Problemario # 1 Inst. Y Máquinas (1)

6
UNIVERSIDAD DE ORIENTE. NUCLEO BOLIVAR ESCUELA DE CIENCIAS DE LA TIERRA DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL. CATEDRA: INSTALACIONES Y MÁQUINAS ELECTRICAS PROFESOR: CARLOS BETANCOURT PROBLEMARIO # 1 1.- Para la Construcción de 650 ml de Red Eléctrica de B.T. y A.P., conformada por (4 Cond. Arvidal # 4/0 AWG + 1 Cond. Arvidal # 2 AWG), más una Red a Media Tensión (13,8 KV) de 6,50 Km de longitud, constituida por (3 Cond. Arvidal # 2 AWG), considerando un 4% de desperdicio, ¿Cuántos Kg de cada Calibre de Conductor se debe utilizar? Considere: => Cond. Arvidal # 4/0 AWG: 0,345 Kg/mt. Y Cond. Arvidal # 2 AWG: 0,108 Kg/mt. SOLUCION: CALCULO DE LOS METROS LINEALES DE CADA CABLE. Cond. Arvidal # 4/0 AWG = 650m*4 = 2400m Cond. Arvidal # 2 AWG = (650m + 6500m*3) + 0.04*(650m + 6500m*3) = 20.956m KG DE CADA CALIBRE DE CONDUCTOR Cond. Arvidal # 4/0 AWG: 0,345 Kg/mt.*2400m = 828kg Cond. Arvidal # 2 AWG: 0,108 Kg/mt. *20956m = 2263,25kg 2.- Determinar las Especificaciones de los Cables de la Acometida eléct. para una edif. Comercial que posee las siguiente Carga Eléctrica: A/A: 6 Equipos de 36.000 BTU/h y fd1: 85%, (12.000 BTU/h: 1.600 VA); Ilum.: 30 ptos. a 80 VA/ Pto. y Fd2: 80%; Tomas de Corriente: 16 Ptos. a 200 VA/ Pto. y fd3: 70%; Voltaje nominal: 240 Voltios (Sist. Monofásico tres hilos: 2 F+ N) Cap. Cond. Cables: THW # 1/0 AWG = 150 Amp; => fct: 0,0866 Voltios/Amp. THW # 2/0 AWG = 175 Amp; => fct: 0,0722 Voltios/Amp THW # 4/0 AWG = 230 Amp. => fct: 0,0515 Voltios/Amp; Distancia: Pto. de entrega -- Edif.: 90 mts. Ct = Ic (Amp.) x fct (Voltios/ Amp.) x D (mts)/ 100 mts. SOLUCION: AIRES ACONDICIONADOS: A/A: (6equipos de 36.000BTU/H)*fd1 ; TRANSFORMAR LOS BTU A V.A. ; 1BTU=1600VA A/A: (6*3*1600VA)*0.85 = 24.480VA ILUMINACION 30ptos*80VA/pto*0.8 = 1920VA TOMA CORRIENTES: 16ptos*200VA/pto*0.70 = 2.240VA

description

inst. electricas

Transcript of Problemario # 1 Inst. Y Máquinas (1)

PRESUPUESTO DE MANO DE OBRA

UNIVERSIDAD DE ORIENTE. NUCLEO BOLIVAR ESCUELA DE CIENCIAS DE LA TIERRA

DEPARTAMENTO DE INGENIERA CIVIL. CATEDRA: INSTALACIONES Y MQUINAS ELECTRICAS PROFESOR: CARLOS BETANCOURT

PROBLEMARIO # 11.- Para la Construccin de 650 ml de Red Elctrica de B.T. y A.P., conformada por (4 Cond. Arvidal # 4/0 AWG + 1 Cond. Arvidal # 2 AWG), ms una Red a Media Tensin (13,8 KV) de 6,50 Km de longitud, constituida por (3 Cond. Arvidal # 2 AWG), considerando un 4% de desperdicio, Cuntos Kg de cada Calibre de Conductor se debe utilizar? Considere: => Cond. Arvidal # 4/0 AWG: 0,345 Kg/mt. Y Cond. Arvidal # 2 AWG: 0,108 Kg/mt.

SOLUCION:

CALCULO DE LOS METROS LINEALES DE CADA CABLE.

