ESTUDIO Y DIAGNÓSTICO DE LAS INSTALACIONES...

ESTUDIO Y DIAGNÓSTICO DE LAS INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE LA FACULTAD DE MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES DE LA UNIVERSIDAD DISTRITAL

FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS

JULIAN OSWALDO PÉREZ DE LA CUADRA JOAN SEBASTIÁN SILVA SUAREZ

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS FACULTAD TECNOLÓGICA

TECNOLOGÍA EN ELECTRICIDAD 2016

ESTUDIO Y DIAGNÓSTICO DE LAS INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE LA FACULTAD DE

MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES DE LA UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS

JULIAN OSWALDO PÉREZ DE LA CUADRA JOAN SEBASTIÁN SILVA SUAREZ

TRABAJO DE GRADO PRESENTADO PARA OPTAR EL TÍTULO DE TECNÓLOGO EN ELECTRICIDAD

Director ING. ALEXANDRA SASHENKA PÉREZ SANTOS

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS FACULTAD TECNOLÓGICA

TECNOLOGÍA EN ELECTRICIDAD 2016

Nota de Aceptación

El trabajo de grado titulado: “ESTUDIO Y DIAGNÓSTICO DE LAS INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE LA FACULTAD DE MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES DE LA UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS” ha sido aprobada por cumplir los requerimientos exigidos por la Universidad Distrital Francisco José de Caldas.

_______________________________________ ING. ALEXANDRA SASHENKA PÉREZ SANTOS

Firma del Director _______________________________________

ING. GERMÁN GUEVARA Firma del Jurado

i

Tabla de contenido

RESUMEN ........................................................................................................................................... 4

INTRODUCCIÓN .................................................................................................................................. 5

OBJETIVOS ......................................................................................................................................... 6

OBJETIVO GENERAL: ................................................................................................................................ 6 OBJETIVOS ESPECÍFICOS: ........................................................................................................................ 6

1. METODOLOGÍA ........................................................................................................................... 7

2. INFORME DE LEVANTAMIENTO DE PLANOS ................................................................................ 10

2.1. DESCRIPCIÓN DE LA SUBESTACIÓN ....................................................................................... 10

2.2. DESCRIPCIÓN TABLERO GENERAL DE ACOMETIDA ................................................................ 13

2.3. DESCRIPCIÓN TABLERO DE DISTRIBUCIÓN EDIFICIO NATURA ................................................. 15

2.4. DESCRIPCIÓN RED AÉREA EN BAJA TENSIÓN ........................................................................ 17

2.5. DESCRIPCIÓN TABLERO DE DISTRIBUCIÓN AUDITORIO .......................................................... 19

2.6. DESCRIPCIÓN TABLERO HERBARIO FORESTAL. ..................................................................... 21

2.7. DESCRIPCIÓN TABLERO SERVICIOS PÚBLICOS. ..................................................................... 23

2.8. DESCRIPCIÓN TABLERO MICROBIOLOGÍA. ............................................................................. 24

2.9. DESCRIPCIÓN TABLERO UPS. ................................................................................................ 26

2.10 DESCRIPCIÓN DE LA PLANTA ELÉCTRICA EMERGENTE 162 KVA ..................................................... 27 2.10.1 DESCRIPCIÓN TÉCNICA ........................................................................................................... 27

3. INFORME CALIDAD DE POTENCIA ............................................................................................... 28

3.1. ANÁLISIS DE RESULTADOS .................................................................................................... 28

3.1.1. ARMONICOS DE CORRIENTE .................................................................................................. 30

3.1.2. DESBALANCE DE CORRIENTE ................................................................................................ 32

3.1.3. FACTOR DE POTENCIA ........................................................................................................... 33

3.2. CORRECION DE ARMÓNICOS DE CORRIENTE Y FACTOR DE POTENCIA (IMPLEMENTACIÓN DE

FILTRO ACTIVO) ................................................................................................................................. 34

3.3. CORRECION DESBALANCE DE CORRIENTE ............................................................................ 34

4. PROPUESTA ECONÓMICA .......................................................................................................... 35

4.1 DESCRIPCIÓN POR UNIDAD DE LAS DIFERENTES MEJORAS EN LA FACULTAD DEL MEDIO AMBIENTE

......................................................................................................................................................... 36

5. CONCLUSIONES ........................................................................................................................ 50

6. RECOMENDACIONES ................................................................................................................. 51

7. BIBLIOGRAFÍA ........................................................................................................................... 52

ii

LISTA DE TABLAS Tabla 1 Elementos de protección personal ................................................................................... 8

Tabla 2 Problemáticas y Soluciones Subestación ....................................................................... 12

Tabla 3 Descripción Tablero General de Acometida ................................................................... 13

Tabla 4 Problemáticas y Soluciones TGA..................................................................................... 14

Tabla 5 Descripción del Tablero De Distribución Edificio Natura. .............................................. 15

Tabla 6 Problemáticas y Soluciones tablero de distribución edificio natura .............................. 16

Tabla 7 Descripción Red Aérea En Baja Tensión ......................................................................... 17

Tabla 8 Problemáticas y Soluciones Red Aérea En Baja Tensión ................................................ 18

Tabla 9 Descripción del Tablero de Distribución Auditorio......................................................... 19

Tabla 10 Problemáticas y Soluciones Tablero de Distribución Auditorio ................................... 20

Tabla 11 Descripción del Tablero Herbario Forestal ................................................................... 22

Tabla 12 Problemáticas y Soluciones Tablero Herbario Forestal ................................................ 22

Tabla 13 Descripción Tablero Servicios Públicos ......................................................................... 23

Tabla 14 Problemáticas y Soluciones Tablero Servicios Públicos ................................................ 24

Tabla 15 Descripción Tablero Microbiología ............................................................................... 25

Tabla 16 Problemáticas y Soluciones Tablero Microbiología ...................................................... 25

Tabla 17 Problemáticas y Soluciones Tablero UPS ...................................................................... 26

Tabla 18 Características Planta Eléctrica Emergente .................................................................. 27

Tabla 19 diagnostico Calidad de Potencia en el Tablero General de Acometida ........................ 29

Tabla 20 Distorsión total de demanda (TDD) .............................................................................. 30

Tabla 21 Distorsión Armónica individual de corriente (Di) en el Tablero General de Acometida

..................................................................................................................................................... 31

Tabla 22 Desbalance de Corriente en el Tablero General de Acometida ................................... 32

Tabla 23 Factor de Potencia en el Tablero General de Acometida ............................................. 33

Tabla 24 Propuesta Económica levantamiento de planos ............. ¡Error! Marcador no definido.

Tabla 25 propuesta económica calidad de potencia ...................... ¡Error! Marcador no definido.

Tabla 26 Suministro e instalación de un barraje para neutro adicional al existente .................. 36

Tabla 27 Suministro e instalación de barraje para tierra adicional al existente ......................... 37

Tabla 28 Identificación de fases en los tableros de distribución ................................................ 38

Tabla 29 Suministro e instalación de la placa característica del tablero .................................... 39

Tabla 30 Retiro de elementos no apropiados en cuartos técnicos ............................................. 40

Tabla 31 Diseño de un sistema de ventilación que cumpla con las especificaciones de

funcionamiento para la subestación eléctrica de 300kVA .......................................................... 41

Tabla 32 Suministro e instalación de bornas terminales para conductores existentes en

tableros de distribución .............................................................................................................. 44

Tabla 33 Suministro e instalación de interruptores en tableros principales .............................. 45

Tabla 34 Realizar mantenimiento de limpieza y pintura a tableros de distribución .................. 46

Tabla 35 Suministro e instalación de un filtro activo para reducir los armónicos ...................... 47

Tabla 36 Instalación Planta Eléctrica Emergente 162 Kva .......................................................... 48

iii

LISTA DE IMÁGENES Imagen 1 Elementos de protección personal................................................................................ 8

Imagen 2 Analizadores FLUKE 435 ................................................................................................ 9

Imagen 3 Diagrama de Conexión Analizador FLUKE 435 .............................................................. 9

Imagen 4 Interior Subestación .................................................................................................... 10

Imagen 5 Diagrama Unifilar ........................................................................................................ 11

Imagen 6 Tablero General De Acometida ................................................................................... 13

Imagen 7 Tablero Edificio Natura ................................................................................................ 15

Imagen 8 Red Aérea En Baja Tensión .......................................................................................... 17

Imagen 9 Tablero de Distribución Auditorio ............................................................................... 19

Imagen 10 Tablero de Herbario Forestal .................................................................................... 21

Imagen 11 Tablero Servicios Públicos ......................................................................................... 23

Imagen 12 Tablero Microbiología ............................................................................................... 24

Imagen 13 Tablero UPS ............................................................................................................... 26

Imagen 14 Planta Eléctrica Emergente ....................................................................................... 27

Imagen 15 Especificaciones puerta subestación Eléctrica .......................................................... 42

Imagen 16 Especificaciones ventilación subestación eléctrica ................................................... 43

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 Diagrama de Procesos Metodología ..................................................................................... 7

4

RESUMEN

Este trabajo tiene como función primordial brindar el estudio y diagnóstico de las instalaciones eléctricas de la subestación de 300 kVA y cuartos eléctricos principales de la Facultad de Medio Ambiente y Recursos Naturales de la Universidad Distrital Francisco José De Caldas. La primera etapa del estudio se enfoca en el reconocimiento y levantamiento de las instalaciones eléctricas de la Facultad, para saber y reconocer el estado actual y así realizar un diagnóstico bajo la normatividad vigente.

En segundo lugar se lleva a cabo el estudio de calidad de potencia en el tablero general de acometida de la subestación de 300 kVA, estas mediciones se realizan de acuerdo a los lineamientos de la Norma Técnica Colombiana (NTC) 5001 “Calidad de la potencia eléctrica”, dentro de los cuales se definen los procedimientos para realizar las mediciones correspondientes y establecer los criterios para la evaluación de cada variable, de acuerdo a éstos parámetros se obtuvo una cantidad total de 90720 registros para los ocho circuitos del tablero general de acometida.

Finalmente en este proyecto se propone una serie de recomendaciones y soluciones para adecuar las instalaciones eléctricas internas en la parte de los cuartos eléctricos, subestación y sus respectivos tableros de distribución principales, soluciones para el mejoramiento de la calidad de potencia de la Facultad de Medio Ambiente y Recursos Naturales, basado en las evaluaciones relacionadas en los puntos de medición y por ultimo plantear una propuesta económica de acuerdo a las recomendaciones establecidas en este proyecto.

5

INTRODUCCIÓN

El crecimiento progresivo del consumo de la electricidad en la vida actual obliga a establecer unos requerimientos y especificaciones que garanticen la seguridad de las personas con base en el buen funcionamiento de las instalaciones, la fiabilidad y calidad de los productos, la compatibilidad de los equipos y su apropiada utilización y mantenimiento; por ello el Reglamento Técnico de Instalaciones Eléctricas (RETIE de 2013) tiene como objetivo principal crear conciencia sobre los riesgos existentes en todo lugar en el que se haga uso de la electricidad. El progreso de las instalaciones eléctricas en las edificaciones ya sean de tipo industrial, residencial, comercial o institucional, obliga a la consulta de reglamentos, normas y manuales, donde es esencial tener en cuenta las principales normas de seguridad que permitan minimizar los diferentes riesgos y accidentes (cortocircuitos, incendios, explosiones, etc.) con el fin de establecer medidas que certifiquen la seguridad, la preservación del medio ambiente y protección al usuario, y obtener soluciones concretas y precisas para su posterior aplicación profesional. En la Facultad de Medio Ambiente y Recursos Naturales de la Universidad Distrital Francisco José De Caldas no está exenta de los riesgos eléctricos y por ello se hace necesaria una inspección en las instalaciones eléctricas de cada uno de sus edificios, ya que diariamente circulan gran cantidad de personas, las cuales pueden estar expuestas a cualquier peligro de origen eléctrico y en la mayoría de los casos los medios de seguridad no son suficientes para garantizar unas instalaciones eléctricas fiables y seguras, tanto para las personas como para el medio ambiente y los equipos eléctricos. Este proyecto está encaminado en dar a conocer el estado actual de las instalaciones eléctricas, teniendo en cuenta los problemas de calidad de potencia y deterioro de las mismas, que se han presentado en la Facultad de Medio Ambiente y Recursos Naturales, para esto se realiza el proyecto de grado “Estudio y diagnóstico de las Instalaciones Eléctricas de la Facultad de Medio Ambiente y Recursos Naturales de la Universidad Distrital Francisco José De Caldas” en modalidad de pasantía, con el fin de garantizar la eficiencia, calidad y economía en la prestación del servicio de energía eléctrica y a su vez seguridad ante cualquier riesgo eléctrico para el estudiantado y personal de la Facultad. Para cumplir con este propósito se tiene en cuenta lineamientos como: verificar el estado de las instalaciones eléctricas de la Facultad y levantamiento de los planos eléctricos basado en el estudio y diagnóstico según el Reglamento Técnico de Instalaciones Eléctricas (RETIE de 2013) y la norma (ICONTEC NTC 2050 de 1998). También el estudio de calidad de potencia eléctrica donde se pretende realizar un análisis detallado de los circuitos del tablero general de acometida de la Facultad en el que se procura identificar los posibles problemas y así plantear soluciones efectivas que permitan obtener la calidad de la potencia eléctrica que garantice una operación normal de los equipos y el buen servicio al usuario final de la instalación eléctrica. Como resultado se presentan el diagrama unifilar y resultados del diagnóstico de calidad de potencia eléctrica en la instalación de la Facultad. Se plantean soluciones y recomendaciones para el mejoramiento de las instalaciones eléctricas. Por último se presenta la propuesta económica.

