Nuevo Informe MOLINO HARINERO- Leyton Marcos

download Nuevo Informe MOLINO HARINERO- Leyton Marcos

of 19

Transcript of Nuevo Informe MOLINO HARINERO- Leyton Marcos

  • 8/18/2019 Nuevo Informe MOLINO HARINERO- Leyton Marcos

    1/19

    Utilización de la energía

    PROYECTO DE INSTALACION Y ALUMBRADO

    DE UN MOLINO HARINERO.

    COMISIÓN Nº 8

    INTEGRANTE:

    LEYTON, MARCOS.

  • 8/18/2019 Nuevo Informe MOLINO HARINERO- Leyton Marcos

    2/19

    Universidad Nacional del Sur-Departamento de Ingeniería Eléctrica y de Computadoras-Utilización de la Energía

    Alumno: Leyton Marcos Página 2 de 20

    Memoria descriptiva y datos aportados por el industrialDadas las características apropiadas de la zona, el hecho fundamental de contar con la materiaprima adecuada, la existencia de medios de comunicación, la disponibilidad de energía eléctricasuficiente y la presencia de un núcleo poblacional cercano con su posible aporte de mano de obra,es que se ha decidido radicar un, MOLINO HARINERO en esa región.

    La industria a establecerse estará compuesta básicamente por los motores cuyas potencias ycoordenadas se detallan a continuación:

    VER TABLAS DE EXCEL ADJUNTAS.

    Como en todas las industrias modernas el accionamiento de las máquinas será individual, lamayoría de ellas estarán equipadas con motores independientes para c/u de las funciones. Losmotores serán de inducción con rotor tipo jaula de ardilla. Se utilizarán cajas de cambio ymotorreductores a tornillo sin fin y corona para la regulación de la velocidad de las máquinas.

    El ambiente de todas las secciones será normal, no requiriéndose instalaciones especiales, yconsiderando el clima de la zona, se asume que la temperatura máxima de cada sección en ningúncaso superará los 45°C.

    El predio en el cual se erigen las instalaciones de la planta industrial mide 250 x 450 m. estandoubicado el punto de alimentación de la empresa prestataria del servicio eléctrico en el vértice S.E.del mismo.

    La totalidad de las cargas de fuerza motriz serán trifásicas, de 3 x 380 v. a la frecuencia industrialde 50 Hz.

    Las cargas de iluminación serán en su totalidad producidas por lámparas de descarga a vapor demercurio, con equipos auxiliares de factor de potencia corregido a un valor superior a 0,85,operando en 220 V, 50 Hz. y con un horario diario de 18 a 8 [hs]. Se considerará que la iluminaciónserá del tipo general localizada contandose una luminaria de 250 watts cada 25 m 2.

    Dentro de las diversas formas operativas y distintos estados de carga con que trabajan lassecciones y máquinas vamos a considerar como datos orientativos para los cálculos que losmotores cuyas potencias oscilan entre 20 y 100 CV trabajan como mínimo al 26,3 % de su potencianominal. Para el resto de los motores la carga podrá variar entre el 0 y el 100 % de la carganominal.

    En función de las consideraciones y datos expuestos se requiere la realización de los siguientescálculos:

    1. Cálculo de la potencia necesaria, en KVA, y cantidad más conveniente de unidades detransformación.

    2. Determinación y ubicación del tablero general y los seccionales.

  • 8/18/2019 Nuevo Informe MOLINO HARINERO- Leyton Marcos

    3/19

    Universidad Nacional del Sur-Departamento de Ingeniería Eléctrica y de Computadoras-Utilización de la Energía

    Alumno: Leyton Marcos Página 3 de 20

    3. Cálculo de la sección de los alimentadores a c/u de los tableros de alimentación (general,seccionales), y evaluación, desde el punto de vista económico de las alternativas cobre oaluminio.

    4. Cálculo del banco de condensadores necesario para la corrección del factor de potencia dela industria a un valor igual o superior al requerido por el ente prestatario del servicio

    eléctrico.

    Consideraciones técnicas preliminares

    Análisis de las características de la carga:

    Valores instantáneos de la carga de un sistema eléctrico son los que aparecen comoordenadas de las curvas que traza un vatímetro o un amperímetro registrador. Los picosmomentáneos de carga no tienen importancia dado que las instalaciones eléctricas soportanfuertes sobrecargas durante cortos períodos de tiempo.

