ARREGLOS PARA SUBESTACIONES ELECTRICAS

• 4.3 SELECCIÓN DEL ARREGLO ELÉCTRICO.

• PRIMERAMENTE SE DEBEN INVESTIGAR LOS DIFERENTES TIPOS DE ARREGLOS O SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN Y SELECCIONAR EL MÁS ADECUADO A LAS NECESIDADES DEL PROCESO DE MANUFACTURA DE LA PLANTA.

• EN GENERAL LOS COSTOS DEL SISTEMA SE INCREMENTAN A MEDIDA QUE SE INCREMENTE LA CONFIABILIDAD DEL SISTEMA, SI LA CALIDAD DE LOS COMPONENTES ES IGUAL.

• PUEDE OBTENERSE LA MÁXIMA CONFIABILIDAD POR UNIDAD DE INVERSIÓN SI SE SELECCIONAN LOS COMPONENTES DEL SISTEMA CON UN BUEN DISEÑO DE CALIDAD.

• EL PRIMER PASO ES ANALIZAR EL PROCESO DE MANUFACTURA PARA DETERMINAR LA NECESIDAD DE CONFIABILIDAD ASÍ COMO LOS COSTOS OCASIONADOS POR UNA INTERRUPCIÓN DE ENERGÍA.

• ALGUNOS PROCESOS SON AFECTADOS MINIMAMENTE POR UNA INTERRUPCIÓN DE ENERGÍA. EN ESTE CASO EL SISTEMA RADIAL SIEMPRE PUEDE SER SUFICIENTE. OTROS PROCESOS INDUSTRIALES, COMO LAS CEMENTERAS, FUNDICIONES, ETC. SÍ SE VEN GRAVEMENTE AFECTADOS POR LAS INTERRUPCIONES, SIENDO JUSTIFICABLE UN ARREGLO DEL SISTEMA MÁS COMPLEJO Y POR LO TANTO MÁS CONFIABLE.

• EN PROCESOS CONTINUOS PUEDE SER NECESARIO UN ARREGLO CON CIRCUITOS REDUNDANTES PARA PERMITIR MANTENIMIENTO AL EQUIPO SIN INTERRUPCIÓN DEL PROCESO.

• ESTOS ARREGLOS AUNQUE LA CONFIABILIDAD ES ALTA Y ASÌ EL COSTO, UNA OPERACIÓN DEL SISTEMA PERMITE EL MANTENIMIENTO RUTINARIO.

• UN SISTEMA AL QUE NO SE LE PUEDA DAR MANTENIMIENTO POR RAZONES DE CONTINUIDAD EN EL PROCESO, ES UN SISTEMA MAL DISEÑADO.

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS ARREGLOS

• RADIAL SIMPLE:• VENTAJAS:• EL MAS ECONÓMICO• EXPANSIÓN SIMPLE• MAS FÁCIL DE OPERAR• ADECUADO PARA INDUSTRIAS PPEQUEÑAS

DONDE EL PROCESO PPUEDE INTERRUMPIRSE.

• RADIAL SIMPLE• DESVENTAJAS: • CONFIABILIDAD BAJA SI NO SE USAN

ELEMENTOS DE BUENA CALIDAD• UNA FALLA EN EL TRANSFORMADOR DEJA

FUERA EL SISTEMA.• EL EQUIPO DEBE DESCONECTARSE PPARA DAR

MANTENIMIENNTO RUTINARIO• ALTAS CORRIENTES DE CORTO CIRCUITO

• RADIAL EXPANDIDO:• VENTAJAS:

• MISMA QUE EL ARREGLO ANTERIOR, SE USA CUANDO LA CARGA REQUIERE VARIOS TRANSFOMADORES.

• RADIAL EXPANDIDO:• DESVENTAJAS:• MISMAS QUE EL CASO ANTERIOR

• PRIMARIO SELECTIVO:• VENTAJAS.• MAS CONFIABLE QE EL ANTERIOR, SI FALLA EL

SUMINISTRO EL OTRO TOMA A CARGA.• FACILIDAD PARA MANTENIMIENTO EN EL

EQUIPO PRIMARIO.• MAS ACCCESIBLE

• PRIMARIO SELECTIVO:• DESVENTAJAS.• MAS COSTOSO POR EL VALOR DE LA

SEGUNDA ACOMETIDA.

