EVALUACIÓN Y OPTIWUZACIO DEN L SISTEMA ELÉCTRICO EN...

EVALUACIÓN Y OPTIWUZACION DEL SISTEMA ELÉCTRICOEN LA INDUSTRIA DANEC S.A,

PROYECTO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TITULO DE INGENIERO EN

ELECTRÓNICA Y CONTROL

DIRECTOR: ING ANTONIO BAYAS

Quito, diciembre 2001

DECLARACIÓN

Yo, Vicente Ambato Guayasamín, declaro bajo juramento que el trabajo aquí descritoes de mi autoría; que no ha sido previamente presentada para ningún grado ocalificación profesional; y, que he consultado las referencias bibliográficas que seincluyen en este documento.

A través de la presente declaración cedo mis derechos de propiedad intelectualcorrespondientes a este trabajo, a la Escuela Politécnica Nacional, según lo establecidopor la Ley de Propiedad intelectual, por su Reglamento y por la normatividadinstitucional vigente.

Vicente Ambai^Guayasamín

CERTIFICACIÓN

Certifico que el presente trabajo fue desarrollado por Vicente Ambato Guayasamín,bajo nuestra supervisión.

Ing, Antonio

DIRECTOR DE PROYECTO

DEDICATORIA.

A mi madre y mis hermanas, quienescon su sacrificio y amor por mí, hansido pilares fundamentales para laculminación de mis estudios.

A mi esposa e hijos por su constanteapoyo.

Vicente

CONTENIDO DE ANEXOS

Anexos 1. Datos del Motor Master +3.0Datos de (as mediciones de (os motores

Anexos 2. Datos técnicos.Cuadros eje valores almacenados por el analizador de redes Satec 171ETablas para diseño de iluminaciónTabla para definir valor de potencia reactiva de capacitoresGráfico pqra la corrección de potencia por variación de temperatura.

Anexo 3. Gráficos de parámetros eléctricos de transformadoresGráficos coiyio ejemplo, transformador de 630 KVA

Anexo 4,Diagramas unifilaresDiagramas unifilares de tableros eléctricos principales.

Anexo 5 Información técnica del analizador de redes SatecManual de operación

Número Título Página

3,1 Consumo de energía eléctrica por secciones 254.1 Cronograma de trabajo en Industria! Danec S.A. 284.2 Levantamiento de información de tableros eléctricos 314..3 Cronograma de medición de tableros eléctricos 324.4 Mediciones de voltaje en tableros eléctricos 344.5 Programa de medición de tableros eléctricos 364.6 Distorsión armónica total 384.7 Distribución de motores por secciones 404.8 Levantamiento de iluminación 424.9 Mediciones del sistema de iluminación 444.10 Niveles de iluminación 464.11 Niveles de iluminación 464.12 Niveles de iluminación 474.13 Niveles de iluminación 474.14 Niveles de iluminación 474.15 Potencia de circuitos de distribución de oficinas de administración 484.16 Clases de cargas instaladas de.consumo eléctrico 494.17 Coeficientes eléctricos específicos 505.1 Datos de los transformadores 525.2 Voltajes medidos en tableros eléctricos 545.3 Cuadro comparativo para una lámpara 705.4 Cuadro comparativo para 20 lámparas 715.5 Datos técnicos de luminarias fluorescentes 716.1 Comparación de costos de motores 81

ÍNDICE DE GRÁFICOS

Número Título Página

2.1 Control permanente de la facturación 62.2 Consumo de energía reactiva 102.3 Factor de potencia y factor de carga 112.4 Demanda facturada 122.5 Costo total pagado por facturación 132.6 Consumo de energía activa 142.7 Coeficiente específico demanda eléctrica 182.8 Coeficiente especifico de consumo eléctrico 193.1 Diagnóstico energético 224.1 Motores eléctricos por secciones 404.2 Potencia de los motores eléctricos 415.1 Tipos de conexión de capacitores 595.2 Tipos de cavidades 65

CONTENIDO

Título Página

1 CAPITULO I, GENERALIDADES 11.1 INTRODUCCIÓN 11.2 JUSTIFICACIÓN 21.3 OBJETIVOS 22 CAPITULO U, ANÁLISIS DE LA FACTURACIÓN ' 42.1 DEFINICIONES GENERALES 42.2 ESTUDIO DE LA FACTURACIÓN 52.2.1 CONTROL PERMANENTE DE LA FACTURACIÓN 62.3 ANÁLISIS DEL PLÍEGO TARfFARIO - 72.4 ANÁLISIS HISTÓRICO DE LA FACTURACIÓN DESDE ENERO DEL 2000- 8

OCTUBRE DEL 10022.5 ANÁLISIS DE FACTURACION-PRODUCCION 153 CAPITULO 3, DESCRIPCIÓN DE LA PLANTA INDUSTRIAL DANEC S.A. 203.2 TIPOS DE DIAGNÓSTICOS ENERGÉTICOS 213.2.1 DIAGNOSTICO ENERGETfCO SÍMPLE 233.2.2 DIAGNOSTICO ENERGÉTICO COMPLETO 233.3 BALANCE DE ENERGÍA ELÉCTRICA 243.4 CONSUMO DE ENERGÍA ELÉCTRICA POR SECCIONES 243.5 CONSUMOS ESPECÍFICOS ELÉCTRICOS POR PROCESOS DE PRODUCCIÓN 254 CAPITULO IV, EVALUACIÓN DE DIAGRAMAS UNÍFILARES DE LOS 27

TABLEROS ELÉCTRICOS DE LA PLANTA INDUSTRIAL4.1 LEVANTAMIENTO DE DIAGRAMAS UNÍFÍLARES DE LOS TABLEROS 27

ELÉCTRICOS DE LA PLANTA INDUSTRIAL4.2 LEVANTAMIENTO DE INFORMACIÓN DE CARGA Y MEDICIONES 274.2.1 EQUIPO UTILIZADO EN EL DIAGNOSTICO ENERGÉTICO 294.2.2 LEVANTAMIENTO DE TABLEROS Y SUBTABLEROS ELÉCTRICOS 304.2.3 MEDICIONES DE PARÁMETROS ELÉCTRICOS EN MOTORES MAYORES A 10 39

HP.4.2.4 LEVANTAMIENTO DEL SISTEMA DE ILUMINACIÓN 414.2.5 MEDICIONES DEL SISTEMA DE ILUMINACIÓN 444.2.6 LEVANTAMIENTO DE OTROS TIPOS DE CARGA EN LA PLANTA INDUSTRIAL 484.4 CONSUMOS ESPECÍFICOS POR PROCESOS DE PRODUCCIÓN DE LA 50

PLANTA INDUSTRIAL5 CAPITULO V, IDENTIFICACIÓN DE ÁREAS DE OPORTUNIDAD PARA EL 51

AHORRO DE ENERGÍA5.1 MANEJO DE LA DEMANDA EN LA PLANTA INDUSTRIAL DANEC S.A. 515.2' POTENCIA DE LOS TRANSFORMADORES DE LA CÁMARA DE 52

TRANSFORMACIÓN DE DANEC S.A.5.2.1 ANÁLISIS DE LOS TRANSFORMADORES 525.3 MEDICIONES EN TABLEROS Y SUBTABLEROS ELÉCTRICOS 535.4 FACTOR DE POTENCIA 545.4.1 FUNDAMENTOS DEL FACTOR DE POTENCIA 545.4.2 COMO MEJORAR EL FACTOR DE POTENCIA 565.4.3 COMO DIMENSIONAR LOS KVAR NECESARIOS . 575.4.4 TIPOS DE INSTALACIÓN DE LOS BANCOS DE CONDENSADORES 575.4.4.1 Junto a ta carga individual 585.4.5 ANÁLISIS ECONÓMICO AL ÍN^VÁLÁK CONDENSADORES JUNTO A LOS 60

MOTORES5.5 SISTEMAS DE ILUMINACIÓN - 625.5.1 DISEÑO DE ILUMINACIÓN 635.5.1.1 Cálculo de lumínancia e iíuminancía 645.5.1.2 Iluminación fluorescente 675.5.1.4 Rediseño de sala de envase de aceite 68

5.5.1.5 Evaluación económica de rediseño de la sala de envase de aceite 695.5.1.6 Mantenimiento de luminarias 726 CAPITULO VI, OPORTUNIDADES DE AHORRO EN LOS MOTORES 73

ELÉCTRICOS6.1 POTENCIA Y PERDIDAS EN LOS MOTORES ELÉCTRICOS 736.2 VARIABLES QUE SE DEBEN CONSIDERAR AL ELEGIR UN MOTOR 74

ELÉCTRICO6.3 CUANDO SE DEBE ADQUIRIR UN MOTOR DE ALTA EFICIENCIA 786.3.1 COSTOS DE OPERACIÓN DE MOTORES ELÉCTRICOS Y ANÁLISIS 80

ECONÓMICO6.3.2 ESTUDIO DE POSIBILIDADES DE REEMPU\ZO DE MOTORES ESTÁNDAR 82

POR MOTORES DE ALTA EFICIENCIA EN INDUSTRIAL DANEC S.A.6.4 REPARACIÓN DE UN MOTOR AVERIADO 837 CAPITULO Vil, CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 857.1 CONCLUSIONES 857.2 RECOMENDACIONES 86

BIBLIOGRAFÍA 88

RESUMEN.

La evaluación y optimización del sistema eléctrico de una planta industrial es un campo muy importante e

indispensable en los actuales momentos.

E! presente proyecto presenta una actualización de datos de las cargas eléctricas a las que se les miden

para determinar una utilización más eficiente de la energía eléctrica.

Por otra parte se utiliza la información técnica facilitada por los distintos distribuidores de equipos

ahorradores de energía como es el caso de luminarias y en menor cantidad en lo que respecta los motores

eléctricos que constituyen la principal carga instalada.

Se determina la mejor manera de aprovechamiento de los avances tecnológicos para conseguir un ahorro

de energía eléctrica lo que representa beneficios económicos, consiguiendo que la planta industrial sea

más competitiva a nivel nacional e internacional.

PRESENTACIÓN

En la actualidad en el Ecuador los costos de la energía eléctrica son crecientes, produciendo graves

problemas en la empresas industriales donde un rubro muy importante en su proceso de producción es- el

costo por energía eléctrica.

Esto ha motivado en los últimos a los empresarios a buscar formas de reducir el consumo de energía

eléctrica, así es el caso de la planta industrial Danec S.A. que comenzó con la contratación de una

empresa extema y hoy en día se trata que el personal técnico busque áreas de oportunidades de ahorro

de energía en el campo de la electricidad ,

El trabajo realizado, se ha organizado en varios capítulos, cada uno enfoca un tema determinado para

cumplir con el objetivo impuesto

En el segundo capítulo, se realiza un análisis de la facturación emitidas por la EEQ S.A. que permite

comprobar sus costos- ye! manejo de la demanda que no requiere inversión.

El tercer capítulo, permite conocer la planta industrial y la forma de su evaluación..

El cuarto capítulo, se realiza ía adquisición de datos de los parámetros eléctricos a los que hasta hoy se

los había dado poca importancia, con la utilización de medidores de energía.

B qtímfcrcapítulo, presenta las áreas de oportunidades de ahorro de energía eléctrica. El sexto capítulo

Presenta un análisis de los motores eléctricos.

ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL

CAPITULO I

GENERALIDADES

1.1. INTRODUCCIÓN

El ahorro de energía, no puede llevarse a cabo, si no se conoce donde y cómo se

le está utilizando.

En la mayoría de los casos, el establecimiento de este punto de partida requiere

de una inspección, una evaluación y de un análisis energético detallado de los

consumos y pérdidas de energía, a la que generalmente se lo llamará

DIAGNOSTICO ENERGÉTICO.

El DIAGNOSTICO ENERGÉTICO representa una intervención temporal que nos

conduce a conocer claramente el tipo y la cantidad de energía eléctrica que es

utilizada en cada uno de los procesos de producción.

En la actualidad el problema de la calidad de la energía eléctrica ha alcanzado

una gran importancia debido al uso cada vez mayor de cargas no lineales

operadas por dispositivos electrónicos de potencia.

Por lo que es de vital importancia conocer la calidad de energía que se tiene en la

instalación eléctrica de la planta indusíriai. Debido a que cuando existe un alto

contenido de distorsión, transitorios o variaciones pronunciadas en la tensión, se

puede ocasionar problemas en la operación de los equipos eléctricos alimentados

con una energía de calidad diferente.

En el presente documento se encuentran detallados los procedimientos

necesarios para la evaluación del sistema eléctrico de una planta industrial, este

levantamiento constituye una de las principales fuentes de información para

determinar las posibles oportunidades de ahorro de energía eléctrica, y así

determinar los puntos específicos donde existe desperdicio de energía. Además

EVALUACIÓN Y OFt'HvüZACIONDEL StSTEMA ELÉCTRICO EN L AINDUSTOIADANEC S.A.


va ha ser de gran utilidad para contribuir en el proceso del manejo de la Demanda

y Energía,

1.2 JUSTIFICACIÓN

Los costos crecientes de la energía, los equipos cada vez más complejos

utilizados en una planta industrial junto a exigencias de Calidad hace que sea

imprescindible el conocimiento de muchos parámetros de la red eléctrica a los

que se los ha prestado poca atención.

Con este antecedente, es necesario realizar un estudio del sistema eléctrico e

implementar un cronograma para mantener en el futuro el monitoreo del mismo.

Ya que anteriormente no existía información alguna, lo que significaba altos

costos de mantenimiento y pérdidas de producción por no hallar en forma rápida

y oportuna la ubicación de un determinado control en los tableros eléctricos.

Además el crecimiento de la planta industrial implica mayor consumo energético,

ei mismo que no fue distribuido en forma aceptable por no tener una idea clara del

perfil energético y con este estudio se reubicarán algunas cargas eléctricas.

1.3 OBJETIVOS

Los objetivos principales de la tesis son: Realizar una evaluación o diagnóstico

energético en el área específica de la energía eléctrica de la planta Industrial

Danec S.A. y determinar las acciones pertinentes para disminuir los costos de

producción por concepto de energía eléctrica sin afectar la cantidad ni la calidad

de la producción, y por consiguiente un ahorro económico importante para la

empresa.

EVALUACIÓN T OPTIMIZACrONDEL SISTEMA ELÉCTRICO EN LA INDUSTRIA DANEC S.A.


Recopilación y desarrollo de una base de datos de consumos, costos de energía,

de producción y definición de los índices energéticos de ia planta industrial en

estudio.

Identificación y cuantifícación preliminar de medidas de ahorro de energía

eléctrica, especialmente la de baja y nula inversión.

Identificación de todas ¡as posibles medidas de ahorro de energía eléctrica en la

planta industrial en estudio y establecimiento de un programa de ahorro de

energía eléctrica.

EVALUACIÓN Y OPTIMIZACION DEL SISTEMA ELÉCTRICO EN LA INDUSTRIA DANEC S. A.

ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL 4

CAPITULO II

ANÁLISIS DE LA FACTURACIÓN

2.1 DEFINICIONES GENERALES.-

El análisis de la facturación que ha emitido la Empresa Eléctrica Quito S.A. por el

servicio que presta a Industrial Danec SA, es muy importante, pues esto permite

verificar que se está aplicando las tarifas aprobadas por el CONELEC; además se

puede realizar patrones de consumo de energía y demanda de la empresa en

estudio. Cabe anotar que se dispone de un medidor electrónico marca SIEMENS

FM 5S TYPE Q4N1-5 para determinar una medición horaria.

El costo de la facturación de la energía eléctrica está compuesto básicamente por

cuatro conceptos: El cargo por Energía consumida, el cargo por Demanda

eléctrica, la penaiización por bajo Factor de potencia y Ajustes e impuestos.

ENERGÍA CONSUMIDA.» El valor que se paga por energía consumida es el

resultado de multiplicar el consumo mensual en Kwh por el precio del Kwh

definido para el mes de facturación.

DEMANDA ELÉCTRICA.- Para calcular el costo de la Demanda Eléctrica es

necesario definir el concepto de Demanda Facturable, que resulta de comparar la

demanda máxima en el mes en estudio con respecto a las demandas facturadas

en los once meses anteriores. La demanda facturable no puede ser menor que el

70% de la demanda máxima de los doce últimos meses. Si la demanda máxima

registrada en el mes supera este valor mínimo, ésta será la demanda facturable,

FACTOR DE CORRECCIÓN (FC),- Está definido por la siguiente relación:

El factqr de corrección puede tener como valor mínimo 0.6.

EVALUACIÓN Y OPTÍMIZACION DEL SISTEMA ELÉCTRICO EN LA INDUSTRIA DANEC S.A.


Ei costo de la Demanda Eléctrica es el resultado de multiplicar el cargo por

demanda vigente en el mes de facturación por la demanda facturable y por el

factor de corrección.

La penalización por bajo Factor de potencia, se aplica cuando el factor de

potencia registrado es menor a 0.92. Para esto se define el factor de penalización

que resulta ser la relación entre el factor de potencia mínimo exigido y el factor de

potencia registrado.

El costo total con penalización resulta ser el costo de la planilla por el factor de

penalización.

Otros rubros adicionales en la planilla son:

Aporte para el FERUM ( Fondo de Electrificación Rural y Urbano Marginal) que es

el 10% de la suma del costo del consumo y la demanda.

Pago por tasa de Alumbrado Público, que es el 7% de la suma del costo del

consumo y la demanda.

2.2 ESTUDIO DE LA FACTURACIÓN.-

La medida puede hacerse en alta tensión como en el caso de la planta industrial

en estudio, para ello la EEQ S.A. coloca transformadores de corriente TC con

relación de 100/5 y transformadores de voltaje TP con relación de 22000/110 y

sus relaciones dan como resultado el factor de medición en este caso particular

de 4000,

Para el estudio es necesario recopilar las facturas emitidas de por lo menos doce

meses consecutivos anteriores, también hay que obtener el pliego tarifario a la

fecha eje estudio. En el caso del análisis de la planta industrial en estudio se han

recopilado las facturas desde el mes de Enero del 2000 hasta Octubre del 2001.

EVALUACIÓN Y OPTIMEACIONDEL SISTEMA ELÉCTRICO EN LA INDUSTRIA DANEC S.A.


Es indispensable, que el persona! de mantenimiento encargado del área eléctrica

conozca las definiciones anteriores para verificar la correcta aplicación de ios

rubros respectivos en las planillas de facturación mensual,

2.2.1 CONTROL PERMANENTE DE LA FACTURACION.-

Se plantea el siguiente esquema general para el control permanente de la

facturación:

Figura 2.1

Control permanente de la facturación.

.DANEC S.A.

ENVIÓ DE FACTURA DESDE SUBGEKENCIA

DEPARTAMENTO DE MANTN1MTENTO

CONTROL DE FACTURACIÓN

FACTURA CORRECTA FACTURA INCORRECTA

RECOMIENDA RECLAMO A EEQ S.A.

INFORME ANUAL

GRÁFICOS Y EVOLUCIÓN DE LA FACTURACIÓN

PROPUESTA DE POSIBLES MEJORAS

EVALUACIÓN Y OPTIMIZACION DEL SISTEMA ELÉCTRICO EN LA INDUSTRIA DANEC S.A.


Este sistema está concebido para controlar que la facturación de la empresa

suministradora de energía eléctrica EEQ S.A. sea correcta en todos y cada uno

de los parámetros que la componen. Y debe ser aplicado en forma minuciosa

todos los meses cuando llega la carta de la planilla de facturación por parte de la

EEQ S.A.

Además en el mes de Enero se debe presentar el informe anual, el que contiene

los gráficos de la Energía Activa, Energía Reactiva, Factor de Potencia y Factor

de corrección, Demanda facturada y por último el costo total cancelado por

consumo de energía eléctrica referidos a los meses de emisión de la factura.

Junto al respectivo análisis de los gráficos anotados anteriormente.

2.3 ANÁLISIS DEL PLIEGO TARIFARIO.

Según lo previsto en el Art. 57 de la Ley de Régimen del Sector Eléctrico, es

facultad del CONELEC fijar y publicar anualmente las tarifas de transmisión y

distribución, así como las fórmulas de reajuste, que entrarán en vigencia el 30 de

octubre del año que corresponda;

De acuerdo con la resolución No. 0087/00 del 24 de Mayo del 2000.

Se toma como referencia algunos puntos que se los considera de interés.

1,- Aprobar el mecanismo de implementación y ajuste de las tarifas, lo que

significa un incremento tarifario para consumos del mes de Junio del 2000. Lo que

representa en términos generales un Incremento inicial diferenciado y por tipo de

servicio que representa alcanzar un valor de US$ 0.0427. (18 )

2.-Complementar este incremento de partida con un ajuste gradual mensual del

.4 %, con el objeto de que en un período de 24 meses se alcance el precio real de

la energía. (18)

Según la resolución No. 0181/00 del 30 de Octubre del 2000.

EVALUACIÓN Y OPTIMEACION DEL SISTEMA ELÉCTRICO EN LA INDUSTRIA DANEC S.A.

ESCUELA. POLITÉCNICA NACIONAL 8

Mantener la estructura tarifaria vigente, en virtud del proceso de ajuste progresivo

que se viene implementando hasta alcanzar ia tarifa objetivo.

La meta para alcanzar los valores de tarifas señalados en los numerales

anteriores, se determinará conforme el cronograma y la estrategia de

implementación que establecerá este Directorio. Mientras tanto, se continuará con

el sistema de ajustes mensuales aprobados mediante resoluciones 0087/00 de 24

de mayo del 2000 y 106/00 de 19 de julio del 2000. En el caso de aquellas tarifas

que de conformidad con et plan en vigencia, han alcanzado los valores de precio

real establecidos en el estudio aprobado en octubre de 1999, se mantendrán en

esos niveles, hasta que el Directorio adopte la decisión respecto del cronograma y

estrategia antes citados. (18)

No obstante, y pese a que los pliegos tarifarios se publicarán anualmente, durante

el periodo de estabilización (Nov. 2001 - Oct. 2005), el CONELEC publicará y

aprobará un pliego tarifario para los próximos cuatro años. El objetivo de este

metodología distinta es establecer un periodo de transición o ajuste de ia tarifa

gradualmente a los costes reales del servicio.

2.4 ANÁLISIS HISTÓRICO DE LA FACTURACIÓN DESDE ENERO

DEL 2000-OCTUBRE DEL 2001.

En el cuadro No. 2.1, se ha organizado con la ayuda del software de Excel el

detalle de las planillas de facturación emitidas por la empresa suministradora de

energía eléctrica; en la que se incluyen datos eléctricos como económicos.