    Demanda de una instalación, o conjunto eléctrico es el valor medio de la carga que absorbedurante un intervalo de tiempo de duración adecuada y determinada. El intervalo más adecuadodepende de las circunstancias locales, tomándose a pesar de ello frecuentemente de 15 a 30minutos.

    Máxima demanda es la mayor de las demandas que han ocurrido durante un período detiempo.

    Carga instalada de un sistema, o parte de él, es la suma de las potencias nominales de todos

    los receptores instalados en el mismo, o parte de él.

    Factor de Demanda o Simultaneidad (S) es la relación entre la demanda máxima de unsistema, o parte de él, y la respectiva carga instalada. Es por lo general inferior a la unidad.

    Factor de Carga es la relación entre la potencia media y la demanda máxima de un sistema,debiéndose especificar los intervalos utilizados para determinar una y otra.

    Factor de Diversidad es la relación entre la suma de las demandas máximas de potencia delas subdivisiones de un sistema eléctrico, o parte de él, y la máxima demanda del mismo, o partede él. Este factor es generalmente mayor que la unidad, pues casi nunca coinciden en el tiempo las

    máximas demandas de las varias subdivisiones de un sistema.

    Factor de Utilización de una instalación, dentro de un determinado período de tiempo, es larelación entre la potencia media consumida y las sumas de las potencias nominales.

    Factor de Utilización Anual de una instalación de receptores es el número de horasanuales que debería trabajar la instalación a plena carga para consumir la misma energía que

  • 8/18/2019 Nuevo Informe MOLINO HARINERO- Leyton Marcos

    4/19

    Universidad Nacional del Sur-Departamento de Ingeniería Eléctrica y de Computadoras-Utilización de la Energía

    Alumno: Leyton Marcos Página 4 de 20

    realmente consume en un año trabajando a cargas parciales, y en general variables, dividido8.760.

    Los factores recién enunciados son de suma importancia para proyectar instalaciones en las cualesse carezca de datos minuciosos, dado que de otra manera nos sería imposible elegir tan siquiera lapotencia de transformación para un buen funcionamiento del sistema.

    Estos factores, o en general, los datos eléctricos precisos difícilmente suelen ser obtenidos de losespecialistas del establecimiento, que aun siendo expertos en sus tareas específicas, no estaránen condiciones, en general, de determinarlos a priori. Es por eso que conviene obtener los factoresde tablas que se han construido en base a observaciones de otras industrias similares yconsideraciones de tipo empírico.

    Datos estadísticos obtenidos de industrias similares Motores de más de 20 CV : 26,3% Motores menores o iguales a 20 CV :46%

    Iluminación: 100% Factor de simultaneidad de la industria:

    De los manuales de los fabricantes se obtuvieron las características de los motores a utilizar:

    Tabla 1. Características de los motores.

    Tipo : 1LA2Marca : SiemensTensión : 220/380 voltiosConexión : Y - DTemp. Ambiente : 40 - 50 oCAltitud : 1.000 m. sobre el nivel del mar.Aislación : Clase BVentilación : De superficieProtección : P- 33Velocidad : 1.500 RPM

    Fuente de energía

    En la zona el ente prestatario del servicio eléctrico es E.D.E.S. S.A. que entrega energía a la tensiónmedia de 380 o 13.200 v. y a una frecuencia industrial de 50 Hz., con la prescripción de mantenerun factor de potencia superior a 0,95.

    La medición de energía contará con medidores de energía activa y reactiva.

  • 8/18/2019 Nuevo Informe MOLINO HARINERO- Leyton Marcos

    5/19

    Universidad Nacional del Sur-Departamento de Ingeniería Eléctrica y de Computadoras-Utilización de la Energía

    Alumno: Leyton Marcos Página 5 de 20

    Datos de los motores

    Tabla 2. Datos de los motores.

    CV KW cos. Amp.100 75 94 0,87 13975 55 93 0,88 102

    50 37 91 0,88 6940 30 91,5 0,87 5730 22 89 0,87 4320 15 89 0,88 3015 11 88 0,87 2010 7,5 88 0,87 15,27,5 5,5 86 0,86 11,55,5 4 86 0,85 8,34 3 79 0,84 72 1,5 76 0,82 3,6

    Tabla de corrección del factor de potencia a cargas parciales

    Tabla 3. Corrección del factor de potencia a cargas parciales

    Porcentaje de carga1/2 3/4 4/40,78 0,85 0,880,76 0,84 0,870,75 0,83 0,860,73 0,82 0,850,71 0,80 0,840,67 0,77 0,82

    Tabla de corrección del rendimiento, en %, a cargas parciales

    Tabla 4. Corrección del rendimiento en % a cargas parciales.