• EN CASO DE FALLA DEL TRANSFORMADOR, SE PIERDE TODA LA CARGA.

• PRIMARIO EN ANILLO:• VENTAJAS:• LIGERAMENTE MAS ECONÓMICO QUE EL

PRIMARIO SELECTIVO.• MISMAS VENTAJAS QUE EL PPRIMARIO

SELECTIVO.

• PRIMARIO EN ANILLO:• DESVENTAJAS:

• MAS COMPLICADO DE OPERAR

• EXISTE EL RIESGO DE ALIMENTAR UN PUNTO DE FALLAS POR DOS LADOS.

• SECUNDARIO SELECTIVO:• VENTAJAS:• MAS CONFIABLE QUE LOS ANTERIORES.• EN CASO DE FALLA DE UN TRANSFORMMADOR

O DE UN ALIMENTADOR, ES POSIBLE ALIMENTAR TODA LA CARGA.

• RESTAURACIÓN RAPIDA DEL SERVICIO• ESTE ARREGLO COMBINADO CON EL PRIMARIO

SELECTIVO RESULTA EN EL ARREGLO MAS CONFIABLE

• PERMITE EL MANTENIMIENTO.

• SECUNDARIO SELECTIVO:• DESVENTAJAS:• MAS COSTOSO QUE LO ANTERIORES.• SE TIENE QUE TENER DUPLICADA LA

CAPACIDAD DE TRANSFORMACIÓN, LO QUE LLEVA A TENER TRANSFORMADORES OPERANDO A MEDIA CARGA

• OPERACIÓN MAS COMPLICADA

• RED SECUNDARIA CON PROTECTORES:• VENTAJAS:

• ARREGLO CONFIABLE PARA CARGAS GRANDES EN BAJA TENSIÓN.

• POR FALLA DE UNA FUENTE O DE UN TRANSFORMADOR, NO EXISTE INTERRUPCIÓN

• RED SECUNDARIA CON PROTECTORES:• DESVENTAJAS:• MUY ALTAS CORRIENTES DE CORTO CIRCUITO• MUY COSTOSO.• HAY INTERRUPCIÓN SI EXISTE FALLA EN EL

TABLERO DE BAJA TENSIÓN

• LOCALIZACIÓN DEL EQUIPO

• EN GENERAL ENTRE MAS CERCA SE LOCALICEN LOS TRANSFORMADORES DEL CENTRO DE CARGA DEL ÁREA SERVIDA, MENORES SERÁN LOS COSTOS DEL SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN.

• EN CASO DE DUDA ES IMPORTANTE HACER EVALUACIONES TÉCNICO ECONÓMICAS.

 • ES IMPORTANTE TAMBIÉN COORDINARSE DESDE EL

PRINCIPIO CON LOS PROYECTISTAS PARA DEJAR ESPACIOS DISPONIBLES PARA EQUIPOS, DUCTOS, REGISTROS, ETC. Y PLANEAR LOS TRABAJOS CIVILES NECESARIOS.

•

• SELECCIÓN DE VOLTAJE DE UTILIZACIÓN.

 

  SELECIONE LAS MEJORES TENSIONES EN CADA UNO DE LOS NIVELES (BAJA Y MEDIA TENSIÓN), LAS TENSIONES DEL SISTEMA NORMALMENTE INFLUYEN MÁS QUE NINGÚN OTRO FACTOR, EN LA ECONOMÍA TANTO EN LA SELECCIÓN DEL EQUIPO, COMO EN LA EXPANSIÓN DE LA PLANTA.

• SERVICIO DE SUMINISTRO DE ENERGÍA.

 • TAN PRONTO COMO SEA POSIBLE, DEBE

EFECTUARSE UNA REUNIÓN CON LA EMPRESA ELÉCTRICA PARA DETERMINAR LOS REQUERIMIENTOS DEL SERVICIO. RECUERDE QUE SI LA CARGA ES MUY ALTA, LA COMPAÑÍA DEA ELECTRICIDAD DEBE PLANEAR LOS CAMBIOS A SU RED DE DISTRIBUCIÓN

• GENERACIÓN.