6

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL: Estudiar y diagnosticar las instalaciones eléctricas de la Facultad de Medio Ambiente y Recursos Naturales de la Universidad Distrital Francisco José De Caldas. OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

Actualizar y realizar levantamiento de planos de las instalaciones eléctricas desde la subestación hasta los tableros de distribución de acometidas de la Facultad de Medio Ambiente y Recursos Naturales de la Universidad Distrital Francisco José De Caldas.

Diagnosticar la calidad de la potencia de la instalación eléctrica de la Facultad de Medio Ambiente y Recursos Naturales de la Universidad Distrital Francisco José De Caldas.

Elaborar el presupuesto estimado para las adecuaciones de las instalaciones eléctricas de la Facultad de Medio Ambiente y Recursos Naturales de la Universidad Distrital Francisco José De Caldas.

7

1. METODOLOGÍA

Para el desarrollo de este proyecto se efectúan varias visitas a la Facultad de Medio Ambiente y Recursos Naturales de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas con el fin de diagnosticar el estado de las instalaciones eléctricas y el funcionamiento de cada uno de los equipos conectados al sistema eléctrico, así como la adecuación de los cuartos y tableros eléctricos para garantizar seguridad y un educado uso. Identificando el cumplimiento de la normatividad vigente que rige a las instalaciones eléctricas (RETIE de 2013, ICONTEC NTC 2050 de 1998), se identifican los circuitos principales que van desde la subestación eléctrica hasta los tableros de distribución parcial de acometidas, teniendo en cuenta las características como: calibre de la acometida, capacidad amperimétrica del interruptor, y el estado actual de cada tablero. En la figura 1 se puede observar el proceso que se maneja para el desarrollo del proyecto.

Figura 1 Diagrama de Procesos Metodología.

Como resultado del informe de levantamiento de planos se presenta lo siguiente: Tabla con la descripción de la subestación según RETIE 2013,”Capítulo 6 sección 23.1 REQUISITOS GENERALES DE SUBESTACIONES” (RETIE-Ministerio de Minas y Energia/Colombia 2013,p.169-171) y tabla con los aspectos evaluados para los tableros en baja tensión según RETIE 2013,”Capítulo 3 sección 20.23.1 TABLEROS DE BAJA TENSIÓN” (RETIE-Ministerio de Minas y Energia/Colombia 2013,p.127-135), plano del diagrama unifilar del sistema eléctrico de la Facultad e informe fotográfico donde se evidencian todos los tableros eléctricos de baja y media tensión de la Facultad con su correspondiente diagnóstico.

8

Para la segunda parte del proyecto se lleva a cabo el estudio de calidad de potencia de las instalaciones eléctricas de la Facultad donde se tiene en cuenta varios aspectos como la seguridad eléctrica (EPP) (Tabla 1), equipos de medida y aspectos a contemplar en el estudio de calidad de potencia. Los elementos personales de seguridad utilizados son:

Elementos de protección personal (EPP)

Casco Aislante con Careta Categoría 1

Guantes de protección (Guantes de algodón, Guantes aislantes clase 0 y Guantes de carnaza)

Overol Ignifugo

Botas Dieléctricas Tabla 1 Elementos de protección personal.

(Ver imagen 1) para la conexión del equipo dentro del tablero general de acometida (TGA), estos elementos de protección personal son prestados por el Grupo de Investigación de Sistemas de Potencia de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas (GISPUD).

Imagen 1 Elementos de protección personal.

El equipo de medida que se utilizó para el estudio de calidad de potencia es el Analizador de Calidad Eléctrica Trifásico Fluke 435 de categoría clase A, cumple con todas las exigencias de la norma IEC 61000-4-30 y es el medidor adecuado para realizar la verificación del cumplimiento de los valores de referencia de las variables a analizar estipulados en la norma NTC 5001. Las mediciones realizadas en el tablero general de acometida (TGA) son registradas mediante dos analizadores Fluke 435, dado el préstamo del primero propiedad del Grupo de Investigación de Sistemas de Potencia de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas (GISPUD) y el segundo propiedad del Laboratorio de Electricidad de la Facultad Tecnológica Universidad Distrital Francisco José de Caldas. (Ver imagen #)

9

Imagen 2 Analizadores FLUKE 435.

La forma de conexión del analizador Fluke 435 se observa en la imagen #.

Imagen 3 Diagrama de Conexión Analizador FLUKE 435

Las variables registradas para el estudio de calidad de potencia en cada tablero de acuerdo a la norma NTC 5001 son: variaciones de tensión de estado estable, hundimientos (SAGS), elevaciones (SWELLS), desbalance de tensión, flickers, corriente, variaciones de frecuencia, armónicos de tensión y corriente, factor de potencia, en un periodo de medida de una (1) semana por circuito, registrando datos cada minuto con base a lo establecido en la norma NTC 5001 en cada uno de los circuitos del tablero general de acometida (TGA) en donde se concentran todas las cargas eléctricas de la Facultad de Medio Ambiente y Recursos Naturales. Identificando las modificaciones que se requieren en las instalaciones eléctricas de la Facultad de Medio Ambiente y Recursos Naturales se elabora un listado de las problemáticas y una propuesta de solución a efectuar, con base en esto se realiza un presupuesto estimado para la adecuación de todas las instalaciones eléctricas en donde se pretende estipular el mejoramiento de las mismas con el fin de cumplir la normatividad vigente y garantizar la calidad del servicio y seguridad para todas las personas de la Facultad.

10

2. INFORME DE LEVANTAMIENTO DE PLANOS

De acuerdo a las visitas realizadas al área de planeación de la Universidad se evidencia que en la actualidad solo se cuenta con los planos arquitectónicos de la Facultad de Medio Ambiente, por lo cual no se tiene registro de los diseños de las instalaciones eléctricas donde se visualice los diagramas unifilares, planos con la localización de las subestaciones y los tableros principales con sus respectivas acometidas, por lo cual surge la necesidad de elaborarlos. En el proceso de levantamiento de planos se identifican las siguientes problemáticas:

Mal uso de los cuartos eléctricos.

Los circuitos ramales de los principales tableros no se encuentran identificados.

Algunos tableros no cuentan con espacio para cargas futuras.

Mal dimensionamiento de la acometida de acuerdo a la protección del interruptor.

2.1. DESCRIPCIÓN DE LA SUBESTACIÓN

Esta subestación es alimentada desde red aérea proveniente de la subestación eléctrica de Media Tensión Concordia propiedad de CODENSA S.A. con nivel de tensión de 11.4 KV (Imagen 5 Diagrama Unifilar).

La subestación tipo capsula se encuentra ubicada dentro de la Facultad de Medio Ambiente (parte posterior al edificio administrativo) en una zona aislada. Dentro de la subestación donde se encuentra el centro de transformación conformado por cuatro celdas (Imagen 4).

Imagen 4 Interior Subestación.

En la primera celda se localizan dos seccionadores de 630 A, 17.5 KV en aire (entrada - salida), donde el seccionador de salida se encuentra libre, proporcionando disponibilidad para alimentación en Media Tensión.

En la segunda celda se observó un medidor electrónico (Propiedad CODENSA S.A.), con bornera y con el multiconductor con señales de TP (Transformador de Potencia) y TC (Transformador de Corriente).

En la tercera celda de protección del transformador, con fusibles tripolares tipo expulsión.

En la cuarta celda se encuentra el transformador con Potencia nominal 300 KVA, tipo seco, clase térmica H, voltajes 11.4KV/208V/120V, frecuencia 60 Hz, acometida de salida en Baja Tensión de 3(3 X 300 Kcmil) + (1 X 400 Kcmil), conexión Dyn5, para trabajar a 1000 m de altura, año de fabricación 2000, marca Sierra.

11

Imagen 5 Diagrama Unifilar.

12

Durante las visitas de inspección y recolección de datos se encontró la subestación en condiciones normales en cuanto a su entorno debido a que no existen elementos que impiden la maniobra de las celdas de transformación. Las primeras tres celdas descritas anteriormente permanecen cerradas bajo sellos de seguridad expedidos por CODENSA S.A. Para el acceso a la subestación está dado por el personal de seguridad, los cuales poseen las llaves de los candados de la puerta de la subestación donde se accede con previo permiso del ingeniero encargado de la Facultad.

Con respecto al reglamento RETIE de 2013, se verifico los aspectos del capítulo 6 del artículo 23.1 Requisitos Generales De Subestaciones, como se puede evidenciar en la fotografía 1 del Anexo A, donde se encontró varias inconsistencias en la subestación de la Facultad descrito en la tabla 2 las problemáticas encontradas y sus pertinentes soluciones:

Problemática Solución

En el interior de la subestación se encuentra alojada la planta eléctrica emergente fuera de servicio en estado de deterioro.

Es de gran necesidad la instalación de la planta eléctrica emergente ya que la Facultad cuenta con esta planta pero no con la instalación de la misma.

Se encuentran materiales de construcción y también presenta suciedad y polvo dentro de la subestación

Se debe hacer un mantenimiento y limpieza con mayor frecuencia debido al estado de suciedad y no se debe permitir el almacenamiento de ningún objeto.

En esta subestación capsulada no se construyeron ductos ni ventanas que permitieran que la subestación estuviera lo suficientemente ventilada para mantener temperaturas óptimas de operación.

Se requiere construir y realizar adaptaciones como ventanas y ductos para su mejor ventilación.

Dentro de la subestación no se encuentra una buena iluminación para realizar trabajos en diferentes horas del día, además este espacio es demasiado oscuro y esto no permite realizar buenas maniobras de trabajo.

Se debe verificar el funcionamiento de las luminarias instaladas o en el mejor de los casos cambiarlas y realizar mantenimiento periódico de las mismas.

La cuarta celda donde se encuentra el transformador no posee acrílico de protección en su parte frontal, ya que con este permite protección en el momento que se ingrese a la celda del transformador.

Se recomienda la instalación del acrílico de protección en frente del transformador trifásico, dentro de la celda del transformador.

Tabla 2 Problemáticas y Soluciones Subestación.

13

2.2. DESCRIPCIÓN TABLERO GENERAL DE ACOMETIDA

Ubicado al lado posterior derecho de la subestación, consta de un armario en lámina metálica,

alimentado por conductores eléctricos (3(3 X 300 Kcmil) + (1 X 400 Kcmil)), tres barrajes para las

fases R, S, T donde se identifican con los colores amarillo, azul y rojo. Dispone de ocho

totalizadores (Imagen 6) descritos de forma vertical descendiente en la tabla 3.

Imagen 6 Tablero General De Acometida.

Tabla 3 Descripción Tablero General de Acometida.

