UNIDAD I

UVIE.- se basa en el articulo 28 de la ley de servicios publico de energía eléctrica.

El usuario debe realizar bajo su costo y responsabilidad las obras destinadas al uso de energía eléctrica.Las obras deberán satisfacer los requisitos establecidos en los reglamentos. Antes de ejecutar las obras deben de hacerse los proyectos de acuerdo a los lineamientos de la secretaría.

PROYECTOS QUE REQUIEREN LA APROBACIÓN DE LA UVIE:

Son las instalaciones con carga mayor de 20 Kw destinada a:a) Instalaciones eléctricas para industrias.

Industrias.- Todas las que señale el CATALOGO MEXICANO DE ACTIVIDADES ECONOMICAS.

b) Servicios en alta tensión.Salvo subestaciones tipo poste que se destine para equipos de bombeo para riego agrícola, que se construya bajo supervisión de C.F.E.

c) Suministro a instalación en lugares de concentración publica. Lugar de concentración publica.- lugares donde habitualmente se reúne la genteEjemplos: Iglesias

Teatros EscuelasBares

d) Edificios ocupados por varios usuarios.e) Áreas consideradas peligrosas

Sección 501 de las normas técnicas del RIE.Ejemplo: Gasolineras

Micro industrias.

Requieren aprobación: - Cargas superiores a 40 Kw en áreas normales.- Cargas superiores a 20 Kw en áreas consideradas peligrosas.

Presentación de un proyecto a la UVIE.- Plano - Memoria técnica.

Observaciones: Los proyectos y la construcción de las instalaciones deben estar a cargo de personas previamente autorizadas por la UVIE ( perito responsable).Clave: REG SCFI – DGE I-XIII-12-S

1

- Antes de analizar cualquier proyecto se tiene que ver con la C.F.E. sobre la factibilidad de otorgar el servicio.

PLANOS.

Material: Papel albanene o cualquier otro que permita obtener copias heliograficas.Tamaño: 70 x 110, 55 x 70, 35 x 55, 28 x 40, 21 x 28.Letra: Tamaño mínimo de 2 mm con plantilla o a mano en cuyo caso debe ser legible.Escala: Se deja a criterio del proyectista de acuerdo a las características de la instalación.Unidades: Sistema métrico decimal.

Observaciones: solo deben indicar datos relativos al proyecto. En la esquina inferior derecha se deben de poner 2 cuadros el primero es un espacio para los sellos y las firmas de la SECOFI y el segundo indica el nombre y la razón social del solicitante, el domicilio, el uso al que se destina la instalación los datos del perito y la fecha de elaboración.

EL PROYECTO QUE SE PRESENTA A LA UVIE DEBE CONTENER:

a) Diagrama unifilar.b) Cuadro de distribución de carga por circuitoc) Plano de planta y elevación en su caso.d) Croquis de localización en relación con las calles más cercanas.e) Lista de material y equipo por utilizar.f) Memoria técnica.

SÍMBOLOS UTILIZADOS EN ALTA TENSIÓN.

2

2

1

DIAGRAMA UNIFILAR EN BAJA TENSIÓN.

3

DATOS QUE DEBE TENER EL DIAGRAMA UNIFILAR.

a) Acometida.

b) En caso de que se tenga subestación se deben indicar las características principales de los equipos que la integran.

c) Alimentadores y los circuitos derivados mostrando en cada caso longitud y % de caída de tensión.

Caída de tensión = V Fuente – V Carga

% Caída de tensión =

d) Protección de los circuitos alimentadores principales y derivados mostrados en cada caso, tipo, capacidad interruptiva y rango de ajuste.

e) Calibres y tipos de conductores del aislamiento de los conductores de los alimentadores principales y derivador.

14 AWG12 AWG10 AWG8 AWG6 AWG

4 AWG2 AWG1/0 AWG3/0 AWG4/0 AWG

4

TW

Calibre 14 AWG

THW

f) Tipo y dimensiones de las canalizaciones empleadas.Tubos conduit.Ducto cuadrado.Charolas , etc.

EJEMPLO DE UN DIAGRAMA UNIFILAR.

DATOS QUE DEBE LLEVAR EL CUADRO DE DISTRIBUCIÓN DE CARGA.

a) ALUMBRADO.