Al analizar el gráfico No.2.4, se observa que ios valores de la demanda son

variables y tendientes a la disminución de su valor. Lo que es un indicativo de que

la planta industrial en estudio ha sufrido una reducción en su capacidad nominal

de producción, sin embargo se debe anotar que existe una conciencia bien clara

de que un punto importante para disminuir el pago por consumo de energía

eléctrica es bajar el valor de la demanda facturable, según las recomendaciones

del estudio realizado por la empresa Tecniaít en Agosto del 2000. (5)


ESCUELAPOLIl-ÉCNICANACIONAL

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Así es como, de Enero del 2000 hasta Agosto del 2000 se tenía una demanda

facturabie promedio de 2286 KW, ahora el promedio de la demanda facturable

desde Septiembre del 2000 hasta Octubre deí 2001 es de 1900 KW; consiguiendo

una reducción de 386 KW y si el costo por KW de demanda es de 2.4 USD se

obtiene un ahorro mensual de 930 USD.

Al revisar las curvas de! gráfico No. 2.3, se puede concluir que el factor de

potencia se halla sobre el límite mínimo requerido por la empresa eléctrica

suministradora de energía, por lo tanto la industria Danec S.A, no ha pagado por

penalízación por bajo factor de potencia. En lo que se refiere ai factor de

corrección este tiene un valor promedio de 0.66.

Además se debe indicar que se ha verificado la correcta aplicación del pliego

tarifario en todas y cada una de las planillas de facturación mensual emitidas por

la EEQ S.A-

2.5 ANÁLISIS DE FACTURACIÓN - PRODUCCIÓN

Para el análisis de la facturación y la producción se han tomado datos desde

Enero del 2000 hasta Agosto del 2001, los que se han organizado en tablas de

Excel y se encuentran en el cuadro No. 2.2. De esta manera se hace coincidir la

fecha de facturación con los datos acumulados de toneladas producidas en la

planta industrial en estudio.

Según datos promedios del cuadro No. 2,2 se tiene que la producción en

toneladas es de 5766 y el consumo promedio es de 864058 KWh, además de

obtener un coeficiente específico de consumo de energía eléctrica promedio de

151.56 KWh/Ton y un coeficiente específico de demanda promedio de 0.3637

KW/Ton. También se puede revisar el mes Diciembre del 2000 donde los

coeficientes tanto de consumo como de demanda son los más altos con valores

EVALUACIÓN Y OPTIMIZACIONDEL SISTEMA ELÉCTRICO EN LA INDUSTRIA DANEC S.A.


de 197.83 y 0.4554 respectivamente debido a que ia producción en este mes fue

muy baja y ei consumo de energía eléctrica fue ligeramente menor.

En cambio ei mes de Enero del 2001 es el mes donde los coeficientes de

consumo como de demanda son unos de los más bajos con valores de 133.82 y

0.2690 respectivamente debido a que la producción en este mes fue muy alta y el

consumo de energía eléctrica fue ligeramente mayor al promedio.

Por lo que se puede concluir que, para disminuir los coeficientes es necesario

producir más esto es debido a que existen varios equipos que tienen que

funcionar sin importar que estén trabajando todas las Torres de doedorización o

solo una parte de ellas. Un ejemplo de ello es el funcionamiento de las bombas

que envían el agua industrial desde e! río San Pedro hasta las instalaciones de la

planta industrial Danec S.A.



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CAPITULO 111

DESCRIPCIÓN DE LA PLANTA INDUSTRIAL DANEC S.A.

3.1 BREVE DESCRIPCIÓN DE LA PLANTA INDUSTRIAL DANEC

S.A.

La planta Industrial Danec S.A. se encuentra en Sangolquí, su dirección es

Km 11/2 v[a Sangolquí-Tambillo.

La energía eléctrica utilizada para movilizar su maquinaria es suministrada por la

Empresa Eléctrica Quito S.A., desde la subestación Sangolquí por medio de un

alimentador en media tensión (22800 V.) y posee una cámara de transformación

para bajar el voltaje (220 V.) que es e] utilizado en la planta.

A la planta Industrial Danec S.A. llega la materia prima como aceite de palma,

, soya y maíz desde las extractores de Quinindé o el Oriente y también deI

importación como en el caso dei aceite soya y maíz.

Luego de la recepción y clasificación de los diferentes productos se los almacena

en los respectivos tanques de almacenamiento.

Todos los productos y por separado siguen las siguientes etapas como son la

Degomación, Refinación Química, Blanqueo y Deodorización.

En el caso del aceite de soya o maíz luego de la deodorización este aceite está

apto para e! consumo humano y puede pasar al envasado y empaque.

Si se trata de palma o palmiste tiene que pasar al proceso de fraccionamiento

para el desdoblamiento en Oleínas y Esterinas; además otra etapa importante

principalmente por la gran incidencia en el consumo de energía eléctrica y

demanda de potencia es Hidrogenación.

EVALUACIÓN Y QPTIMIZACION DEL SISTEMA ELÉCTRICO EN LA INDUSTRIA DANEC S.A.


De la obtención de las oleínas se realizan las diferentes mezclas de aceite que

son envasados y empacados.

De la obtención de !as esterinas se realizan las diferentes mezclas para grasas,

mantecas y jabones que son empacados.

Luego de la hidrogenación de grasas estas deben ser Blanqueadas y

deodorizadas para la obtención de mezclas de Margarina y grasas industriales

que son empacadas.

La planta industrial Danec S.A. funciona normalmente las 24 horas del día, ios

365 días del año.

Las secciones de envase y empaque trabajan en horarios de acuerdo a las

necesidades de cumplir los pedidos solicitados por el departamento de Ventas.

3.2 TIPOS DE DIAGNÓSTICOS ENERGÉTICOS

El objetivo principal es identificar áreas donde el consumo de energía se puede

disminuir, aumentando la eficiencia global del proceso productivo.

Se debe disponer de equipos para ia medición y el monitoreo de ios diferentes

parámetros que se involucran en el consumo de energía eléctrica.

Todas las auditorias deben englobar un conjunto de acciones, como el

conocimiento del funcionamiento de ia planta en estudio; información relativa de

los consumos, análisis de los resultados y propuesta de alternativas para mejorar

el sistema.

Todos estos pasos están íntimamente relacionados pues una información relativa

de los copsumos es determinante para el análisis y propuesta de acciones. Así

EVALUACIÓN Y OPTIMIZACION DEL SISTEMA ELÉCTRICO EH LA INDUSTRIA DANEC S.A.


una información genérica no permite un análisis detallado que garantice que las

medidas sean las más convenientes para reducir el costo del consumo de energía

eléctrica.

Gráfico No, 3.1

Diagnóstico energético.

PROBLEMA ELÉCTRICO

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EMPRESA TÉCNICA CONTRATADA

AUDITORIA TÉCNICA

DICTAMEN TÉCNICO

PERSONAL TÉCNICO DANEC S.A.EMPRESA TÉCNICA CONTRATADA

ACTUALIZACIÓN DE INFORMACIÓNACTUALIZACIÓN DE PLANOSACTUALIZACIÓN DE LISTA DE EQUIPOS



3.2.1 DIAGNOSTICO ENERGÉTICO SIMPLE.-

Eí diagnóstico energético simple utiliza normalmente como información relativa a

los consumos obtenidos de la facturación, que junto a las curvas de consumo

característico, permite establecer un consumo especifico que puede ser

comparado con valores preestablecidos de un consumo patrón, complementado

con la información relativa a los equipos y horas de funcionamiento en los

procesos de fabricación. Puede ser realizado de una manera rápida y con un bajo

costo de inversión, sin embargo no será suficiente para determinar la mejor

solución técnica-económica para un ahorro de energía eléctrica.

3.2.2 DIAGNOSTICO ENERGÉTICO COMPLETO.-

Para realizar un diagnóstico energético completo es necesario conocer e! tipo de

industria que va ha ser analizado. De tal manera que permita monitorear varios

parámetros eléctricos de algunas áreas que tengan consumos considerados como

importantes. Utilizando instrumentos que permitan guardar una información de

parámetros eléctricos como voltajes, corrientes, factor de potencia, potencia

activa y consumo de energía eléctrica; que luego será analizada en forma

detenida.

Todas estas mediciones deben ser realizadas durante períodos de tiempo lo

suficienternente amplios, para tener una idea más completa de los principales

parámetros eléctricos de la instalación bajo análisis.

Es posible generar gráficos que muestren ios valores en el tiempo de cada uno de

los parámetros arriba descritos a lo largo del período de medición.

Estas mediciones deben ser realizadas con el objetivo de obtener una

caracterización mucho más amplia de la operación de la red o instalación

eléctrica.

EVALUACIÓN Y OPTEvflZACIOWDEL SISTEMA ELÉCTRICO EN LA INDUSTRIA DANEC S.A.


Al realizar mediciones en forma secuencia! se puede conseguir la determinación

de! perfil de carga de una sección en la planta en estudio.

3.3 BALANCE DE ENERGÍA ELECTRICA.-

Luego de realizar el levantamiento de la carga eléctrica y las respectivas

mediciones, se realiza un balance de energía eléctrica; el mismo que es un

análisis de la cantidad de energía eléctrica que ingresa a la planta industrial y

como es utilizada. Y determinar ei gasto por desperdicio y conseguir hallar los

puntos donde se puede tener una oportunidad de ahorro de energía eléctrica.

Esta inforpiación se debe organizar por secciones y luego tener un consumo tota!

de la planta industrial en estudio.

3.4 CONSUMO DE ENERGÍA ELÉCTRICA POR SECCIONES.-

Para determinar el consumo eléctrico por secciones es necesario conocer con la

mayor exactitud posible los horarios de los procesos de producción y comparar

con los datos obtenidos de las mediciones de los tableros eléctricos.

Con el objetivo de identificar patrones de consumo tanto globales como en

diferentes áreas o secciones. Se muestra en el cuadro No. 3.1 el primer análisis

de las mediciones de los diferentes tableros eléctricos en un ciclo completo de las

mediciones de los principales tableros eléctricos

Conociendo e! número de horas de funcionamiento de un equipo o sección y al

mismo tiempo conociendo el valor de consumo de energía eléctrica, se ha llegado

a obtener los consumos eléctricos por secciones] además se ha hecho referencia

en todos los casos a una hora de trabajo.



Obtener el factor de carga para cada uno de los motores eléctricos, esto se lo

puede hacer por medio de cálculos pero resultaría muy largo.

Para mayor facilidad se ha empleado el programa computacional Motor

Mastert3,Q, los datos que se han encontrado se hallan presentados en e! anexo

No. 1 cuadro No.1.

Cuadro No. 3.1

Consumo de energía eléctrica por secciones

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CONSUMO DE ENERGÍA POR HORA" EQUIPO, SECCIÓN, LINEA DE PRODUCCIÓN

Torres de Deodorización 43KWhWinterización 1 90KWhWinterización 2 1 0OKWhWinterización 3 60 KWhManteca, Descargadero y Oficinas 46KWhManteca, Votator 8KWh1 Prepac i.54KWh; 1Karat8.6 KWh; Bombas 25KWh1 Jabonería 58KWh; Margarina 62 KWh Laboratorio 21KWhCaldera 1000 28KWh; Caldera 1001 TOKWhBombas del Río.Clarificador, Taller Mantenimiento 144KWh1 Celda 307KWh; Motores 28KWh2 Cristalizadores 42KWh; 4CristalÍzadores 65KWhCompresor Frick 61 KWh6 Cristalizadores 83 KWhCompresor 1300 25KWh ; Bombas 12 KWhCalderas 1002 y 1003 137KWh

3.5 CONSUMOS ESPECÍFICOS ELÉCTRICOS POR PROCESOS DE

PRODUCCION.-

Para ello es necesario disponer de datos de consumo de energía eléctrica y la

producción de cada sección en estudio] en un tiempo determinado.

Estos valores no necesariamente deben cumplir con el valor total facturado por la

EEQ S.A., pues, para tener un valor más aproximado es necesario realizar varias

mediciones de la misma sección para tener una proyección del perfil de carga de

la sección que se está analizando.

EVALUACIÓN Y OPT1MIZACION DEL SISTEMA ELÉCTRICO EN LA INDUSTRIA DANEC S.A.


Debido a que en los procesos de producción de la planta industrial Danec S.A. en

estudio, intervienen diferentes maquinarias y cuya alimentación se encuentra en

diferentes tableros eléctricos de la planta todos los valores de los coeficientes

eléctricos por procesos de producción son una aproximación. Además se pondrá

mayor énfasis en las secciones donde el consumo de energía tenga una

incidencia importante con relación al consumo global.

Para determinar el consumo de energía se realizará un análisis de los datos

recogidos por el analizador de redes Satec E171 luego de las mediciones de los

diferentes tableros eléctricos, es decir se procederá a investigar los horarios de

funcionamiento de los diferentes equipos que intervienen en el proceso productivo

y por otro lado como se tiene los valores de consumo de energía eléctrica cada

15 minutos como se indica con un ejemplo de los datos de las mediciones del

transformador de 630 KVA en el anexo No.2 y cuadro No.1, se puede realizar

una diferencia del consumo y determinar el consumo particular de una

maquinaria o línea de producción.

EVALUACIÓN Y OPTÍMIZACION DEL SISTEMA ELÉCTRICO EN LA INDUSTRIA DANEC S.A.

ESCUELA POLITÉCNIC A NACIONAL 27

CAPITULO IV

EVALUACIÓN DEL SISTEMA ELÉCTRICO EN LA PLANTA

INDUSTRIAL DANEC S.A.

4.1 LEVANTAMIENTO DE DIAGRAMAS UNIFILARES DE LOS

TABLEROS ELÉCTRICOS DE LA PLANTA INDUSTRIAL. -

El diagrarna unifilar general, que comienza en la cámara de transformación,

sistemas de distribución, sistemas de generación, transferencias manuales y

carga de los diferentes tableros eléctricos han sido elaborados con la ayuda del

personal de Mantenimiento de Industrial Danec S.A. y verificados por la empresa

TECNIALT en una Auditoria energética en Agosto del 2000.

Se ha elaborado además los diagramas unifilares de todos ios tableros eléctricos

lo que es de gran ayuda para el mismo personal de mantenimiento, ya que estos

diagramas han sido colocados en los respectivos tableros eléctricos,

Los diagramas unifilares se encuentran en ei anexo No. 4

Industrial Danec S.A. tiene una potencia total instalada en las cámaras de

transformación de 4730 KVA.

En toda la información recopilada, se mantiene las codificaciones existentes en eí

Departamento de Mantenimiento.

4.2 LEVANTAMIENTO DE INFORMACIÓN DE CARGA Y

MEDICIONES.-

Elaboración de una lista de datos de los equipos importantes, códigos y ubicación,

horas de funcionamiento en el día,

EVALUACIÓN Y OPTMIZACION DEL SISTEMA ELÉCTRICO EN LA INDUSTRIA DANEC S.A.


Para el levantamiento de ia información de carga, se utiliza los datos recopilados

en las fichas técnicas de los equipos existentes en el Departamento de

Mantenimiento de la industria en estudio.

Para io cual se debe organizar un cronograma para levantar la información y el

personal que participa en las mediciones de los equipos seleccionados, io que se

muestra en e! cuadro No. 4.1.

Cuadro No. 4.1

Cronograma de trabajo en Industrial DanecS.A.

,. ... ..,-,TlPO.aDEv,.,:-.:/-.,,;ACIMPAD

Levantamiento de diagramasunifilares de tableros eléctricos

Levantamiento de motoreseléctricos

Levantamiento del sistemade iluminación

TIEMPO DELEVANTAMIENTO (días)

14

5

6

T1EMRO;EMPLEADÜ.EN.MEQlQIQfe!ES.(fe)-

112

24

6

NUMERO DE.PERSONAS.

2

2

1

El diagrama unifilar descrito en el estudio de Tecniait, corresponde a la

Cámara de transformación, tableros principales y transferencias a

generadores; en el presente proyecto se realiza el levantamiento unifilar de los

tableros y subtableros eléctricos los que no existían.

Ai mismo tiempo que se realiza este trabajo, se puede revisar el estado actual

de las instalaciones eléctricas en los respectivos tableros eléctricos

levantados.

El tiempo promedio utilizado para realizar las mediciones en los distintos

tableros eléctricos con el analizador de redes Satec es de 6 días.

En !o que se refiere a los motores eléctricos se ha realizado una actualización

de todos io datos, ya que se han impiementado algunos motores en las

diferentes secciones de la planta industrial. Este tipo de aumentos o



modificaciones son muy comunes en la planta industrial en estudio por lo que!

es rpQomendable la actualización de datos.

• Los datos del sistema de iluminación en la industria son actualizados, debido a

que han sido cambiadas luminarias estándar por luminarias eficientes en las

secciones de Envase de aceite, Refinería, Calderas y Jabonería.

Con respecto a ías mediciones del sistema de iluminación estas se tomarán

especialmente en los puntos de trabajo de los procesos de producción más

críticos.

4.2.1 EQUIPO UTILIZADO EN EL DIAGNOSTICO ENERGÉTICO.

Para realizar este trabajo, se cuenta con equipos de monitoreo y medición de los

diferentes parámetros que se involucran en el consumo de energía eléctrica, se

ha utilizado:

• Un transductor de Kilovatios/Amperios marca Amprobre, modelo AW-80, mide

Kilovatios y amperios y se puede determinar KVA y factor de potencia, es

necesario disponer de un multímetro digital Amprobe AM4B.

Las especificaciones son;

Gamas AW-80: 0-1000 Amps. CA (50 - 60 Hz),

O ~20/200Kw (monofásico) con entradas de voltaje de hasta 240 V CA (+10%

máximo) y entrada de corriente O -150 A /1000 A (50 - 60 Hz)

La precisión: Kw +/- 2.8 % de la lectura: amperios +/- 2% de la lectura basada

en onda senoidal (6 )

• El Medidor de Potencia Series PM171E, marca Satec tiene la siguiente

instalación típica en modo de conexión 4LL3.

El panel frontal delantero ofrece visualizaciones de LED brillantes, un gráfico

de barras que muestra el porcentaje de carga, recibidor/transmisor de



comunicaciones en LEDs. El PM171E también se caracteriza por un pulsador

de energía.

El almacenamiento de eventos e información con reloj en tiempo real y

memoria no volátil de 512K para el almacenamiento de información.

Se ha utilizado transformadores de núcleo partido de 4000 / 5A marca

Círcuítor.

La precisión es expresada como +/- (porcentaje de lectura + escala completa

de porcentaje) +/-1 dígito.

Esto no incluye las imprecisiones introducidas por los transformadores de

corriente. (13)

Para descargar la información se utiliza el software PAS, a través de un cable

de comunicación RS232 simple de 3-hilos de conexión 9-pin. Esta información

Es almacenada en una computadora en archivos Excel.

» Para la medición del sistema de iluminación se dispone de un luxómetro Foot

Candle / Lux Meter marca Extrech, con un rango de trabajo de 2000 a 50000

luxes, con un 4% de seguridad y se puede seleccionar para 4 tipos de

iluminación como son Luz día, fluorescente, sodio y mercurio.

Se ha utilizado una versión del software MOTOR MASTER V3.0 para administrar

una base de datos de motores, facilitado por TECNIALT.

Además se ha utilizado el aporte valioso del personal de Mantenimiento Eléctrico

de la planta industrial en estudio para la adquisición de datos y la realización de

mediciones eléctricas.

EVALUACIÓN Y OPTIMEACION DEL SISTEMA ELÉCTRICO EN LA INDUSTRIA. DANEC S.A.


4.2.2 LEVANTAMIENTO DE TABLEROS Y SUBTABLEROS

ELÉCTRICOS.

Para la recopilación de la información de los datos, en el levantamiento de los

tableros eléctricos el apoyo prestado por el personal de Mantenimiento Eléctrico

ha sido rnuy valioso. Por su conocimiento técnico y su familiaridad con la planta

industrial en estudio.

Al mismo tiempo que se ha ido recogiendo la información, se ha procedido a

revisar el estado actual de los tableros eléctricos, aparte de que existe un

programa de mantenimiento preventivo según ios procedimientos del

Departamento de Mantenimiento de la planta industrial DANEC S.A. con el objeto

de corregir de forma inmediata posibles fallas en ios tableros eléctricos.

Cuadro No 4.2

Levantamiento de información de tableros eléctricos

Fecha: 02-10-01

PERIODOMEDICIÓN

29/Q6/Q1-G2/Ó7/Q1Q3/07/Q1-0&/Ó7/OÍ07/07/01-11/07/0112/07/01-16/07/01Í6/Q7ÍQ1-21/07/0121/07/01-27/07/0130/G7/G1*G3/0&/G1Ü3/03/OÍ-Q9/QS/Q109/G6/QM5/0&/G115/08/01-22/08/0122/08/01-28/08/0129/08/01-05/09/0105/09/01-05/09/0108/09/01-16/09/0116/09/OM5/09/0118/09/01-22/09/0122/09/01-25/09/0125/09/01-29/09/01

CÓDIGO

01T1Ü2TÍ03T103T2OJÍ3Offl04T205T1OTTfion11T101T106T117T104T3mi08T110T1

UBICACIÓNTABLERO

RefineríaTorrw dtodoricscióñ

V/ÍriUtÍHc¡óti 1V irAerÍHcí5ft 2VintírisiciónS

Empiqijí NtorrtcQ 1EnpKitt Matóte 2

ERYKtwfettaboncmCaldcrw

BombKdelRíoRtfífttrú

HidioqtFrtciónFraccionamiento Sroet

Compreso rFridtFrsccionamitnto Smct

Tinquí; ífeíCíñímkfttoDildcrM

VOLTAJEPROMEDIO IV.

21421 U206.52075214.82U.22H.721U2I3.S2H.S6219.6215211

212.2207.5205.9213.26210.85

CQRRlEf'/TE

PRQMEDiOfÁ.