    Porcentaje de carga1/2 3/4 4/492,5% 94,0% 94,0%91,5% 93,0% 93,0%90,5% 91,5% 91,5%90,0% 91,0% 91,0%88,0% 89,0% 89,0%87,0% 88,0% 88,0%85,0% 86,0% 86,0%77,0% 79,5% 79,0%73,0% 76,0% 76,0%

  • 8/18/2019 Nuevo Informe MOLINO HARINERO- Leyton Marcos

    6/19

    Universidad Nacional del Sur-Departamento de Ingeniería Eléctrica y de Computadoras-Utilización de la Energía

    Alumno: Leyton Marcos Página 6 de 20

    CALCULOSA continuación se muestra las secciones obtenidas con la ubicación de los tableros seccionales y lade la subestación.

    El criterio utilizado para la disposición de los tableros seccionales fue el de colocarlo lo máscercano a los motores de más de 20 CV.

    Tabla 5. Coordenadas de los tableros seccionales.

    Tabla 6. Coordenadas de la subestación.

    Figura 1. Distribución de los motores y de las secciones.

    Xpromedio Ypromedio

    Sección 1 45 37

    Sección 2 43 98

    Sección 3 33 184Sección 4 114 272Sección 5 167 357

    motores > 20 CV

    X Y

    96 190

    Ubicación subestacióntransforadora

  • 8/18/2019 Nuevo Informe MOLINO HARINERO- Leyton Marcos

    7/19

    Universidad Nacional del Sur-Departamento de Ingeniería Eléctrica y de Computadoras-Utilización de la Energía

    Alumno: Leyton Marcos Página 7 de 20

    A continuación se exponen los cálculos realizados en cada sección, sus gráficos correspondientesa potencia activa, potencia reactiva, potencia aparente y factor de potencia.

    Sección 1Tabla 7. Fuerza motriz.

    Tabla 8. Iluminación.

    Tabla 9. Potencias totales.

    Figura 2. Potencias diarias.

    Absorbida Reactiva Nominal A carga parcial Nominal A carga parcial

    CV KW Cj Pij Paj Prj

    100 75 1 75 40,540541 62,87 94 48,66 0,87 0,5475 55 1 55 30,054645 44,24 93 48,13 0,88 0,5650 37 4 148 82,222222 121,03 91 47,34 0,88 0,5640 30 7 210 116,0221 179,91 91,5 47,60 0,87 0,54

    26,3 30 22 0 0 0 0,00 89 46,29 0,87 0,54

    Subtotal 488 268,83951 408,04

    20 15 0 0 0 0,00 89 80,96 0,88 0,7415 11 12 132 75,862069 72,45 88 80,04 0,87 0,7210 7,5 6 45 25,862069 24,70 88 80,04 0,87 0,727,5 5,5 10 55 32,352941 31,76 86 78,20 0,86 0,715,5 4 25 100 58,823529 61,09 86 78,20 0,85 0,694 3 0 0 0 0,00 79 70,84 0,84 0,67

    46 2 1,5 0 0 0 76 67,16 0,82 0,64Subtotal 66 332 192,90061 190,00

    Total 820 461,74012 598,04

    Fuerza Motriz

    Potencia PJCantidad

    demotores

    Potenciainstalada

    Menores oiguales a 20

    CV

    ɳ Cos φ

    Potencia a cargaparcial Rendimiento Coseno φ

    Mayores de20 CV

    cos φ

    0,8543,75 43,75 27,11381481

    Potencia Instalada Potencia Absorbida en funcionamiento Potencia Reactiva en funcionamiento

    ILUMINACION

    Ampliación0

    TOTAL 625,1537333 505,4901155

    Potencia Reactiva aCarga Parcial

    Potencia Absorbidaa Carga Parcial

    FUERZA MOTRIZ E ILUMINACION

    863,75Actual 625,15

    Potencia Totalinstalada

    0

    863,75

    0

    505,4901155

    0

  • 8/18/2019 Nuevo Informe MOLINO HARINERO- Leyton Marcos

    8/19

    Universidad Nacional del Sur-Departamento de Ingeniería Eléctrica y de Computadoras-Utilización de la Energía

    Alumno: Leyton Marcos Página 8 de 20

    Figura 3. Potencia aparente y factor de potencia diario.

    Sección 2Tabla 10. Fuerza motriz.

    Tabla 11. Iluminación.

    Tabla 12. Potencias totales.