1TGA - SUB

300kVA454 208 148,3 3X800 A

3(3 X 300 Kcmil) + (1

X 400 Kcmil)No Cumple

2 Edificio Natura 279 208 93,1 3X600 A 7 X 300 Kcmil No Cumple

3

Parqueadero,

Bienestar

Institucional

74 208 23 3X400 A (3X2/0 + 1X1/0 AWG) No Cumple

4 Auditorio 37 208 11,6 3X200 A (3X1/0 + 1X2 AWG) No Cumple

5Herbario

Forestal89 208 12,7 3X100 A (3X2 + 1X4 AWG) Cumple

6Servicio

Públicos 55 208 7,9 3X100 A (3X2 + 1X4 AWG) Cumple

7 Microbiología 26 208 6,7 3X50 A (3X8 + 1X10 AWG) Cumple

8Aire

Acondicionado101 208 24,4 2X50 A (2X4 + 1X6 AWG) Cumple

9 Ups 44 208 15,6 3X100 A 3X2/0 + 1X4/0 AWG Cumple

DiagnosticoCircuito Descripcion I(RMS) Medida [A] V(RMS) Medida [V] Potencia [KVA] Interruptor Acometida

14

De acuerdo a la Tabla 3 se examina el cumplimiento de las acometidas eléctricas teniendo como base la “Tabla 310-16. Capacidad de corriente permisible en conductores aislados para 0 a 2000V nominales y 60°C a 90°C” (ICONTEC NTC 2050 1998, p.154), que indica los valores máximos de corriente soportadas para cada calibre del conductor. Los ítems que no cumplen en la Tabla 3 se debe a que la acometida existente esta sub-dimensionada con base a la corriente nominal del interruptor de protección de cada circuito, esto implica la no rápida actuación del interruptor frente a una falla eléctrica.

Con respecto al reglamento RETIE de 2013, se verifico los aspectos del capítulo 3 del artículo 20.23.1 Tableros De Baja Tensión, como se puede evidenciar en la fotografía 4 del Anexo A, donde se encontró varias inconsistencias en el Tablero General de Acometida de la Facultad descrito en la tabla 4 las problemáticas encontradas y sus pertinentes soluciones:


El tablero debe tener un barraje para conexión a neutro y tierra del alimentador, con suficientes terminales de salida para los circuitos derivados.

Se recomienda la instalación de barrajes de neutro y tierra adicionales, para que cada circuito posea terminales suficientes de conexión.

No todas las fases de los alimentadores de salida de los interruptores se encuentran identificados como se encuentra estipulado en el código de colores de la Tabla 6.5 CÓDIGO DE COLORES PARA CONDUCTORES C.A del RETIE 2013.

Se recomienda la identificación de las fases de cada circuito de acuerdo al código de colores según el nivel de tensión del RETIE.

El tablero no cuenta con una placa de características con la información básicas requerida por el RETIE capítulo 3 en la sección 20.23.1.4, ni con el respectico cuadro de circuitos y diagrama unifilar.

Se recomienda instalar la placa característica del tablero, el cual deberá ser suministrado por el fabricante.

En el cuarto exclusivo donde se encuentra el tablero general de acometida no dispone de iluminación para realizar trabajos en diferentes horas del día.

Se debe instalar las luminarias necesarias para obtener una iluminación adecuada en el tablero.

El tablero no posee acrílico de protección en su parte frontal, ya que con este permite protección en el momento que se ingrese al mismo.

Se recomienda la instalación del acrílico de protección que resguarde los barrajes de las fases en el tablero.

Tabla 4 Problemáticas y Soluciones TGA.

15

2.3. DESCRIPCIÓN TABLERO DE DISTRIBUCIÓN EDIFICIO NATURA

Ubicado en el primer piso del edificio Natura (dentro de la cafetería), consta de un armario en lámina metálica, alimentado por conductores eléctricos (7 X 300 Kcmil + 1X2/0 AWG + 1X6T), tres barrajes para las fases R, S, T donde se identifican con los colores amarillo, azul y rojo. Dispone de diecinueve totalizadores (Imagen 7) descritos de en la tabla 5.

Imagen 7 Tablero Edificio Natura

Tabla 5 Descripción del Tablero De Distribución Edificio Natura.

De acuerdo a la Tabla 5 se examina el cumplimiento de las acometidas eléctricas teniendo como base la “Tabla 310-16. Capacidad de corriente permisible en conductores aislados para 0 a 2000V nominales y 60°C a 90°C” (ICONTEC NTC 2050 1998, p.154), que indica los valores máximos de

1 Edificio Natura 279 208 93,1 3X800 A(7 X 300 Kcmil +

1X2/0 AWG)No Cumple

2 Cafetería 2.5 208 0.90 3X50 A(3X4 + 1X6 + 1X8T

AWG)Cumple

3 Primer Piso 13,4 208 4,8 3X75 A (3X4 + 1X6 AWG) Cumple

4 Reflectores 15,3 208 5,51 3X50 A (3X4 + 1X6 AWG) Cumple

5 Tercer Piso 13,7 208 4,9 3X50 A (3X4 + 1X6 AWG) Cumple

6 Cuarto Piso 4,01 208 1,4 3X50 A (3X4 + 1X6 AWG) Cumple

7 Quinto Piso 16,5 208 5,9 3X75 A (3X4 + 1X6 AWG) Cumple

8 Regulado cuarto Piso 14,3 208 5,1 3X50 A (3X4 + 1X6 AWG) Cumple

9 No Regulado cuarto piso 18,62 208 6,7 3X50 A (3X4 + 1X6 AWG) Cumple

10 No Regulado segundo piso 6,9 208 2,45 3X50 A (3X4 + 1X6 AWG) Cumple

11 Regulado segundo piso 17,47 208 6,29 3X50 A (3X4 + 1X6 AWG) Cumple

12 Cuarto Bombas 10,85 208 3,9 3X100 A (3X2 + 1X4 AWG) Cumple

13 Primer Piso 17,6 208 6,34 3X100 A(3X2 + 1X4 + 1X8T

AWG)Cumple

14 Equipos Presión 13,02 208 4,69 3X50 A (3X4 + 1X6 AWG) Cumple

15 Biblioteca 26,3 208 9,47 3X100 A (3X2 + 1X4 AWG) Cumple

16 Ingeniería Forestal 19,2 208 6,91 3X50 A (3X4 + 1X6 AWG) Cumple

17 Sala Múltiple 2 32,9 208 11,8 3X50 A (3X4 + 1X6 AWG) Cumple

18 UPS 2 46 208 16,5 3X100 A (3X2 + 1X4 AWG) Cumple

Acometida DiagnosticoCircuito Descripcion I(RMS)

Medida [A]

V(RMS)

Medida [V]

Potencia

[KVA]Interruptor

16

corriente soportadas para cada calibre del conductor. Los ítems que no cumplen en la Tabla 5 se debe a que la acometida existente esta sub-dimensionada con base a la corriente nominal del interruptor de protección de cada circuito, esto implica la no rápida actuación del interruptor frente a una falla eléctrica.

Con respecto al reglamento RETIE de 2013, se verifico los aspectos del capítulo 3 del artículo 20.23.1 Tableros De Baja Tensión, como se puede evidenciar en la fotografía 5 del Anexo A, donde se encontró varias inconsistencias en el Tablero De Distribución Edificio Natura de la Facultad descrito en la tabla 6 las problemáticas encontradas y sus pertinentes soluciones:






El tablero no cuenta con una placa de características con la información básicas requerida por el RETIE capítulo 3 en la sección 20.23.1.4.


No existe el diagrama unifilar para la identificación de los circuitos existentes en el tablero.

Se recomienda la actualización de los diagramas unifilares de cada tablero.

Tabla 6 Problemáticas y Soluciones tablero de distribución edificio natura.

17

2.4. DESCRIPCIÓN RED AÉREA EN BAJA TENSIÓN

Ubicada en la portería del parqueadero la cual soporta los circuitos de los laboratorios antiguos y el alumbrado de las zonas comunes como parqueadero y cancha, esta red Aérea de baja tensión alimentado por conductores eléctricos (3X4/0+1X2/0 AWG), distribuida por veinticinco (25) postes de concreto de 1050Kg con sus respectivas lámparas de iluminación. Deriva en diez circuitos (Imagen 8) descritos de en la tabla 7.

Imagen 8 Red Aérea En Baja Tensión.

Tabla 7 Descripción Red Aérea En Baja Tensión.


1 Parqueadero, Bienestar Institucional 74 208 23 3X400 A(3X2/0 +

1X1/0 AWG) No Cumple

2 Primer Piso Bienestar institucional 13,81 208 4,97 3X50 A(3X10 +

1X12 AWG)No Cumple

3 Segundo Piso Bienestar institucional 0,95 208 3,42 2X30 A(3X10 +

1X12 AWG)Cumple

4 Laboratorio De Suelos y Aguas 1 13,28 208 4,78 3X63 A(3X8 + 1X10

AWG)No Cumple

5 Laboratorio De Suelos y Aguas 2 1,1 208 0,39 3X63 A(3X6 + 1X4

AWG)Cumple

6 Tablero Unidad De Extensión 0,97 208 0,35 2X50 A(3X8 + 1X10

AWG)Cumple

7 Cuarto De Secado 1 63,8 208 22,89 3X250 A(3X1/0 +

1X2/0 AWG)No Cumple

8 Cuarto De Secado 2 13,28 208 4,76 3X60 A(3X8 + 1X10

AWG)No Cumple

9 Laboratorio Tecnología En Maderas 11,8 208 4,25 3X50 A(3X8 + 1X10

AWG)Cumple

10 Laboratorio De Sanidad Forestal 1,83 208 0,69 3X50 A(3X8 + 1X10

AWG)Cumple

11 Laboratorio De Biología 9,9 208 3,56 3X50 A(3X8 + 1X10

AWG)Cumple


Medida [A]

V(RMS)

Medida [V]

Potencia

[KVA]Interruptor

18

Con respecto al reglamento RETIE de 2013, se verifico los aspectos del capítulo 7 del artículo 25.7.1 Conductores Aéreos, como se puede evidenciar en la fotografía 9 del Anexo A, donde se encontró varias inconsistencias en la Red Aérea En Baja Tensión de la Facultad descrito en la tabla 8 las problemáticas encontradas y sus pertinentes soluciones:










No posee un sistema de fotocontrol para el encendido de las lámparas de alumbrado en las zonas comunes.

Se debe realizar una instalación del sistema de fotocontrol para el alumbrado en las zonas comunes.

Tabla 8 Problemáticas y Soluciones Red Aérea En Baja Tensión.

19

2.5. DESCRIPCIÓN TABLERO DE DISTRIBUCIÓN AUDITORIO

Ubicado en cuarto cerrado dentro del auditorio, consta de un armario en lámina metálica, alimentado por conductores eléctricos (3X1/0 + 1X2 AWG + 1X8T), tres barrajes para las fases R, S, T donde se identifican con los colores amarillo, azul y rojo. Dispone de cinco totalizadores (Imagen 9) y descritos de en la tabla 9.

Imagen 9 Tablero de Distribución Auditorio

Tabla 9 Descripción del Tablero de Distribución Auditorio

1 Auditorio 37 208 11,6 3X150 A(3X1/0 + 1X2

AWG) Cumple

2Salas De

Sistemas7,62 208 2,74 3X60 A

(3X6 + 1X8 +

1X8T AWG) Cumple

3 Auditorio 15,31 208 5,51 3X100 A(3X2 + 1X4 +

1X8T AWG) Cumple

4Decanatura

13,65 208 1,31 3X50 A

(3X8 + 1X10

+ 1X8T AWG) Cumple

5Decanatura

24,21 208 1,56 3X50 A

(3X8 + 1X10

+ 1X8T AWG) Cumple

DiagnosticoCircuito Descripcion I(RMS)

Medida [A]

V(RMS)

Medida [V]

Potencia

[KVA]Interruptor Acometida

20


Con respecto al reglamento RETIE de 2013, se verifico los aspectos del capítulo 3 del artículo 20.23.1 Tableros De Baja Tensión, como se puede evidenciar en la fotografía 10 del Anexo A, donde se encontró varias inconsistencias en el Tablero Auditorio de la Facultad descrito en la tabla 10 las problemáticas encontradas y sus pertinentes soluciones:










El tablero no posee acrílico de protección en su parte frontal, ya que con este permite protección en el momento que se ingrese al mismo.

Se recomienda la instalación del acrílico de protección que resguarde los barrajes de las fases en el tablero.

En el cuarto cerrado donde se instaló este tablero se encuentran funcionando dos UPS las cuales no permiten que las puertas del tablero se abran completamente.

Se debe mantener el frente del tablero libre de elementos que obstaculicen el ingreso al mismo.

Tabla 10 Problemáticas y Soluciones Tablero de Distribución Auditorio.