305.9163.9307.8270176,7146.17

35102.5396

279.4413.16

3931.192113

0.203245.999.86450

CABLESALIMENTACIÓN

5i2/OTTU2i2/OTV

íxSSQMCEvlTTl!x400MCMTT»•íSOOMCMTTí

2x3/OTFUX350MCMTTI

2x1/OTTUX500MCMTTxSOOMCMTTIxSOOMCMTTl

SiSÍOTTU4x350MCM

.rSOOMCMTTlxSOOMCMTTíxWOMCMTT

2x2/0 TVíSOOMCMTP

PRÜFECCIONE:TRIFÁSICA

1000 A.500 A.500 A.600 A.1000 A.400 A.400 A.800 A.1250 A.1600 A.120ÜA.1000 A.1600 A.600 A.400 A.600 A.400 A.IbOQÁ.

OBSERVACIONES

CcrfiUüiirÑdo dthvihuhd ^producto?Coriuninado dí íiútiitdíd v ptodijcto;BUCRM cofidiíioncsCoftdicioftís aííptíblesCondííiotiíJ Kípt-ibiyContaminado dí productoCwfomifiado dt pt oducteCotówiínído dí piodijctoCoEitMiiftjdo dtptod'jctoCondidontc actphblt;Bucn íondicic'nc?Cohbnintdo dtfcdüdy ptoductoButriM condicione?Buenas condiciones&MK condicionesCofitwrinado dt ptoducloBuíñvcondkioficsCotidicioRW accpUbW

EVÁLUACJÓN Y OPTIMIZACION DEL SISTEMA ELÉCTRICO EN LA INDUSTRIA DANEC S.A.

ESCUELA POLITÉCNICANACIONAL

La información se muestra en el cuadro No. 4.2, donde se indica el código,

ubicación, voltajes promedios, corrientes promedios, calibre de los cables de

alimentaojón, protecciones y fecha de la realización de las mediciones y el estado

de los tableros eléctricos en ío que respecta a su limpieza.

En el cuadro No. 4.3, se indica el cronograma de medición de los distintos

tableros eléctricos que se ha llevado a efecto en la planta industrial en estudio,

con el analizador de redes SATEC 171 E.

Cuadro No 4.3

Cronograma de medición de tableros eléctricos.

TABLEROELÉCTRICO

01T102T1

NUMERO DE DÍAS EMPLEADOS EN LA MEDICIÓN

w03T1 |03T203T3

04T104T2

05T107T110T111T1 |01T1 |06T117T104T317T108T110T1 |

1500KVA630 KVA

1302111201 T1

m

05T1 | |

i-4

i|4í;5

;!Bi

|

:!=:;B

;;em

I

I

mm

\

m

\i2

m^

Im!!6

:mm

f-S\mI i!8

Luego de revisar los valores del cuadro No. 4,2 y comparar con tablas técnicas

(10), se puede concluir que los cables tienen una ampacidad nominal adecuada

para la corriente que están transportando de igual manera se puede decir de las

protecciones colocadas en los tableros eléctricos.



"La ampacidad especificada para cualquier tipo y grosor particular de alambre es

la comente que puede llevar continuamente sin aumentar la temperatura de su

aislamiento arriba del punto peligroso," (12)

En lo que se refiere al estado actual de los tableros eléctricos se debe indicar, que

la atmósfera donde se encuentran la mayoría de los tableros y subtableros

eléctricos es contaminada con productos propios de los procesos de producción y

en algunos casos de humedad, por lo que es recomendable realizar un

mantenimiento anua! de los mismos.

Además se ha revisado e! aislamiento y la temperatura de los cables de

alimentación a los tableros eléctricos y no se ha encontrado novedades, sin

embargo se ha solicitado e! servicio de termografía por parte de una empresa

externa cada año. Pues de esta manera se pueden encontrar y corregir en forma

oportuna puntos calientes en el sistema eléctrico global de la planta industrial en

estudio.

Se han realizado algunas mediciones para obtener los valores de voltaje

promedios en los diferentes tableros eléctricos y haciendo referencia al diagrama

unifilar general de la pianta (5), se ha calculado el desbalance entre fase ( 5 ) y la

caída de tensión ( AV ) desde la cámara de transformación y tablero principal o

tablero principal y subtablero según sea el caso, obteniendo el cuadro No. 4.4



Cuadro No. 4.4

Mediciones de voltaje en los tableros eléctricos.

MEDICIONES DE VOLTAJE EN TABLEROSELÉCTRICOS

TABLERO

01T102T103T103T2

^03T304T104T2

'04T3 '05T106T106T207T108T108T209T110T111T112T115T117T1

-Váb

213.90215.60208.60209.10211.40211.70214.40214.10211.90213,20206.30211.30210.70212,50208.70211.70217.70207.70210.50209.50

' Vac

211.70213.20208.50208.70212.70212.40214.30212.10210.00211.70208.90212.50212.40210,30209,10209.60216.10208.20211.40207.50

Vbc

213.40215.30208.60208.00213.30210.10212.80213.90211.70212.40211.50210.40212.90212.30208.70211.10216.60208.90211.10212.10

Vpromedio213.00214.70208.57208.60212.47211.40213.83213.37211.20212.43208.90_j211,40212.00211,70208.83210.80216.80208.27211.00209.70

28/09/018

1.02%1.12%0.05%0.51%0.88%1.07%0.75%0.93%0.88%0.70%2.42%0.98%1.02%1.02%0.19%0.98%0.75%0.56%0.43%2.14%

AV ' "0.79%0.28%2.86%2.84%1.04%1.54%0.40%0.62%1.63%1,06%2.70%170%126%1.40%2,73%1.82%0.98%3.00%0,19%2.50%

MEDIDAS EN LOS TRANSFORMADOREST1

• T2T3

T4 ^

215,60 | 215.30

215.30214.00

215.50

214.80

212.60213.80

215.00215.10212.50214.50

215.30

215.07

213.03

214.60

Es importante señalar, que no es suficiente calcular los conductores con corriente

únicamente, es decir, seleccionar el calibre del conductor de acuerdo a la

corriente que circula por él.

También es necesario que la caída de tensión en e! conductor no exceda los

valores establecidos por las normas NEC de Instalaciones industriales que

permite una caída de tensión entre las cámaras de transformación y el tablero

EVALUACIÓN Y OPTIMJZACION DEL SISTEMA ELÉCTRICO EN LA INDUSTRIA DANEC S.A.

ESCUELA POLITÉCNICANACIONAL . 35

principal de! 1.5 %, entre el tablero principal y un subtablero del 2 % y entre el

subtablero y la carga del 3 %.

Para estar seguros que las caídas de voltaje no excedan los valores antes

mencionados se ha implementado un sistema de medición de voltajes de los

tableros eléctricos cada 15 días o dos veces por mes.

"Es imposible evitar toda la caída de voltaje. A veces es difícil mantener la caída

de voltaje a un nivel deseable. Pero debe mantenerse a un mínimo que resulte

práctico." (12)

Las ventajas de una caída de voltaje baja, son disminuir ios desperdicios de

electricidad. Además, todos los equipos eléctricos operan de manera más

eficiente a su voltaje nomina!.

" si se opera un motor a un voltaje 5 % debajo de su voltaje nomina!, la potencia

entregad^ a ia salida cae en casi 10 %; si se opera a un voltaje 10 % debajo del

normal, su potencia entregada a la salida baja el 19 %." (12)

Para establecer un programa de mediciones de los tableros eléctricos y poder

definir el perfil de carga, se debe tener en cuenta los tableros cuya curva de

demanda obtenida de las mediciones con el analizador de redes Satec es casi

constante o con pocas variaciones no será tomado en cuenta. Otro criterio para

establecer cuál equipo o línea de producción debe ser medido es el tipo de

consumo cuantitativo de energía utilizado por el mismo.

Además se debe coordinar con el departamento de producción, para confirmar

que la sección o línea de producción va ha trabajar en forma normal, pues en

caso contrario al ubicar el analizador de redes y no trabajar la sección sería un

desperdicio de tiempo el mismo que debería ser aprovechado adquiriendo

información de otro tablero para ser analizado.

EVALUACIÓN Y OPTIMIZACION DEL SISTEMA ELÉCTRICO EK LA INDUSTRIA D ANEC S. A.

36

Se plantea el siguiente programa de mediciones ha realizar; como el analizador

de redes está seteado para que grabe 800 datos y torna estos valores cada 15

minutos, el período de medición será de 8 días tiempo que es considerado

suficiente para completar un ciclo de trabajo de la sección seleccionada, el

programa se muestra en el cuadro No. 4.5 y comienza a ponerse en vigencia a

partir del 12 de Noviembre del 2001.

Cuadro No 4.5

Programa de medición de tableros eléctricos

TABLEROELÉCTRICO02T1 .03T1

03T2

03T3

04T1

05T1

06T1

07T1

17T1

TRANSF. 1500KVA

TRANSF.1050KVATRANSF. 630KVA _|TRANSF. 500KVA

NUMERO DE D]AS PARA LA MEDICIÓN

88

88 f

jilBüll;;so";;

iSir$&;

f8"8

'8SE

•m

Además se debe indicar que, en las instalaciones eléctricas industriales se han

incorporado una gran cantidad de equipos con componentes no lineales como

convertidores estáticos, dispositivos de arco entre otros, que ocasionan

distorsiones y desviaciones de diversa índole de los parámetros de la red

eléctrica.

Las cargas no lineales de cierta potencia, absorben de la red corrientes periódicas

no senoidales. Estas corrientes están formadas por una componente fundamental

de frecuencia 60 Hz, más una serie de componentes superpuestas de frecuencias

múltiples de aquella, que se denominan Armónicos.

EVALUACIÓN Y OPTIMIZACIOH DEL SISTEMA ELÉCTRICO EN LA INDUSTRIA DANEC S A.

ESCUELA POLITÉCNICANACIONAL 37

La presencia de dichos armónicos en una red ocasiona una serie de

inconvenientes, tales como:

Sobrecarga en condensadores, mal aprovechamiento de la instalación y aumento

de pérdidas en la misma, dispara intempestivo de algunas protecciones, parpadeo

del alumbrado y sobre todo averías frecuentes y mal funcionamiento de equipos

electrónicos.

La medición de los niveles de la distorsión armónica se la hace en diferentes

puntos y en e! caso particular se lo ha hecho en cada tablero o subtablero

eléctrico, existen dos formas la una es la referida al valor eficaz y la otra referida a

la componente fundamental, ambas se pueden aplicar a tensión o corriente.

Distorsión referida al valor eficaz total;

Para tensión.

uo

17.Para corriente.

7HD(/)% = 100Lef

Para tener una idea de los niveles que deben tener la distorsión armónica total se

ha encontrado lo siguiente:

"De forma muy simplista se puede indicar que el limite de compatibilidad,.para

redes industríales de baja tensión (7EC -1000-2-2 , clase B ) es de un 8 % en

tensión. En cuanto a los límites de emisión se indican en las normas IEC-1000-3-

2 y 3-5 . Los armónicos en corriente que puede considerarse admisibles

EVALUACIÓN Y OPTIMIZACION DEL SISTEMA ELÉCTRICO EK LA INDUSTRIA DANEC S A.


dependen del tipo de instalación y de ia ímpedancia de cortocircuito de la red en

el punto de medición." (16)

Cuadro No. 4.6

Distorsión armónica total

TABliEROELÉCTRICO

01T1'02T103T103T203T304T104T204T305T106T107T108T110T111T117T1

Tranf. 1500KVATranf. 63ÜKVA

Tranf. 1Q5Q KVATranf. 500KVA

DISTORSIÓN ARMÓNICA TOTAL PROMEDICVOLTAJE (%)

1.11.231.191.171.181.261.311.221.221.381.541.571.381.351.531.121.581,421.24

CORRÍ ENTE (%)1.992.711.91.761.982.16.353.114.4120

2.743.741.922.073.321.81.7619.63.99

En la distorsión armónica total no se indica cuál es el armónico que está

causando esta distorsión, a! observar los datos obtenidos en ei cuadro No. 4.6,

se puede concluir que los valores medidos se encuentran bajo los niveles

sugeridos. Pero la medición de este parámetro es de gran importancia ya que nos

permite tener una idea clara respecto a este punto. Debido a que por el momento

no existe regulación por parte de las empresas distribuidoras de energía eléctrica

y solo existe un interés particular de la industria en estudio de mejorar la calidad

de energía que llega a sus equipos.

Toda la información recogida por el analizador de redes Satec 171 E, es

procesada y para una mejor visualización se obtiene los gráficos para cada uno

de los tableros y son de corrientes por fase, demanda, factor de potencia y

distorsión armónica, como una muestra de lo indicado anteriormente se coloca en


ESCUEIAPOL1TÉCN1CANACIONAL 39

el anexo No. 3 los gráficos de las mediciones en los transformadores principales

de la planta industrial.

4.2.3 MEDICIONES DE PARÁMETROS ELÉCTRICOS EN

MOTORES MAYORES A 10 HP.

Sé a tomado ia decisión de realizar las mediciones en motores mayores a 10 HP

por considerar que estos constituyen en su total una carga instalada importante

con respecto a la gran cantidad de motores de poca potencia en la planta

industrial en estudio.

Las mediciones se las realizó con el vatímetro monofásico marca Amprobe

modelo AW-80 y un multímetro digital marca Amprobe modelo AM4B,

obteniéndose lecturas de voltaje, corriente y potencia monofásica y que luego de

cálculos matemáticos se obtiene valores de potencia trifásica y factor de potencia.

(14)

En el cuadro No. 4.7, se puede observar que el porcentaje de la potencia

correspondiente a motores mayores que 10 HP es una cifra muy representativa

con respecto a la total, a pesar que el porcentaje del número de motores mayores

de 10 HP con respecto a! número total de motores puede ser relativamente bajo.

Así tenemos que en el porcentaje de motores de más de 10 HP representa el

28,07 % del valor total de motores eléctricos, pero en relación al valor de ia

potencia motriz se tiene que el número de motores de más de 10 HP representa

el 74.9 % de la potencia total instalada de los motores eléctricos. Este mismo

tendencia se puede observar en todas las secciones de la planta industrial según

el cuadro al que se hizo referencia anteriormente.

EVALUACIÓN Y OPTIM1ZACION DEL SISTEMA ELÉCTRICO EN LA INDUSTRIA DANEC S.A.


Cuadro No. 4.7

Distribución de motores por secciones

ÜEüCION

RefineríaTorres deodorización

WinterizaciónEmpaque de Manteca

Envase de AceiteHidrogenación

JaboneríaTanques almacenamiento

Refinería MarinoCalderas

Agua industrialAgua clarificada

Compresores de aireMargarinaTransporte

De SmetTOTAL

TOTALMOTORES

6933B754402248186231314370S27538

PuTBWÜIATOTAL ÍHP)'

640244535456122335384283 _39

6S3831144100446221765585

MOTORES10HPoMAS

25101610

110

13113161373904

151

POl ENCÍATOTAL (+10HP)

43913928732510

2752882533564686039180278088

4183

Porcentajemoíores(%)

36.2330.3018.3918.522.5045.45 J27.0861.1150.0057.14100.0050.00100.0012.660.0014.8128.07

Porcentajepotencía(%)

68.59

56.9749.9171.278.2082.3975.0039.4089.7493.9096.5268.75100.0062.330.0050.0074.90

Gráfico Np. 4.1

Motores eléctricos por secciones

Motores eléctricos por secciones

rh •Vn-

e TOT M. WJfQtitS


ESCUEZA POLITÉCNIC ANACIONAL 41

Gráfico No. 4.2

Potencia de motores por secciones

n-Mtf-m

En los gráficos No. 4.1 y 4.2, se indica de una manera gráfica la relación de

porcentajes entre el número de motores mayores a 10 HP y el número total de

motores; así como también el porcentaje de la potencia de motores de más de 10

HP con respecto a la potencia motriz total Instalada.

Las mediciones de los motores de más de 10 HP se lo ha realizado con la ayuda

permanente del personal de mantenimiento de planta industrial Danec S.A. y

estos datos han sido ingresados al programa. Motor Master +3.0 y se encuentran

en el Anexo No.

4.2.4 LEVANTAMIENTO DEL SISTEMA DE ILUMINACIÓN.-

Una buena iluminación, si se trata de alumbrado industrial es un factor de

productividad y de rendimiento en el trabajo, además de que aumenta la

seguridad personal.

EVALUACIÓN Y OFITMEACIDN DEL SISTEMA ELÉCTRICO EN LA INDUSTRIA DANEC S.A.


El trabajo realizado en la industria cubre una gran variedad de actividades. Las

tareas visuales pueden ser extremadamente pequeñas o muy grandes.

Cuando la iluminación general no sea suficiente para cumplir los requerimientos

especiales de una determinada tarea se ha de completar de alguna forma con una

iluminación localizada o particular.

El nivel de iluminación requerido está en función de la tarea visual y del ambiente

que se quiere conseguir, para ello se tienen varias tablas con estos valores

recomendados.

El tipo de iluminación depende de la repartición del flujo luminoso. Además con el

desarrollo de nuevas lámparas cada día más pequeña y más eficaces, lo cual es

muy positivo pues en la actualidad el objetivo principal es el ahorro energético.

En el cuadro No. 4.8, se indica de acuerdo a la sección de la planta el tipo de

luminarias y la cantidad existente y las horas de funcionamiento.

Cuadro No, 4.8

Levantamiento de iluminación Julio 2001

SECCJON/AREA

Refinería (Planta baja)

Refinería (Primer piso)

Refinería (Segundo piso)

Torres gjlder (Planta baja)

Torres giider (Primer piso)

Torres gilder (Segundopiso)

Torres Colfax (Planta baja)

Torres Colfax {Primer piso)

TIPOLUMINARIA

MercurioFlúor 2X40WFlúor 2x32W

MercurioFlúor 2x40W




Mercurio

Flúor 2x40WMercurio

Flúor 2x40WFlúor 2x32W


CANTIDAD

58472434

,-o2

6

6237

HORASFUNCIONAMIENTO

24h/d24h/d12h/d12h/d12h/d12h/d12h/d12h/d

12h/d12h/d

12h/d

12h/d24h/d12h/d12h/d


ESCUELA POLITÉCNICANACrONAL 43

Torres Colfax (Segundopiso)

Winterización Sala 1

Wintenzación Sala 2

Empaque de MantecaManteca,

compresores, Tanques

Envase de AceiteHidrogenacíón

Pailas

Jabonería

Tanques almacenamientoR

Refinería Marino

Calderas

Exteriores Planta ala NorteExteriores Planta ala Sur

Generadores

Margarina

De Smet

DescargaderoMantenimiento

Cámara de transformaciónLaboratorio

Bodega de productoterminado

Mercurio

Flúor 2x4GWMercurio


Flúor 2x40WFlúor 2x40W

Mercurio

Flúor 2x40WFlúor 2x32WFlúor 2x32W

SodioMercurio



Flúor 2x40WFlúor 2x32WMetal Halide



MercurioFlúor 2x40WFlúor 2x32W

MercurioMercurioMercurio



Flúor 2x40WMercurioMercurio

Flúor 2x40WFlúor 2X40WFlúor 2x40W

Mercurio

Flúor 2x40W

3

761158

6

5420

2355833685

13

1818853

2138295362

9

12h/d

12h/d12h/d12h/d12h/d12h/d12h/d12h/d

12h/d12h/dI2h/d12h/d12h/d12h/d12h/d12h/d12h/d12h/d12h/d12h/d

12h/d12h/d12h/d12h/d12h/d12h/d24h/d12h/d12h/d12h/d12h/d12h/d12h/d12h/d12h/d12h/d12b/d12h/d12h/d12h/d12h/d

EVALUACIÓN Y OPTOvOZACTOK DEL SISTEMA ELÉCTRICO EN LA INDUSTRIA. DANEC S.A.


4.2.5 MEDICIONES DEL SISTEMA DE ILUMINACIÓN.-

Para las pediciones se ha utilizado el luxómetro marca Extrech.

Consiste en determinar las condiciones de iluminación actuales de las diferentes

secciones de la planta y sobre la base de estos datos comparar con las normas

de iluminación, y de acuerdo a estas comparaciones determinar los lugares en

donde es necesario mejorar la iluminación.

Los niveles de iluminación se midieron en las diferentes secciones tanto el día

como en ia noche; se puso especial atención en las secciones de envase y

empaque de producto terminado ya que se tiene como objetivo de la Empresa

¡mplementar las Buenas Practicas de Manufactura en estos sitios. Es decir se

tomo mediciones puntuales en los lugares de trabajo.

Cuadro No. 4.9

Mediciones del sistema de iluminación Agosto 2001

SECCIÓN

REFINERÍA (PLANTA BAJA)

REFINERÍA (PRIMER PISO)

TORRES'DEODORIZACION (PB)

TORRES DEODORIZACION (PP)

TORRES'DEODORIZACION (SP)

WINTERIZACION TIRTIAUX

ENVASE DE MANTECA

ENVASE DE ACEITE

HIDROGENACION

JABONERÍA

TANQUES ALMACENAMIENTO

CALDERAS

MARGARINA

FRACCIONAMIENTO DE SMET

BODEGAS

LABORATORIO

NIVEL DE ILUMINACIÓN EN EL DÍA

LUZ NATURAL (LUX)

50

246

30

60

55

690

140

250

650

1600

54

28

120

215

247

1235

LUZ ARTIFICIAL(LUX)

100

70

100

140

NIVEL ILUMINACIÓN EN LA NOCHE

LUZ ARTIFICIAL (LUX)

110

65

80

170

177

90

115

120

60

70

60

142

105

110

70

569

Como el objetivo de ta iluminación artificial básicamente es permitir la realización

de actividades cuando y donde el nivel de iluminación natural es insuficiente.


45

Del análisis del cuadro No. 4.9, se puede observar que existen secciones donde

es necesario realizar un rediseño de la iluminación. Debido a que sus valores

están por debajo de los valores mínimos recomendados por las normas (1NEN

1154). Este redíseño se realizará en el capítulo de Identificación de oportunidades

de ahorro de energía.

Además se debe recomendar el uso de acabados mejores y más claros en

paredes, pisos muebles y maquinarias. Se debe diseñar ventanas y luminarias

eficientes o cambio de vidrios de los ventanales. Para aprovechar y optimizar el

uso de luz natural.

En la etapa de rediseño, el equipo de iluminación debe seleccionarse de modo

que sea fácil su conservación, para cambio de lámparas, para limpiar en forma

periódica los reflectores,

Sectorízar los circuitos de iluminación de modo que se pueda conectar las

lámparas necesarias en la zona de trabajo.

Debido a ia crisis de energía, se hicieron recomendaciones para que los niveles

de iluminación sean un poco más bajos que lo que se recomendaron antes.

Además para continuar con los criterios importantes de ahorro de energía y sin

alejarnos de las recomendaciones de las Buenas Prácticas de Manufactura, se ha

decidido utilizar el criterio del empleo de iluminación localizada en tos puntos de

trabajo donde se requiere.