    Absorbida Reactiva Nominal A carga parcial Nominal A carga parcial

    CV KW Cj Pij Paj Prj

    100 75 2 150 81,08108 125,73 94 48,66 0,87 0,5475 55 3 165 90,16393 132,71 93 48,13 0,88 0,5650 37 4 148 82,22222 121,03 91 47,34 0,88 0,5640 30 9 270 149,1713 231,32 91,5 47,60 0,87 0,54

    26,3 30 22 0 0 0 0,00 89 46,29 0,87 0,54Subtotal 733 402,6385 610,79

    20 15 0 0 0 0,00 89 80,96 0,88 0,7415 11 5 55 31,6092 30,19 88 80,04 0,87 0,7210 7,5 9 67,5 38,7931 37,05 88 80,04 0,87 0,727,5 5,5 8 44 25,88235 25,41 86 78,20 0,86 0,71

    5,5 4 6 24 14,11765 14,66 86 78,20 0,85 0,694 3 12 36 23,37662 25,59 79 70,84 0,84 0,67

    46 2 1,5 0 0 0 76 67,16 0,82 0,64

    Subtotal 226,5 133,7789 132,90

    Total 58 959,5 536,4174 743,68

    Menoreso igualesa 20 CV

    Fuerza Motriz

    Potencia PJCantidad

    demotores

    Potenciainstalada

    Potencia a cargaparcial

    Rendimiento Coseno φ

    ɳ Cos φ

    Mayoresde 20 CV

    cos φ0,8547,25 47,25 29,28291999

    ILUMINACION

    Potencia Instalada Potencia Absorbida en funcionamiento Potencia Reactiva en funcionamiento

    Ampliación

    0,25

    TOTAL 1258,4375 966,209348 729,5842883

    Actual 1006,75 772,97 583,6674307

    251,6875 193,2418696 145,9168577

    FUERZA MOTRIZ E ILUMINACIONPotencia Total

    instaladaPotencia Reactiva a

    Carga ParcialPotencia Absorbida

    a Carga Parcial

  • 8/18/2019 Nuevo Informe MOLINO HARINERO- Leyton Marcos

    9/19

    Universidad Nacional del Sur-Departamento de Ingeniería Eléctrica y de Computadoras-Utilización de la Energía

    Alumno: Leyton Marcos Página 9 de 20

    Figura 4. Potencias diarias.

    Figura 5. Potencia aparente y factor de potencia diario.

    Sección 3Tabla 13. Fuerza motriz.

    Absorbida Reactiva Nominal carga parc Nominal A carga

    parcial

    CV KW Cj Pij Paj Prj100 75 0 0 0 0,00 94 48,66 0,87 0,54

    75 55 0 0 0 0,00 93 48,13 0,88 0,5650 37 6 222 123,3333 181,54 91 47,34 0,88 0,5640 30 0 0 0 0,00 91,5 47,60 0,87 0,54

    26,3 30 22 4 88 50 77,53 89 46,29 0,87 0,54

    Subtotal 310 173,3333 259,0720 15 10 150 85,22727 76,73 89 80,96 0,88 0,7415 11 0 0 0 0,00 88 80,04 0,87 0,7210 7,5 13 97,5 56,03448 53,51 88 80,04 0,87 0,727,5 5,5 12 66 38,82353 38,11 86 78,20 0,86 0,715,5 4 6 24 14,11765 14,66 86 78,20 0,85 0,694 3 3 9 5,844156 6,40 79 70,84 0,84 0,67

    46 2 1,5 0 0 0 76 67,16 0,82 0,64Subtotal 346,5 200,0471 189,41

    Total 54 656,5 373,3804 448,48

    Potencia PJCantidad

    demotores

    Potenciainstalada

    Potencia a cargaparcial

    Rendimiento

    Fuerza Motriz

    Coseno φ

    ɳ Cos φ

    Mayoresde 20 CV

    Menoreso iguales

    a 20 CV

  • 8/18/2019 Nuevo Informe MOLINO HARINERO- Leyton Marcos

    10/19

    Universidad Nacional del Sur-Departamento de Ingeniería Eléctrica y de Computadoras-Utilización de la Energía

    Alumno: Leyton Marcos Página 10 de 20

    Tabla 14. Iluminación.

    Tabla 15. Potencias totales.

    Figura 6. Potencias diarias.