21

2.6. DESCRIPCIÓN TABLERO HERBARIO FORESTAL.

Ubicado en cuarto exclusivo dentro del laboratorio de Microbiología, consta de un tablero Trifásico de cuarenta y dos (42) circuitos sobrepuesto en la pared, alimentado por conductores eléctricos (3X2 + 1X4 + 1X6T AWG), Dispone de un totalizador de 100 A encargado de proteger el tablero. Se encuentran treinta y nueve (39) circuitos de los cuarenta y dos (42) disponibles (Imagen 10) y descritos en la tabla 11.

Imagen 10 Tablero de Herbario Forestal

22

Tabla 11 Descripción del Tablero Herbario Forestal.


Con respecto al reglamento RETIE de 2013, se verifico los aspectos del capítulo 3 del artículo 20.23.1 Tableros De Baja Tensión, como se puede evidenciar en la fotografía 11 del Anexo A, donde se encontró varias inconsistencias en el Tablero Herbario Forestal de la Facultad descrito en la tabla 12 las problemáticas encontradas y sus pertinentes soluciones:






Tabla 12 Problemáticas y Soluciones Tablero Herbario Forestal.

1 Herbario Forestal 89 208 12,7 3X100 A (3X2 + 1X4 AWG) Cumple

2 PT Física 3,67 208 1,32 3X20 A (3X8 + 1X10 AWG) Cumple

3 PT Física 2,65 208 0,97 1X20 A 2X8 AWG Cumple

4 PT Fotogrametría 4,2 208 1,52 1X20 A 2X8 AWG Cumple

5 Toma Bifásica Física 1,39 208 0,5 1X20 A 2X10 AWG Cumple

6 Toma Bifásica Física 0,96 208 0,3 1X20 A 2X8 AWG Cumple

7 PT Investigación 0,45 208 0,35 1X20 A 2X8 AWG Cumple


9 PT Química 3,17 208 1,2 3X20 A (3X8 + 1X10 AWG) Cumple

10 Bifásico Herbario 3,77 208 1,35 2X20 A (3X8 + 1X10 AWG) Cumple


12 PT Fotogrametría 2,38 208 0,85 1X20 A 2X10 AWG Cumple

13 Sin Nombre 2,31 208 0,82 3X50 A (3X10 + 1X12 AWG) No Cumple

14 Tomas Física 4,72 208 1,7 3X30 A (3X8 + 1X10 AWG) Cumple

15 Herbario 4,81 208 1,72 3X30 A (3X8 + 1X10 AWG) Cumple

16 Investigación 8,36 208 3,1 3X30 A (3X8 + 1X10 AWG) Cumple

17 PT Herbario 5,87 208 2,1 3X20 A (3X8 + 1X10 AWG) Cumple


19 PT Herbario 9,9 208 3,56 2X20 A (3X8 + 1X10 AWG) Cumple


21 PT Herbario 2,41 208 0,86 1X20 A 2X8 AWG Cumple

22 Autoclave 5,2 208 1,87 3X50 A (3X10 + 1X12 AWG) No Cumple


Medida [A]

V(RMS)

Medida [V]

Potencia

[KVA]Interruptor

23

2.7. DESCRIPCIÓN TABLERO SERVICIOS PÚBLICOS.

Ubicado en cuarto exclusivo dentro del laboratorio de Servicios Públicos, consta de un tablero Trifásico de cuarenta y dos (42) circuitos sobrepuesto en la pared, alimentado por conductores eléctricos (3X2 + 1X4 + 1X6T AWG), Dispone de un totalizador de 100 A encargado de proteger el tablero. Se encuentran veintiséis (26) circuitos de los cuarenta y dos (42) disponibles (Imagen 11) y descritos de en la tabla 13.

Imagen 11 Tablero Servicios Públicos

Tabla 13 Descripción Tablero Servicios Públicos.

De acuerdo a la Tabla 13 se examina el cumplimiento de las acometidas eléctricas teniendo como base la “Tabla 310-16. Capacidad de corriente permisible en conductores aislados para 0 a 2000V nominales y 60°C a 90°C” (ICONTEC NTC 2050 1998, p.154), que indica los valores máximos de

1 Servicio Públicos 55 208 7,9 3X100 A (3X2 + 1X4 AWG) Cumple

2 Protección 2,98 208 1,07 3X30 A (3X8 + 1X10 AWG) Cumple

3 Protección 1,85 208 0,66 3X20 A 2X8 AWG Cumple

4 Tomas Civil cultura 1,43 208 0,51 1X20 A 2X10 AWG Cumple


6 Tomas Salas Juegos 1,82 208 0,65 1X20 A 2X8 AWG Cumple

7 Tomas Geografía 0,97 208 0,41 1X20 A 2X10 AWG Cumple


9Tomas Servicios

Públicos1,7 208 0,62 1X20 A 2X8 AWG Cumple

10Tomas Servicios


11Tomas

Fotointerpretación1,87 208 0,66 1X20 A 2X8 AWG Cumple

12Tomas

Fotointerpretación2,59 208 1,1 1X20 A 2X8 AWG Cumple


14Tomas Servicios


15 Tomas Civil cultura 1,67 208 0,61 2X20 A (3X10 + 1X12 AWG) Cumple





Medida [A]

V(RMS)

Medida [V]

Potencia

[KVA]Interruptor

24

corriente soportadas para cada calibre del conductor. Los ítems que no cumplen en la Tabla 13 se debe a que la acometida existente esta sub-dimensionada con base a la corriente nominal del interruptor de protección de cada circuito, esto implica la no rápida actuación del interruptor frente a una falla eléctrica.

Con respecto al reglamento RETIE de 2013, se verifico los aspectos del capítulo 3 del artículo 20.23.1 Tableros De Baja Tensión, como se puede evidenciar en la fotografía 12 del Anexo A, donde se encontró varias inconsistencias en el Tablero Servicios Públicos de la Facultad descrito en la tabla 14 las problemáticas encontradas y sus pertinentes soluciones:






En el cuarto exclusivo donde se instaló este tablero se encuentra un orificio en el piso generando inseguridad y alta probabilidad de accidentes en el momento que se trabaje en el.

Se debe terminar o cubrir con concreto el orificio que se encuentra en el piso de este cuarto exclusivo.

Tabla 14 Problemáticas y Soluciones Tablero Servicios Públicos.

2.8. DESCRIPCIÓN TABLERO MICROBIOLOGÍA.

Ubicado en cuarto exclusivo dentro del laboratorio de Microbiología, consta de un tablero Trifásico de veinticuatro (24) circuitos sobrepuesto en la pared, alimentado por conductores eléctricos (3X2 + 1X4 + 1X6T AWG). Se encuentran diecisiete (17) circuitos de los veinticuatro (24) disponibles (Imagen 12) y descritos en la tabla 15.

Imagen 12 Tablero Microbiología.

25

Tabla 15 Descripción Tablero Microbiología


Con respecto al reglamento RETIE de 2013, se verifico los aspectos del capítulo 3 del artículo 20.23.1 Tableros De Baja Tensión, como se puede evidenciar en la fotografía 13 del Anexo A, donde se encontró varias inconsistencias en el Tablero Microbiología de la Facultad descrito en la tabla 16 las problemáticas encontradas y sus pertinentes soluciones:






En el cuarto exclusivo donde se instaló este tablero se encuentra un orificio en el piso generando inseguridad y alta probabilidad de accidentes en el momento que se trabaje en él, ya que este laboratorio está en un segundo piso.

Se debe terminar o cubrir con concreto el orificio que se encuentra en el piso de este cuarto exclusivo.

Tabla 16 Problemáticas y Soluciones Tablero Microbiología.

1 Microbiología 26 208 6,7 3X50 A (3X8 + 1X10 AWG) Cumple

2 Alumbrado Geografía 1,65 208 0,59 1X20 A 2X8 AWG Cumple

3 Alumbrado Sala Juegos 2,43 208 0,87 1X20 A 2X10 AWG Cumple

4 Alumbrado Fotointerpretación 0,96 208 0,34 1X20 A 2X10 AWG Cumple

5 Alumbrado Hall Oriental 0,83 208 0,29 1X20 A 2X8 AWG Cumple

6 Alumbrado Fotogrametría 2,5 208 1,1 1X20 A 2X8 AWG Cumple

7 Alumbrado Civil cultura 1,4 208 0,57 1X20 A 2X8 AWG Cumple

8 Alumbrado Física 0,63 208 0,29 1X20 A 2X8 AWG Cumple

9 Alumbrado Investigación 1,34 208 0,51 1X20 A 2X10 AWG Cumple

10 Alumbrado Química 1,65 208 0,59 1X20 A 2X8 AWG Cumple

11 Alumbrado Hall Occidental 2,24 208 0,89 1X20 A 2X8 AWG Cumple

12 Alumbrado Sala Herbario 1,56 208 0,58 1X20 A 2X10 AWG Cumple

13 Alumbrado Hall Oriental 0,62 208 0,277 1X20 A 2X8 AWG Cumple

14 Alumbrado Hall Segundo Piso 1,6 208 0,62 1X20 A 2X8 AWG Cumple

15 Alumbrado Servicios Públicos 1,34 208 0,55 1X20 A 2X10 AWG Cumple


Medida [A]

V(RMS)

Medida [V]

Potencia

[KVA]Interruptor

26

2.9. DESCRIPCIÓN TABLERO UPS.

Ubicado en cuarto cerrado dentro del auditorio, consta de un gabinete metálico, alimentado por conductores eléctricos (3X2/0 + 1X4/0 AWG), tres barrajes para las fases R, S, T donde se identifican con los colores amarillo, azul y rojo (Imagen 13) .

Imagen 13 Tablero UPS

Con respecto al reglamento RETIE de 2013, se verifico los aspectos del capítulo 3 del artículo 20.23.1 Tableros De Baja Tensión, como se puede evidenciar en la fotografía 15 del Anexo A, donde se encontró varias inconsistencias en el Tablero UPS de la Facultad descrito en la tabla 17 las problemáticas encontradas y sus pertinentes soluciones:


El tablero no cuenta con una placa de características con la información básica requerida por el RETIE en la sección 20.23.1.4, ni con el respectivo cuadro de circuitos y diagrama unifilar.

Se recomienda instalar la placa característica del tablero solicitándola al fabricante.

Tabla 17 Problemáticas y Soluciones Tablero UPS.

El análisis de cada uno de los ítems antes mencionados se encuentra en el Anexo A (Ver medio

magnético “ANEXO A. DIAGNOSTICO Y LEVANTAMIENTO DE PLANOS UDFLC FACULTAD

MEDIO AMBIENTE”).

27

2.10 DESCRIPCIÓN DE LA PLANTA ELÉCTRICA EMERGENTE 162 kVA

La planta eléctrica emergente se encuentra almacenada en la subestación eléctrica de la Facultad y no se ha implementado su instalación como se puede observar en la imagen 14. Un sistema emergente tiene como función suplir de energía eléctrica a determinado circuito, cuando el suministro por parte de la red normal o comercial falla. Utilizando como dispositivo de conmutación la transferencia, que en esta planta es automática y que opera bajo condiciones de monitoreo de la red normal. Se requiere el diseño y la realización de las obras para la instalación de la planta eléctrica emergente ya que gracias a esta implementación esta ofrecería el respaldo total a las cargas asociadas al tablero general de acometida de la subestación.

Imagen 14 Planta Eléctrica Emergente.

2.10.1 DESCRIPCIÓN TÉCNICA La planta suministrará energía en condiciones de falla en el sistema normal de la red. A todas las cargas conectadas a la subestación de 300kVA. Las características más importantes del Equipo son las descritas en la tabla 18:

Potencia nominal en Standby 107kW / 162kVA

Voltaje nominal 208 / 120 V

Factor de potencia 0.8

Fases 3

Frecuencia nominal 60 Hz

Corriente nominal 396 A

RPM nominal 1800

Temperatura 35°C Tabla 18 Características Planta Eléctrica Emergente

28

3. INFORME CALIDAD DE POTENCIA

El incremento en la implementación de dispositivos electrónicos en la industria, con el aumento de

cargas no lineales en las redes eléctricas, genera una serie de problemáticas tanto para las

empresas distribuidoras como para los consumidores finales. Estas distorsiones en las señales

afectan el funcionamiento de los equipos eléctricos y es necesario definir ciertos estándares de

calidad en la potencia eléctrica, para esto el Icontec ha incorporado una norma dedicada a la

calidad de la potencia (ICONTEC NTC 5001).

