Cedal estudio de cargas.docx

UNIVERSIDAD TCNICA DE COTOPAXIUNIDAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERA Y APLICADASCarrera: ingeniera elctricaDOCENTE:ING. FRANKLIN MEDINA

TEMA:

ESTUDIO ENERGETICO DE LA PLANTA INDUSTRIAL CEDAL (LATACUNGA-ECUADOR)

RESPONSABLES:ALEX PEADIEGO PERESLUIS TRAVEZ

CICLO:

SEPTO UNICO

PERIODO ACADEMICO:

OCTUBRE 2014 FEBRERO 2015

TEMA: Estudio de cargas y eficiencia energtica prensa 2 de la corporacin ecuatoriana de aluminio (CEDAL).OBJETIVO GENERAL:Realizar un estudio de cargas y eficiencia energtica de la prensa 2 de la industria (CEDAL) mediante la obtencin de datos generados por las cargas existentes para verificar si se encuentra bajo las normas elctricas establecidas en el Ecuador. OBJETIVOS ESPESIFICOS: Conocer cules son los equipos instalados en la prensa 2 Investigar los mtodos y normas elctricas que estn establecidas para realizar todos los clculos que se necesitan tales como clculo del calibre del conductor, capacidad del transformador las cadas de voltaje sin son aceptadas o no para la carga instalada. Verificar si la prensa 2 consta con un banco de capacitores y si cumple la normativa. Revisar que la luminaria este acorde con las especificaciones tcnicas.

Latacunga, 21 de octubre del 2014.

Gerente.Ing. Martin Burbano

Por medio de la presente me dirijo a usted para enviarle un afectuoso y cordial saludo.

Solicitndole su autorizacin para utilizar las instalaciones de CEDAL, con el fin de realizar un estudio de cargas elctricas y eficiencia energtica de cualquier bloque de la fbrica, este estudio contribuir a la investigacin de estudiantes de la universidad tcnica de Cotopaxi, carrera de Ing. elctrica.

Razn por la cual espero contar con su autorizacin para llevar a cabo la actividad antes mencionada. Sin ms por el momento, me despido en espera de una pronta respuesta.

Pea Narvez Alex JavierPrez Romero Diego FernandoCI: 1600414740 CI: 1600566622

Travez Batalla Luis Fernado CI: 0502867922MEMORIA TCNICA

CONTENIDO SECCION 1: ANTECEDENTES SECCION 2: UBICACIN SECCION 3: CARACTERISTICAS PRINCIPALES. SECCION 4: ALCANCE SECCION 5: REDES EXISTENTES: SECCION 6: DESCIRCION DEL PROYECTO. SECCION 7: CALCULOS

ANTECEDENTES.

Nosotros como estudiantes de la universidad tcnica de Cotopaxi de la carrera de ingeniera elctrica hemos tomado en cuenta el crecimiento poblacional del nuestro Cantn Latacunga, el presente proyecto elctrico est encaminado a realizar un estudio energtico de la planta industrial CEDAL el cual permitir un funcionamiento eficiente de cada uno de los equipos de la planta industrial. El estudio de cargas est enfocado a tener una excelente produccin que permitir que la planta se desarroll y adems satisfacer las necesidades y exigencias del cliente conjuntamente con la empresa elctrica distribuidora lograremos cumplir todas las metas trazadas por eso tendremos un mejor servicio enmarcados con los parmetros y normas calidad, eficiente, honestidad y dinamismo que deben ser sus emblemas de maniobrar.

Las actuales redes de la distribucin de la energa elctrica para cada uno de los equipos alumbrado sern empotradas en canaletas tipo escalera y conduit de acero, ya que el presente estudio est basado de acuerdo a las normas para sistemas de distribucin que tiene en vigencia a la Empresa Elctrica Provincial Cotopaxi SA.

SECCIN 2 UBICACIN

La planta industrial se encuentra ubicada al sur de la ciudad de la LATACUNGA COTOPAXI.

SECCIN 3: CARACTERISTICAS PRINCIPALES.La planta cuenta con un conjunto de elementos de aparatos y equipos industriales, que se encargan de la recepcin, conduccin, transformacin, control, medicin, proteccin, distribucin, y utilizacin de la energa elctrica.SECCIN 4:ALCANCEPara la realizacin de los respectivos clculos de la capacidad del trasformador, calibre de conductores, cadas de voltaje, las respectivas protecciones y los factores de demanda tomamos como base de LIBRO PRCTICOS DE GENERADORES TRASFORMADORES DE GILBERTO ENRIQUES HARPER EDITORIAL LIMUSA, 2000-263pag., EL ABC DE LAS MAQUINAS ELECTRICAS VOL. 2 DE GILBERTO ENRIQUEZ HARPER, SECCIN 5: REDES EXISTENTES:Actualmente la planta industrial (CEDAL) cuenta una red trifsica 13,8kv el cual nosotros como estudiantes aplicaremos los conocimientos necesarios para la realizacin de los clculos respectivos para los equipos, calibres de conductores, entre otros.