Los niveles mostrados en los cuadros No. 4.10 al No. 4.14, han sido conseguido

luego de varias etapas de mejoramiento

EVALUACIÓN Y OPTUvUZACION DEL SISTEMA ELÉCTRICO EN LA INDUSTRIA DANEC S.A,


Cuadro No. 4.10

Niveles de iluminación Septiembre 2001

I . B/PAQUE DE MMMTECAPLMODETRABAJO

CtorrolChorro 2CairddeCridad

DA(ÍUes)

210198703

MXhE(luxes)

185192265

RECOIVENÍ DO(lu>es)

200200300

Cuadro No. 4.11


! l, BWASE DE ACEITEPUNTO DETRAEAJp

Llenadora 1Llenadora 2Tapacbra

\¿s<brBiqueteac^oraEmpacador 1Empacada 2EmpacadasEmpacador 4Empacador 5PaletizadorPrepaclPrepac2PrepacSPrepac4PrepacSPrepac6CharolCharo 2CharosCharo 4CharosTapada

OA(luxes)1450123013031523888356342360321295213

154213141128845230

221

210213

250

260 j230

450

NOCHE(lu>es)

1952111921300195184176153168163160172184168145161157211232223320

351

237

RECOVEMWX)(lu>es)200200200300200150150150150150150150150150150150150

200200

200

200

200

150

EVALUACIÓN Y OPTIMEACION DEL SISTEMA ELÉCTRICO EN LA INDUSTRIA DANEC S.A,


Cuadro No. 4.12


EMPAQUE DE JABÓN ÍLínea 1) ,PUNTO DETRABAJOCortadora

EnvolusdoraEmpaquetador 1Empaquetador 2

Paletizador

DÍA(Luxes)

7231260235221301327

NOCHE(Luxes)

201222223234152

RECOMENDADO(Luxes)

200200150150150

Cuadro No. 4.13


! ' EivmQUEB&MBONf Linead ,PUNTO DETRABAJOCortadora

Envol dpraEmpaquetador 1Empaquetador 2

Paletizacjor

DÍA(Luxes)

1315110210011380574

NOCHE(Luxes)

203352326306152

RECOMENDADO(Luxes)

200200150150150

Cuadro No. 4.14

Niveles de iluminación

I ' ENVASE DE MARGARINAPUNTO DETRABAJOBenHill125gr.Ben Hill 250 gr.IndustrialPrepacsHambaMezcladoresPesaje aditivos

DÍA(Luxes)

BenHill125g54161467

1815149

NOCHE(Luxes)

BenHill 125 g18115281

1545389

RECOMENDADO(Luxes)

150150150150150150300

EVALUACIÓN Y OPTIMI2ACION DEL SISTEMA ELÉCTRICO EN LA INDUSTRIA DANEC S.A.


4.2.6 LEVANTAMIENTO DE OTROS TIPOS DE CARGA EN LA

PLANTA INDUSTRIAL.

Una carga que se le debe considerar es la parte de las oficinas de la

administración de la planta industrial, la misma que por incrementos en su parte

civil a lo largo de los años tiene tres circuitos de distribución de energía eléctrica.

La carga instalada básicamente corresponde a iluminación, computadoras y

cafeteras. Con el vatímetro monofásico marca Amprobe se han realizado las

mediciones que se indican en el cuadro No. 4.15.

Cuadro No. 4.15

Potencia de circuitos de distribución de oficinas de administración.

Circuito 1Circuito 2Circuito 3

! "

ÁreaPlanta baja antiguaPlanta baja nueva

Planta altaTotal

Potencia (KW)8

202553

En esta área sólo se ha realizado el levantamiento de las luminarias, quedando

para continuar con el levantamiento de los niveles de iluminación y realizar el

análisis de las oportunidades de ahorro de energía eléctrica en lo que respecta a

la iluminación de las oficinas.

4.3 POTENCIA INSTALADA EN LA PLANTA INDUSTRIAL.

Una planta industrial como la que estamos estudiando se la puede dividir en

varios tipos de carga para tener una mejor idea como está distribuida la carga

instalada, es por ello que puede tener como principales cargas de consumo de

energía eléctrica la fuerza motriz, la iluminación, la electroquímica y otra como el

taller de mantenimiento.

EVALUACIÓN Y OPTIMEACIOK DEL SISTEMA ELÉCTRICO EN LA INDUSTRIA DANEC S A.


Cuadro No. 4.16

Clases de cargas instaladas de consumo eléctrico

CARGA

Fuerza motriz

IluminaciónElectro química

Otros

DESCRIPCIÓN

Energía consumida en motores

eléctricos de todos los tipos.

Energía consumida en iluminación

Cubas electrolítcasTaller de mantenimiento

EJEMPLOS

Compresores.bombas,

extrusoras.mezcladoresFluorescente, Hg y Na.

Producción de HidrógenoTorno, soldadoras, etc.

Total

POTENCIA KW

4567

1021400

406109

PORCENTAJE

74.76

1.6722.92

0.65

100

En el cuadro No. 4.16, se observa que la principal carga instalada es la fuerza

motriz aunque parte de los motores no funcionen por encontrarse en espera

debido a que no todos los procesos de producción trabajan al mismo tiempo. Pero

se puede concluir que una carga importante es la electroquímica para la

producción de hidrógeno a la que se le debe poner especial atención cuando se

trate de d,esplazar la demanda para efecto de ahorro de energía eléctrica.

Las cargas de iluminación tienen un pequeño porcentaje y las otras no

representan significativamente en el consumo de energía eléctrica.



4.4 CONSUMOS ESPECÍFICOS POR

PRODUCCIÓN DE LA PLANTA INDUSTRIAL.

PROCESOS DE

Cuadro NO. 4.17

Coeficientes eléctricos específicos

Tonelada DeodorizadaTonelada Winterizada

Empaque Manteca

Envase Aceite

JaboneríaFraccionamiento Smet

Margarina

SECCIÓN, EQUIPOO PRESENTACIÓN

Planta Delta+Colfax 1Cristalizadores 1 ,2,5 y 6Cristalizadores 3,4,7 Y 8Cristalizadores 9 y 10

Funda 3 Chanchitos 500 cjr.Bloque de 15 Kg.

Funda Palma de Oro 1 It.Cocinero botella 1 It.

Jabón 250 gr.Con 2 cristalizadoresCon 4 cristalizadoresCon 6 cristalizadores

Topper

COEFICIENTE ELÉCTRICOESPECIFICO KWh/Ton.

8.2532.92830184.81.81.2446.429.732.16

2635



CAPITULO V

IDENTIFICACIÓN DE ÁREAS DE OPORTUNIDAD PARAEL AHORRO DE ENERGÍA

5.1 MADEJO DE LA DEMANDA EN LA PLANTA INDUSTRIALDANEC S.A.

Para tener un uso eficiente de la energía y de la electricidad en particular, se debe

tener estrategias de manejo de la demanda las que se realizan a través del

estudio y análisis de las curvas de carga de la planta industrial.

El objetivo del manejo de la Demanda de energía eléctrica es mostrar las ventajas

de impulsar y promover el ahorro y uso eficiente de la energía dentro del sector

eléctrico con la ayuda de la aplicación de tecnologías adecuadas que logren la

reducción de la demanda de energía eléctrica. Con estos criterios se consigue:

La conservación de los energéticos primarios que no son renovables.

Al imponer programas de uso eficiente de la energía eléctrica se puede producir

con más calidad y aumentar las ventajas comparativas con respecto empresas

similares.

La preservación del medio ambiente, al reducir la combustión de combustibles en

las plantas termoeléctricas.

Ahorro económico debido a que el costo de la energía eléctrica tiene incrementos

mensuales.

Esto se puede lograr coordinando la operación de los equipos o secciones que

tienen un consumo de energía significativo; sin afectar ni la calidad ni cantidad de

producción.

Según el pliego tarifario el periodo de horas pico es de 18:00h a 21:00h, por lo

tanto, en este lapso es recomendable disminuir el consumo de energía eléctrica o

diferir dicho consumo para otro horario.

BVALUACfÓN Y OPTIM32ACION DEL SISTEMA ELÉCTRICO EN LA INDUSTRIA DANEC S.A.

ESCUELA POLITÉCNICANACrONAL 52

De esta manera se puede obtener un factor de corrección con un valor mínimo de

0,6, disminuyendo de esta forma el valor de! cargo por demanda en ¡a planilla de

la facturación eléctrica.

Esta medida es altamente rentable ya que los periodos de recuperación suelen

ser menores que los de las medidas de disminución de consumo de energía

eléctrica.

5.2 POTENCIA DE LOS TRANSFORMADORES DE LA CÁMARA

DE TRANSFORMACIÓN DE DANEC S.A.

En la planta industrial Danec S.A se tiene 5 transformadores instalados, de los

valores de la facturación y con mayor precisión de las mediciones efectuadas con

el analizador de redes Satec 171E en los distintos transformadores se puede

construir el cuadro No. 5,1.

Cuadro No. 5.1

Datos de los transformadores

CÓDIGO

un1412

H13UHUI6

DATOS DE PLACAPOTENCIA

KVA150063010501050500

CORRIENTESECUNDARIO

37651574282128211375

VOLTAJESECUNDARIO

230231215215210

DATOS MEDIDOSCORRIENTE

ÍAi2380111612501300120

VOLTAJEÍVI218

2175

2132135

215&

DEMANDAÍKW1.820385¿0542042

FP.

0.920.830.90.390.96

PORCENTAJECARGA63.21470.90244.31146.0636.727

BANCO DE CONDEN-SADORES KVAr

260144484820

5.2.1 ANÁLISIS DE LOS TRANSFORMADORES.

Al realizar el análisis de los resultados del cuadro No, 5.1, se puede concluir que

en el momento que se realizaron las mediciones los transformadores principales

de distribución se encuentran trabajando en condiciones normales y no están

sobrecargados.

EVALUACIÓN Y OPTIMKACION DEL SISTEMA ELÉCTRICO EN LA INDUSTRIA DANEC S.A.


También se realizó, como en e! caso de un tablero eléctrico la inspección de!

estado físico de los transformadores los mismos que presentan sus temperaturas

de trabajo bajo los valores recomendados por el fabricante en el dato de placa, no

se evidencia problemas de fugas de aceite ni problemas en sus aisladores.

Pero como recomendación es necesario que ¡os transformadores reciban un

mantenimiento preventivo como se especifica en los procedimientos del

Departamento de Mantenimiento¡ este mantenimiento es realizado cada año y

consiste en pruebas de fugas de aceite, pruebas físico-químicas del aceite

dieléctricq, revisión de las partes mecánicas, revisión de los aisladores de alta

tensión y una limpieza general. Este mantenimiento por lo general es realizado

por personal técnico de la EEQ S.A.

5.3 MEDICIONES EN TABLEROS Y SUBTABLEROS ELÉCTRICOS.

Uno de los objetivos es determinar las condiciones en las que se encuentran ios

tableros eléctricos en el sistema de distribución de la planta en estudio.

Debido a que en la planta industrial en estudio se han realizado aumentos o

modificaciones sobre la marcha sin tomar en cuenta norma técnicas que permitan

balancear las cargas en un tablero o en el mejor de los casos no sobrecargar el

mismo,

A partir de la s mediciones realizadas por el analizador de redes SATEC 171E en

los diferentes tableros o subtableros eléctricos de las diferentes secciones de la

planta se obtiene el cuadro No. 5.2, del desbalance de voltaje entre fases. Para

ello se aplica la fórmula:

Desviación respecto valor medio voltaje

%Desbalance de Voltaje=1QQ x

Voltaje promedio

EVALUACIÓN Y OPTIMEACION DEL SISTEMA ELÉCTRICO EN LA INDUSTRIA DANEC S.A.

ESCUELA. POLITÉCNICA NACIONAL 54

Según las normas NEMA , un desbalance de voltaje del 3.5% puede incrementar

las pérdidas en ei motor en aproximadamente un 20%,

Un desbalance sobre el 5% puede provocar serios problemas.

Cuadro No. 5,2

Voltajes medidos en tableros eléctricos Fecha: 14/08/01

TABLEROELÉCTRICO

01T102T103T103T203T304T104T204T305T106T107T110T111 T217T108T1

1500KVA

VabVoltios213.9

207.8768205.351

210.3214.75215.8215.82115215.3214.4214.3212.1219,8206.4213.6218

VbcVoltios214.52216.077207.254207.9214.9214.1213.9211.2214.6213.6213.7211.3219

209.2213.1216.8

VacVoltios

212209.33208.465209.2214.8212.7216

208.9212.8212.28215.8209.2219.8203.8210.6217.5

VpromedioVoltios213.47211,09207,02209.13214.82214.20215.23210.53214.23213.43214.60210.87219.53206.47212.43217.43

Porcentajedesbalance %

0.4902.3600.8080.5900.0310.7000.6190.7760,6690.5370.5590.7900.2431.2920.8630.291

5.4 FACTOR DE POTENC1A.-

5.4.1 FUNDAMENTOS DEL FACTOR DE POTENCIA.-

La corriente requerida por los motores de inducción, lámparas fluorescentes,

transformadores y otras cargas inductivas, puede considerarse constituida por dos

tipos de corriente la una llamada corriente magnetizante y la otra corriente de

trabajo.


ESCUELAPOLITECN1CANAC10NAL 55

La corriente de trabajo es aquella que es convertida por ei equipo en trabajo útil,

por ejemplo hacer girar un motor y efectuar una acción mecánica. La unidad de

medida de la potencia producida o activa es el Kilowatt (KW).

La corriente magnetizante o reactiva es la necesaria para producir el flujo para la

operación de ios dispositivos de inducción. Sin la corriente magnetizante la

energía no puede fluir a través del entrehierro de los motores de inducción. La

unidad de medida de la potencia reactiva es el Kiiovar (KVAR).

La potencia total se denomina Potencia Aparente y es la suma geométrica de

ambas potencias, esto es;

KVA - ((KW)2+(KVAR)2)1/2

La relación de la potencia activa usada en un circuito, a la potencia aparente

recibe simplemente el nombre de Factor de Potencia:

Factor de potencia = KW /KVA

La potencia reactiva ha sido tradicionalmente suministrada por las empresas

eléctricas, aunque puede ser suministrada por las propias industrias.

Cuando la cantidad de cargas industriales como, motores eléctricos y una sub-

utilización de la capacidad instalada en equipos electromecánicos, por una mala

planificación y operación en el sistema eléctrico de la industria; sea apreciable los

requerimientos de potencia reactiva también se hacen significativos, lo cual

produce una disminución exagerada de! factor de potencia.

El hecho de que exista un bajo factor de potencia en la industria, produce algunos

inconveniente a la empresa que suministra la energía y ai usuario industrial.

EVALUACIÓN Y OPTIMIZARON DEL SISTEMA ELÉCTRICO EN LA INDUSTRIA DANEC S.A.


La empresa suministradora requiere mayor inversión en ios equipos de

generación, mayores capacidades en las líneas de transmisión y distribución

además de elevadas caídas de tensión y baja regulación de voltaje.

En ía industria se puede notar, el aumento de la intensidad de corriente, pérdidas

en los conductores y fuertes caídas de voltaje, incrementos de potencia de ios

transformadores y reducción de su vida útil.

La industria procurará mantener un factor de potencia to más cercano al 100%

como lo sea posible, pero en el caso de que su factor de potencia durante

cualquier período de facturación tenga un promedio menor de 92%, al usuario se

le aplicará un recargo en su factura de consumo eléctrico.

5.4.2 COMO MEJORAR EL FACTOR DE POTENCIA.-

El método más práctico para corregir el factor de potencia, es instalando

capacitores o condensadores eléctricos estáticos. Con esto no solo eliminara la

penalidad por bajo factor de potencia, también reducirá las pérdidas de energía

debido a las corrientes excesivas, mejorará la regulación de voltaje evitando las

caídas del mismo y descargara !a capacidad del sistema.

Se emplean tablas y gráficas para facilitar la determinación de la capacidad de los

condensadores necesarios para corregir el factor de potencia.

A continuación se explica de una manera sencilla y sin complicadas ecuaciones ni

términos, el principio de cómo se corrige el factor de potencia.

Eí consumo de KW y KVAR en una industria se mantiene inalterables antes y

después de la compensación reactiva, ía diferencia está err que &\o los KVAR

que la industria estaba requiriendo, debían ser producidos, transportados y

entregados por la empresa suministradora de energía eléctrica. Pero esta

potencia reactiva puede ser generada y entregada de forma económica, por cada

EVALUACIÓN Y OPTÜvDZACION DEL SISTEMA ELÉCTRICO EN LA INDUSTRIA DAHEC S.A.

BSCUELA POLITÉCNICA NACIONAL 57

una de las industrias que lo necesiten, a través de los bancos de condensadores

instalados para e! efecto.

5.4.3 COMO DÍMENS1ONAR LOS KVAR NECESARIOS.-

Mídiendo la energía activa y reactiva que consumen las instalaciones existentes

de la planta industrial en estudio, se puede calcular la potencia necesaria que

deben tener los condensadores para lograr la corrección deseada. Colocar

registradores de potencia durante un tiempo necesario que cubra un ciclo

completo de operación, incluyendo su período de descanso.

Los Intervalos de medición recomendados oscilan entre cada 5 y cada 15 minutos

como máximo. También dependerá de la capacidad del registrador que se utilice y

del tipo de carga que está en estudio, en el caso de Industrial Danec S.A. es

necesario realizar más de una medición pues la variación desús cargas es alta.

De esta forma se podrá obtener una curva real completa de la industria en

estudio, la cual mostrará la máxima capacidad posible de instalar sin el riesgo de

caer en sobre compensación reactiva.

También es importante, registrar con las mediciones, el grado de distorsión

armónica existente; con el objeto de evitar la posibilidad de resonancia .

Se emplean tablas y gráficas para facilitar la determinación de la capacidad de los

condensadores necesarios para corregir el factor de potencia.

5.4.4 TIPOS DE INSTALACIÓN DE LOS BANCOS DE

CONDENSADORES.-

Para la instalación de los capacitores deberán tomarse en cuenta diversos

factores que influyen en su ubicación como lo son; La variación y distribución de

EVALUAC ION Y OPTIMEACIOH DEL SISTEMA ELÉCTRICO EN LA INDUSTRIA DANEC S.A.

ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL 5 8

cargas, e\r de carga, tipo de motores, la disposición y longitud de los

circuitos.

Se tiene las siguientes opciones para colocar capacitores: bancos en el primario,

bancos centralizados en el secundario de ¡os transformadores con la posibilidad

de ser automáticos y capacitores en motores individuales.

En ia planta industrial en estudio el voltaje con el que se trabaja es 220 V. Por lo

que se considera que ta mejor alternativa es la corrección de grupo en ei lado de

baja tensión por las siguientes razones: los flujos de potencia cambian

frecuentemente entre diversos sitios de la planta y cargas individuales. Se

reducen las pérdidas por efecto Joule y se libera la capacidad de transformación.

Una alternativa es la de colocar capacitores en los motores individuales, no se

requiere de controles automáticos o equipos adicionales de control, manteniendo

solamente ios capacitores adecuados a ta carga. Pero, para ello, es indispensable-,

tener un diagrama unifilar confiable, con sus datos de carga, y que identifique los

motores de inducción grandes como en el caso particular de los motores de las

Bombas del Río.

5.4.4.1 JUNTO A LA CARGA INDIVIDUAL

La clave de esta alternativa es aplicar bancos grandes (comparativamente a lo

tradicional) de capacitores a un número limitado de motores de inducción,

siguiendo dos reglas básicas que son:

1. - Colocar directamente capacitores de valor en KVA de la mitad de los HP deí

motor, entre el arrancador y el motor.

2. - Colocar directamente entre la protección y el arrancador, capacitores de valor

en KVAR del número de los HP del motor.


59

Es necesario anotar que si se colocan capacitores de menores capacidades de

los que se mencionan en las reglas, se requieren protecciones por sobre

corrientes para los capacitores.

Las siguientes figuras, muestran diversas combinaciones del lugar de conexión

de los capacitores.

Gráfico No. 5.1

Tipos de conexión de capacitores

Conexión A Conexión B Conexión C

CONEXIÓN A .- En la línea antes del arrancador, se utiliza para motores con

inversión, motores con rearranques frecuentes y motores de gran inercia.

Las ventajas de conectar capacitores de esta manera son:

1. - Si se conecta de la misma capacidad en KVAR que de HP no se requiere

fusibles adicionales.

2. - No se requiere tomar en consideración el tipo de motor.

3. - No hay transitorios por cierre o apertura de interruptores.

4. - Los capacitores pueden ser colocados en eí mismo tablero eléctrico del

control del motor.



CONEXIÓN B.- Entre e! contactor y el relé térmico, se utiliza para motores ya

instalados con ajustes de sobrecarga en el relé térmico ya definidos.

CONEXIÓN C.- Entre el contactor y el relé térmico y el motor, se utiliza para

motores donde se va ha realizar un nuevo arrancador y el valor del relé térmico

puede ser reajustado.

Las ventajas de conectar capacitores en la conexión B y C son:

í. - No-se requiere fusibles o medios de desconexión adicionales.

2, - No se requiere de un control de energía reactiva en la planta, para

desconectar capacitores cuando haya baja carga.

3. - Se reduce la corriente de conexión y con ella el transitorio que daña los

equipos electrónicos.

Como recomendación general se puede anotar, que en industrias grandes y con

un perfil de carga variable es mejor implementar un sistema que sea la

combinación de colocar bancos de condensadores regulables luego de los

transformadores y de instalar capacitores individuales en motores superiores a 40

HP y que no sean viejos.

5.4.5 ANÁLISIS ECONÓMICO AL INSTALAR CONDENSADORES

JUNTO A LOS MOTORES.

Para el análisis económico se va ha emplear un ejemplo de un motor de 100 HP

de un compresor de aire tipo tornillo, código 1302 para el caso de la industria en

estudio.

De las mediciones realizadas con eí analizador de redes Satec 171 E, se han

recopilado datos como:

Potencia activa promedio = 49.55 KWh

Factor de potencia promedio = 0,84

Voltaje promedio = 214 V

Por lo tanto:

EVALUACIÓN Y OPTUvOZACtOK DEL SISTEMA ELÉCTRICO EN LA. INDUSTRIA DANEC S. A.

61

Si = P1/fp1

81 = 49.55/0.84 = 58.98 KVA

Qi = ((58.9S)2 - (49.55)2)1/2 - 32 KVAr

81 = lixVix1.73

Ii= 159 A.