Para el estudio de calidad de potencia se utilizó el analizador de calidad eléctrica trifásico Fluke

435 Clase A, con el que se midieron los nueve circuitos que conforman el tablero general de

acometidas, respetando los tiempos establecidos por la norma ICONTEC NTC 5001, empezando

el primer periodo de medición el 18/11/2014 hasta el 14/12/2014 y continuando la segunda etapa

de medición el 14/03/2015 hasta el 09/05/2015. Debido a la disponibilidad de los equipos y al

periodo de inactividad en la Facultad de medio ambiente y recursos naturales no se pudieron

realizar mediciones en la época de vacaciones.

3.1. ANÁLISIS DE RESULTADOS

Las variables registradas para el estudio de calidad de potencia en cada tablero de acuerdo a la

norma NTC 5001 son: variaciones de tensión de estado estable, hundimientos (SAGS),

elevaciones (SWELLS), desbalance de tensión, flickers, corriente, variaciones de frecuencia,

armónicos de tensión y corriente, factor de potencia, en un periodo de medida de una (1) semana

por circuito, registrando datos cada minuto con base a lo establecido en la norma NTC 5001 en

cada uno de los circuitos del tablero general de acometida (TGA) en donde se concentran todas

las cargas eléctricas de la Facultad de Medio Ambiente y Recursos Naturales.

El estudio de todas las variables medidas y analizadas junto con el registro fotográfico se pueden

consultar en el anexo B que será entregado junto con este documento.

La tabla 19 presenta los resultados de cada uno de las perturbaciones analizadas bajo los

estándares establecidos en la norma ICONTEC NTC 5001 en los circuitos que conforman el

tablero general de acometidas TGA.

29

Tabla 19 diagnostico Calidad de Potencia en el Tablero General de Acometida.

Dado los valores calculados de los datos obtenidos por el equipo de medición, la distorsión armónica de corriente, el desbalance de corriente y el factor de potencia, no cumplen con los valores estipulados en la norma NTC 5001, debido a que los valores obtenidos en la medición superan los valores de referencia establecidos, por esto se hace necesario hacer un análisis más detallado de que circuitos cumplen o no cumplen la norma y cuáles de estos circuitos son los más críticos.

DIAGNOSTICO

fase A fase B fase C

1 VARIACIONES DE TENSION DE ESTADO ESTABLE 125,648[V] 125,833 [V] 125,098[V] 7.1 CUMPLE NORMA NTC 5001

2 HUNDIMIENTO (SAGS) 7.2 CUMPLE NORMA NTC 5001

3 ELEVACIONES (SWELLS) 7.3 CUMPLE NORMA NTC 5001

4 VARIACIONES DE TESNSION DE LARGA DURACION 7.4 CUMPLE NORMA NTC 5001

5 DESBALANCE DE TENSION 7.5 CUMPLE NORMA NTC 5001

6 FLICKER 0,347 [PU] 0,37 [PU] 0,306 [PU] 7.6 CUMPLE NORMA NTC 5001

7 INTERRUPCIONES DE CORTA DURACION 7.7 CUMPLE NORMA NTC 5001

8 INTERRUPCCIONES DE LARGA DURACION 7.8 CUMPLE NORMA NTC 5001

9 ARMONICOS DE TENSION 2,53% 2,48% 2,49% 7.9 CUMPLE NORMA NTC 5001

10 ARMONICOS DE CORRIENTE 18,46% 19,15% 16,48% 7.10 NO CUMPLE NORMA NTC 5001

11 MUESCAS DE TENSION (NOTCHES) 7.11 CUMPLE NORMA NTC 5001

12 VARIACIONES DE FRECUENCIA 7.12 CUMPLE NORMA NTC 5001

13 DESBALANCE EN CORRIENTE anexo F.2 NO CUMPLE NORMA NTC 5001

14 FACTOR DE POTENCIA 0,86 0,73 0,92 anexo F.3 NO CUMPLE NORMA NTC 5001

ITEM

0.9<FP<1

VALORES ESTABLECIDOSPARAMETRO EVALUADOLITERAL DE

LA NORMA

V<10% - t<1min NO SE PRESENTARON

VALORES REGISTRADOS

NO SE PRESENTARON10%<V<90% - 8.33 ms<t<1min

V>110% - 8.33 ms<t<1min NO SE PRESENTARON

106 [V] <V< 132[V]

f max = 60,129 [Hz] f min = 59,867[Hz]

27,56%

59.8 Hz <f< 60.2 Hz

desbalance < 20%

V<100 % t< 8.33 ms NO SE PRESENTARON

V<10% - t>1min SE PRESENTARON 9 EVENTOS

THDv<5%

TDD < 15 %

90%>V>110% - t>1min NO SE PRESENTARON

DESBALANCE < 2% 0,72%

FLICKER Plt < 1 [PU]

30

3.1.1. ARMONICOS DE CORRIENTE

En la tabla 20 se presentan lo valores por fase de TDD (Distorsión total de demanda) en los circuitos en el tablero general de acometidas.

TABLERO GENERAL DE ACOMETIDAS

TDD FASE A FASE B FASE C RESULTADO

TGA

MÁX TDD 3,071 5,736 6,366 CUMPLE NORMA NTC

5001 TDDv_95% 2,335 3,538 3,886

MÍN TDD 1,151 0,796 0,936

AIRE ACONDICIONADO


5001 TDDv_95% 0,000 1,687 1,602

MÍN TDD 0,000 0,000 0,000

AUDIOVISUALES


5001 TDDv_95% 14,974 14,012 11,605

MÍN TDD 0,000 0,000 0,000

AUDITORIO Y SALAS DE SISTEMAS


5001 TDDv_95% 5,570 5,265 3,941

MÍN TDD 0,000 0,000 0,000

HERVARIO


5001 TDDv_95% 0,756 2,326 0,888

MÍN TDD 0,000 0,000 0,000

MICROBIOLOGIA


5001 TDDv_95% 4,898 10,491 9,754

MÍN TDD 0,000 0,000 0,000

EDIFICIO NATURA


5001 TDDv_95% 2,788 3,337 4,175

MÍN TDD 0,000 0,000 0,000

PARQUEADERO Y BIENESTAR


5001 TDDv_95% 3,800 9,115 2,983

MÍN TDD 0,000 0,000 0,000

UPS

MÁX TDD 19,350 21,420 18,986 NO CUMPLE NORMA

NTC 5001 TDDv_95% 18,456 19,148 16,484

MÍN TDD 0,000 0,000 0,000 Tabla 20 Distorsión total de demanda (TDD).

La máxima distorsión total de demanda (TDD), detectada en el tablero general de acometidas fue en el circuito aire acondicionado en la fase C con un 25,954% y la mínima distorsión total de demanda (TDD) fue de 0% en la mayoría de los circuitos conformados por el tablero general de acometidas a excepción del circuito TGA que fue de 0,796% en la fase B. Dado el percentil 95% de los datos obtenidos por el equipo de medición, el TDD en el circuito UPS no cumple con la norma NTC 5001 debido a que sobrepasa los valores establecidos por la misma.

31

En la tabla 21 se presentan lo valores por fase de Di (Distorsión Armónica individual de corriente) en los circuitos en el tablero general de acometidas.


ARMONICOS DE CORRIENTE ARMONICOS QUE NO

CUMPLEN RESULTADO

TGA 3,5 NO CUMPLE NORMA

NTC 5001

AIRE ACONDICIONADO 2,3,4 NO CUMPLE NORMA

NTC 5001

AUDIOVISUALES 2,3,4,5,6,10,11,12,14,15,16,17 NO CUMPLE NORMA

NTC 5001


2,3,4,5,6,11,12,14,16 NO CUMPLE NORMA

NTC 5001

HERVARIO 2,3,4,5,6,7,8,9,11,12,13,14,15,16 NO CUMPLE NORMA

NTC 5001

MICROBIOLOGIA 2,3,4,6,8,10,12,14,16 NO CUMPLE NORMA

NTC 5001

EDIFICIO NATURA 2,3,5,14,16,17 NO CUMPLE NORMA

NTC 5001

PARQUEADERO Y BIENESTAR 2,3,4,5,11,13,16,17 NO CUMPLE NORMA

NTC 5001

UPS 2,3,4,5,6,7,8,10,11,12,14,15,16,17 NO CUMPLE NORMA

NTC 5001 Tabla 21 Distorsión Armónica individual de corriente (Di) en el Tablero General de Acometida.

Dado los valores de percentil 95% la mayor distorsión armónica individual de corriente (Di) se presentó en el circuito UPS con 91,86% en la fase B, en el armónico 3. Dado los valores de percentil 95 calculados de los datos obtenidos por el equipo de medición, la distorsión armónica individual de corriente (Di) en todos los circuitos del tablero general de acometidas no cumplen con los valores estipulados en la norma NTC 5001, debido a que los valores obtenidos en la medición superan los valores de referencia establecidos.

32

3.1.2. DESBALANCE DE CORRIENTE

En la tabla 22 se presentan lo valores por fase de desbalance de corriente en todos los circuitos que conforman el tablero general de acometidas.


DESBALANCE DE CORRIENTE [%]

MÁXIMO [%] PERCENTIL

95 [%] MINIMO [%] RESULTADO

TGA 63,840 27,562 0,030 NO CUMPLE NORMA NTC

5001

AIRE ACONDICIONADO 279,640 102,496 31,270 NO CUMPLE NORMA NTC

5001

AUDIOVISUALES 123,830 84,910 0,030 NO CUMPLE NORMA NTC

5001


92,880 68,140 0,110 NO CUMPLE NORMA NTC

5001

HERVARIO 95,540 69,930 0,170 NO CUMPLE NORMA NTC

5001

MICROBIOLOGIA 323,430 106,850 0,010 NO CUMPLE NORMA NTC

5001

EDIFICIO NATURA 56,050 26,710 0,020 NO CUMPLE NORMA NTC

5001

PARQUEADERO Y BIENESTAR 73,370 47,575 0,010 NO CUMPLE NORMA NTC

5001

UPS 20,210 8,670 1,240 CUMPLE

NORMA NTC 5001

Tabla 22 Desbalance de Corriente en el Tablero General de Acometida.

Dado los valores de percentil 95 calculados de los datos obtenidos por el equipo de medición, el desbalance de corriente en casi todos los circuitos del tablero general de acometidas no cumple con los valores estipulados en la norma NTC 5001, debido a que los valores obtenidos en la medición superan los valores de referencia establecidos. Se exceptúa el tablero UPS que obtuvo un valor de 8,67%, siendo este el único que da cumplimiento a la norma NTC 5001 debido a que no supera los valores de referencia establecidos.

33

El gran desbalance presentado en los circuitos que conforman el tablero general de acometidas, se debe a que con el pasar de los años se han venido haciendo ampliaciones en las instalaciones eléctricas, generando así un desbalance de cargas, aumentando la corriente de neutro y el desbalance de corrientes. Como solución se debe efectuar un rediseño a las instalaciones eléctricas en la que se deberá balancear las cargas, dando cumplimiento a las normas establecidas para esto, RETIE de 2013 y ICONTEC NTC 2050 1998.

3.1.3. FACTOR DE POTENCIA

En la tabla 23 se presentan lo valores de factor de potencia en todos los circuitos que conforman el tablero general de acometidas.


FACTOR DE POTENCIA FASE A FASE B FASE C RESULTADO

TGA

MÁXIMO 0,990 1,000 1,000 CUMPLE NORMA NTC

5001 FP_95% 0,980 1,000 0,990

MÍNIMO 0,690 0,720 0,640

AIRE ACONDICIONADO

MÁXIMO 0,000 1,000 0,880 NO CUMPLE NORMA NTC

5001

FP_95% 0,000 0,950 0,860

MÍNIMO 0,000 0,070 0,000

AUDIOVISUALES


5001

FP_95% 0,860 0,730 0,920

MÍNIMO 0,200 0,020 0,550



5001

FP_95% 1,000 0,990 0,970

MÍNIMO 0,020 0,050 0,130

HERVARIO


5001 FP_95% 0,950 0,920 0,810

MÍNIMO 0,000 0,020 0,110

MICROBIOLOGIA


5001 FP_95% 0,920 0,960 0,970

MÍNIMO 0,010 0,030 0,070

EDIFICIO NATURA


5001

FP_95% 0,960 0,940 0,960

MÍNIMO 0,450 0,450 0,460

PARQUEADERO Y BIENESTAR


5001 FP_95% 0,990 0,980 0,990

MÍNIMO 0,590 0,640 0,370

UPS


5001

FP_95% 0,990 0,970 0,980

MÍNIMO 0,640 0,560 0,670 Tabla 23 Factor de Potencia en el Tablero General de Acometida.