SECCIN 6:DESCIRCION DEL PROYECTO.RED DE MEDIO VOLTAJE 13.8KVEsta red nos suministrara todo el voltaje necesario para el funcionamiento de planta.

RED DE BAJO VOLTAJESe manejara calibres de conductores desde 10AWG hasta 300MCM los mismos que sern necesarios para el transporte de energa elctrica a los distintos puntos de conexiones internos de la planta como son motores, alumbrado, toma corrientes, etc., el cual cumpla con los criterios de las guas establecidas del 5% de cada de voltaje desde el transformador al tablero principal, y desde el tablero principal al tablero secundario el 2.5 % y del tablero secundario a la carga igual el 2.5 %.CENTROS DE TRASNFOMACIONCuenta con tres transformadores de 300kVA, 600Kva, 600KVA trifsicos, se encuentran conectados en paralelo, un generador auxiliar de 1250VA a 400V trifsico.SISTEMA DE PUESTA A TIERRA.Para el sistema de puesta a tierra se tomara en cuenta las normas establecidas por la IEEE por el cual todos los equipos elctricos se encuentran conectados a una alma conductora la instalacin se realizara con un calibre de conductor 1/0 desnudo

SECCION 7:CALCULOS MOTOR 1

1 motor trifsico de 30hp V = 440 (v)Fp. = 0.9n= 0.80

w

Conductor THWN de calibre # 8 AWGClculo de la proteccin

71.36(A)Segn la norma del CEN Seccin 430.52 escogimos una proteccin de 75 (A)CALCULO DEL MOTOR 2 (tramo gra)DATOS:

1 motores trifsico de 3hp V = 220 (v)f.p. = 0.8n=0.8

Conductor THW de calibre 10# AWG CUClculo de la proteccin

14.26 (A)

Segn la norma del CEN Seccin 430,52 escogimos una proteccin de 20 (A)CALCULO DEL MOTOR 3 (Arrancador electrnico)DATOS:

2 motores trifsicos de 200hp V = 440 (v)f.p. = 0.9n= 0.90

Conductor THW de calibre # 300 MCM de CUClculo de la proteccin

422.95 (A)

Segn la norma del CEN Seccin 430,52 escogimos una proteccin de 440 (A)

CALCULO DEL MOTOR 4 DATOS:

1 motores trifsico de 3hp V = 220 (v)f.p. = 0.9n= 0.8


16.27 (A)

Segn la norma del CEN Seccin 430.52 escogimos una proteccin de 25 (A)CALCULO DEL MOTOR 5 (lingotes) DATOS:


conductor THW de calibre 12# AWG CUClculo de la proteccin

10.67 (A)

Segn la norma del CEN Seccin 430.52 escogimos una proteccin de 16(A)CALCULO DEL MOTOR 6 (aceite mantenimiento)DATOS:

1 motores trifsico de 2hp V = 440 (v)f.p. = 0.9n=0.8


5.33 (A)

Segn la norma del CEN Seccin 430.52 escogimos una proteccin de 10 (A)CALCULO DEL MOTOR 7 (Ventiladores)DATOS:

1 motor trifsico de 15hp V = 440 (v)f.p. = 0.9n= 0.80

Conductor THW de calibre # 10 AWG de 7 hilos Clculo de la proteccin

35.6(A)

Segn la norma del CEN Seccin 430.52 escogimos una proteccin de 40 (A)CALCULO DEL MOTOR 8 (PULLER)DATOS:


Conductor THW de calibre # 10 AWG de CUClculo de la proteccin

116.30 (A)Segn la norma del CEN Seccin 430,52 escogimos una proteccin de 125(A)

CALCULO DEL MOTOR 9DATOS:



4.47 (A)Segn la norma del CEN Seccin 430.52 escogimos una proteccin de 10(A)

CALCULO DEL MOTOR 10 DATOS:



15.99 (A)Segn la norma del CEN Seccin 430.52 escogimos una proteccin de 20(A)

CALCULO DE LUMINARIASAREA DE PRODUCCIONCalcularemos la instalacin de alumbrado para la prensa nmero 2 de cedal que consta con 15 metros de ancho 30 metros de largo a 6 metros de altura. Para ello se utilizara lmparas de vapor de sodio a alta presin de 400 W de potencia con un flujo luminoso de 50000 lm. Utilizaremos el nivel de luminancia de 600 luxes de acuerdo a norma

Esquema de luminarias Prensa 2

Largo (b): 30mAncho (a): 15mFactor de depreciacin (g): 0.8rea: 450 m2(H): 6m(hs): 0.85 m. Nivel de iluminancia media: 600 luxesLmenes emitidos por la lmpara: 50000 lmPotencia de la lmpara: 400 WNivel de voltaje: 220 240 V

d = H h1 0.85

d = (6 3.85 0.85)m.