    Figura 7. Potencia aparente y factor de potencia diario.

    cos φ

    0,8541,5 41,5 25,71939004

    ILUMINACION

    Potencia Instalada Potencia Absorbida en funcionamiento Potencia Reactiva en funcionamiento

    Ampliación

    0,18

    TOTAL

    Actual 698 474,20 414,8804211

    FUERZA MOTRIZ E ILUMINACION

    125,64 85,35659114 74,6784758

    823,64 559,5598752 489,5588969

    Potencia Total

    instalada

    Potencia Reactiva a

    Carga Parcial

    Potencia Absorbida

    a Carga Parcial

  • 8/18/2019 Nuevo Informe MOLINO HARINERO- Leyton Marcos

    11/19

    Universidad Nacional del Sur-Departamento de Ingeniería Eléctrica y de Computadoras-Utilización de la Energía

    Alumno: Leyton Marcos Página 11 de 20

    Sección 4Tabla 16. Fuerza motriz.

    Tabla 17. Iluminación.

    Tabla 18. Potencias totales.

    Figura 8. Potencias diarias.

    Absorbida Reactiva Nominal carga parcia Nominal A carga

    parcial

    CV KW Cj Pij Paj Prj100 75 2 150 81,0810811 125,73 94 48,66 0,87 0,5475 55 0 0 0 0,00 93 48,13 0,88 0,5650 37 4 148 82,2222222 121,03 91 47,34 0,88 0,5640 30 9 270 149,171271 231,32 91,5 47,60 0,87 0,54

    26,3 30 22 7 154 87,5 135,68 89 46,29 0,87 0,54

    Subtotal 722 399,974574 613,7620 15 0 0 0 0,00 89 80,96 0,88 0,7415 11 11 121 69,5402299 66,41 88 80,04 0,87 0,7210 7,5 7 52,5 30,1724138 28,81 88 80,04 0,87 0,727,5 5,5 4 22 12,9411765 12,70 86 78,20 0,86 0,715,5 4 0 0 0 0,00 86 78,20 0,85 0,694 3 8 24 15,5844156 17,06 79 70,84 0,84 0,67

    46 2 1,5 9 13,5 9,24657534 76 67,16 0,82 0,64Subtotal 233 137,484811 124,99

    Total 61 955 537,459385 738,75

    Potencia PJ Cantidad de

    motoresPotenciainstalada

    Potencia a carga parcial Rendimiento

    Fuerza Motriz

    ɳ Cos φ

    Coseno φ

    Mayores de20 CV

    Menores oiguales a 20

    CV

    cos φ

    0,85

    ILUMINACION

    27,57862306

    Potencia Instalada Potencia Absorbida en funcionamiento Potencia Reactiva en funcionamiento

    44,5 44,5

    Ampliación0,3

    TOTAL 1299,35 996,2225222 756,5472006

    Actual 999,5 766,33 581,9593851

    299,85 229,8975051 174,5878155

    FUERZA MOTRIZ E ILUMINACION

    Potencia Total instaladaPotencia Reactiva a

    Carga ParcialPotencia Absorbida a

    Carga Parcial

  • 8/18/2019 Nuevo Informe MOLINO HARINERO- Leyton Marcos

    12/19

    Universidad Nacional del Sur-Departamento de Ingeniería Eléctrica y de Computadoras-Utilización de la Energía

    Alumno: Leyton Marcos Página 12 de 20

    Figura 9. Potencia aparente y factor de potencia diario.

    Sección 5Tabla 19. Fuerza motriz.

    Tabla 20. Iluminación.

    Tabla 21. Potencias totales.

    Absorbida Reactiva Nominal carga parcia Nominal A carga

    parcial

    CV KW Cj Pij Paj Prj100 75 0 0 0 0,00 94 48,66 0,87 0,5475 55 4 220 120,218579 176,95 93 48,13 0,88 0,5650 37 2 74 41,1111111 60,51 91 47,34 0,88 0,5640 30 0 0 0 0,00 91,5 47,60 0,87 0,54

    26,3 30 22 11 242 137,5 213,22 89 46,29 0,87 0,54

    Subtotal 536 298,82969 450,6820 15 0 0 0 0,00 89 80,96 0,88 0,7415 11 9 99 56,8965517 54,33 88 80,04 0,87 0,7210 7,5 6 45 25,862069 24,70 88 80,04 0,87 0,727,5 5,5 0 0 0 0,00 86 78,20 0,86 0,715,5 4 0 0 0 0,00 86 78,20 0,85 0,694 3 6 18 11,6883117 12,80 79 70,84 0,84 0,67