- N° de circuito- N° de lámparas, contactos etc. Por cada circuito.- Fase a la que se conecta cada circuito.- Carga en Watts y corriente en amperes da cada circuito.- Calibre del conductor.- Diámetro de la tubería.- Capacidad del dispositivo de protección- % de desbalanceo entre fases

CARGA EN WATTS

Fase A = 2060 WattsFase B = 2020 WattsFase C = 2060 Watts

% Desbalanceo =

% Desbalanceo =

% Desbalanceo = 1.94 %

CIRCUITO DE FUERZA.

- N° de circuito.- Fase a la que se conecta el circuito.- Características de los motores y de los aparatos de protección y control.- Calibre del conductor.- Diámetro de la tubería.- Nombre de la maquina a la que acciona el motor.- Porcentaje de desbalanceo entre fases.

DATOS QUE DEBE LLEVAR EL PLANO DE PLANTA Y ELEVACIÓN.

1. Localización del punto de la cometida, del interruptor principal y del tablero de distribución principal.

2. Localización de centros de control de motores y tableros de fuerza y alumbrado.3. Trayectoria horizontal y vertical de circuitos principales y derivados, tanto de fuerza

como de alumbrado, identificando cada circuito e indicando calibre del conductor y diámetro de tubería.

LOCALIZACIÓN DE CARGAS Y EQUIPOS DE CONTROL IDENTIFICANDO CADA UNO DE ELLOS.

4. Localización de áreas peligrosas en el caso que existan.

De acuerdo a la clasificación del RIE. Cuando debido a la escala en la que presenta el plano existan algunos puntos que puedan dar lugar a interpretaciones diferentes se debe de dibujar un plano de detalle.

CROQUIS DE LOCALIZACIÓN

Datos que comprende - Manzanas y calles que la circulan - Ubicación del predio dentro de la manzana- N° de lote y/o N° oficial- Orientación.- Colonia.- Población y otras referencias que facilitan su localización.

LISTA DE MATERIALES Y ESPECIFICADO.

Comprende cada uno de los principales materiales y equipos que se utilizaran especificando su marca y numero de registro en la secretaria.

EJEMPLO.

Descripción.Conductor de cobre suave calibres indicados, con aislamiento tipo THW para 75°C en forma continua.

MARCACONDUMEX. REG SECOFI-DGE 2824

Hasta aquí es todo lo que se pone en el plano.

MEMORIA TÉCNICA.

1. Todos los datos utilizados para establecer los criterios de diseño, como puede ser:- Calculo del calibre del conductor y calibre de la tubería.- Calculo de la capacidad del transformador etc.

2. Estudio de corto circuito.3. Calculo del sistema de tierras.

Nota: Hasta aquí es como se presenta a la secretaria.

De aquí en adelante es como se elabora un proyecto

ELEMENTOS PARA EL PROYECTO DE UNA INSTALACIÓN ELÉCTRICA INDUSTRIAL.

Antes de iniciar el proyecto se debe conocer a fondo el proceso que se va a alimentar. Las características generales del mismo desde el punto de vista de sus componentes y de las funciones de estas

DIAGRAMAS DE BLOQUES DEL PROYECTO.

El proyecto consiste en dimensionar todo el sistema (cálculos) Para lograr esto se deben de determinar las características de cada uno de los bloques y las características que unen a cada uno de los bloques.

CANTIDADES QUE ENTRAN EN JUEGO.

- Potencia (carga instalada en Kw).- Voltaje y frecuencia.- Corrientes nominales y de corto circuito.- Factor de frecuencia.- Tipo de servicio y características de la demanda.

PROCEDIMIENTO PARA LA ELABORACIÓN DE UN PROYECTO.

1) Se determina la potencia que demanda la instalación.2) Se determinan los factores de demanda y diversidad.3) Se calcula la potencia del transformador4) Se selecciona el voltaje y el sistema de distribución5) Se agrupan las cargas y se dimensionan la instalación.

RED DEALIMENTACIÓN

CFE

TABLERO DE DISTRIBUCIÓN

EN A. T.TRANSFORMADOR

TABLERO DE DISTRIBUCIÓN

EN B. T.