Se requiere tener un factor de potencia de 0.9, se hace referencia a la tabla para

definir el valor de ta potencia reactiva del condensador del anexo No.2 , de

dónde se obtiene el valor de K = 0.27

Qc =PÍ x K

Qc = 49.55 x 0.27 = 13.38 KVAr

Como en el mercado solo existen condensadores de 4 KVAr, se colocan 4

condensadores.

Q2 = Qi - Qc

Q2 = 32-16= 16 KVAr

S2 - ((Pi)2 + (Q2)2)1/2

S2 = ((49.55)2 + (16)2)1/2 = 52 KVA

l2=S2/(V2x1.73)

!2= 52000 7(214x1. 73)= 140.5 A

Potencia ahorrada

^ahorrada ~ O-j - 02

Sahorrada = 58,98 - 52 = 6.98 KVA

Horas de funcionamiento - 8760

Costo del KWh en el mes de Agosto del 2001 = 0.054 USD

Ahorro total anual = Serrada x horas x costo USD por KWh

Ahorro total anual = 6.98 x 8760 x 0.054 = 3301 USD

Costo por la implementación de un banco de condensadores de 16 KVAr

4 condensadores de 4 KVAr = 240 USD

1 caja metálica = 48 USD

1 contactor = 80 USD

3 Bases portafusiles con = 60 USD

fusibles tipo cuchilla

EVALUACIÓN Y OPTIMEACIONDEL SISTEMA ELÉCTRICO EN" LA INDUSTRIA DANEC S A.

ESCUELAPQLITÉCNICANACIONAL 62

Costo mano de obra = 100 USD

Costo tptal = 528 USD

Tiempo de recuperación - Costo total / Ahorro total

Tiempo de recuperación = 528 / 3301 = 0.16 años

5.5 SISTEMAS DE ILUMINACIÓN. -

Para el fin principal del diseño de iluminación, la luz se define como la energía

radiante visualmente evaluada.

Flujo luminoso .- El flujo luminoso es la rapidez del flujo de luz. El lumen es la

unidad de flujo luminoso y es igual al flujo que incide sobre el ángulo sólido

unitario ( esteroerradián ) desde una fuente luminosa puntual de una Candela, o

bien, es et flujo que incide sobre la superficie de un pie cuadrado cuya totalidad de

puntos se encuentran a un pie de distancia de la fuente puntual de una Candela,

Intensidad luminosa . - La intensidad luminosa es el flujo luminoso por ángulo

sólido unitario en una dirección especifica.

Itummancra.- Es la densidad del flujo luminoso que incide sobre una superficie;

es el cociente del flujo luminoso entre el área de la superficie cuanda esta última

se ilumina uniformemente.

Lumínancia .- Es la intensidad luminosa de cualquier superficie en una dirección

dada por unidad de área proyectada de ía superficie vista desde esa dirección.

Eficiencia luminosa .- Es la razón del flujo luminoso total (lumen) a ía entrada

tota! de potencia (watt).

Reflectancia .- Es la razón del flujo reflejado al flujo incidente.

Transmitancia .- es la razón del flujo transmitido y al flujo incidente.

E VALUACIÓN" Y OPTIMEZACrON DEL SISTEMA ELÉCTRICO EN LA INDUSTRIA DANEC S.A.

63

Color .- Está definido como la cualidad de sensación visual que está asociada

con la distribución espectral de ia luz.

Luminarias .- Son unidades completas de iluminación que están formadas por

una lámpara, junto con las partes diseñadas para distribuir la luz, para ubicar y

proteger las lámparas. Están clasificadas según el porcentaje de salida de luz

arriba y debajo de ía horizontal, como sigue:

Hacia arriba Hacia abajo

Directa 0-10% 90-100%

Semidirecta 10 - 40% 60 - 90%

Difusa general 40 -60% 40 - 60%

Serrmndirecta 60 - 90% 10 - 40%

Indirecta 90 -100% O -10%

Sistemas de iluminación .- Son instalaciones de una o más luminarias y

muchas veces se clasifican de acuerdo a su trabajo o ubicación con respecto al

trabajo visual u objeto iluminado. Se pueden clasificar en iluminación general,

iluminación general localizada e iluminación local.

5.5.1 DISEÑO DE ILUMINACIÓN .-

Para la realización de un diseño de iluminación es indispensable cumplir con los

siguientes pasos:

1. - Metas del Proyecto .- Estos son los objetivos conceptuales de un proyecto

en su conjunto. Si la construcción es para largo tiempo, porque tipo de personas

va ha ser utilizada; y otros objetivos del proyecto que pudieran afecta el

diseño.

2.- Criterios que no son de iluminación.- Identificación de trabajos visuales y

sus colocaciones. Dimensiones de espacio, disponibilidad de luz diurna,

condiciones de temperatura y limpieza del espacio.

EVALUACIÓN Y OPTIMIZACIOH DEL SISTEMA ELÉCTRICO EN LA INDUSTRIA DANEC S.A.

ESCUELAPOLITÉCNICANACIONAL 64

Presupuestos de energía eléctrica y reglamentos.

3.- Criterios de iluminártela .- Son criterios técnicos que incluyen niveles de

¡iuminanqa para efectuar el trabajo y segundad, información de confort visual.

4.- Decisiones de diseño .- Todos ios criterios anteriormente mencionados y las

metas del proyecto deben ser evaluados. Para tomar ía decisión en donde estarán

incluidos la selección de fuentes de luz, selección y montaje de luminarias.

Muchas veces se requiere decisiones con soluciones intermedias.

5. - Evaluación.- No hay procesos de diseño completo hasta que se hayan

evaluado los resultados para ver que las metas del proyecto se han cumplido.

5.5.1.1 Cálculo de luminancia e Huminancia.- El diseño de sistemas

generales de Iluminación está regido por las dimensiones del local, características

estructurales, reflectancías de las superficies del local, altura de montaje de las

luminarias y las características de distribución y mantenimiento de las luminarias.

La separación y altura de montaje de luminarias permisible para cada tipo de

luminaria, está dada en el reporte fotométrico proporcionado por el fabricante.

La iluminancia puede ser considerada como uniforme sí los valores máximos y

mínimos están dentro de más o menos un sexto de iluminancia promedio en la

zona.

La distancia entre luminarias y la pared no debe rebasar la mitad de la distancia

entre luminarias.

El método de cavidad zonal se utiliza para calcular la ilumínancía que represente

el promedio de todos los puntos sobre el plano de trabajo en un interior. Se

define la iluminancia como flujo luminoso por unidad de área, en donde el flujo

luminoso se expresa en lúmenes y el área en metros cuadrados.

EVALUACIÓN Y OPTMIZACION DEL SISTEMA ELÉCTRICO EN LA IMDUSTRIA DANEC S. A


Como no todos los lúmenes llegarán al plano de trabajo a causa de las pérdidas

de la luminaria y en las superficies del local, se debe multiplicar por un coeficiente

de utilización que representa la cantidad que llega al plano de trabajo.

llumínancia inicial = (# de luminarias x lumen por luminaria x coeficiente de utilización ) / área

Como el objetivo del diseño es obtener la iluminación mínima mantenida deben

aplicarse factores para compensar la depreciación en lumen por lámpara, las

pérdidas estimadas, por la acumulación de polvo en la luminaria.

lluminancia mantenida = (# de luminarias x lumen por luminaria x CU x LLF) I área

Donde: CU coeficiente de utilización

LLF factor de perdidas de luz

En el caso general, todas estas cavidades están presente:

Gráfico No. 5.2

Tipos de cavidades

Cavidad de cíelo raso

Plano deluminaria

Cavidad del local

hcc

Cavidad de piso

Los pasos básicos ha seguir en el cálculo de cualquier iluminancia promedio son

como sigue:

a.- Se determina las razones de cavidad:

EVALUACIÓN Y OPTCvUZACEON DEL SISTEMA ELÉCTRICO EN LA INDUSTRIA DANEC S.A.


Razón de cavidad de local = 5 HRC (L + W) / L x W

Razón de cavidad de cielo = 5 hcc (L + W) / L x W

Razón de cavidad de piso = 5 HFC (L + W) / L x W

Donde : hnc Altura del local, entre plano y luminaria,

hcc Distancia luminaria y cielo.

hpc Altura piso y plano de trabajo.

L Longitud del local.

W Ancho del local,

b.- Para obtener la reflectancia efectiva de la cavidad del cielo raso, se utiliza la

tabla 26-30.

c.- Para obtener la reflectancia efectiva de cavidad de piso, se utiliza la

combinación de reflectancias de piso y paredes de la tabla 26-30.

d.- Para obtener el coeficiente de utilización con una condición efectiva de 20%

de reflectancia de cavidad de piso de la tabla 26-33.

e.- Si la reflectancia efectiva de cavidad de piso obtenida en el numeral c difiere

considerablemente del 20% obténgase un factor multiplicador de la tabla 26-31 o

26-32, y multipliqúese el factor de utilización.

f.~ Factor de perdida de luz, este toma en cuenta las perdidas de la salida de luz,

factores de reactores, factores de posición, factores de operación, acumulación de

polvo, depreciación de lámparas y procedimientos de mantenimiento.

Las tablas indicadas en los párrafos anteriores se encuentran en el anexo No. 2

Para determinar el factor de perdidas se dispone de la formula:

LLF = BF x LLD x LDD x RSDD x LBO

Donde: BF Factor del reactor.

LLD Factor de depreciación de lumen,

LDD Factor de depreciación por polvo en la luminaria.

EVALUACIÓN Y OPTIMEACIONDEL SISTEMA ELÉCTRICO EN LA INDUSTRIA DANEC S.A.


RSDD Factor de depreciación por polvo en la superficie del local.

LBO Es la razón entre lámpara que no se funden y total de

lámparas.

5.5.1.2 iluminación fluorescente,-

Las lámparas fluorescentes operan con el principio de descargas eléctricas. Los

electrodos a cada extremo de la lámpara se calientan con electricidad,

estableciendo.de esta manera un flujo de energía entre ios electrodos. La energía

ultravioleta que predomina (invisible al ojo humano) hace que el tubo cubierto de

fósforo produzca luz visible.

Las lámpara fluorescentes son conocidas por su baja temperatura de operación

debido a su alta eficiencia energética, su larga vida y su calidad de luz variable.

El sistema fluorescente actual de 40W o de 20W ha quedado obsoleto y desde el

31 de Octubre de 1995 se prohibió su uso en los Estados Unidos debido a la

ineficiencia del mismo.

Las lámparas fluorescentes vienen en diferentes diámetros, normalmente

conocidos como número "T" que define el diámetro de la lámpara en octavos de

pulgada. La tecnología más vieja y menos eficiente en lámparas utiliza e! diseño

de lámpara T12, mientras que la de diseño más nuevo y eficiente usa la

designación T8. Las lámparas T8 tienen un costo inicial más elevado pero se

vienen pagando solas pronto gracias a su mayor eficiencia y menor número de

luminarias por área total.

Todos los sistemas de lámparas fluorescentes requieren de un balastro para

encender los tubos fluorescentes apropiadamente. El tipo de balastro más usado

con los tubos fluorescentes T8 ahorradores de energía es el balastro electrónico,

el mismo que enciende y regula los tubos fluorescentes a través de componentes

electrónicos con frecuencias altas entre 20.000 y 50.000 Hz. Esto permite que los

sistemas fluorescentes que ios manejan puedan convertir la energía en luz mas

eficientemente que los sistemas con balastros estándar.

EVALUACIÓN Y OPTIM1ZACIOM DEL SISTEMA ELÉCTRICO EN LA INDUSTRIA DANEC S. A.

68

La lámpara fluorescente T8 con balastro electrónico es un 20% más eficiente que

las T12, aunque tienen un costo inicial más elevado.

5.5.1.3 Rediseño de saia de envase de aceite.-

Inicialmente se tiene 6 lámparas de Mercurio de 250 watt y 12 lámparas

fluorescentes 2 x 40 watt para iluminar un área de 225 rn2 (15x15 m.).

Determinar el factor de pérdida de luz.

LLF = BF x LDD x RSDD x LBO x LLD

Donde: BF = Factor de reactor

LLD - Factor de depreciación de lumens

RSDD - Factor de depreciación por polvo en la superficie del local

LBO = Razón de lámparas que no se funden y total de lámparas

instaladas

LDD = Factor de depreciación de polvo de luminaria

Según datos del fabricante se obtiene:

BF = 0.96

LLD = 0.8

De la figura 26-41 se obtiene:

LDD =0.91

De la figura 26-42 se obtiene:

RSDD = 0.96

Se asume que se van a cambiar todas las lámparas luego de su vida útil, por lo

tanto:

Entonces LLF = 0.96 x 0.91 x 0.96 x 1 x 0,8 = 0.67

EVALUACIÓN Y QPTMIZACION DEL SISTEMA ELÉCTRICO EN LA INDUSTRIA DANEC S. A.

ESCUELA POLITÉCNICA-NACIONAL 69

De la fórmula:

# luminaria x lúmenes por luminaria x CU x LLFE= (1)

Área

Razón de cavidad de local = 1.86

Razón de cavidad de cielo - 4

Razón de cavidad de piso - 0.53

Pee = 30 %

Pw = 50 %

Pfc = 50 %

Utilizando la tabla 26-30 se obtiene las reflectancias efectivas

Pee = 25 %

Pw = 50 %

Pfc = 46 %

De la tabla 26-33 se obtiene el CU

CU = 0,55

Para corregir el Pfc se encuentra el factor multiplicador de la tabla 26-31

CU = 0.55x0.98 = 0.54

# luminarias = E x ÁREA / (lumens por luminaria x CU x LLFO

# luminarias = 20

Los niveles que se requiere y los que fueron considerados son de 200 luxes, pero

en la práctica "se obtuvo un valor promedio de 190 luxes.

5.5.1.4 Evaluación económica del rediseño de la sala de envase

de aceite.-

El análisis se lo realizó en el mes de Junio del 2001 en donde los valores

facturados por consumo de energía eléctrica es 0.05 USD y el valor de la

demanda es 3,84 USD.

EVALUACIÓN Y OPTMIZACION DEL SISTEMA ELÉCTRICO EN LA INDUSTRIA DANEC S.A.


Cuadro, No. 5.3

Cuadro comparativo para una lámpara

Datos ' ' - • ••

Horas de trabajo al añoCosto del balastro USD

Costó tubos fluorescentes USDCosto de sockets USD

Costo total de inversión 'USDPotencia consumida (W)

Costo anual de operación USDCosío anual por demanda USD

Costo anual total USD

• 'Luminarias-fluorescentesConvencional

86407

2.72

11.7128

55.184.11

59.29

Ahorro #nuai por luminaria USDCosto adicional por luminaria USDReembolso simple en añosAhorro anual después dereembolsi

15.7413.40.85

15.74

Eficiente864019.43.92

25.394

40.533.02

43.55

Los datos del cuadro No. 5,3, corresponden a una lámpara fluorescente eficiente

y los datos obtenidos son aplicables para todos [os cambios realizados en las

diferentes secciones de !a planta como son Refinería, Calderas, Jabonería y otros

puntos aislados de la planta. Donde se seleccionó luminarias que funcionan las 24

horas del día para el cambio de lámpara de tubos fluorescentes T12 a lámpara de

tubos T8 con balastro electrónico.

Se han cambiado un total de 60 lámparas de tubos fluorescentes 2 x 32 W, y este

criterio se continuará impiementando según vayan terminando su vida útil las

lámparas de tubos fluorescentes 2 x 40 W. Porque el tiempo de recuperación de

la inversión es muy bueno.

E VALUACIÓN Y QPTIMIZACION DEL SISTEMA ELÉCTRICO EN LA INDUSTRIA D ANEC S. A.


Cuadro No. 5.4

Cuadro comparativo para 20 lámparas

, Datos de Envase,de aceite , , Luminarias FluorescentesConvencional Eficiente

Horas de trabajo al año 4000 4000Potencia consumida (KW) 2.56

Costo anual de operación USD 510.6 375.25Costo anual por demanda USD'' 82.32 60.4

Costo de operación anual total USD 592.92 435,65Costo total de inversión USD 580 844.8

Ahorro antiat de operación USDCosto adicional USD

Reembolso simpte en añosAhorro anual después1 dei reembolso USD

157.27264.8

1.68372862157.27

En la sección de Envase de aceite se realizó ei rediseño de la iluminación de toda

\B sala, debido a que al impiementar las normas de las Buenas Prácticas de

Manufactura estas exigen que ías luminarias deben1 tener una protección para e\o que se produciría una rotura deí tubo fluorescente. El tiempo de

recuperación de la inversión es de 1.7 años lo que se considera un tiempo

aceptable considerando el cambio completo de las luminarias.

Cuadro No, 5.5

Datos técnicos de luminarias fluorescentes

Dgtos técnicos de luminariasPotencia por luminaria (W)

Vida útil de luminaria (años)Vida útil de! balastro (años)

Vida útil tubo fluorescente (horas)

Convencional128

10,10

10000

Eficiente941020

20000

Al emplear luminarias eficientes se consigue un importante ahorro debido a su

mayor tiempo de vida útil, lo que incrementa en forma considerable las ganancias

por el ahorro de energía eléctrica.

EVALUACIÓN Y OPTIMEACION DEL SISTEMA ELÉCTRICO EN LA INDUSTRIA DANEC S.A,


Además se debe tomar en cuenta que las luminarias que fueron retiradas tienen

un valor de recuperación porque todavía se las puede utilizar en otras secciones

hasta que termine su vida útil. Lo que hace que el proyecto de reemplazo de las

luminarias fluorescentes estándar o convencionales por eficientes sean aún más

rentables.

5.5.1.5 Mantenimiento de las luminarias

Al implementar un buen plan de mantenimiento de la iluminación se asegura que

en realidad se recibe la luz por la cuál se está pagando; de esta manera, todas las

secciones se benefician de un buen aspecto y serán menores las interrupciones

de trabajo que vienen juntas.

Existen dos causas principales de pérdidas de luz, la una es la cantidad y tipo de

polvo que se puede acumular en una luminaria y la otra la inevitable depreciación

de lúmenes de la lámpara.

Por lo tanto un sistema de iluminación, debe ser limpiado de una manera correcta

y además en el momento oportuno, de tal manera que este tipo de mantenimiento

resulte una inversión provechosa.

Consiguiendo así, una mejor utilización de la energía utilizada para la

iluminación, reducir los costos de mantenimiento pues se reduce el tiempo y los

materiales requeridos y por ultimo se obtiene un mejor aspecto del sistema de

iluminación lo que conduce a un mejor estado de ánimo de los usuarios del

sistema de iluminación.



CAPITULO VI

OPORTUNIDADES DE AHORRO EN LOS MOTORESELÉCTRICOS.

6.1 POTENCIA Y PERDIDAS EN LOS MOTORES ELECTRICOS.-

En términos generales se conoce bajo el término de motor eléctrico a aquella

máquina que convierte energía eléctrica en mecánica. Los motores se requieren

en casi cualquier proceso de producción.

En una planta industrial se tiene gran participación de esta tecnología por lo tanto

la importancia de mejorar su eficiencia se vuelve prioritaria.

En un estudio en los Estados Unidos el 26% de la demanda de electricidad de

motores pertenece a los que sean menores de 50KW.

La eficiencia en el sistema de motores eléctricos no solo depende del motor en sí,

también la eficiencia de Sa parte mecánica a mover es muy importante conocer.

Por lo anterior la eficiencia de todo el sistema puede caer en un 20%. Entonces se

puede indicar que la eficiencia eléctrica puede mejorar si las partes mecánicas

manejadas por motores eléctricos se optimizan.

Una tendencia reciente considera, no invertir en nuevos motores sino cambiar

partes del stock de motores actuales. Se puede tomar actividades que requieren

poca inversión, entre ellas pueden ser los cursos para mejorar las habilidades

técnicas del personal responsable del mantenimiento eléctrico o concientízar a las

personas involucradas en el manejo de la maquinaria.

El mantenimiento de los motores eléctricos en forma periódica, es una medida

poderosa que puede incrementar la eficiencia de los motores eléctricos.

EVALUACIÓN Y OPTIMEACION DEL SISTEMA ELÉCTRICO EN LA INDUSTRIA DANEC S. A.


En algunos casos ios motores eléctricos utilizados son de mayor potencia que los

requeridos, debido a su aplicación particular, para prevenir interrupciones en eí

proceso productivo que pueden resultar muy costosos. Por esta razón en la

industria se emplea motores eléctricos de mayor dimensión.

Es importante señalar que la máxima eficiencia de los motores eléctricos de

potencias menores a 10KW se encuentra cuando trabajan con una carga entre eí

75 y 85% de la carga nominal.

Para motores de gran potencia, la eficiencia mejora por el tipo de constitución

llegando a valores entre el 92 y 95%, siempre que el porcentaje de carga no este

por debajo del 50%. Si un motor funciona fuera de este rango sus pérdidas se

incrementan drásticamente.

6.2 VARIABLES QUE SE DEBEN CONSIDERAR AL ELEGIR UN

MOTOR ELÉCTRICO,

Para comprender con mayor claridad el funcionamiento de los motores y optimizar

su aplicación, se debe entender y manejar conceptos básicos como:

Caballos de potencia.- Es una de las unidades utilizadas para medir el trabajo

producido por los motores. Esto es lo mismo que levantar 1000 libras a 33 pies de

altura en un tiempo de un minuto. Por lo tanto, 1 HP produce 3300lbg-ft de trabajo

en un minuto. (7)

Par.- Llamado también torque es la fuerza de torsión aplicada a una carga, en una

forma directa o indirecta. En lo que se refiere a motores eléctricos, se tiene

diferentes pares como parámetros de operación:

« Par a rotor bloqueado o de arranque.- es el par máximo ejercido por el

motor en el instante del arranque, cuando éste se encuentra con el rotor

bloqueado.

• Par a plena carga.- Es el par disponible en el motor cuando se está

operando a su velocidad normal

EVALUACIÓN Y OPTTMIZACION DEL SISTEMA ELÉCTRICO EN LA INDUSTRIA DANEC S.A.

HSCUELA POLITÉCNICA NACIONAL 75

•Par de frenado o Par de desenganche.- Es el par máximo que se ie

puede demandar a un motor a partir de plena velocidad, y justo antes de

que e! motor inicie un frenado por exceso de carga. (7)

Velocidad a plena carga.- Esta ocurre cuando el motor estando en operación, Ha

llegado a su limite máximo de par o potencia.

Velocidad sincrónica.- Esta es la velocidad a la cual esta girando el campo

magnético en el bobinado del estator. Es aproximadamente a la cual gira el rotor

cuando esta sin carga.