Dado los valores de percentil 95 calculados de los datos obtenidos por el equipo de medición, el factor de potencia en casi todos los circuitos del tablero general de acometidas cumple con los valores estipulados en la norma NTC 5001, debido a que los valores obtenidos en la medición no superan los valores de referencia establecidos.

A excepción de los circuitos Aire acondicionado, audiovisuales y herbario que no cumplen con la norma NTC 5001 debido a que sobrepasan los valores de referencia establecidos.

34

3.2. CORRECION DE ARMÓNICOS DE CORRIENTE Y FACTOR DE POTENCIA

(IMPLEMENTACIÓN DE FILTRO ACTIVO)

En general la distorsión armónica de corriente se da por todos los equipos con dispositivos electrónicos. En la Facultad del medio ambiente y recursos naturales se logran identificar diferentes tipos de cargas como los son: UPS’s y PC’s, alumbrado fluorescentes con lámpara de balastro electrónico, neveras, hornos, equipos electrónicos usados en el área de microbiología y de servicios públicos. Estas distorsiones armónicas generan un gran consumo de potencia reactiva, lo que genera así mismo un bajo factor de potencia (FP). Debido al alto contenido armónico en las señales de corriente en los circuitos que conforman el tablero general de acometidas, se ve necesario la implementación de un filtro para la disminución de estos armónicos. Para esto se dan dos posibles soluciones, implementado filtros pasivos o filtros activos. La implementación de filtros pasivos solo es eficaz para una instalación específica, en donde se utilicen cargas constantes, por consiguiente son difíciles de implementar en las instalaciones ya existentes. En cuanto a los filtros activos estos cancelan los armónicos inyectando corrientes armónicas exactamente iguales a la red, estos filtros reacción en tiempo real midiendo la corriente armónica e inyectando una corriente igual en sentido contrario. Los cálculos para la escogencia de la capacidad del filtro se muestran en el anexo C. Otra de las utilidades de los filtros activos es la corrección del Factor de Potencia, debido a que la potencia reactiva de la instalación se disminuye. Dependiendo del filtro, si está conectado en serie o en párelo a la instalación, hace correcciones de desbalance de corriente y desbalance de tensión, en nuestro caso se preferirá conectar el filtro activo en paralelo a la instalación debido que tenemos grandes desbalances de corrientes asociados a un gran desbalance de cargas ya que se han incorporado múltiples circuitos en el sistema.

3.3. CORRECION DESBALANCE DE CORRIENTE

Aunque con la implementación del filtro activo logra hacer un pequeño ajuste en el desbalance de corriente, esto no es suficiente, debido a que los porcentajes de desbalance de corriente presentados en la mayoría de los circuitos son demasiado elevados. Debido a que esta es una instalación vieja y se han presentado ampliaciones en las redes internas de la Facultad medio ambiente y recursos naturales, por esta razón se ha generado un gran desbalance de cargas en los circuitos que conforman el tablero general de acometidas. Para poder dar solución a esta problemática se hace necesario hacer una restructuración de los circuitos añadidos con el fin de corregir y mejorar el desbalance de cargas.

El análisis de cada uno de los ítems antes mencionados se encuentra en el Anexo B y Anexo C

(Ver medio magnético “ANEXO B. ANALISIS DE CALIDAD DE POTENCIA - FACULTAD MEDIO

AMBIENTE UDFJC”).

35

4. PROPUESTA ECONÓMICA

Teniendo en cuenta la solución a cada una de las problemáticas presentadas en el informe de levantamiento de planos, se elabora la propuesta económica de los trabajos a ejecutar para mejorar las condiciones de funcionamiento, a continuación se describen las mejoras a realizar en las instalaciones eléctricas de la Facultad de Medio Ambiente y Recursos Naturales de la Universidad Distrital.

1. Suministro e instalación de un barraje para neutro adicional al existente.

2. Suministro e instalación de barraje para tierra adicional al existente.

3. Identificación de fases en los tableros de distribución.

4. Suministro e instalación de la placa característica del tablero.

5. Retiro de elementos no apropiados en cuartos técnicos.

6. Diseño de un sistema de ventilación que cumpla con las especificaciones de funcionamiento para la subestación eléctrica de 300kVA.

7. Suministro e instalación de bornas terminales para conductores existentes en tableros de distribución.

8. Suministro e instalación de interruptores en tableros principales.

9. Realizar mantenimiento de limpieza y pintura a tableros de distribución.

Teniendo en cuenta los resultados obtenidos en el análisis de Calidad de Potencia se elabora la propuesta económica de los trabajos a ejecutar para mejorar las condiciones de funcionamiento, a continuación se describen las mejoras a realizar:

10. Suministro e instalación de un filtro activo para reducir los armónicos.

11. Instalación Planta Eléctrica Emergente 162 kVA. Las recomendaciones presentadas para las adecuaciones en la Facultad de Medio Ambiente y

Recursos Naturales de la Universidad Distrital se describen de acuerdo a los análisis unitarios que

se elaboraron para cada código, en donde se incluye todos los materiales y mano de obra con los

precios actuales del mercado que se requiere para desarrollar cada uno, a continuación se elabora

la siguiente propuesta económica.

36

4.1 Descripción por unidad de las diferentes mejoras en la Facultad del Medio Ambiente

1 .Suministro e instalación de un barraje para neutro adicional al existente. Según el RETIE capítulo 3 sección 20.23.1.e “El tablero debe tener un barraje para conexión a tierra y neutro, con suficientes terminales de salida para los circuitos derivados” (RETIE-Ministerio de Minas y Energia/Colombia 2013). Además debe cumplir con lo estipulado en la norma NTC 3475 “Los barrajes tanto para partes energizadas, neutro y tierra, serán construidos con cobre electrolítico de 99.9% mínimo de pureza o aluminio. La capacidad de corriente de los barrajes estará de acuerdo a lo especificado en la tabla 11.2 de la NTC 3475” El tablero cuenta actualmente con un barraje de neutro para 6 cuentas, de las cuales se encuentran ocupadas en su totalidad debido a que existen 9 circuitos en el tablero, por consiguiente se necesita la instalación de un barraje de 9 o más cuentas.

Tabla 244 Suministro e instalación de un barraje para neutro adicional al existente.

Descripción Unidad Precio-Unitario Cantidad Valor Unitario

BARRAJE PARA CONEXION DE TIERRA 1/ 4” x 2” x 12” un 289.112$ 1,000 289.112$ ayudante de electricidad hr 6.000$ 8,000 48.000$ impresión de etiquetas.

Sub Total Materiales 337.112$

Descripción PORCEN % Valor UnitarioHERRAMIENTAS Y EQUIPOS 2% 6.742$ TRANSPORTE 1% 3.371$ DESPERDICIO 4.501$

-$ -$

Sub Total Herramienta y Equipos 14.614$

Descripción Tarifa/Hora Tarifa/día Rend. Valor UnitarioCUADRILLA M/O 2.000$ 20.000$ 2,000 40.000$

-$ Sub Total Mano de Obra: 40.000$

391.726$

III.- MANO DE OBRA

COSTO DIRECTO TOTAL

I.- CANTIDAD DE MATERIALES

II. - HERRAMIENTAS Y EQUIPOS

37

2. Suministro e instalación de barraje para tierra adicional al existente. Según el RETIE capítulo 3 sección 20.23.1.e “El tablero debe tener un barraje para conexión a tierra y neutro, con suficientes terminales de salida para los circuitos derivados” (RETIE-Ministerio de Minas y Energia/Colombia 2013). Además debe cumplir con lo estipulado en la norma NTC 3475 “Los barrajes tanto para partes energizadas, neutro y tierra, serán construidos con cobre electrolítico de 99.9% mínimo de pureza o aluminio. La capacidad de corriente de los barrajes estará de acuerdo a lo especificado en la tabla 11.2 de la NTC 3475” El tablero cuenta actualmente con un barraje de tierra para 6 cuentas, de las cuales se encuentran ocupadas en su totalidad debido a que existen 9 circuitos en el tablero, por consiguiente se necesita la instalación de un barraje de 9 o más cuentas.

Tabla 255 Suministro e instalación de barraje para tierra adicional al existente.


TMGB 4" x 1/4"x12" + aisladores un 150.000$ 1,000 150.000$ ayudante de electricidad hr 6.000$ 8,000 48.000$ impresión de etiquetas.



-$ -$

Sub Total Herramienta y Equipos 10.441$ III.- MANO DE OBRA

Descripción Tarifa/día Tarifa/Hora Rend. Valor UnitarioCUADRILLA M/O 2.000$ 20.000$ 2,000 40.000$


248.441$ COSTO DIRECTO TOTAL



38

3. Identificación de fases en los tableros de distribución. Según el RETIE en el capítulo 1 sección 6.3 “Con el objeto de evitar accidentes por errónea interpretación del nivel de tensión y tipo de sistema utilizado, se debe cumplir el código de colores para conductores aislados de potencia, establecido en las Tablas 6.5 y 6.6 según corresponda.” (RETIE-Ministerio de Minas y Energia/Colombia 2013). Se establece que en el caso de los conductores de fase deben estar señalizados con los colores amarillo azul y rojo, el neutro de color blanco y la tierra de color verde. Y deben de estar debidamente marcadas como lo indica el Capítulo 3 sección 20.23.1.2 partes conductoras de corrientes. “La disposición de las fases de los barrajes en los tableros trifásicos, debe ser A, B, C, tomada desde el frente hasta la parte posterior; de la parte superior a la inferior, o de izquierda a derecha, vista desde el frente del tablero.” (RETIE-Ministerio de Minas y Energia/Colombia 2013). En la instalación eléctrica actual de la faculta de medio ambiente y recursos naturales se observa la falta de identificación de los conductores de fase, neutro y tierra en la gran mayoría de los tableros de distribución y en el tablero general de acometidas, incumpliendo la reglamentación vigente RETIE.

Tabla 266 Identificación de fases en los tableros de distribución.


Funda termoencogible cal 12 ml 900,000 2,000 1.800$ Funda termoencogible cal 10-8 ml 1150,000 2,000 2.300$ Funda termoencogible cal 6-4 ml 1300,000 2,000 2.600$ Funda termoencogible cal 2 ml 1550,000 2,000 3.100$ Funda termoencogible cal 1/0 ml 2300,000 2,000 4.600$ Funda termoencogible cal 2/0-3/0-4/0 ml 2550,000 2,000 5.100$ Funda termoencogible cal 250 ml 4200,000 2,000 8.400$ Funda termoencogible cal 300-350 ml 5200,000 2,000 10.400$


Descripción PORCEN % Valor UnitarioHERRAMIENTAS Y EQUIPOS 2% 766$ TRANSPORTE 1% 383$ DESPERDICIO 1.149$

-$ -$


Descripción Tarifa/día Tarifa/Hora Rend. Valor Unitario

CUADRILLA M/O 2.000$ 20.000$ 1,040 20.800$ 1$

Sub Total Mano de Obra: 20.801$

COSTO DIRECTO TOTAL 61.399$



39

4. Suministro e instalación de la placa característica del tablero. Según el RETIE capítulo 3 sección 20.23.1.4 Rotulado e instructivos “Un tablero debe tener adherida de manera clara, permanente y visible, mínimo la siguiente información: a. Tensión(es) nominal(es) de operación. b. Corriente nominal de alimentación. c. Número de fases. d. Número de hilos (incluyendo tierras y neutros). e. Razón social o marca registrada del productor, comercializador o importador. f. El símbolo de riesgo eléctrico. g. Cuadro para identificar los circuitos. h. Indicar, de forma visible, la posición que deben tener las palancas de accionamiento de los interruptores, al cerrar o abrir el circuito. i. Todo tablero debe tener su respectivo diagrama unifilar actualizado.” (RETIE-Ministerio de Minas y Energia/Colombia 2013). El tablero general de acometidas ubicado en la subestación de la facultad de medio ambiente y recursos naturales, no cuenta con la información establecida en el RETIE

Tabla 277 Suministro e instalación de la placa característica del tablero.