Cond. Arvidal # 4/0 AWG = 650m*4 = 2400m Cond. Arvidal # 2 AWG = (650m + 6500m*3) + 0.04*(650m + 6500m*3) = 20.956mKG DE CADA CALIBRE DE CONDUCTOR

Cond. Arvidal # 4/0 AWG: 0,345 Kg/mt.*2400m = 828kg Cond. Arvidal # 2 AWG: 0,108 Kg/mt. *20956m = 2263,25kg2.- Determinar las Especificaciones de los Cables de la Acometida elct. para una edif. Comercial que posee las siguiente Carga Elctrica:

A/A: 6 Equipos de 36.000 BTU/h y fd1: 85%, (12.000 BTU/h: 1.600 VA); Ilum.: 30 ptos. a 80 VA/ Pto. y Fd2: 80%;

Tomas de Corriente: 16 Ptos. a 200 VA/ Pto. y fd3: 70%; Voltaje nominal: 240 Voltios (Sist. Monofsico tres hilos: 2 F+ N)

Cap. Cond. Cables: THW # 1/0 AWG = 150 Amp; => fct: 0,0866 Voltios/Amp.

THW # 2/0 AWG = 175 Amp; => fct: 0,0722 Voltios/Amp

THW # 4/0 AWG = 230 Amp. => fct: 0,0515 Voltios/Amp; Distancia: Pto. de entrega -- Edif.: 90 mts.

Ct = Ic (Amp.) x fct (Voltios/ Amp.) x D (mts)/ 100 mts. SOLUCION:

AIRES ACONDICIONADOS:

A/A: (6equipos de 36.000BTU/H)*fd1 ; TRANSFORMAR LOS BTU A V.A. ; 1BTU=1600VAA/A: (6*3*1600VA)*0.85 = 24.480VA

ILUMINACION30ptos*80VA/pto*0.8 = 1920VATOMA CORRIENTES:

16ptos*200VA/pto*0.70 = 2.240VACarga total= (24.840+1.920+2.240)VA = 28.640VA = POTENCIA

Pt = V*I

I = Pt/V = 28.640/240 = 119.30amp.

Establecer un conductor que resista esta intensidad de corriente mas un 20% de reserva.

I = 119.30 + 119.30*0.2 = 143.2amp

CALIBRE THW 2/0AWGCt = Ic (Amp.) x fct (Voltios/ Amp.) x D (mts)/ 100 mtsCt = 119.30amp*0.0722voltios/amp*90m/100Ct = 5.53voltios < 3%Vn ; Es apto.

CONCLUSION: 2 FASES + NEUTRO = 2 THW 2/0AWG + THW # 1/0 AWG

3.- Determinar el Valor del Voltaje (en Voltios) de una Red de Media Tension (V1 = ?), a la cual esta conectado un Transformador monofasico de Relacin 13,8 KV./ (240- 120 Voltios), Con el Cambiador de Tomas (TAP) en Posicin 5, y en donde, segun Mediciones se Registra 185 Voltios (V2) entre las dos Fases, en el lado de Baja Tension de dicho Transformador.

SOLUCION:

V1/V2 = V1/V2V2 = 185V en la posicin 5 del TAP, por lo que hay que llevarlo a la posicin nmero 3 para poder aplicar la relacin de voltaje. De la siguiente manera: V2 = 185V 5%(185V)

V2 = 175.75V

COMO: V1/V2 = 57.5 = V1/V2

V1 = V2 * 57.5

V1 = 175.75V * 57.5 = 10.105,62Volt. = 10,11KVA4.- En un cuadro Comparativo, explique las Ventajas y Desventajas de utilizar como Estacin de Transformacin: - 3 Transf. Monofasicos (c/s protecciones) instalados en Caseta, -1 Transformador Trifsico tipo Pad-Mounted, montado en Pedestal.

3 Transf. Monofasicos (c/s protecciones) instalados en Caseta

VENTAJASDESVENTAJAS

Conexin ms econmica para transfor-madores de alta tensin que de pequea potencia.Los neutros negativos son muy inestables, a menos que sean slidamente conectados a una toma detierra.

Pueden conectarse neutros a los dos bobinados, tanto conla tierra, como para una distribucin equilibrada con cuatro cables. Una de las conexiones ms sencillas para poner "en fase", en el funcionamiento en paralelo.