Deslizamiento,- Se define como la diferencia entre la velocidad sincrónica y la

velocidad a plena carga.

Factor de servicio.- expresa la capacidad adicional que tiene un motor para ser

"sobrecargado" sin sufrir daño.

Aislamiento,- Es el recubrimiento del bobinado de ios motores y soporta

diferentes temperaturas según la clase, se clasifican como sigue:

iClase

A

B

1 Fi "H

L ^

Motores Abiertos

50

70

90

110

Motores Cerrados

55_ _ »«j

75

95„ „ . „„ i

I115

Estas temperaturas se expresan en grados centígrados y consideran que el

motor opera a una temperatura ambiente de 40°C,



Armazón ó dimensiones.- Hay dos estándares, el americano ( NEMA ) y e!

europep (IEC).

» NEiyiA usa identíficadores dados por dígitos para determinar las dimensiones

que ei motor tendrá del segundo barreno de la base hacia el frente del motor

incluyendo la flecha. Además incorpora en muchas ocasiones letras.

42485656H

182184143145

213215254256

284 i286 ;324 !326 i

364 ] 444365404405

445447449

Además incorpora en muchas ocasiones letras.

LetraT

sZ

YC

U

JM

JP

D

J

Descripción

Que denota que ei armazón cuenta con las dimensionesespecificadas después de 1967.Denota que la flecha es corta en longitud.Especifica alguna modificación en la flecha, no sabemos sies el diámetro, longitud, maquinado especial, barrenos.Especifica alguna modificación en el montaje del motor.Que ei motor tiene maquinada una brida "C" deacoplamiento.Especifica que las dimensiones del motor corresponden alas definiciones de NEMA de 1 953 a 1 967.Que cuentan con brida y acabado escalonado en la flechapara acoplarse con bomba.Que cuentan con brida y acabado escalonado en la flechapara acoplarse con bomba.Que el motor tiene una brida tipo "campana" (flange) paraacoplamiento.Con flecha para acoplar con bomba tipo Jet.

IEC en cambio usa identificadores como:

63, 71, 80, 90, 100, 112, 132, 160, 200, 225, 250, 280,315,355.

EVALUACIÓN Y OPTIMIZACIOM DEL SISTEMA ELÉCTRICO EN LA INDUSTRIA D ANHC S. A.

BSCUELA POLITÉCNICANACIONAL 77

Y cuenta con terminaciones S, M ó L ; que indican diferentes disposiciones en

los Barrenos de ía base de montaje básicamente. Además con un número de

1P ( Protección) el cual especifica: (7)

101

2

3

4

5

6

Primer Dígito3rotección contra sólidosSin ProtecciónContra objetos de más de 50mm.Contra objetos de más de 12mm.Contra .objetos de más de 2.5mm.Contra objetos de más de 1mm.Contra Polvo

Totalmente cerrado contratodo tipo de polvos

o1 i

j2 ¡

3 |

4 ;

5 j

1

6 |

7 1

8 i

Segundo DígitoProtección contra líquidos

Sin ProtecciónContra gotas de aguaprovenientes de la verticalContra gotas de agua cayendoa 15 grados de la vertical.Contra gotas de agua cayendoa 60 grados de la vertical.Contra salpicaduras de agua entodas las direcciones.Contra lavados con agua a bajapresión desde cualquierdirecciónContra continuos lavados conagua a alta presión en cualquierdirecciónContra InmersiónContra Sumersión

Diseño.- Este indicador puede ser A, B, C ó D y expresa que diseño tiene el

motor desde el punto de vista de construcción para saber que torque es capaz de

suministrar.

• Diseño B.- Este es el diseño industrial estándar para uso continuo. Este motor

provee un par de arranque normal con una corriente moderada de arranque.

• Diseño C.- Este motor es utilizado para mover cargas son alta inercia de

arranque, por lo que tiene la característica de ofrecer un gran par de arranque.

• Diseño D.- Es e! diseño que provee el mayor torque de arranque. Cuando las

cargas son aplicadas momentáneamente, durante la operación plena, el motor

pierde su velocidad rápidamente.

» Diseño Á.~ "Este tipo de motores no es usual. Tienen un par normal de

arranque, pero una corriente muy alta de arranque. Presenta un bajo


JSSCUEIA POLITÉCNICA NACIONAL 78

deslizamiento, lo que hace que su velocidad nominal sea muy cercana a la

sincrónica,

La temperatura y la altitud del medio ambiente.- Dos factores extremadamente

importantes en la caracterización de nuestro ambiente son la temperatura y la

altitud. La primera define la temperatura del medio refrigerante en e! caso de

motores que intercambian el calor con el aire del ambiente; la segunda, como está

relacionada con la densidad del aire, impone condiciones sobre la eficacia de ia

disipación. En el anexo No. 3, se muestra la figura para determinar la potencia

que se puede solicitar en esas condiciones. (3)

6.3 CUANDO SE DEBE ADQUIRIR UN MOTOR DE ALTA

EFICIENCIA.-

Debido a la necesidad cada vez más apremiante de disminuir costos de operación

en los procesos de producción, se indica que existe un espacio de oportunidad de

ahorro de energía en el uso de motores de alta eficiencia.

Dado que el costo de la energía eléctrica está en aumento constante esta

oportunidad se convierte en más rentable.

Existen diversas oportunidades para el cambio de motores estándar a motores de

alta eficiencia entre ellas se tiene, cuando se dañe un motor estándar ó cuando se

desee adquirir nuevas maquinarias o equipos sobre todo cuando el período de

operación sea más de 12 horas al día. En este último caso, los distribuidores de

motores ofrecen diferentes niveles de precios iniciales, siendo este el factor

determinante para la selección y compra de un motor eléctrico.

Un motor de alta eficiencia es aquel que transforma prácticamente casi toda la

energía eléctrica que consume en energía mecánica útil en el eje del motor. En el

EVALUACIÓN Y OPTUvOZACION DEL SISTEMA ELÉCTRICO EN LA INDUSTRIA DANEC S. A.

79

Ecuador la utilización de motores de alta eficiencia ha sido limitada por la falta de

información, sobre los beneficios que brindan este tipo de tecnologías, su costo

inicial y la falta de oferta de este tipo de motores.

Para mejorar la eficiencia de un motor eléctrico es necesario optimizar su diseño y

manufactura, construyéndolos con materiales de mayor calidad, como se indica a

continuación:

• Utilización de acero con mejores propiedades magnéticas.

» Reducción de la distancia del entrehierro.

• Mejor calidad del cobre para el embobinado.

• Utilización de ventiladores y sistemas de enfriamiento más eficientes. Mayor

vida útil del aislamiento y de los rodamientos.

De los resultados de la planta industrial en estudio en lo que respecta al

levantamiento de los motores eléctricos se tiene que todos son menores o iguales

alOOHP.

Dependiendo de la marca y el diseño, el motor estándar puede tener una

eficiencia máxima del 90% a plena carga. En cambio el motor de alta eficiencia

equivalente puede tener una eficiencia de alrededor del 93 %.

El motor eléctrico de alta eficiencia consumirá menos electricidad y generará

menos calor, este motor costará hasta un 40 % ó 60 % más que el motor

estándar.

Por lo tanto, dependiendo de la potencia del motor, ias horas de funcionamiento,

el costo por consumo de energía eléctrica se puede esperar periodos de

recuperación de la inversión que varían de 1.5 a 7 años.

Al decidir la conveniencia de adquirir un motor de alta eficiencia es importante

realizar comparaciones válidas. Además la palabra "eficiencia" , aplicada a

motores eléctricos debe definirse con mucho cuidado, por lo que es recomendable

entender la terminología siguiente:

EVALUACIÓN Y OPT1MIZACION DEL SISTEMA ELÉCTRICO EN LA INDUSTRIA DANEC S.A.


Eficiencia nominal.- Valor promedio obtenido al probar una gran cantidad de

motores de la misma marca y modelo. Cada uno de los motores puede diferir

bastante del valor medio, por lo cual dicho parámetro no es confiable para realizar

cálculos económicos.

Eficiencia calculada.- Valor resultante del cálculo basado en los parámetros del

motor y en varias suposiciones. A menudo este valor tiene sólo un remoto

parecido con la eficiencia medida, por lo cual no debe utilizarse para determinar

pérdidas.

Eficiencia aparente,- Producto del factor de potencia y eficiencia. Un valor

garantizado de eficiencia aparente nada dice al usuario acerca de un posible

ahorro ya que la cifra puede provenir de un alto factor de potencia y una baja

eficiencia, o de un bajo factor de potencia y una alta eficiencia o bien de valores

intermedios.

Eficiencia mínima esperada.- Este es un concepto mejor definido. Todos los

motores deben tener una eficiencia igual o mayor que el valor dado sin embargo,

aquí también puede existir cierta variación.

Eficiencia mínima garantizada.» Valor que el fabricante garantiza que alcanzan

o exceden todos los motores de una potencia dada.

6,3.1 COSTOS DE OPERACIÓN DE MOTORES ELÉCTRICOS Y

ANÁLISIS ECONÓMICO.

Es necesario tener presente que el costo de operación de un motor eléctrico

suele ser mayor que su costo inicial, en el cuadro No. 6.1, se realiza la

comparación de costos de motores estándar y motores de alta eficiencia.

Para realizar el mencionado cuadro se realiza las siguientes suposiciones:

EVALUACIÓN Y OPTIMCACION DEL SISTEMA ELÉCTRICO EN LA INDUSTRIA DANEC S.A.


• Motor de inducción trifásico de 30 HP

• Costo de la energía 0.058 USD

• Tiempo de operación 8000 horas/año

» Porcentaje de carga 0,8

Cuadro No. 6.1

Comparación de costos de motores

Punto de. Comparación ..- %

Precio de compraEficienciaPérdidas

Costo anua! de la energíaCosto anual de las pérdidasCosto energía en 20 años

Costo pérdidas en 20 años

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, . Observación

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5,37 % Menor44.8% Menor

6.37 Costo inicial motor16.11 Costo diferencia

Para calcular el costo anual de la energía se ha empleado la fórmula:

C = 0,746 x HP x L x CE x N x ( 100 / E ) (9)

Donde:

HP = Potencia del motor en HP

L = Porcentaje de carga del motor

CE - Costo de la energía a Octubre del 2001.

N = Número de horas de operación al año.

E - Eficiencia del motor en %.

De los datos del cuadro No.6.1 se puede concluir que si el motor opera 8000

horas al año, con un costo de 0.058 USD / KWh la energía necesaria para operar

tal motor costaría 9440 USD; es decir 9.8 veces el precio inicial del motor.

Únicamente el costo de las pérdidas de un 12 % sería 1132.8 USD al año, por lo

cual en 1.4 años el costo de las pérdidas superará el precio del motor nuevo.


ESCUELA POLLTÉCNICANACrONAL 82

Ei ahorro anual es la diferencia entre el costo de operación del motor de menor

eficiencia y el del motor de alta eficiencia .

Ahorro anual = 0.746 x HP x L x CE x N x ( 100 / Estd -100 / Eef)

Por lo tanto, en el presente ejemplo será de 507.56 USD.

El tiempo de recuperación simple es la razón entre la diferencia de costos del

motor de alta eficiencia y un motor estándar, en el ejemplo será de 1.24 años.

Estos sencillos cálculos suponen un costo fijo y conocido de la energía eléctrica y

no toman en cuenta los cargos por demanda máxima, cargos por la penalizaron

por bajo factor de potencia y otros impuestos incluidos en la planilla de

facturación; los mismos que aumentarían el ahorro anual y disminuirían el tiempo

de recuperación de la inversión.

6.3.2 ESTUDIO DE POSIBILIDADES DE REEMPLAZO DE MOTORES

ESTÁNDAR POR MOTORES DE ALTA EFICIENCIA EN INDUSTRIAL DANEC

S.A.

La mayoría de los motores eléctricos que accionan equipos para cumplir con los

procesos de producción, son motores trifásicos estándar tipo jaula de ardilla; los

mismos que son muy comunes en el mercado local.

El estudio de posibilidades de reemplazo de motores estándar por motores

eficientes, se llevará a efecto desde el'punto de vista eléctrico que es el tema

contemplado en esta tesis.

EVALUACIÓN Y OPTIMIZACION DEL SISTEMA ELÉCTRICO EN LA INDUSTRIA DANEC S.A

ESCUELAPOLITÉCNICANACIÜNAL 83

Para ello, es necesario considerar la potencia del motor, el tiempo de operación,

edad c|el motor y condiciones del mismo es decir, si ha sido rebobinado o

reparado.

También es necesario determinar las condiciones de trabajo del motor ha ser

analizado, se debe considerar que está trabajando en forma normal. Para efectuar

las mediciones de los diferentes motores se ha utilizado un vatímetro monofásico

AW-80 marca Amprobe con el que se obtiene valores de potencia y el factor de

potencia.

En el anexo No. 1 cuadro No.1 , se presentan los datos de placa y los valores

medidos de los motores de donde se escoge los motores que se considera

candidatos a ser reemplazados.

Entre los motores tenernos los que corresponden a los códigos 0107021,

0103011, 012401, P3253, 022201. En el anexo No. 1 y cuadro No. 2 se indica

los resultados obtenidos del programa Motor Master+3.0,

En esta época la planta industrial Danec S.A. a disminuido su producción por lo

que no se ha podido tomar algunas mediciones de motores.

6.4 REPARACIÓN DE UN MOTOR AVERIADO.-

En la industria, las fallas en los motores eléctricos estándar o de alta eficiencia,

son producidas muchas veces por daños severos y es necesario que !a

administración y el departamento de Mantenimiento tomen la decisión de enviarlo

para reembobinarlo o de reemplazarlo. Factores a considerar son la comparación

de precios entre el costo de la reparación y el costo de un motor nuevo, el tiempo

de paro de la producción y la confianza en un taller de reparación.

En el caso de que la reparación de un motor sea inevitable por tratarse de un

motor de características muy particulares, se debe tener mucho cuidado de enviar

EVALUACIÓN Y OPTIMI2ACION DEL SISTEMA ELÉCTRICO EN LA INDUSTRIA DANEC S.A.

84

a un taller con mucha experiencia en este tipo de trabajos; es decir, donde tengan

personal calificado y sus procedimientos de reparación estén de acuerdo con las

normas internacionales.

Si bien es posible reparar un motor eléctrico, luego de estudios realizados se ha

demostrado que su eficiencia se reduce de 1.5 % a 2.5 % cada vez que el motor

haya sido reembobinado y si ha sido realizado este trabajo en forma incorrecta

obviamente los porcentajes de pérdidas aumentarán.

Un criterio muy importante es, uno o dos puntos porcentuales de error en el valor

de la eficiencia pueden significar a la larga miles de dólares de diferencia en

ahorro durante la vida útil del motor eléctrico.

EVALUACIÓN Y OPTIMIZACION DEL SISTEMA ELÉCTRICO EN LA INDUSTRIA DANEC S.A


CAPITULO Vil

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

7A CONCLUSIONES.

En el país y en forma particular en la planta Industrial Danec S.A., recién en ios

últimos años debido al aumento progresivo de los costos de la energía eléctrica la

administración de la planta ha autorizado el inicio de estudios que permitan utilizar

la energía eléctrica en forma eficiente.

Para ello contrató los servicios de una empresa especializada en Auditorías

Energéticas la misma que marcó el inicio de este proyecto, que ha sido

continuado por el personal técnico de la planta industrial en estudio; considerando

la magnitud y constantes cambios en las cargas eléctricas este tipo de análisis se

vuelve una práctica común y constituye una actividad más de las obligaciones en

su trabajo diario.

Del análisis de ¡a facturación se concluye que la demanda facturada declinó luego

de la Auditoría Energética en agosto del 2000, y se ha mantenido en niveles

bajos considerando además que la planta industrial ha sufrido una reducción de

su capacidad de producción. El promedio de la demanda facturada de los meses

anteriores a agosto es de 2286 KW y de los meses posteriores es de 1900 KW

consiguiendo una reducción de 386 KW.

Se ha terminado de realizar un ciclo de mediciones de los tableros eléctricos, con

el analizador de redes Satec 171 E, obteniendo un valor inicial del consumo de

energía eléctrica por hora de algunas secciones, líneas de producción o equipos.

Al mismo tiempo se ha revisado el estado actual de los tableros, cables de

alimentación y protecciones encontrando que algunos tableros se encuentran

contaminados de producto y humedad.


ESCUELA PQLn-ÉCNICANACIONAL 86

Se realizan mediciones de motores eléctricos mayores a 10 HP porque ia suma

de sus potencias representan el 74.9 % de ia potencia total instalada en motores.

Las áreas que pueden tener un mayor ahorro de energía eléctrica son la

iluminación con un reembolso simple de 0.85 años al cambiar lámparas de tubos

fluorescentes estándar por eficientes, y sistemas de motores con un reembolso

simple de 1.24 años, estos datos deben ser tomados en cuenta el momento que

se requiera cambiar o instalar nuevos equipos; es decir el ahorro de energía

debe ser considerado como parte de un negocio en donde se pueden obtener

excelentes beneficios económicos, pero hay que invertir para lograrlo.

En el transcurso de la realización de este proyecto se ha encontrado con varios

inconvenientes como son la información de leyes, existencia en el mercado local

de equipos eficientes y sus datos técnicos.

La empresa industrial Danec S.A. para cumplir los objetivos de calidad impuestos

para el año 2001 como es el ahorro del 2 % de consumo de energía por tonelada

empacada, decide la adquisición de un analizador de redes que permitirá obtener

la información de los diferentes parámetros eléctricos con los cuáles se realiza un

análisis y se establece las áreas donde existe la posibilidad de ahorro de energía

eléctrica.

La complejidad y la diversidad de equipos que intervienen en los procesos de

producción, no permiten tener un coeficiente específico eléctrico que refleje con

exactitud io que está ocurriendo en la planta industrial, pero esto no debe

desanimar a la gerencia pues al realizar más mediciones en especial de las

secciones que en el primer ciclo de mediciones no tienen un comportamiento

definido, se conseguirá obtener un perfil de carga más cercano a la realidad.

En este proyecto se han realizado las siguientes etapas como son el análisis de la

facturación, el levantamiento y actualización de la base de datos de las cargas

eléctricas instaladas, la identificación de las áreas donde es posible el ahorro de

EVALUACIÓN Y OPTIMJZACION DEL SISTEMA ELÉCTRICO EN LA INDUSTRIA DANEC S.A.

ESCUELA POLITÉCWICANACIONAL 87

energía l s que han sido presentadas a la gerencia de Industrial Danec S.A. para

la aprobación de su cumplimiento.

Al optimizar el uso de la energía eléctrica en los procesos, se obtiene no

solamente una disminución de costos económicos, sino el incremento de la

productividad de los procesos y el incremento en la competitividad de la empresa

con respecto a otras similares.

Todos los trabajos realizados han tenido la colaboración del personal de

Mantenimiento Eléctrico de Industrial Danec S.A. lo que es muy valioso porque

permite el conocimiento, la familiarización y el compromiso de todo el personal

involucrado en los sistemas eléctricos.

7.2 RECOMENDACIONES.

Los costos crecientes de la energía eléctrica, la dolarización en el Ecuador y la

globalización de los mercados obligan a las empresas a realizar diagnósticos

energéticos de sus instalaciones, que permitan un uso más eficiente de la energía

eléctrica. Donde la responsabilidad no se restringe al campo técnico, sino también

al sector administrativo de una industria.

Se debe regular el crecimiento de la demanda eléctrica, esto es posible

modificando los patrones de consumo que surgen de la idea errónea de que el

•bienestar de una industria es producir sin tener en cuenta el horario de las horas

pico.

Se recomienda establecer un programa de mediciones de los tableros eléctricos

cuya carga ha sido muy variable en ei primer ciclo de mediciones, otros criterios

que deben ser tomados en cuenta son el tipo de consumo cuantitativo y la

disponibilidad del departamento de producción. Con estas mediciones futuras se

podrá definir ei perfil de carga del tablero eléctrico.



Este trabajo debe ser considerado como fuente de información que debe ser

utilizada por el personal a cargo del mantenimiento eléctrico de la empresa, para

facilitar sg trabajo diario.

Se recomienda la adquisición de transformadores de corriente de núcleo partido

de menor tamaño físico, para realizar mediciones en los motores y equipos

eléctricos mayores a 25 KW lo que permitirá tener información de los diferentes

parámetros eléctricos de una mayor cantidad de equipos, con el fin de determinar

puntos de oportunidad para el ahorro de energía tanto en el proceso productivo

como en los sistemas auxiliares.

Para que un programa de ahorro de energía tenga éxito se recomienda el

compromiso y apoyo de la alta dirección de la industria, la adopción de nuevas

normas y culturas con base en la concientización, organización y formación de

equipos de trabajo, capacitación y entrenamiento del personal involucrado en este

objetivo.


ESCUELA. POLITÉCNICA NACIONAL g 9

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r*! Cu O i ívj da iü t •** 3

nuin u5 Di",

ror: Industrial Dgnac S.A.

3y ; Vlcante Ambaio G.

MotoríO: 022201 Fácility: Torras de deodDepartment: Torras Ccrfs< 1Motor*: 25

Status; iit Service PfQcsss: RED

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Na me píate

Manufacturen

BH 5<r577ií.

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.Sizelhp.)Gnclosuretyoe

DrfinHs Pufpose

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37,2346D.O

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Service Factor: 0.00TempP.;se(C): O

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iting Profile Opera ting

i.'.-rd: 1EH5

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CoupfíngType: Direcí ShaftSíarting Method: Across the une

l.oTdCharactsní5iics: CanstantRot. EoJíp. Speed: 0.0

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OaysA'ear

i'Jigh: íhi.t íhrs;'

Bfianní]s_

Type:Brand;

S erial #;Bore tinj:

Wídtii(ín):

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'Jis c'.': yr roía/

IOA 'srtf>

S 3750

ODE

'ie!d Measurements

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Cast . $407 .

*

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Cold: @ 5 ms.:

List Pnce (?): Rotar bars:

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Locfícd Rotor;Warrsnt/íyrs):

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-or: Industrial Danec S.A.

3y ; Vlconíe Arnbnto G.

Datos corníécüs motorasAnexo No" 1 Cuadro No. 2.

n urn u 5 C' l

Page ;

12-14-20

de.descarga^US.Hp^SOqjJPMaJlEFS)MolorlO; 0103011 Faciliíy: RefinerisMotar*: 5B Department: Blanqueador3

Status In Service Procsss: Palma

Uíüíh/; Empresa Bctrica Qu¡toEnergy Pnce: 0.05100 (kWh)

DemandCharge; .'3.500 (S/kW)

Na me pía fe

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MotorType: NEMA Design BSynch.SpesdíRPMi: (600

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3b«ratina Profile

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3

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Insuíation C]as$:

i/Vñíi/ff/s Vr rcra/

^3 í8¡?