Diagrama mimico un 85.000$ 1,000 85.000$ Accesorios de montaje un 8.000$ 1,000 8.000$


Descripción PORCEN % Valor UnitarioHERRAMIENTAS Y EQUIPOS 2% 1.860$ TRANSPORTE 1% 930$ DESPERDICIO 1$

-$ -$



CUADRILLA M/O 2.000$ 20.000$ 3,500 70.000$ -$


165.791$

III.- MANO DE OBRA

COSTO DIRECTO TOTAL



40

5. Retiro de elementos no apropiados en cuartos técnicos. Para la subestación, el RETIE establece en el capítulo 3 sección 23.4.b “Las instalaciones deben estar libres de materiales combustibles, polvo y humo, y no serán utilizadas para reparación, fabricación o almacenamiento, excepto para partes menores esenciales en el mantenimiento del equipo instalado.” (RETIE-Ministerio de Minas y Energia/Colombia 2013). Para el caso de los tableros de distribución el RETIE en el capítulo 2 sección 10.4 “Los lugares donde se construya cualquier instalación eléctrica deben contar con los espacios (Incluyendo los accesos) suficientes para el montaje, operación y mantenimiento de equipos y demás componentes, de tal manera que se garantice la seguridad tanto de las personas como de la misma instalación.” (RETIE-Ministerio de Minas y Energia/Colombia 2013). En los cuartos eléctricos ubicados en la facultad de medio ambiente y recursos naturales se encuentran saturados de basura tales como sillas en mal estado, palos de madera y demás objetos que no deberían estar presentes.

Tabla 28 Retiro de elementos no apropiados en cuartos técnicos.


Equipo menor y trabajos varios un 1.500$ 5,000 7.500$


Descripción PORCEN % Valor UnitarioHERRAMIENTAS Y EQUIPOS 2% 150$ TRANSPORTE 1% 75$ DESPERDICIO 1$

-$ -$

Sub Total Herramienta y Equipos 226$



107.726$



III.- MANO DE OBRA

COSTO DIRECTO TOTAL

41

6. Diseño de un sistema de ventilación que cumpla con las especificaciones de funcionamiento para la subestación eléctrica de 300kVA. Para la subestación, el RETIE establece en el capítulo 6 sección 23.4-c “Debe estar suficientemente ventilada con el fin de mantener las temperaturas de operación dentro de los rangos debidos y minimizar la acumulación de contaminantes transportados por el aire, bajo cualquier condición de operación”. (RETIE-Ministerio de Minas y Energia/Colombia 2013). Además se estable en la Norma Técnica Colombiana NTC – 2050 sección 450-9 “Debe haber ventilación

adecuada para disipar las pérdidas del transformador a plena carga sin dar lugar a aumentos de

temperatura que superen sus valores nominales”.

En la subestación de la facultad de medio ambiente no se cuenta con sistema de ventilación como lo

estipula el Retie y la Norma Técnica Colombiana – 2050, por esta razón se hace necesario realizar una

adecuación estructural de la subestación para dar cumplimiento a la norma.

Tabla 29 Diseño de un sistema de ventilación que cumpla con las especificaciones de funcionamiento para la subestación eléctrica de 300Kva.

A continuación se describe las normas mencionadas:

SUMINISTRO E INSTALACION DE PUERTA CORTAFUEGO DE 2X2 MTS, DOBLE HOJA CON

CHAPA ANTIPANICO AP, MANTA CERAMICA AISLANTE 1275ºC Y VENTANA DE 20X20 CMS.

NORMA CTS 549.

La “Norma para puertas y ventanas cortafuegos de la National Fire Protection Association” (NFPA-80

Standard for Fire Doors and Fire Windows) da recomendaciones sobre la instalación de puertas, ventanas

y contraventanas de modelo adecuado aprobado, y especifica la forma de construcción de la abertura y los

detalles de montaje, equipamiento y funcionamiento de la puerta o ventana.

I.- CANTIDAD DE MATERIALESDescripción Unidad Precio-Unitario Cantidad Valor Unitario

Reparación obra civil m2 125.000$ 10,000 1.250.000$ SUMINISTRO E INSTALACION DE PUERTA CORTAFUEGO DE 2X2 MTS, DOBLE HOJA CON CHAPA ANTIPANICO AP, MANTA CERAMICA AISLANTE 1275ºC Y VENTANA DE 20X20 CMS. NORMA CTS 549. UND 4.987.698$ 1,000 4.987.698$ SUMINISTRO E INSTALACION DE DAMPER NORMA 30X60 cm CTS 533 CODENSA UND 445.675$ 2,000 891.350$ SUMINISTRO E INSTALACION DE PASAMURO PARA MEDIA TENSION 11400V. UND 487.654$ 2,000 975.308$ SUMINISTRO E INSTALACION DE PASAMURO PARA BAJA TENSION 208V. UND 454.876$ 1,000 454.876$ CANALIZACION EN ZONA DURA DE 4 DUCTOS PVC TIPO PESADO DE 4" ML 38.117$ 9,500 362.113$ CANALIZACION DE 2 DUCTOS PVC TIPO PESADO DE 4" ML 26.578$ 2,500 66.445$ CONSTRUCCION CAJA DOBLE DE INSPECCION NORMA CODENSA CS 276 UND 971.200$ 2,000 1.942.400$ CONSTRUCCION PUERTA METALICA CUARTO DE CELDA TRIPLEX NORMA CTS 548UND 4.765.876$ 1,000 4.765.876$ CONSTRUCCION DE CARCAMOS GL 1.876.987$ 1,000 1.876.987$ Concreto mezclado 3000 PSI m3 305.000$ 3,000 915.000$

Sub Total Materiales 18.488.054$ II. - HERRAMIENTAS Y EQUIPOS


-$ -$




COSTO DIRECTO TOTAL 19.930.146$

42

Imagen 15 Especificaciones puerta subestación Eléctrica

- La puerta debe ser de cierre hermético y tener una resistencia mínima al fuego de 3 horas, tiempo

en el cual el cierre hermético deberá garantizarse.

- El ancho de la puerta puede ser menor a 2000 (mm) siempre y cuando sea igual al ancho de la

bóveda.

- Dimensiones en milímetros.

- La altura de la puerta depende de la altura de la bóveda.

SUMINISTRO E INSTALACION DE DAMPER NORMA 30X60 cm CTS 533.

La(s) abertura(s) de ventilación permitiría(n) que el fuego se disperse hacia una zona de incendio contigua

y por ello se deberán instalar compuertas de fuego que cierren automáticamente en respuesta a la

detección de calor, bloqueando las aberturas previniendo así la dispersión del fuego a una zona de incendio

contigua dentro de la edificación.

43

Imagen 16 Especificaciones ventilación subestación eléctrica

- Espacio libre (A) de acuerdo con las dimensiones de la compuerta las especificaciones del

fabricante y no será menor a ¼.

- El espesor máximo de la compuerta (E) será de 10 (cm).

- La(S) celosía y la compuerta(S) de fuego se dimensionaran para garantizar una adecuada

ventilación al transformador.

44

7. Suministro e instalación de bornas terminales para conductores existentes en tableros de distribución. En el TGA se evidencia la falta de terminales en el circuito de aire acondicionado por esta razón se hace necesaria la instalación de estos terminales según establecido en el RETIE en el capítulo 3 sección 20.23.1.3.a “Cada conductor que se instale en el tablero, debe conectarse mediante terminal que puede ser a presión o de sujeción por tornillo.” (RETIE-Ministerio de Minas y Energia/Colombia 2013).

Tabla 280 Suministro e instalación de bornas terminales para conductores existentes en tableros de distribución.


Equipo menor y trabajos varios un 1.500$ 2,000 3.000$


Descripción PORCEN % Valor UnitarioHERRAMIENTAS Y EQUIPOS 2% 60$ TRANSPORTE 1% 30$ DESPERDICIO 1$

-$ -$

Sub Total Herramienta y Equipos 91$



43.091$

III.- MANO DE OBRA

COSTO DIRECTO TOTAL



45

8. Suministro e instalación de interruptores en tableros principales. De acuerdo a la Tabla 3 se examina el cumplimiento de las acometidas eléctricas teniendo como base la “Tabla 310-16. Capacidad de corriente permisible en conductores aislados para 0 a 2000V nominales y 60°C a 90°C” (ICONTEC NTC 2050 1998, p.154), que indica los valores máximos de corriente soportadas para cada calibre del conductor. Los ítems que no cumplen en la Tabla 3 se debe a que la acometida existente esta sub-dimensionada con base a la corriente nominal del interruptor de protección de cada circuito, esto implica la no rápida actuación del interruptor frente a una falla eléctrica.

Tabla 291 Suministro e instalación de interruptores en tableros principales.


Interruptor automatico 3x 800 A, Unidad disparo fija, Icu 100 kA /240 V un 1.322.400$ 1,000 1.322.400$ Interruptor automatico 3x600 A, Unidad disparo regulable, Icu 100 kA /240 V un 1.215.300$ 3,000 3.645.900$ Interruptor automatico 3x400 A, Unidad disparo regulable, Icu 50 kA /240 Vun 763.200$ 1,000 763.200$ Interruptor automatico 3x200 A, Unidad disparo regulable, Icu 100 kA /240 V un 587.600$ 1,000 587.600$ Interruptor automatico 3x100 A, Unidad disparo regulable , Icu 85 Ka /240 Vun 213.600$ 7,000 1.495.200$ Interruptor automatico 3x50 A, Unidad disparo regulable, Icu 100 kA /240 Vun 187.800$ 3,000 563.400$

Sub Total Materiales 8.377.700$

Descripción PORCEN % Valor UnitarioHERRAMIENTAS Y EQUIPOS 2% 167.554$ TRANSPORTE 1% 83.777$ DESPERDICIO 1$

-$ -$



CUADRILLA M/O 2.000$ 20.000$ 2,000 40.000$ -$


8.669.032$ COSTO DIRECTO TOTAL



III.- MANO DE OBRA

46

9. Realizar mantenimiento de limpieza y pintura a tableros de distribución. En algunos tableros de distribución se evidencia la corrosión presente en los mismos por lo que se hace necesaria el mantenimiento y retoques como lo especifica el RETIE en el capítulo 3 sección 20.23.4.o “Inspeccionar visualmente de toda la estructura del tablero, especialmente la pintura. Hacer retoques si es necesario.” (RETIE-Ministerio de Minas y Energia/Colombia 2013).

Tabla 302 Realizar mantenimiento de limpieza y pintura a tableros de distribución.


Alquiler compresor de pintura ms 50.000$ 2,000 100.000$ Pistola pintura de baja presión un 65.000$ 2,000 130.000$


Descripción PORCEN % Valor UnitarioHERRAMIENTAS Y EQUIPOS 2% 4.600$ TRANSPORTE 1% 2.300$ DESPERDICIO 1$

-$ -$



CUADRILLA M/O 2.000$ 20.000$ 22,000 440.000$ -$


676.901$



III.- MANO DE OBRA

COSTO DIRECTO TOTAL

47

10. Suministro e instalación de un filtro activo para reducir los armónicos. Según el capítulo 3 sección 20.11 “Para instalaciones donde la distorsión armónica total de tensión (THD), sea superior al 5% en el punto de conexión, los bancos capacitivos deben ser dotados de reactancias de sintonización o en su defecto se deben implementar filtros activos de armónicos.” (RETIE-Ministerio de Minas y Energia/Colombia 2013). Para el manejo de armónicos se aconseja manejar la reglamentación internacional vigente IEEE 519-2014 “Recommended Practice and Requirements for Harmonic Control in Electric Power”.

Tabla 313 Suministro e instalación de un filtro activo para reducir los armónicos.