Las unidades trifsicas o bateras de polaridad opuesta no pueden funcionar en paralelo, a no ser que la conexin de las fases del primario o del secundario de un transformador o batera se invierta.

Debido al tamao relativamente grande de los conductores, la capacidadelectrostticaentre las espiras es elevada, de manera que los esfuerzos debidos a lasondasproducidas por sobretensiones momentneas que afectan a los enrollamientos, se disminuyen considerablemente.

Una avera en una fase hace que una unidad trifsica no pueda trabajar en una distribucin de tres fases hasta que se repare. La construccin de los enrollamientos es ms dificultosa y su coste, ms elevado. Especialmente cuando es para corrientes altas

Si una fase en cualquier bobinado funciona defectuosa, las dos fases restantes pueden funcionar resultando una transformacin monofsica. La carga que podra suministrar seria del 58 por ciento de la potencia normal trifsica.

1 Transformador Trifasico tipo Pad-Mounted, montado en Pedestal.

Mejor aparienciaMayor costo inicial respecto del sistema areo

Servicio ms confiable y seguro (el ndice de fallas respecto del sistema areo es de un sexto en operacin)Ms tiempo y costo por reparacin (aunque menos frecuente)

Mayor vida tilSe crean nuevos problemas, como la corrosin y el enfriamiento de los transformadores, etctera

ESTACIONES DE TRANSFORMACIONSISTEMA PUESTA A TIERRA.Objetivos del sistema de puesta a tierra: Habilitar la conexin a tierra en sistemas con neutro atierra. Proporcionar el punto de descarga para las carcasas,armazn o instalaciones. Asegurar que las partes sin corriente, tales comoarmazones de los equipos, estn siempre a potencial de tierra, a un en el caso de fallar en el aislamiento. Proporcionar un medio eficaz de descargar los alimentadores o equipos antes de proceder en ellos a trabajos de mantenimiento.

Una eficiente conexin a tierra tiene mucha importancia por ser responsable de la preservacin de la vida humana, maquinarias, aparatos y lneas de gran valor. Muy importante es insistir y exigir a una instalacin a tierra, eficaz y adecuada a su servicio para seguridad, buen trabajo y preservacin.Al estudiar una instalacin a tierra es necesario conocer las caractersticas de la lnea, la intensidad y tensin a la que puesta ser usada. Conocer el funcionamiento de los electrodos en sus resistencias al paso de la corriente elctrica.Puesta a tierra para sistemas elctricos. El propsito de aterrar los sistemas elctricos es limitar cualquier voltaje elevado que pueda resultar de rayos, fenmenos de induccin o de contactos no intencionales con cables de voltajes ms altos. Esto se realiza mediante un conductor apropiado a la corriente de falla a tierra total del sistema, como parte del sistema elctrico conectado al planeta tierra.Puesta a tierra de los equipos elctricos. Su propsito es eliminar los potenciales de toque que pudieran poner en peligro la vida y las propiedades, de forma que operen las protecciones por sobrecorriente de los equipos. Utilizado para conectar a tierra todos los elementos de la instalacin que en condiciones normales de operacin no estn sujetos a tensiones, pero que pueden tener diferencia de potencial con respecto a tierra a causa de fallas accidentales en los circuitos elctricos, as como los puntos de la instalacin elctrica en los que es necesario establecer una conexin a tierra para dar mayor seguridad, mejor funcionamiento y regularidad en la operacin y en fin, todos los elementos sujetos a corrientes elctricas importantes de corto circuito y sobretensiones en condiciones de falla.Puesta a tierra de proteccin electrnica.Para evitar la destruccin de los elementos semiconductores por sobre voltajes, se colocan dispositivos de proteccin de forma de limitar los picos de sobr tensin conectados entre los conductores activos y tierra.

5.- Para un Sistema de Distribucin de Electricidad que opera a 240 Voltios y 160 Amp. (Intensidad de la Corriente de Carga), determine la Capacidad de Potencia del Transformador monofsico, y la Relacin de Transformacin, requeridos; considerando un 30% de Reserva, y se cuenta con un Alimentador primario a 13,8 KV. Recuerde que: P = V x I y RT = Vp/Vs = Is/Ip