• DE ACUERDO CON LAS NUEVAS LEGISLACIONES EN MATERIA DE GENERACIÓN DE ENERGÍA Y BASADOS EN LAS CARACTERÍSTICAS DE LA PLANTA Y EN UN ESTUDIO TÉCNICO-ECONÓMICO SE PUEDE DECIDIR SI:

 

 • §         CONVIENE COMPRAR LA ENERGÍA.• §         CONVIENE TENER GENERACIÓN DE EMERGENCIA.• §         CONVIENE GENERAR TODA LA ENERGÍA.

 

 • GENERALMENTE, LO MÁS ECONÓMICO, ES COMPRAR

LA ENERGÍA, PERO EXISTEN PROCESOS QUE REQUIEREN CONTINUIDAD, COMO SON LOS DE LA INDUSTRIA DEL PAPEL, LA PETROQUÍMICA, LA DEL ACERO Y CEMENTO, Y PUEDEN SER CANDIDATAS A LOS ÚLTIMOS CASOS. OTRAS INDUSTRIAS DEPERDICIAN MUCHO CALOR O VAPOR QUE SE PODRÍA UTILIZAR PARA GENERAR ENERGÍA ELÉCTRICA.

• DIAGRAMA UNIFILAR.

  • LA FUNCIÓN BÁSICA DEL DIAGRAMA

UNIFILAR, ES MOSTRAR TODA LA INFORMACIÓN CONCERNIENTE DEL SISTEMA ELÉCTRICO DE LA PLANTA, INCLUYENDO TODOS LOS DETALLES DE CADA ELEMENTO DEL SISTEMA.

 • LOS SÍMBOLOS COMÚNMENTE USADOS

EN LOS DIAGRAMAS UNIFILARES ESTÁN DEFINIDOS EN EL IEEE ESTÁNDAR 315-1975.

• BÁSICAMENTE LA INFORMACIÓN QUE DEBERÁ CONTENER EL DIAGRAMA UNIFILAR ES LA SIGUIENTE:

• &TENSIÓN DE SUMINISTRO.

• §         CORRIENTES DE CORTO CIRCUITO.• §         TIPO, TAMAÑO, CAPACIDAD Y NÚMERO DE

CONUCTORES.• §         CARACTERÍSTICAS DE TRANSFORMADORES

(CAPACIDAD, TENSIONES, CONEXIONES, IMPEDANCIA, ETC.).

• §         IDENTIFICACIÓN DE LOS APARATOS DE PROTECCIÓN (RELEVADORES, FUSIBLES DE LAS CARGAS).

• §         CAPACIDAD DE LAS CARGAS.

• ANÁLISIS DE CORTO CIRCUITO Y COORDINACIÓN DE PROTECCIONES. 

• SE DEBERÁN CALCULAR LAS CORRIENTES DE CORTO CIRCUITO EN TODOS LOS COMPONENTES DEL SISTEMA. SE DEBERÁ HACER UNA EVALUACIÓN DEL CORTO CIRCUITO SIEMPRE QUE SE EFECTÚEN CAMBIOS EN EL SUMINISTRO DE ENERGÍA PRIMARIO QUE PUEDAN AFECTAR SIGNIFICATIVAMENTE LAS CORRIENTES DE FALLA 

• ESTOS CAMBIOS PUEDEN INCLUIR, PERO NO LIMITARSE, A LO SIGUIENTE: 

• A).- CAMBIOS EN EL LADO DE ALTA TENSIÓN 

• B).- AUMENTO EN LA CAPACIDAD DEL TRANSFORMADOR O DISMINUCIÓN DE SU IMPEDANCIA.

 

 

• C).- ALIMENTACIÓN PRIMARIA ADICIONAL DE OTRAS FUENTES ALTERNAS.

• D) CAMBIO DE LAS CONDICIONES DE OPERACIÓN TAL, COMO CAMBIAR LA OPERACIÓN DE BUS NORMALMENTE CERRADO.

• LA COORDINACIÓN DE PROTECCIONES DEBERÁ IGUALMENTE EVALUARSE JUNTO CON EL ANÁLISIS DE CORTO CIRCUITO SOBRE TODO CUANDO OCURRAN CAMBIOS EN EL SUMINISTRO PRIMARIO.

