ventajas, en cuanto a costo de inversión, la configuración no secuencial posee menos confiabilidad, debido a que una falla en cualquier nivel de tensión, haría que todos los niveles queden fuera de servicio. Por lo expuesto se vio la necesidad de buscar soluciones como las configuraciones en Secuencia/Cascada. Para ello, se debe verificar si las alternativas de configuraciones pueden soportar los requerimientos de flujo de potencia, cortocircuitos, confiabilidad y valorizar económicamente si vale la pena invertir o no en dichas configuraciones.

En el Trabajo Final de Grado (TFG) presentado se realizó una comparación técnica y económica de las posibles configuraciones a ser instaladas en la subestación de Zárate Isla, la cual forma parte del Sistema Interconectado Nacional (SIN) del Paraguay. Para ello se determinaron los flujos de potencia, los valores de cortocircuito, la energía no suministrada, así como los requerimientos mínimos de espacios necesarios para cada configuración. Se analizaron las variables económicas de los proyectos teniendo en cuenta las inversiones iniciales, los costos operativos (asociados a las pérdidas del sistema), la energía no suministrada, así como los costos del terreno. Posteriormente, se realizó un análisis económico del proyecto de modo a determinar la factibilidad de las configuraciones en cascada o secuenciales con respecto a las no secuenciales.

El estudio reveló que, a pesar de que la configuración «no secuencial» tiene menor costo de inversión, todas las configuraciones en cascada presentaron un mejor desempeño en costos de energía no suministrada. La cascada 3 se destacó con un ahorro esperado de aproximadamente 1.6 millones de dólares, el diferencial de pérdidas fue mínimo con variaciones de 0,05%, 0,06% y -0,072%, los análisis de cortocircuito indicaron la prescindencia de reactores limitadores, en las configuraciones en cascada. La cascada 2 requiere el menor espacio, siendo 116 m2 menos que la configuración «no secuencial», mientras que las cascadas 1 y 3 requieren 494 y 2,347 m2, más respectivamente.