    46 2 1,5 8 12 8,21917808 76 67,16 0,82 0,64Subtotal 174 102,66611 91,83

    Total 46 710 401,495801 542,51

    Potencia PJ Cantidad de

    motoresPotenciainstalada

    Potencia a carga parcial Rendimiento

    Fuerza Motriz

    Coseno φ

    ɳ Cos φ

    Mayores de20 CV

    Menores oiguales a 20

    CV

    cos φ

    0,85

    ILUMINACION

    85,5 85,5 52,98814093

    Potencia Instalada Potencia Absorbida en funcionamiento Potencia Reactiva en funcionamiento

    Ampliación0

    TOTAL 795,5 595,5011221 486,9958008

    Actual 795,5 595,50 486,9958008

    0 0 0

    FUERZA MOTRIZ E ILUMINACION

    Potencia Total instaladaPotencia Reactiva a

    Carga ParcialPotencia Absorbida a

    Carga Parcial

  • 8/18/2019 Nuevo Informe MOLINO HARINERO- Leyton Marcos

    13/19

    Universidad Nacional del Sur-Departamento de Ingeniería Eléctrica y de Computadoras-Utilización de la Energía

    Alumno: Leyton Marcos Página 13 de 20

    Figura 10. Potencias diarias.

    Figura 11. Potencia aparente y factor de potencia diario.

    Con estas curvas se calcularon las curvas totales de la industria, con las mismas se calculó el grupode transformadores necesarios para alimentar la industria.

  • 8/18/2019 Nuevo Informe MOLINO HARINERO- Leyton Marcos

    14/19

    Universidad Nacional del Sur-Departamento de Ingeniería Eléctrica y de Computadoras-Utilización de la Energía

    Alumno: Leyton Marcos Página 14 de 20

    Figura 12. Potencias totales de la industria.

    Figura 13. Potencia total y factor de potencia de la industria.

    Determinación de la potencia de transformación y subdivisión másconveniente.A partir de la curva de potencia aparente total, se plantearon alternativas que cumplan con lamáxima demanda; que cuando salga de servicio el transformador de mayor potencia los restantescubran el 60 % de la demanda y que admitan, de ser necesario, una sobrecarga establecida por las

    normas; se realizó el análisis económico y se eligió la opción más barataEl costo real del transformador se calculó con la siguiente ecuación:

    ( )

  • 8/18/2019 Nuevo Informe MOLINO HARINERO- Leyton Marcos

    15/19

    Universidad Nacional del Sur-Departamento de Ingeniería Eléctrica y de Computadoras-Utilización de la Energía

    Alumno: Leyton Marcos Página 15 de 20

    Dónde:Ca: es el costo de adquisición.CR: es el costo real calculado.Cp: es el costo de las pérdidas en vacío y en Cto Cto.D: número de horas anuales que el transformador se encuentra conectado.

    Pfe: pérdidas en el hierro (en KW).Pcu: pérdidas en el cobre (en KW).A: número de horas anuales equivalentes trabajando a plena carga.p: precio del KWh.B: coeficiente que representa el valor presente de las anualidades.

    Considerando que los transformadores tendrán una vida útil de 15 años, y calculando las pérdidaseconómicas que estos producirán en dicho tiempo, se obtiene el valor real de los transformadoressumando el costo de adquisición.

    De esta forma la opción más económica corresponde a tres transformadores marca T.T.E. de 1250[kVA] cada uno, con un costo de adquisición de $15.000.

    Elección de la sección de los conductores.Para su correcta evaluación se requirió el estudio y el cálculo de los siguientes aspectos:

    1) Adopción en base al calentamiento en régimen de trabajo (corriente admisible) ycondiciones de instalación.

    Para realizar esto, se verificó que la corriente que circula por el conductor, que fuecorregida por factores de temperatura y tipo de instalación, sea menor a la máximaadmisible por el mismo.

    2) Comprobación en base a la caída de tensión.Esto se llevó a cabo teniendo en cuenta que la máxima caída de tensión admisible desde lasubestación transformadora hasta los motores es del 5%. Con esta consideración se optópor asumir una caída de tensión del 3% para los conductores que van desde la subestacióntransformadora hasta los tableros seccionales, y un 2% para el tramo desde el tableroseccional hasta los respectivos motores.La fórmula utilizada fue la siguiente:

    )*cos*(*** sen X R L I k V Con

    √ I = corriente de carga en [A].L = longitud en [km].R = Resistencia del conductor en [ Ω/km].X = Reactancia del conductor en [ Ω/km].Cos ϕ = factor de potencia de la carga.