• SE DEBERÁ INCLUIR EN EL ANÁLISIS LA COORDINACIÓN DE LA PROTECCIÓN DE CARGAS CRÍTICAS COMO LOS SISTEMAS INTERRUMPIBLES DE ENERGÍA (UPS) DONDE SU DISPOSITIVO DE SOBRECORRIENTE DEBERÁ ACTUAR RÁPIDAMENTE PARA PROTEGER LOS DISPOSITIVOS ELECTRÓNICOS.

EXPANSIÓN FUTURA.

SI ESTÁ DISEÑADNDO LA EXPANSIÓN DE UN SISTEMA EXISTENTE, CUIDE QUE EL EQUIPO SOPORTE LA CARGA ADICIONAL Y EL NÚMERO CORTO CIRCUITO, REVISE CARACTERÍSTICAS DE CAPACIDAD NOMINAL, TENSIÓN, CAPACIDAD INTERRUPTIVA, OPERACIÓN DE INTERRUPTORES Y LA COORDINACIÓN DE PROTECCIONES. ESTUDIE LA MEJOR MANERA DE CONECTAR LA PARTE NUEVA CON UN MÍNIMO COSTO DE CONSTRUCCIÓN Y PÉRDIDAS DE PRODUCCIÓN.

 

  SI LA PLANTA ES NUEVA ES CONVENIENTE PREVEER QUE LA CARGA EN MAYOR O MENOR GRADO HABRÁ QUE HACER CON EL DIAGRAMA UNIFILAR IMAFINE COMO APARECERÍA ESTE SI LA CARGA SE DUPLICA O SE TRIPLICA, (ESTO PUEDE SUCEDER EN 15 Ó 20 AÑOS) Y REPLANTEE QUE PREPARACIONES DEBE TENER PARA ESTAS CONDICIONES, CUIDANDO DESDE LUEGO LOS COSTOS.

  

TAMBIÉN ES CONVENIENTE INCLUIR EN EL DIAGRAMA UNIFILAR, LOS PUNTOS DONDE SE DESEAN HACER LAS MEDICIONES, Y SUS CARACTERÍSTICAS.

• LO MISMO QUE, EN CASO, SI LA INSTALACIÓN ES GEOGRÁFICAMENTE EXTENSA, DEBE INCLUIRSE SU LOCALIZACIÓN.

• • NO OLVIDARSE TAMBIÉN DE INDICAR LAS APLICACIONES FUTURAS QUE

SE HAYAN CONSIDERADO O PLANES FUTUROS.• • 4.11 COMUNICACIONES• • DENTRO DE LA PLANEACIÓN DE LA PLANTA, SE DEBERÁ INCLUIR UN

SISTEMA CONFIABLE DE COMUNICACIONES QUE INCLUYA BÁSICAMENTE:• • § TELÉFONOS.• § CIRCUITO CERRADO DE TV PARA EL SISTEMA DE SEGURIDAD.• § ALARMAS (FUEGO, HUMO O CUALQUIER CONDICIÓN ANORMAL DE

OPERACIÓN).•

MANTENIMIENTO.

 

EL EQUIPO ELÉCTRICO DEBERÁ SELECCIONARSE E INSTALARSE TOMANDO EN CUENTA, LA OPERACIÓN, LA SEGURIDAD Y LA CONFIABILIDAD.

 

PARA CONTAR CON ESTAS CARACTERÍSTICAS DEBERÁ DE ESTABLECERSE, TOMANDO EN CUENTA, LA OPERACIÓN, LA SEGURIDAD Y LA CONFIABILIDAD.

 

PARA CONTAR CON ESTAS CARACTERÍSTICAS DEBERÁ DE ESTABLECERSE UN PROGRAMA DE MANTENIMIENTO Y ADAPTARLO AL TIPO DE EQUIPO Y DETALLES PARTICULARES DE LA INSTALACIÓN. ALGUNAS PARTES REQUERIRÁNDE ATENCIÓN DIARIA, OTRAS SEMANALMENTE Y OTRAS PODRÁN SER CHECADAS O PROBADAS ANUALMENTE O CON MENOS FRECUENCIA.

 

LAS NECESIDADES DEL PROGRAMA DE MANTENIMIENTO DEBERÁN INCORPORARSE AL DISEÑO ELÉCTRICO PARA PROPORCIONAR ESPACIOS