S 0.9 1 .L1

No

0.000

.08 d 3t3tUSBeartng?

LoadTyps:Losd Motil la lion*

Co-ípííngType-Startiñg Wethod:

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//0.0

*

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Br.ind:Serial S;

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Width tío): *

ooe

i«Id Measurements

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CostDemand:

Cost

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atalog Information

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75% Load: •'

Sto/SW^ofornhiafjíw,Hct

CoW:

;(í<É

PsaA Voiíag»^ Orns.:5 5 ms.:

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Torqya (Ft-fos)FullLosd: •

8reakQcr,vn:Locked Rotor

50% Load:25% Load: \

' FuÜ Load:Idle:.

LockedKolor:

List Pnce ($}:Warraníyfyrs):

Wsightflbs);

Ratarbars:Stotcrslots;

WindingRasisi.:(ohms ® 25C)

s comDfeEGs de motores. — , -_ .i*-* K r o- - •

-I1 —U

or: industrial Danec S.A.

3y : Vlconíe Embaió G. 12--M-200

SIzstHPy 10SpscdfRPM}: 3500

: TEFC

Facílity; ROeparíment; Relfnera coaíínua

Procesa; PalmaMotorType: NEMA Design B

Sfaíus; !n Ser/ice

loton Bomba aiimentacin nitros Vérta ¡10 HPt 3600 RPM. TEFC)Motor ID' P3253Motor •;: 73

fa Service

Fisciliiy: RsfinsrbD=p¿¡':!:!iy:í Soüpera continua

P-'CMrsss' Paíma

Utilífy: FiTiprpira HícL/icFricc: 0.05100 (kv*/nj

; 3.50D r$/KvV|

lameplaíe

Manufacture*: Brcck Cromoton

-Senai He :FrameNc:

MolorTypa: MEMA Design B

Voftags Ratfng; 203-230 voltsVV/nraforívortsK 208

Ft,'fl .gatf Re-.vound; ticr\ SpeediRPMí 3600

~ Slzethai: 10SrtcIcsiirc-tyDe' TP?-"C

OefirrítsPu'fpose:

l'jHíl'íítiriri profÜS

Yearlnstaíied: IS33Loe at ion:

Pnoríty: Hígh

>ad Status

LogdType: CanlriRigai PumpsLoadMocufatior:;

CcuplingType: Direct ShaftSiaflmg Method: Across the líne

;:idC|iaracíeri5tics: Constant •Rot Eqüip. Speed: 0.0

GreaseType:

:ld Msasurements

MeasürBmentCaíe: 04-01-200!

Vottage Ampsgb: 210.0 a: 12.00 PF%:be: 210.4 b: 12.00 RPM:ea: 208.9 c: 13.00 kwOraw:

Avg: 2Q9.8 Avg: 12.33

talog Informationi

Effjcimy {%)FullLo^d:

75% Load:• 50%Lcad;

.25%Lo?d;

Torquo (R~¡bs}Full Load:

BreaV Dcsvn;LocXea Rotor:

U-Fram* K'b ^/nps: 30.0 WA C íi;.1 .C-Fsce Na SpecdíRPM}; 356G.O Sablee Fect^r O/JO

V. Sh5ft Nfu Pov,ftCF3cwr 0.0 TempRiseíCr 0D-Fteíiüs 'Nú £ric!src^'~. C.O [nstuíitian Cls*í?-

Opeiüiinq Schfjdule

l'V.'-c'a ys WAentfs Vr Tofa/

DaysA'ear. 200 80 280

DayShtftíhrs): 8 8 6720Eve.Shfftíhrs): 8 B

N'íghíShfftíhrs): 8 0

Bearinqs

Dnve End OOG

Typ-e:Brand:

Sería!*:Bare(ín):o.o.(ín): ; .

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Anexo No. 2 Cuadro No. 1 CuadroMediciones en el transformador de 630 KV'ACon el analizador de redes Satec 171ESite Dale TimePM171 10/08/01 12:30:00.02

PM171 10/08/01 12:45:00.04PM171 10/08/01 13:00:00.01PM171 10/08/01 13:15:00.04PM171 10/08/01 13:30:00.00PM171 10/08/01 13:45:00.02PM171 10/08/01 14:00:00.04PM171 10/08/01 14:15:00.01PM171 10/08/01 14:30:00.03PM171 10/08/01 14:45:00.04RM171 10/08/01 15:00:00.00PM171 10/08/01 15:15:00.02PM171 10/03/01 15:30:00.05PM171 10/08/01 15:45:00.01PM171 10/08/01 16:00:00.02PM171 10/08/01 16:15:00.04PM171 10/08/01 16:30:00.01PM171 10/08/01 16:45:00.03PM171 10/08/01 17:00:00.04PM171 10/08/01 17:15:00.01PM171 10/08/01 .17:30:00.03PM171» 10/08/01 17:45:00.05PM171 10/08/01 18:00:00.01PM171 10/08/01 18:15:00.03PM171 10/08/01 18:30:00.05PM171 10/08/01 18:45:00.01PM171 10/08/01 19:00:00.03PM171 10/08/01 19:15:00.00PM171 10/08/01 19:30:00.02PM171 10/08/01 19:45:00.04PM171 10/08/01 20:00:00.01PM171 10/08/01 20:15:00.02PM171 10/08/01 20:30:00.05PM171 10/08/01 20:45:00.02PM171 10/08/01 21:00:00.03PM171 10/08/01 21:15:00.00PM171 10/08/01 21:30:00.03PM171 10/08/01 21:45:00.05PM171 10/08/01 22:00:00.01PM171 10/08/01 22:15:00.03PM171 10/08/01 22:30:00.00PM171 10/08/01 22:45:00.02PM171 10/08/01 23:00:00.04PM171 10/08/01 23:15:00.01PM171 10/08/01 23:30:00.04PM17Í 10/08/01 23:45:00.01PM171 10/09/01 00:00:00.03PM171 10/09/01 00:15:00.00PM171 10/09/01 00:30:00.02PM171 10/09/01 00:45:00.05PM171 10/09/01 01:00:00.01PM171 10/09/01 01116:00.03PM.171 10/09/01 Q1:3Q;QQJ32.PM17Í 10f09roi 01:45:00.03PM171 10/09/01 02:00:00.00PM171 ' 10Í09/01 02:15:00.02PM171 10/09/01 02:30:00.00PM171 10/09/Oi 02:45:00.03

No.1

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. 219220220219219

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219219220219219

216218218217219218217217217217217.216217217218218219219215215214213215213217215215213214213214215215215217219217219217216 .217219215215216216216 .217217219220Z-V7217217219217217

746 837781 886725 823809 913788 906809 899844 962823 906844 941809 906844 948872 983816 906844 962858 969872 976893 10118S3 1018872 1018983 1130899 1046823 976823 976879 1046641 774544 690593 725795 955858 1004865 1046851 1004809 962830 969858.1011844 976802 948767 899732 851760 879760 879802 962746 899718 858830 990732 886830 983809 948718 844697 830641 767600 732774 &9$683 823683 823648 781683 816648 774

746 81795 140725 200830 261802 326823 391844 455802 521830 586802 650837 ' 716865 784816 850844 916858 984872 1052906 1121927 1193872 1265983 1343906 1422823 1492844 1564879 1629669 1691593 1741621 1791823 1841865 1903906 1974879 2043844 2109858 2176886 2244858 2313837 2381788 2447753 2509774 2569774 2633837 2698788 2761753 2820872 2883774 2948872 3013858 3079767 3142

•732 3204683 3259641 331279® 333$732 3425739 3483697 3540711 3595690 3652

255304294297318

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•293284281273275

212212234241244259260258260260258273273262253272274277285313313315236261246201201200200250282266265265272275275263246239263263252251251259260263252247212«f»210241232

• 230221

Anexo No.2 Cuadro No.2Mediciones en el transformador de 630 KVACon el analizador de redes ¡Salee 171ESite Date Time ' ' kVAh TOTAL kWPM171PM171-PM171PM171PM171PM171PM171PM171PM171PM171PM171PM171r^» * -J -* Jrivi i f iPM171PM171PM171PM171PM171PM171PM171PM171 /'PM171-PM171PM171PM171PM171PM171PM171PM171PM171PM171PM171PM171PM171PM171PM171PM171PM171PM171PM171PM171PM171 .PM171PM171PM171PM171

PM171PM171PM171PM171PMÍ71,PM171PM171 . .PM171PM171PNVY7APM171PM171PM171

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' 10/08/01 13:29:00.0310/08/01 13:44:00.0510/08/01 13:59:00.0210/08/01 14:14:00.0410/08/01 14:29:00.0010/08/01 14:44:00,02* r*tir\f~>tfi¿ 4 -4.CíiinA /"(OIU/UCHU i IH.U3.UU.UU

10/08/01 15:14:00.0010/08/01 15:29:00.02.10/08/01 15:44:00.0410/08/01 15:59:00,0010/08/01 16:14:00.0210/08/01 16:29:00.04 .10/08/01 16:44:00.00.10/08/01 16:59:0(3.0210/08/01 17:14:00.0410/08/01 17:29:00.0010/08/01 17:44:00,02ÍQ/Q8/Q1 17:59:00.0410/08/01 18:14:00.0110/08/01 18:29:00.0310/08/01 18:44:00.0410/08/01 18:59:00.0110/08/01 19:14:00.0310/08/01 19:29:00.0510/08/01 19:44:00.0110/08/01 19:59:00.0310/08/01 20:14:00.0010/08/01 20:29:00.0210/08/01 20:44:00.0410/08/01 20:59:00.0110/08/01 21:14:00.0310/08/01 21:29:00.0010/08/01 21:44:00.0210/08/01 21:59:00.0410/08/01 22:14:00.0110/08/01 22:29:00.0310/08/01 22:44:00.0510/08/OÍ 22:59:00.0210/08/01 23:14:00.0410/08/01 23:29:00.0110/08/01 23:44:00,0310/08/01 23:59:00.0010/09/01 00:14:00.0310/09/01 00129:00.00;'

" 10/09/01, .00:44:00.02.• 10/09/01 00:59:00.05 '

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399440614127420li

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'231247^2772512272502532552562512392202022r10^236225239217

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0.8240.8260.812 v

0,8190.8140.817

• 0.8190.8270.8250.8230.8020.79

. 0,7980.7950.8360.8280.8380.8030.8250.8390.8240.7960.8220.8230.813G.SG40.8360.8240.8060.7980.8210.8160.8090.8260.7970.8040.8320.827

' 0.8170.795

' 0,7750:799•0,6160.8130.8240.808

Anexo No. 2 Cuadro No. 3 ' \™

Mediciones en el transformador de 630KVA• *'*>• - : • "" ' Í - " *

Con e! analizador de redes Satec 171 ES¡ i epwV17íPM171PM171PM171PM171PM171PM171PM171PM171PM171PM171PM171PM171PM171PM171PM171PM171

PM171PM171PM171PM171PM171PM171PM171PM171 .PM171PM171PM171PM171PM171PM171PM171PM171PM171PM171PM171PM171PM171PM171PM171PM171PM171PM171PM171PM171

PM171PM171PM171PM171PM171PM171PM171 ,PM17ÍP*A-\71PM171PM171

PM171PM171PM171

n»|p TimR T

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10/08/01 12:43:00.0510/08/01 12:58:00.0110/08/01 13:13:00.0310/08/01 13:28:00.0010/08/01 13:43:00.0210/08/01 13:58:00.0410/08/01 14:13:00.0110/08/01 14:28:00.0310/08/01 14:43:00.0510/08/01 14:58:00.0110/08/01 15:13:00.0310/08/01 15:28:00,0510/08/01 15:43:00.0210/08/01 15:58:00.0310/08/01 16:13:00.05 .10/08/01 16:28:00.0110/08/01 16:43:00.0310/08/01 16:58:00.0510/08/01 17:13:00.0210/08/01 17:28:00.0310/08/01 17:43:00.0510/08/01 17:58:00.0110/08/01 18-13:00.0410/08/01 18:23:00.0110/08/01 18:43:00.0210/08/01 18:58:00.0410/08/01 19:13:00.0010/08/01 19:28:00.0210/08/01 19:43:00.0410/08/01 19:58:00.0110/08/01 20:13:00.0310/08/01 20:28:00.0510/08/01 20:43:00.0210/08/01 20:58:00.04 .

/ 10/08/01 21:13:00.0110/08/01 21:28:00.0310/08/01 2143:00.0510/08/01 2158:00.0210/08/01 22:13:00.0410/08/01 22:28:00.0110/08/01 22:43:00.0210/08/01 22:58:00.0510/08/01 23:13:00.01 •10/08/01 23:28:00.04

: 10/08/01 23:43:00.01t 10/08/01 23:58:00.04V 10/09/01 00:13:00.00

10/09/01 00:28:00.0310/09/01 00:43:00;05 í"'10/09/01 00:58:00.02 /,10/09/01 01:13:00.04 '10/09/01 0128:00,01-lOfO9fH31 6V,43',0<X0310/09/01 01:58:00.0110/09/01 02:13:00,03

10/09/01 02:28:00.0010/09/01 02:43:00.03'10/09/01 02;58:OO.Q5¡

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14141414141.3131.31.31211

111

131112121.3141313141.41113131213 '

, 151.212

:>,. 13

. 1315-1,5•1,-s -131.11.21.212

U L3 THD16151.61.9181.81818181.81.71.718181717181818

1.7181718171.71.7171.6151413141.51.61.6171718 -1818

214151.61.5 '16171615

-15- - .161.51-.6'1,51413

1.4' 1.3

1,4

Í L1 THDÍ.71.71416

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141.3

12121.1A >-\3

1815 '1.6 S

15161.8121415131.813121515181.51.2141.6131.5151213

•'16

15171.5•16161.5141614

1 L2 THD i19191.619

2.41.81.81818

21.617 -1.71.81.7171.8

1817161.41.41.6172.22.22.12.11.72.114141613

2131.517182.315131.4141515161.61.7

-18 •>•" «182.22v1•1,82.1

22

2.22.1

i L3 AVRo

22

2.22.1191.919191.91.819

o

21.91819

18 ,1.818

171.7

222

2.32.32.22.1191617

218

21.81.81.7192.11815161.61515131.3141.61516.1,6

f -161.51,6161.718

Calegtxta 1

6 12 18 21 30 36Masos

FleurR 26-41. Factores de depreciación por polvoen luminarias (LOO) para dos de las seis categoríasde luminarias y para cinco grados de suciedad dela atmósfera. (ÍES Lighiing Jlandhook.)

O 6 1?. la 21 50 36Misos

PoittnUje ciptindodctltpircixíAn

pot polvo

Raí/in de cavidaddt local

1231S67B9

10

Tipo rte diiliibuci/m ttt lumíiutla

Witcto

10 20 30 40

0.98 0.96 0.9-1 0.920.98 0.96 0.91 0.920.98 0.95 0.93 0.900.97 0.95 0.92 0.900.97 0.94 0.9I 0.890.97 0,940.91 0.880.97 0.9-1 0.90 0.870.96 0.93 0.89 0.860,96 0.920.88 0.850,90 0.91 Ü','87 G.BJ

ükmldireclo

10 20 30 40

0.97 0.92 0.89 0.8-10.96 0.92 O.B8 O.B30.96 0.91 0.87 O.B20.9S O.W 0.85 0,800.94 0.90 0.84 0.790.94 0.89 0.83 0.780.93 0.88 0.82 0.770.93 0.87 0.81 0.750.93 0.87 0.80 0.740.93 0.86 0.79 0.72

UitKto-índiitcto

10 20 30 40

0.94 0.87 0.80 0.7G0.9-1 O.B7 0.80 0.750.9-1 0.8(5 G.79 0.7 10,94 0.360,790.730,93 0.86 0.78 0.7?0.93 0.850.78 0.710.93 0.81 0.77 0.700.9J 0.8-1 0.76 0.690.93 0.84 0.76 0.680.93 0,84 0.75 0.67

Stmiimliteclo

10 20 30 -10

0,9-10.870.800.730.9't 0.81 0.79 0.720.91 0.860.780.710.940.860,780,700.9)0.860.?! 0.690.930.350.760,680.930.840.760.68093 0.8-10.760.680.930.810.750.670.920.830.750.67

ludírtelo

10 20 30 JO

0,90 0.80 0.70 O.GO0.900.800.69 0.590.90 0.19 0.63 0.530.890,780.670,560.890.780,660,550.890.770.660.51Q.B9 0.76 0.65 0 5 30.88 0.76 0.6-1 O.U0.880.750.630,510.880.750.620.50

Figura 26-41. Factores de depreciación por polvo en superficies de locnl (RSDD).

Í6-TO

TABLA 26-29 Razones de envidad

Uimtmioncjdcfocnl

Anclin

8

10

12

14

17

20

Laiga

810¡•120.1040

101420.1040f.Cl

12If .2436 '5070

[•120JO•12í-090

1725355080

120

2030•15Í'O1(1

1«1

Profundidad de cavidad

1.0

1.21.11.00.90.80.7

1.00.90 70.70.6fl.fi

0.80.70.60.60.50.5

0.70.60.50.50.40.40.60.5n.-i0.40.40..1

0 5 .O.'i0-10..10 1n .»

1.5

1.91.71.5U1.2l . l1.51.31.11-00.90.9

1.21.10.90.80.80.7

1.10.90.80.70.70.60.90.70.70.60.50.5

0.70.60.50.50.50 4

2.0

2.52.22.01.7 -1.61.5

2.01.71.51.31.21.2

1.71.51.21.11.01.0

u1.2LO1.00.90.8

1.21.00.9O.B0.70.7

i . O0.80.70.7or.O f i

2.5

3.12.82.52.22.01.9

2.52.1K?1.71.61.5

2.11.81.61.41.31.2

1.8Í.5-1.31.21.11.0

1.51.21.11.00.90.81.21.00.90.80.80.7

3.0

3.73.43.02,62.42.3

3.02.62.32,01.91.7

2.52.21.91.71.51.5

2.11.81.61.4.3.2.8.5.3.2.!.0

.5

.2

.1

.00.9O H

3.5

4.43.93.43.12.82.6

3.53.02.62.32.22.02.92.52.21.9.8.7

2.52.1

.8

.7

.5

.4

.1. .7

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.2

.7

.53

1.21.11.0

4.0

-5.04.53.93.5 '3.23.04.03.43.01.72.52.3

3.32.92.52.22.12.0

2.92.42.11.91.81.6

2.32.01.71.61.41.32.01.7\A1.31.21.1

5.0

6.25.64.94.44.03.7

5.04.33.73.33.12.94.23.63.12.82.62.4

3.63.02.62.42.22.0'2.92.52.22.01.81.7

2.52.11.81.71.5I.-!

6.0

7.56.75.95.24.74.5

6.05.14.5

• 4.03.73.55.04.43.73.33.12.9

4.33.63.12.92.62.53.53.02.62.42.12.0

3.02.52 22.01.81.7

7.0

8.87.96.96.15.55J

7.06.05.34.74.44.1

5.85.14.43.93.63.45.04 ?3.73.33.12.94.13.53.12.82.52.3

3.52.92 52.32 !2.0

8 .

1 0.09.07.87.06.35.9

8.06.96.03.33.04.7

6.75.85.04.44.13.9

5.74 94.23.83.53..1

4.74.0

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9

11.210.18.87.97.16.59.07.86.86,05.65J7.56.55.65.04.64.4

6.4U4.74.33.93.75.34.53.93.53.33.0

4.53.7333.02 776

10

12.511.39.78.87.97.4

10.08.67.56.66.25.9

8.47.26.25.55.14.9

7.16.15.24.74.44.1

5.95.04.43-93.63.4

5.04.13.63.43.02.9

11

12.4 '10.79.68.78.1

I I . O9.58.37.36.96.59.28.06.96.05.65.4

7.86.75.85.24.84.5

6.55.54.84.34.03.7

5.54.54.037333.2

12

1 1.710.59.58.8

Í2.010.49.08.07.57.1

10.08.77.56.66.25.8

8.57.36.35.75.25.0

7.0605.24.54.34.06.04.94.34.03.63.4

14

12.211.010.3

Í2.010.59.48.78.2

11.7" 1 0 . 2

877.87.26.8

10.08.67.36.76.15.88.27.06.15.45.14.7

7.05.85.14.74 24.0

16

11.8

12.010.61 0.09.4

11.610.08.88.27.8

11.4- 9.8

8.47.67.0fí.r.9.48.07.06.25.85.4

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20

12.511.7

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0.50.4OJ0.30 3OJ

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1.71.51.21.11.0I.O1.3l.lI.O0.90.80.8

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0.20.1

2.52.21.8.7.6

1.42.0.7-5.3.1A.1.4.2.1.0.0.4.2.0

0.90.9O.K

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0.2O.I

2.92.62.22.0I.8I.72.31. 91.71.61.41.31.91.71.4U1.2l. l1.61.41.2l . l1.00.91.41.21.00.9O.R1.20.90.80.70.90.80.60.60.70,J0.50.50.30.30.30.20.1

3.32.92.52.2? 11.92.72,22,01.81.61.52.21.91.61.31.41.31.91.61.41.21.1l . l1.61.41.2l . l0.91.3l . l0.9

.0.8

l . l0.90.70.70.80.60.50.50.40.40.30.)0.2

3.73.32.82.52.42.13.02.52.2201.8.7

2.52.1

.8

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.5,1.8.6.4

. J.3.8.5J.2.0.5

1.21.00.9

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0 30.2

4.13.63.12.B2 62.43.32.72.52.22.0'1.9282.52.01 91.71.62.42.01,71.51.41.42.01.71.51.3I . l1.71.31.21.01.3l.l0.90.81.0OJ0,70.70.50.50.4

0 30.2

4.54.05.43.02.92.fi3.73.02.72.5l.l1 03.02.6l.J2.11.91.8263.21.91.71.61.3221.91.61 , 51.31.81.51.3I . l1.51.21.00.9l . l0 Xin0.70.6

0.60.51)40.2

5.04.33.73.33.12.R4.03.33.02.72.42 2332,92 52 J2.12.02.82.42.11.91.71.72.42.01.81.61.42.01.61.41.21.61.3l . l1.01.2ü.9n .?,0.80.60.60.50 40.2

5.85.14.43.83 73.34.73.83.53 1282.6

393.32 9262 42 J332!2 42 22.01.9

2.82.42.11.91.62.31.91.61.4

1.91.3l.J1.21.41.0O.1)0.90.70.70.6

0.50.3

6.15.85.04.44 2.185 14.44 03 63 2i.O

4 438J 3J O2 82 6J SJ 22 82 52 32.23 22 7242.11 92.72 1

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1 6U1 11 1O.H

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0.3

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554 84 1J B3 53 \7

4 03.53 12 92? ,4 03 4302 72.13.32 72 32.0

2.7321.81.77 01 51 1131 010oso r >0.4

1039 07.80.96.5

8 4696 256504 7

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5 VS ' )4.43936^^5 04 3373 32 94.233293 533272 32 12 5I ' Ji i1 71 7

1 2I 0117

0.5

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. 0.6

NOTA- 1 f l- tUÜ<18m.