Celda general de baja tensión NEMA 1 un 1.100.000$ 1,000 1.100.000$ Soporte posterior anclaje tableros un 15.800$ 1,000 15.800$ Ancla manga 1/4' x 1,3/8' un 515$ 1,000 515$ Barraje de Cobre 600A 18 Cuentas gl 1.100.000$ 1,000 1.100.000$ Contactor TELEMEC. Serie LC1D80 un 1.153.620$ 3,000 3.460.860$ condensador ø3 250V 10KVAR ENERLUX un 150.000$ 1,000 150.000$ condensador ø3 250V 25KVAR ENERLUX un 280.000$ 3,000 840.000$ Rele VARLOGIC 6 pasos 2220/440V un 1.281.800$ 1,000 1.281.800$ Fus+ Porta-fusible 0-10A Riel din un 37.000$ 3,000 111.000$ Int. EZC100N 3x30A. 240Vac. 25KA. un 132.704$ 1,000 132.704$ Int. EZC100N 3x50A. 240Vac. 25KA. un 132.704$ 3,000 398.112$ Luminaria hermetica T8 2x32W un 100.000$ 1,000 100.000$ Sistema de iluminacion celda B.T un 75.000$ 1,000 75.000$ Mano de obra manufactura hr 9.000$ 35,000 315.000$ Accesorios de cableado tableros gl 80.000$ 5,000 400.000$



-$ -$



CUADRILLA M/O 2.000$ 20.000$ 29,820 596.400$ -$


10.362.741$



III.- MANO DE OBRA

COSTO DIRECTO TOTAL

48

11. Instalación Planta Eléctrica Emergente 162 Kva Para la instalación de la Planta Eléctrica Emergente en la Facultad de Medio Ambiente la normatividad actual establece todas las especificaciones según la Norma ICONTEC NTC 2050 de 1998, en la Sección 700 detalla los parámetros para la instalación y cuidado que se debe tener con los Sistemas de Emergencia, donde nos indica lo siguiente:

Las disposiciones de esta Sección se aplican a la seguridad eléctrica de la instalación, operación y mantenimiento de los sistemas de emergencia consistentes en los circuitos y equipos destinados e instalados para suministrar, distribuir y controlar la electricidad para sistemas de fuerza, de alumbrado o ambos, cuando se interrumpe el suministro eléctrico normal a esas instalaciones. Los sistemas de emergencia son aquellos sistemas legalmente obligatorios y clasificados como de emergencia por las autoridades municipales, estatales, distritales, departamentales o por otros códigos u otros organismos gubernamentales competentes. Estos sistemas están destinados para suministrar automáticamente energía eléctrica a sistemas de alumbrado, de fuerza o ambos, para áreas y equipos determinados en caso de falla del suministro normal o en caso de accidente en los componentes de un sistema destinado para suministrar, distribuir y controlar la potencia y alumbrado esenciales para la seguridad de la vida humana.

En la subestación de la facultad de Medio Ambiente no se cuenta con sistema de emergencia (Planta

Eléctrica Emergente) como lo estipula la Norma Técnica Colombiana – 2050, por esta razón se proyecta

una propuesta económica en donde se incluye costo de instalación, montaje y precio de la Planta Eléctrica.

Tabla 324 Instalación Planta Eléctrica Emergente 162 Kva


Planta Electrica 162 KVA / 220 V un 68.310.000$ 1,000 68.310.000$ Cabina Insonora un 17.490.000$ 1,000 17.490.000$ MONTAJE PLANTA un 15.600.000$ 1,000 15.600.000$


Descripción PORCEN % Valor UnitarioHERRAMIENTAS Y EQUIPOS 2% 2.028.000$ TRANSPORTE 1% 1.014.000$ DESPERDICIO 1$

-$ -$

Sub Total Herramienta y Equipos 3.042.001$



104.882.001$


III.- MANO DE OBRA

COSTO DIRECTO TOTAL


49

Obteniendo la solución a cada una de las problemáticas presentadas en los informes de levantamiento de planos y calidad de potencia, se elabora la tabla de la propuesta económica de los trabajos a ejecutar para mejorar las condiciones de funcionamiento (tabla 35) de las instalaciones eléctricas de la Facultad de Medio Ambiente y Recursos Naturales de la Universidad Distrital.

Código Descripción Und Cantidad Precio Unitario Costo

LEVANTAMIENTO DE PLANOS

1 Suministro e instalación de un barraje para neutro adicional al existente.

un 2 $ 391.726 $ 783.452

2 Suministro e instalación de barraje para tierra adicional al existente.

un 2 $ 248.441 $ 496.882

3 Identificación de fases en los tableros de distribución.

gl 4 $ 61.399 $ 245.596

4 Suministro e instalación de la placa característica del tablero.

un 5 $ 175.791 $ 878.955

5 Retiro de elementos no apropiados en cuartos técnicos.

gl 3 $ 107.726 $ 323.178

6

Diseño de un sistema de ventilación que cumpla con las especificaciones de funcionamiento para la subestación eléctrica de 300kVA.

gl 1 $ 3.117.401 $ 3.117.401

7 Suministro e instalación de bornas terminales para conductores existentes en tableros de distribución.

un 50 $ 43.091 $ 2.154.550

8 Suministro e instalación de interruptores en tableros principales.

un 16 $ 8.377.770 $ 8.377.770

9 Realizar mantenimiento de limpieza y pintura a tableros de distribución.

gl 1 $ 676.901 $ 676.901

CALIDAD DE POTENCIA

10 Suministro e instalación de un filtro activo para reducir los armónicos. gl 1 $ 10.362.741 $ 10.362.741

11 Instalación Planta Eléctrica Emergente 162 kVA

un 1 $ 104.882.000 $ 104.882.000

TOTAL $ 134.273.428

Tabla 335 Propuesta Económica.

Para realizar las adecuaciones y mejoras sugeridas en este proyecto para la Facultad de Medio Ambiente y Recursos Naturales se requiere de un grupo de trabajo calificado dirigido por un ingeniero eléctrico a cargo de una cuadrilla que estará conformada por un tecnólogo en electricidad y dos técnicos electricistas.

50

5. CONCLUSIONES

De acuerdo al informe del levantamiento de planos se obtiene que varios cuartos eléctricos se

encuentran con objetos que en caso de un incendio pueden ser inflamables como, muebles de

madera y objetos plásticos, adicionalmente impiden el transito dentro del mismo para la operación

de los tableros.

En caso de una emergencia en los cuartos eléctricos de la Facultad como subestación eléctrica,

tablero general de acometida, tablero de distribución edificio natura, tablero de distribución

auditorio, tablero herbario forestal, tablero servicios públicos, tablero microbiología y tablero ups

se hace difícil la pronta reacción debido a que las llaves para ingreso o apertura de cada cuarto

no se encuentran debidamente identificadas ni ubicadas en un mismo sitio.

Es indispensable tener un sistemas eléctrico emergente instalado en la Facultad, esto nos asegura

el normal funcionamiento de la institución cuando se presente alguna anomalía en la red principal

de energía y a su vez nos garantice la seguridad de los equipos conectados a la instalación

eléctrica de la Facultad, en caso de presentarse una emergencia o posible corte, para suplir el

100% de la carga en cualquier momento del día la potencia debe ser superior a 148.3 KVA

Con base a los estudios de calidad de potencia se obtiene que los armónicos de corriente de orden

3 y 5 afectan todos los circuitos analizados en el tablero general de acometida.

Las variables eléctricas como tensión, desbalance de tensión, distorsión armónica total de tensión

(THDv) y frecuencia, analizados en el tablero general de acometida se encuentra dentro de los

valores de referencia dados por la norma NTC 5001.

Otro tipo de eventos como: hundimientos (SAGS), elevaciones (SWELLS), variaciones de tensión

de larga duración (subtensiones y sobretensiones), muescas de tensión (NOTCHES) y

sobretensiones transitorias, durante el muestreo semanal de variaciones eléctricas en los circuitos

del tablero general de acometida, no se presentaron.

El sub-dimensionamiento de los cables en los tableros principales de la Facultad ocasiona que en

caso de una falla en el sistema no tengan una correcta coordinación de aislamiento debido a que

el interruptor tiene mayor capacidad de corriente nominal de acuerdo al calibre del cable instalado.

El transformador instalado en la Facultad de Medio Ambiente y Recursos Naturales de la

Universidad Distrital tiene una capacidad nominal de 300 kVA de los cuales 148.3kVA son

consumidos por diferentes cargas instaladas en la facultad, de los cuales el 65.71% son

producidos por la carga real y el 34.29% (50.85kVA) es generado por el contenido armónico

presente en la señal, por esta razón se evidencia la necesidad de la instalación del filtro activo en

la facultad, que disminuya el contenido armónico de la señal.

De acuerdo a las problemáticas vistas durante todo el proceso del estudio y diagnóstico de las instalaciones eléctricas de la Facultad de Medio Ambiente y Recursos Naturales se proponen recomendaciones para mejorar el funcionamiento de las mismas, con el fin de dar una mayor vida útil a las instalaciones eléctricas.

51

6. RECOMENDACIONES

1. Realizar estudio de termografía al transformador de 300kVA ubicado en la subestación de

la Facultad debido a la temperatura ambiente dentro del cuarto.

2. Se aconseja efectuar una actualización y marcación de todos los circuitos de la Facultad,

que puedan facilitar la identificación e interpretación de estos.

3. Se recomienda una inspección detallada de todos los cuartos eléctricos de la facultad,

para que en estos no se encuentren objetos que no pertenezcan a la instalación y poder

generar un tránsito libre del personal calificado.

4. Solicitar que las llaves pertenecientes a los cuartos eléctricos de la Facultad como

subestación eléctrica, tablero general de acometida, tablero de distribución edificio natura,

tablero de distribución auditorio, tablero herbario forestal, tablero servicios públicos,

tablero microbiología y tablero ups, se encuentren bajo responsabilidad del ingeniero

responsable con copias al jefe de seguridad de la facultad para tener una pronta respuesta

en caso de emergencia.

5. Se requiere el diseño y la ejecución de las obras para la instalación de la planta eléctrica

emergente de 162kVA, situada en el interior de la subestación de la facultad.

6. Se sugiere realizar un estudio para implementar filtros activos que mitiguen los armónicos

de tensión y corriente de orden 3 y 5 que afectan la operación de quipos eléctricos y

electrónicos de la Facultad, y en el caso de aumentar la carga, reduzca el calentamiento

de conductores y de la circulación de grandes corrientes por el neutro.

7. Instalar tapas tipo intemperie a los tomacorrientes existentes en las cubiertas de la

Facultad para prevenir cualquier tipo de riesgo eléctrico.

8. Solicitar el respectivo diagrama eléctrico, cuando se quiera realizar una instalación nueva,

alteración o modificación de cualquier circuito eléctrico de la Facultad.

9. Asignar una o más personas capacitadas para el mantenimiento eléctrico de la Facultad

y la operación de la subestación, quedando bajo responsabilidad de ellas y la vigilancia y

el control de las mismas.

10. Realizar un análisis detallado de balance de cargas actuales, debido a que actualmente

solo se cumple con el parámetro del 20% de desbalance de corriente en el circuito

correspondiente al totalizador general de la instalación eléctrica de la Facultad de Medio

Ambiente y Recursos Naturales, por lo cual se hace indispensable realizar una

reorganización de cargas en todos los circuitos ramales de la instalación eléctrica.

52

7. BIBLIOGRAFÍA

Icontec NTC2050. 1998. “NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC2050: CÓDIGO ELÉCTRICO

COLOMBIANO.” : 1–847. http://tienda.icontec.org/brief/NTC2050.pdf. Icontec NTC5001. 2008. “NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC5001: CALIDAD DE LA

POTENCIA ELÉCTRICA.” NTC: 1–61. http://tienda.icontec.org/brief/NTC5001.pdf. Ministerio de Minas y Energia/Colombia. 2013. “REGLAMENTO TÉCNICO DE INSTALACIONES

ELÉCTRICAS-RETIE.” Resolución 90708 de Agosto 30 de 2013: 1–208 http://www.minminas.gov.co/minminas/downloads/UserFiles/File/RETIE_2013%282%29.pdf

Fluke Corporation. 2012. “Manual de Uso Fluke 434 II/435 II/437 II.” Enero de 2012 rev.1 06/12:

182. http://www.fluke.com/Fluke/coes/Support/Manuals/default.htm?ProductId=56078 (May 4, 2015).

IEEE Power and Energy Society. (2014). IEEE 519-2014 Recommended Practice and

Requirements for Harmonic Control in Electric Power Systems New York: IEEE-SA Sandards Board.

Dominguez Vargas, Johanna Patricia, Mora Carvajal, Oscar Santiago, “Estudio, Diagnostico y

recomendaciones para resolver problemas en la Instalación Eléctrica de la Facultad de Medio Ambiente y Recursos Naturales de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas” Universidad Distrital Facultad Tecnológica, Tecnologia en Electricidad,Bogotá D.C., 2005.

Gómez Rodriguez, Andrés Fernando, Olaya Casas, Marcell David, Chiquiza Quiroga, Diego Fernando “Estudio y Diagnostico de las Instalaciones Electricas de la Universidad Distrital “Francisco José de Caldas”-Facultad Tecnologia” Universidad Distrital Facultad Tecnológica, Tecnologia en Electricidad,Bogotá D.C., 2015.

ESTUDIO Y DIAGNÓSTICO DE LAS INSTALACIONES...

Documents

Transcript of ESTUDIO Y DIAGNÓSTICO DE LAS INSTALACIONES...