  • 8/18/2019 Nuevo Informe MOLINO HARINERO- Leyton Marcos

    16/19

    Universidad Nacional del Sur-Departamento de Ingeniería Eléctrica y de Computadoras-Utilización de la Energía

    Alumno: Leyton Marcos Página 16 de 20

    3) Comprobación en base a la potencia de cortocircuito.Con la potencia de cortocircuito en barras de 13,2 [kV] de 100 [MVA], provista por laempresa prestataria del servicio eléctrico, y el siguiente esquema se calculó la corriente decortocircuito a la cual se vería sometido cada conductor.

    Figura 14.

    Calculando las resistencias y reactancias de cortocircuito en los distintos puntos, todas dellado de baja de los transformadores, se obtuvo la corriente de cortocircuito a la que severían sometidos los conductores de cada sección. Luego se verificó que las mismas seanmenores a la corriente admisibles de cortocircuito dadas en el catálogo del fabricante, lasmismas se obtuvieron con las siguientes fórmulas:

    Conductores de cobre ≤ 300 mm 2

    Conductores de cobre > 300 mm 2

    Conductores de aluminio ≤ 300 mm 2

    Conductores de aluminio >300 mm 2

    DondeI= valor eficaz de la corriente de cortocircuito [A].S= sección nominal del conductor [mm 2].t= tiempo hasta la desconexión [seg].

    4) Comprobación en base al factor económico.La fórmula a utilizada para evaluar el costo real del conductor fue:

    Dónde:C = Costo real [$].Ca = costo de adquisición [$/m].Wt = pérdidas anuales [kW/año].B = coeficiente utilizado en los transformadores (costos anuales operativos).

  • 8/18/2019 Nuevo Informe MOLINO HARINERO- Leyton Marcos

    17/19

    Universidad Nacional del Sur-Departamento de Ingeniería Eléctrica y de Computadoras-Utilización de la Energía

    Alumno: Leyton Marcos Página 17 de 20

    p = precio del KWh.A = número de horas anuales en funcionamiento.I = corriente efectiva por cada vena [KA].L = longitud del cable [metros].R = resistencia en cada vena [ohm /metro].

    ɳ = número de venas.

    La tasa de interés y la vida útil estimada fueron las mismas usadas para el cálculo de lostransformadores.

    CANALIZACIONES

    Sección N o 1

    Instalación: Se realizará sobre cablevías (rejillas). Temperatura ambiente: 35 oC.

    Separación entre conductores: al menos un diámetro. Separación entre el conductor más cercano a la pared y ésta: mayor o igual a 2 cm. Separación entre rejillas: (de ser necesario semejante) 30 cm.

    Sección N o 2

    Instalación: Se realizará en canaletas de hormigón con conductores directamenteapoyados en el piso y tapa de hierro perforado.

    Temperatura ambiente: 45 oC. Separación entre conductores: ídem anterior en el plano horizontal.

    Sección No

    3 Instalación: se realizará sobre bastidores que se fijarán a la pared en forma vertical. Temperatura ambiente: 40 oC.

    Sección N o 4

    Instalación: Se realizará en cañería de hormigón enterrada a 0,7 [m], siendo lascaracterísticas del suelo semiarenoso seco, con una resistencia térmica de 200 oC xcm./watt.

    Temperatura del terreno:25 oC.

    Sección N o 5

    Instalación: se realizará en forma subterránea, con los conductores directamenteenterrados en el suelo, a una profundidad de 1 metro, con cama de arena y protecciónmecánica de ladrillo; en un terreno cuyas características son semiarenoso seco.

    Temperatura del suelo: 25 oC.

  • 8/18/2019 Nuevo Informe MOLINO HARINERO- Leyton Marcos

    18/19

    Universidad Nacional del Sur-Departamento de Ingeniería Eléctrica y de Computadoras-Utilización de la Energía

    Alumno: Leyton Marcos Página 18 de 20

    Conductor de media tensión

    Instalación: se realizará en forma subterránea con el conductor directamente enterradoen el suelo, a una profundidad de 0,85 [m], con cama de arena y protección mecánica deladrillo; en un terreno cuyas características son semiarenoso seco. El recorrido delconductor será por debajo de la playa de maniobras de la fábrica, siendo la misma dehormigón armado de 300 kg. y un espesor de 0,15 [m].

    Temperatura del suelo: 20 oC.

    Los conductores de las secciones y el conductor de media tensión serán Cables de PotenciaDUROLITE® CIMET.