ABLA 26-30 Puimilajc efectivo de reflectarida para cavidad de cielo raso o de piso, para varías combinaciones de reflectanciaj-

l'< ile i t í lccUnci 'Jbase"

11 Je icf l tc l inuade partj

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70

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8

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50

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70

50

706967666564

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41.

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1.00

31.

003

1.00

21.

002

TABLA 26-33 Coeficientes de uliÜznción y coeficientes de lurn inanc iu de luminar iu diseñada para espacios con VDT

a.Coencitnleideutilíixión

Distribuciónlijiica y%de!nmeiu

del impai i

Calegotiatknunle- Ciilerio

l.iinmwia típica n imicn lo de separación/

IV UTransvenal

/ "íx^Bl , • w l

1 i imíimta 2 [un 4 fl, 3 l ámpaiw,con [ t j i l las especuütci panbólicaíanotliuitos de baja ¡ndisccnda

1.2 Longi tudinal

\

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RCR[

1

0I234567•89

10

80

70 50 30 10

70

70 50 30 10

50

50 30 10

Cütlicienles de util ización para reflecli[KÍa20% efectiva par

0.81 0.810.76 0.740.72 0.690 68 0 630.64 0.580.60 0.540.56 0.490.52 0.450.49 0.410.45 0.370.42 0.34

0.81 0.810.73 0.710.66 0.630.60 0570.54 0.510.49 0.460 4 5 0 4 20-41 0.370.37 0.330.33 0.290.29 0.26

0.79 0.790.75 0.730.71 0.68067 0.620.63 0.580.59 0.530.55 0.490.52 0.450.48 0.410.44 0.370.41 0.34

0.79 0.790.71 0.700.65 0.63039 0.560.54 0.510.49 0.460.45 0.420.40 0.370.36 0.330.32 0.290.29 0.26

0.75 0.75 0.750.70 0.69 0.680.65 0.63 0610.61 0.58 0 550.56 0.53 0.500.52 0.48 0.450.48 0.44 0.410.44 0.40 0.370.40 0.36 0.330.36 0.32 0.290.33 0.29 0.26

30

50 30 10

10

50 30 10

cavidad dt piso (Pn;= 20)

0.72 0.72 0.720.68 0.67 0.660.63 062 0.600.59 0.57 0.540.55 0.52 0.490.50 0.47 0.450.47 0.43 0.410.43 0.40 0.370.39 0.36 0.330.36 0.32 0.290.32 0.29 0.26

0.69 0690.65 0650.61 0600.57 0550.53 0.510.49 0 4 70.46 0.430.42 0.390.38 0 3 50.35 0.310.32 028

0690.640.590.540 4 9O - l l0 4 10370 3 30.290 2 6

0

0

i

0680630.580.530480.430 4 00.360320280.25

K Coíficientcs de lummancia '

pl(-l HO

P.-Í ' 70

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0 0 1 21. 0 131 0 1 23 0 124 0 125 0 126 0 12

7 0 128 0 129 0.12

10 0 12

0 000I 0 182 0 1 8 -3 0 134 0.185 0.186 0.187 0 188 0 189 O . I K

10 O . I B

50

0.120 1 10.100.10ORÍ)0.090070 0 70 0 7007007

0.00 .0 12

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30 10

0 1 2 0.120 1 0 0.100.09 0.070 07 0.050 0 7 - O.OiO O i 0.03O O i 0.02O.Oi 0.020 0 5 O . O I0.03 0010.03 O.OI

O.tX) 0.000.07 O . O I0.07 0.0!0.05 0.010.05 O.OI0.05 O .OI0.03 00!0.05 0.000.05 0.000.05 0.000.05 0.00

70

Coeficientes de 1

o.io0.10Q.10o. igOJO0.100,10OJO0.10P . I O0.10

Cotficienta d

o.oo0.180.180,18 .0.180.180.180.180.180.180.18

70

50 30 10

,

50

50 30 10 50

uminancia de cavldjd de cíelo raso1 para reflectártela 20% efectiva de cavidad de p'uo

0.10 0.10O . l O 0.09 •0.09 0.070.09 0.070.07 0.050.07 0.050.07 0.050.07 0.030.07 0.03O.Oi 0.030.05 0.02

e luminincis de pared

0.00 0.000.11 0.070.1 1 0.070.1 1 0.050.10 0.050.10 0.050.10 0.050.10 0.050.10 0.050.10 0.050.10 0.05

0.100.07o.qiO.Oi0.030.020.020.01O . O IO.OI -0.01

0.07 0.070.07 0.05O.Oi ' 0.050.05 0.05O.Oi 0.030.05 0.03

' O.Oi O.Ü2O.Oi 0.020.05 0.020.03 0.020.03 O.OI

0.07O.OIO.Oi0.030.02O.OI0.01

.* 0.010.000.000.00

0.030.030.030.020.020.020.020.020.020.020.02

30

30 10

(PK = 20)

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"(Jcc = porcentaje efectivo de rcflcctancía de cavidad de ciclo raso.V- = porcentaje de refkclancía de pared,' HCK = razón de cavidad de local.''Lil ci ¡Itrio de separación por la a l lura de montaje sobre el plano de trabajo dará la separación entre luminarias, que es casi el punió div isor entre

ilummuncia horizontal razonablemente aceptable y una uniformidad más mala.'Aun mando se recomienda que los coeficientes de lumtnancia y los cocfinriiE1:; de p°r=ü de radiación dircciu se publiquen con ires lugares t lcdni¡itc .v,

a q u í sólo se muesüun dos. Los datos con tres decimales ac obtienen de loa fabricantes de l u m i n a r i a s que en rea l idad se usen. .N O T A : 1 fl = 0.3048 m.

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2.29

2.16

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0.91

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0.86

0.83

0.80

0.78

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0.72

0.70

0.67

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0.73 0.78

0.65 0.70

0.58 0.63

0.55 ' 0.60

0.52 0.57

0.48 0.53

0.45 0.50

0.42 0.47

0.39 0.44

0.36 0.41

0.33 0.3Ü

0.30 0.35

0.27 0.32

0.24 0.29

0.21 0.26

0.19 0.24

0.16 0.21

0.13 0.18

0 .11 0.16

0.08 0.13

0.05 0.10

0.03 0.08

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j parameter

For each display page, up to three parameters can be displayed.

The Load bargrapll displays the amount, in percent, of the current load withrespect to user-defined nomina! load current. The highest current measuredby the PM171 is divided by the nominal load current as defíned in theDisplay Setup Menú (see Section 4.11) and expressed as a percent by theLEDs (40% to 110%) which are lit. For example, if ail LEDs up to and

44 ChapterS Data Display

Table 4-4 Analog Output Parameters

Code

noriu_

rt U írt U2rt U3n C1rt C2rt C3rt Prt qrt Srt PFrtPF.LGrtPF.Ldrt Fr

Ar U 1'Ar U 2Ar U 3Ar C1Ar 02Ar C3Ar PAr qAr SAr PFArPF.LGArPF.LdArneU,CArFr

Accd.PAccd.S

Parameíer

Output disabled

Real-tíme MeasurementsVoitageL1/L12Voítage L2/L23VoltageL3/L31Current L1Current L2Current L3Total kWTotal kvarTotal kVATotal PFTotal PF lagTotal PFIeadFrequency ©

Average Measurements5

Voítage L1/L1 2Voítage L2/L23VoltageL3/L31Current L1Current L2Current L3Total kWTotal kvarTotal kVATotal PFTotal PF lagTotal PFIeadNeutral currentFrequency ©

Presen* DemandsAccumulated kW demand [UAccumulated kVA demand .rjn

Unit

VVVAAAkWkvarkVA

Hz

VVVAAAkWkvarkVA

AHz

kWkVA

Sca/e

0

0 to Vmax0 to Vmax0 to Vmax0 to Imax0 to Imax0 to Imax-Pmax to Pmax-Pmax to Pmax0 to Pmax-0.000 to 0.0000 to 1.000O t o 1.0000 tolOO.ÜO

0 to Vmax0 to Vmax0 to Vmax0 to imax0 to Imax0 to Imax-Pmax to Pmax-Pmax to Pmax0 to Pmax-0. 000 to 0.000O t o 1.0000 to 1.0000 to ImaxOto 100.00

0 to Pmax0 to Pmax

Vmax (690 V input option) = 828 V @ PT Ratio = 1Vmax (690 V input option) = 144 x PT Ratio [V] @ PT Ratio > 1Vmax (120 V input option) = 144x PT Ratio [V]Imax (20% over-range) = 1.2 xCTprimary current [A]Pmax = (Imax xVmax x 3)/1300 [kW] @ wiring modes 4l_n3, 3Ln3Pmax= (Imax x Vmax x2)/1000 [kW] @ wiring modes4LL3,3OP2,3dV2,3OP313LL3

(D The actual frequency range is 45.00 - 65.00 Hz[J] available in the PM171E

28 Chapter4 Setup Menus

Figure 3-1 Menú Structure

ÍSELECTlí ENTER |

Status Informaíion

5J StA

Setup Optioj

^ OPS

Salup Chang-J /->i if^Xj "^' t \J

fS£L£CT) Seiects an

[ EHTER | Enters me

[ ESC ] Quits men

[ ^__J Scrolls op

P^~~] Scrolls op

5 Í ENT1ER

o pasüworcl

@

DD

[~il

acdve wíndow

nu/sub-menu

u/sub-menu

ions forward

¡ons backward

)

nnnnBasic Sotup

1 bASc \t Setup

1 Porí |

Digital fnpuis

1 dinP \s

1 Cnt

Aitíilnu Oui[

1 1 AC-", ,ic,^.

\s

j (i? Qff.

Anoiog Éxpantier

i ) ^EPn |

Pulsing Setpoínts

1 PulS \t Setpoinís

1 SeíP J

Irúerval Tiniers

i 1 t-r |

Real Time Clock

rir-nc

Display Setup

1 diSP \t Funcíions

— 1 rSf

Selectable Options

[ OPtS

disred) ^

a

El

(u

S

Phasc Rotaíion

1 PHAS

Relay Status

1 rEL

Status Inpuís

1 Sí./n

Counter^l

j Cnf.1

Counter#2

i \^ní.¿.

Counier #3

Cnf.3

Counter #4

1 Cnt.4

Evqnl Log SlslUa

1 ELoG

Data Log #1 Status

1 DLG.1

1 Data Log #2 Síatus

171L¿J

El

Vl.\3,¿

Data Log ff8 Status

1 Q¡_G.8

Baííery Slatus

1 bAtt

Access Control

AccS [i] - avaílable in the Pk1171E

18 ChapierS Using the Menus

5.2 Data Display FormatsTable 5-1 specifies all front panel local displays available ¡n the displaymode. The display windows are labeled ¡n the table as follows: 1 = upperwindow, 2 = míddle windcw, 3 = lower wíndow.

Table 5-1 Displayed Parameters

Pag e

111

222

333

444

555

666

777

883

999

101010

111111

Window

123

123

123

123

123

123

123

123

123

123

12 .3

ArrowLED

V1/V1-2V2/V2-3V3AH-1

V1/V1-2V2/V2-3V3/V3-1A H

/A I

A2A3

kVAPFkW

ANEUTHzkvar

PFkW

kVA

kvar

PFkW

kVA

kvar

PFkW

kVA

kvar

Parameísr ©

Cpmmon MeasurementsVoltage L12Voílage L23L, Voltage L31

Voltage L1 ©Voltage L2 ©P. Voltage L3 ©

Current L1Current L2Current L3

Total kVATotal power factorTotal kW

Neutral currentFrequencyTotal kvar

Ph.U ©Power factor L1kVVL1

kVAUPh.U ©kvar L1 ,:

Ph.L2 ®Power factor L2LA/W t 0r\w i-£.

kVAL2Ph.L2®kvarl_2

Ph.L3 ©Power factor L3kWL3kVAL3Ph.L3 © \3

Digits

444

444A

44

444

444

, 44

4

4

44

4

4

44

4

4

Un ¡t ©

V/kVV/kVV/kV

V/kVV/kVv/kVA/kAA/kAA/kA'.

kVA/MVA

kW/MW

A/kAHzkvar/Mvar

Labe!

kW/MW

kV/vMVALabelkvar/Mvar

Label

kW/MVV

kVA^VTVALabelkvar/Mvar

Labe!

kW/MWkVA^vlVALabeíkvar/Mvar

Chapter 5 Data Display

Pag e

121212

131313

1 A

1414

151515

111

222

- 333

444

555

666

777

888

9

fWY? do w

123123

123

123

3

1oio

12

3

123

123

3

123

123

• 123

123

3

1

,4/TOVV

LEO

PFkW

PFkW

PFkW

PFkWMINIMAX

V1/V1-2V2/V2-3V3/V3-1

AlA2A3

kVAPFkW

A-NEUTHzkvar

•

V1/V1-2

V2A/2-3V3/V3-1

A1A2

A3

kVAPFkWANEUTHzkvar

V1

Para meter (D

H01 (Fundamental harmonio)H01 total power factorH01 total kWH1.L1 ©H01 power factor L1H01 kWL1u-t i -y (s\1 power factor L2

H01 kW L2

H1.L3®H01 power factor L3H01 KWL3

MinIMax MeasurementsLo

Mln. reakíme voltage L1/L12 ®Min. real-time voltage L2/L23 ©Min. real-time voltage L3/L31 ©

Mín. re3!-t'ms currsnt LlMin. real-time current L2Mín. real-time current L3

Min. real-time total kVAMin. real-time total power factorMin, real-time total kW

Min. real-time neutral currentMin. real-time frequencyMin. 'real-time total kvar

Hi

Max. real-time voltage L1/L12 ®Max. real-time voltage L2/L23 d>Max. real-time voltage L3/L31 ©

Max. real-time current L1Max. re'al-time current L2Max. real-time current L3

Max. real-time total kVAMax. real-time total power factorMax. real-time total kW

Max. real-time neutral currentMax. real-time frequencyMax. real-time total kvar

Hd

'Max. voltdemand L1/L12 ©

D/a/ís

44

44

44

44

4A-r

4

4A~r

4

444

444

444

444

444

444

4

L'n/f 0)

Label

kW/MWLabel

kW/MWI oKal

kW/MW

Label

kW/MW

Label

\Jlk\lv/kvW/M íWfW

A/kAA/kAA/kA

kVA/MVA

kW/MW

A/kAHzkvar/Mvar

LabelV/kVV/kVV/kV

A/kAA/kAA/kA

kVA/MVA

kW/MW

A/kAHzkvar/Mvar

LabelV/kV

Chapterd Data Display 47

Pag e

99

101010

11

11

11

111

2r*,£.

2

333

111

222

33

444

555

66

Window

23

123

1

2

3

12

3

1o

3

123

123

123

13

123

123

12

¿rrovvLEO

V2V3

A1A2A3

kVA

PF

kW

-THD

V1/V1-2V2/V2-3V3/V3-1

AlA •"»

A3

TDD

A1

A2A3

MWh

Mvarh

MVAh

MWh

Mvarh

MWh

Faramerer (D

Max. volt demand L2/L23 ©Max. volt demand L3/L31 ©

Max. ampere demand LlMax. ampere demand L2Max, ampere demand L3

Max. slidino, window kVAdemand |J=JPower factor at max. kVAdemandMax, sliding window kWdemand LEJ

Harmonio Measurements

Vo!tageTHDL1/L12VoltsgeTHD L2/L23VoltageTHDLS

GurrsntTHD L1CurrentTHDL2CurrenlTHD L3

CurrentTDD L1CurrentTDD L2CurrentTDD L3

Total Energías [DAc.En.IP.MWh import

rE.En.IP.Mvarh import

AP.En.fvTv'Ah

Ac.En.EP.MWh export

rE.En,EP.Mvarh export

Phase Energies ® ©UJ

Ac.En.IP.L1

Digits

44

444

4

4

4

44

4

444

444

6

6

6

6

6

Unit ©

v/kvV/kV

A/kAA/KAA/kA

kVA/MVA

kW/MW

%%%

%%o/

%%%

LabelLabeíMWh

LabelLabelMvarh

Labeí» •> /A UW1VAAI I

LabelLabelMWh

LabelLabelMvarh

LabelLabel

ChapterS Data Display

Pag e

6777

888

999

101010

111111121212

131313141414

Window

3

123

12o

123

. 123

123

1 -23

123123

ArrowLEO

Mvarh

MVAh

MWh

Mvarh •

MVAh

ivi w n

Mvarh

MVAh

Paramet&r ©

MWh import L1

rE.En.IP.L1Mvarh .import L1

AP.En.L1

MVAh L1

Ac.En.IP.L2MWh import L2

rE.En.IP.L2Mvarh import L2

AP.En.L2

MVAh L2

Ac.En.1P.L3MWh importLS

rE,En1P.L3Mvarh import L3AP.En.

L3MVAh L3

Digits Unit ©

6 MWhLabelLabe!

6 Mvarh

LabelLabel

6 MVAh

Labe!Label

6 MWh

LabelLabel

6 Mvarh

LabelLabel /

6 MVAh .

LabelLabe!

6 MWh

• LabelLabel

6 - MvarhLabe!Labe!

6 MVAh

[E] available ¡n the PM171E

© Display readings for all eléctrica! quantities except Min/Max log and energies aresliding average valúes.

<Z> Voltage and current readings with a decimal point are dísplayed.in kV and'kA.Power readings wílh a decimal point are displayed in MW, Mvar, and MVA.When the valué width is over the window resolution, the right most digits aretruncated.

CD By default, íhe máximum range for energy readings is 999,999,999MWh/Mvarh/MVAh. Beyond this valué, the reading will roll over to zero. Whenthe energy reading exceeds the window resolution, the right-most digits aretruncated. To avoid truncation, you can change the energy roll vafue to lowerlimit via the User Selectabie Options menú (see Section 4.12). Negative(exported) energy readings are displayed /víthout a sign.

® Per phase power, power factor and energy readings are displayed only in4LN3/4LL3 and 3LN3/3LL3 wiring modes'(see Section 4.1).

Chapter 5 Data Display 49

Apípéndíx: ITechnícahSpecificatíon

Input and Ou.tput Ratings3 Galvanically 120 V;Isolated Voltageinputs

690 V:

3 Galvanically 1 A:Isolated Currentinputs

5 A:

Voltage and Current Inputtermináis

Optically IsotatedCommunícation Port2 Relay Outputs

4 Optically Isolated DigitalInputs

Optically Isolated AnalogOutput

4-20 mA (default)0-20 m A (option)± 1 ni A (option)

DísplayGalvanically ¡solated Powersupply (factory seí)

120&230 VACand 110&220 V DCoption 12 V DCoption 24 VDCoption 48 VDC

INPUT USING PT(up to 120V+2Q% line-to-lineBurden: O.15 VA

DIRECT ÍNPUT (up to 690V +15% !ine~to-!¡neBurden: <0.5 VAINPUT USING PT - Burden: <0.15 VA

voltage)

voltage)

INPUT VÍA CT with 1A secondary outputBurden: <0.02 VAOverload withstand: 2A RMS continuous, 50A RMS for 1second

INPUT VÍA CT wíth 5A secondary outputBurden: <Q.1 VAOverload withstand: 10A RMS continuous, 250A RMS for1 second

ULrecognized E101708Máximum wire section: 4 mm2 (10 AWG)

ElA RS-422 and RS-485 standardsMáximum wire section: 1.5 mm2(12 AWG)Relay rated at 5A, 250 V AC/ 5A, 30 V DC'2 contacts (SPST Forrri A)

Dry Contací -

Accuracy 0.5%, Non-linearity 0.2%

Load up to 510 Ohm for 20 mALoad up ío 10kOhm for 1 mA

3 hígh-brightness sev.en-segment digital LEDs

90- 264V AC 50/60 Hzand 110-290V DC burden 10.W10-16VDC18 -36 VDC36 -72 VDC__ _ _ . —

Appendix: Jechnlcal Specifications 59

E n virón mental Con ditionsOperatlng temperatura -20"C to+60QC (-4DF'to-Kl4Q°F)

Storage temperature ~25°C Lo+8Q°C (-13T to+176°F)

Humidity O to 95% non-contíensing

Construction¡nstrument body Case enclosure: Plástic PC/ABS blend

Dimensión: 127 x 127 x 127 mm ( 5.0 x 5.0 x 5.0 ")Mounting: 4-inch round or 92x92mm square panel mount

1.23kg (2.7 Ib.)

Display body: plástic PC/AB S blendFront Panel: plástic PCDimensión: 114.0 x 114,0 x 20.0 mm (4,5 x4,5 x .787 ")

(nstrument weight

Display body

Standards Compliance

Standards UL File # E129258 PendingCE-EMC: 89/336/EEC as arnended by 92/31/EEG and

CE-SAFETr': 72/23/EEC as amenaed by 93/65/EEC ana93/465/EECHarmonized standard (conforrnity declared): EN55011:1991;EN50082-1:1992;EN61010-1:1993; A2/1995ANSÍ C37.90.1 1989 Surge Withstand Capability (SWC)EN50081-2 Generic Emissíon Standard- Industrial EnvíronmentEN50082-2 Generic Immunity Standard - Industrial EnvironmentEN55022: 1994 Class AEN61000-4-2ENV50140: 1983ENV50204:'1995 (900MHz)ENV50141: 1993EN61000-4-4:1995EN61000-4-8:1993

Appendix: Technical Specificatíons

Me

asu

rem

en

t S

pe

cifi

cati

on

s

Para

mete

rV

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ge

Une

cur

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EVALUACIÓN Y OPTIWUZACIO DEN L SISTEMA ELÉCTRICO EN...

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