= 3.86 m.d =1.30

Alturas de trabajo

Coeficiente de reflexinTechoSueloPared

0.30.30.3

Coeficientes de reflexin

Tabla de datos suministrada por el fabricante

= 2.715532278.68 lmenesN.L. =11.6 12 Luminarias

El factor de utilizacin (Fcu) = 0.61

N.ancho = N.largo = N.ancho

N.ancho = N.largo = 2 *

N.ancho = 2.4 2 LuminariasN. largo = 4 Luminarias

dx1 = 7.5 m.dy1 =7.5 m.dx2 = 3,75 m. = 3.75 m.

CLCULO DEL TRANSFORMADORNOMBREHPCANTIDADVOLTAJE

Arrancadores elctricos20023

Doble Puller5523

Ventilador223

Motor 333

Motor1513

Motor3013

Motor113

TOTAL 569HP

Total carga Motores424.47kw

LAMPARASKWVOLTAJE

27 lmparas prensa 400 w c/u160kw2

TOTAL LUMINARIAS 160kw

Ahora calcularemos la potencia total instalada

Calculo del calibre de conductor del transformador a la caja de distribucin

Visto en las tablas de conductores de CABLEC nos da un conductor tipo THW calibre 600 MCM a 90CLCULO DE FACTORES.DEMANDA.- Para analizar la demanda, primero tenemos que definir lo que es la energa. La energa (los KWH) se puede definir como la carga elctrica expresada en watts multiplicados por el tiempo en horas que se utiliz la energa.FECHAPrensa 2

01/01/2014965,00

02/01/20145684,00

03/01/20148000,00

04/01/20147594,00

05/01/20141523,00

06/01/20148000,00

07/01/20148000,00

08/01/20142395,00

09/01/20148000,00

10/01/20148000,00

11/01/20148000,00

12/01/20143306,00

13/01/20148000,00

14/01/20148000,00

15/01/20148000,00

16/01/20145111,00

17/01/20148000,00

18/01/20148000,00

19/01/20145111,00

20/01/20144960,00

21/01/20148000,00

22/01/20148000,00

23/01/20148000,00

24/01/20148000,00

25/01/20148000,00

26/01/20144208,00

27/01/20145697,00

28/01/20148000,00

29/01/20148000,00

30/01/20146614,00

31/01/20147643,00

SIENDO LA DEMANDA DE LA SUMA DE LOS VALORES DE UN MES DE LA TABLA 204811kW

DEMANDA PROMEDIO:

DP= 284.45 KWh

DEMANDA MXIMA (DMAX).- L a demanda mxima es la que ofrece mayor inters ya que donde se presente la mayor cada de voltaje en el sistema por lo tanto se presentan las mayores prdidas de energa y de potencia, para establecer la demanda mxima se debe especificar e intervalo de demanda para medirla en este caso tenemos 204811 kW.CURVAS DE CARGA.- Estas curvas se dibujaran para el da pico de cada ao periodo estadstico.

Conclusiones: La mayor parte de componentes de la prensa dos son motores de alta y baja potencia, que exigen un consumo de energa considerable a la planta. Al realizar la investigacin de frmulas, tablas y procedimiento de clculo, obtuvimos valores de cables corrientes y cadas de tensin que son indispensables para nuestro estudio. Al observar datos de la cmara de transformacin pudimos notar que los KVA suministrados a la prensa dos son los adecuados y abastasen normalmente las dos prensas. La prensa dos consta con su banco de capacitores que mejora el factor de potencia a un valor de 0.98, el cual es bastante aceptable. Observamos luminarias bastante bien ubicadas y con una buena iluminacin para el personal a trabajar.Recomendaciones: Recomendamos a estudiantes que al ingresar a las instalaciones de la fbrica CEDAL acatar todas normas e instrucciones del personal a cargo para no tener inconvenientes en una visita a futuro. Al estar dentro de las instalaciones CEDAL, usar el equipo adecuado de proteccin para la seguridad personal. No entrar en lugares no autorizados que pongan en riesgo su seguridad personal.Bibliografa: Gua Practica para el Clculo de Instalaciones Elctricas Gilberto Enrquez Harper Sistemas Elctricos de Distribucin - Editorial Reverte CASARES Wilson, Regulacin de tencin en instalaciones elctricas, Paper para las XXIII Jornadas de Ingeniera Elctrica y Electrnica, Escuela Politcnica Nacional, Quito-Ecuador, PDF, Disponible en:www.epn.edu.ec

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