    Luego de verificar las condiciones mencionadas se optó por los siguientes conductores para cadasección.

    NOTA 1: Los conductores estarán dados por fase.

    NOTA 2: Cuando se hable de cables unipolares se entenderá por sistema 3 cables unipolares. Ycuando se hable de conductores tetrapolares se entenderá por sistema a 1 sólo conductor.

    Sección 1

    Para esta sección se utilizarán cables unipolares sobre dos bandejas, para cada fase se utilizarán 6sistemas de 3x(1x240 [mm 2]), cada sistema llevará una corriente de 203 [A], pudiendo el mismosoportar una corriente de 514 [A], verificando de esta manera el requisito 1. Además posee unacaída de tensión del 2,99% verificando de esta manera la condición 2; y el mismo soporta unacorriente de cortocircuito de 30857 [A] superando ampliamente los 9700 [A] a los que se vesometido el mismo.

    La longitud desde la subestación transformadora hasta el tablero seccional es de 204 [m].

    Sección 2

    Para esta sección se utilizarán cables unipolares, para cada fase se utilizarán 6 sistemas de3x(1x500 [mm 2]); cada sistema llevará una corriente de 306 [A] pudiendo el mismo soportar unacorriente de 317 [A]; y tendrá una caída de tensión del 2,46%. La corriente de cortocircuito a laque se verá sometido será de 14447 [A], y el sistema soporta una corriente de cortocircuito de57578 [A]. De esta manera se verifican todas las condiciones de selección de conductores.

    La longitud desde la subestación transformadora hasta el tablero seccional es de 145 [m].

    Sección 3

    Para esta sección se utilizarán 3 conductores tetrapolares de 3x300 [mm 2]/N separados 1diámetro, por fase, los mismos llevarán una corriente de 376 [A] y serán capaces de soportar unacorriente de 384 [A] verificando de esta manera la condición 1. Su caída de tensión será del 1,26%y la corriente de cortocircuito a la que se verá sometido será de 31273 [A] siendo capaz de

  • 8/18/2019 Nuevo Informe MOLINO HARINERO- Leyton Marcos

    19/19

    Universidad Nacional del Sur-Departamento de Ingeniería Eléctrica y de Computadoras-Utilización de la Energía

    Al á i 19 d 20

    soportar 38572 [A] de dicha corriente, de esta manera el conductor verifica las condicionesrestantes.

    La longitud desde la subestación transformadora hasta el tablero seccional es de 69 [m].

    Sección 4

    Aquí se utilizarán 10 sistemas, por fase, de cables unipolares de 3x(1x400 [mm 2]) separados 1diámetro. Por los mismos circulará una corriente de 190 [A] pudiendo soportar una corriente de200 [A], su caída de tensión será de 1,13% y soportará una corriente de cortocircuito de 46063 [A]superando los 18795 [A] al que se verá sometido en caso de cortocircuito. De esta manera severifican todas las condiciones para la elección de conductores.

    La longitud desde la subestación transformadora hasta el tablero seccional es de 100 [m].

    Sección 5

    En esta sección se utilizarán 5 sistemas, por fase, de cables unipolares de 3x(1x300 [mm2

    ]) juntos.En cada sistema circulará una corriente de 233 [A], pudiendo los mismos soportar una corriente de244 [A]. Su caída de tensión será de 2,97% y la corriente de cortocircuito que soportará es de38572 [A] superando ampliamente los 11308 [A] a los que se verá sometido en caso decortocircuito. Así se verifican todas las condiciones.

    La longitud desde la subestación transformadora hasta el tablero seccional es de 238 [m].

    Conductor de media tensión

    Este conductor será unipolar de 95 [mm 2] por fase, el mismo soporta una corriente de 207 [A] y a

    la que se ve sometido es de 176 [A]. Su caída de tensión es del 0,17% verificando que sea menor al5%, para este caso. La corriente de cortocircuito a la que se ve sometida es de 52 [A] pudiendo elmismo soportar una de 12214 [A] verificando de esta manera todas las condiciones de elección.

    La longitud desde el punto de alimentación hasta la subestación transformadora es de 245 [m],esta fue considerada ubicada en el vértice (250, 0).

    Compensación capacitivaEl mínimo factor de potencia que exige la empresa prestataria del servicio eléctrico es de 0,95 asíque es necesaria una corrección del mismo, lo mismo se hace con un banco de capacitorestrifásico de una potencia reactiva capacitiva mínima de 598 [kVAr] y una máxima de 3158 [kVAr].