CENTRO DE CONTROL DE

MOTORESCARGA

6) Hacer un estudio de corto circuito.7) Hacer un estudio de coordinación de protecciones.

FACTOR DE DEMANDA.

F.D. Es la relación que existe entre la demanda máxima y la capacidad instalada

EJEMPLO.

F.D. es siempre 1

El factor de demanda siempre nos indica el porcentaje al cual esta trabajando una carga (motor, una instalación etc.)

FACTOR DE DIVERSIDAD.

EJEMPLO.

FD = Demanda Máxima Capacidad instalada.

F. Div = demandas máximas individuales Demanda máxima del sistema.

F. Div. =

Si el factor de diversidad es igual a 1 quiere decir que todas las cargas en los distintos circuitos están trabajando al mismo tiempo y si es mayor que 1 es que las cargas no trabajan al mismo tiempo por lo tanto el factor de diversidad es 1

FACTOR DE SIMULTANEIDAD ( F. S. )

Por lo tanto

FS =

FS = 0.91

Este factor nos indica a que porcentaje está trabajando todo el sistema en general.CALCULO DE LA CAPACIDAD DE UN TRANSFORMADOR.

FS = 1 . Factor de diversidad

FS = Demanda máxima del sistema . Demanda máxima de individuales.

PT =

PT = Potencia del transformador.PI = Potencia instalada

EJEMPLO.

Calcular la capacidad de un transformador para alimentar una industria que tiene una superficie de 1500 m2 y que tiene la siguiente carga instalada.

2 motores de 7.5 HP2 motores de 5 HP1 motor de 40 HP1 motor de 10 HP1 motor de 50 HP

El rendimiento de los motores es 0.8

Por mediciones efectuadas en una planta similar que se encuentra en operación.

Demanda Máxima = 110 kw.

de las demandas máximas individuales = 150 kw

PT =

Potencia Instalada.

Carga de alumbrado = 1500m2 x 20 w/m2 = 30 kw

Carga de motores = = 116.56 kw

PI = 116.56 + 30 = 146.56 kw

FD =

F Div =

PT=

PT= 112.93 kw

Las capacidades de los transformadores se expresan en kVA.

Factor de Potencia (FP) =

Considerando un factor de potencia de 0.85

kVATransf..= kVA

5, 10, 15, 25, 30, 45, 75, 112.5, 150, 175, 200, 225, 250, 300, 500, etc. KVA de los transformadores comerciales.

Por lo tanto se selecciona un transformador de 150 kVA.

CONSIDERACIONES BASICAS EN EL DISEÑO DE UNA INSTALACIÓN:

1. Seguridad.Para el personal que opera la instalación y para la preservación del equipo

2. ConfiabilidadContinuidad del servicio

3. Operación simple4. Regulación del voltaje

% regulación 3 %Se refiere al nivel del voltaje adecuado en las terminales de la carga.

5. MantenimientoTipos de mantenimiento:

Preventivo Predictivo Correctivo

Inspección: Diseñar la instalación dejando espacios suficientes para que se hagan inspecciones ajustes reparaciones y limpieza

6. FlexibilidadA diseñar la instalación se deben prever las modificaciones que en el futuro puedan existir de acuerdo a las necesidades del proceso, por ejemplo voltaje de la planta, rango del equipo, espacio adicional, capacidad para futuros, incrementos etc.

7. Costo inicial.

SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN.

Instituto de Ingeniería Eléctrica y Electrónica (IEEE) posee 6 tipos de sistemas.

1. Sistemas radial simpleDesventaja, que en cualquier falla en la línea principal o transformador deja fuera todos los circuitos.Ejemplo.

2. Sistema radial expandido.

Su ventaja con respecto al primero, es que en éste mismo se puede aprovechar el mismo equipo para expansiones de la empresa, esquemáticamente se ilustra mejor.

Nota: Localizar subestaciones en lugares más cercanos a los lugares de consumo fuerte.

3. Sistema de primario selectivo.

Su ventaja es que cuenta con dos sistemas de alimentación primaria.

4. Sistema de enlace primario.

5. Sistema de enlace secundario selectivo.

NA. Normalmente abiertoUno de los transformadores puede tomar toda la carga tomando en cuenta las siguientes consideraciones

a) El transformador debe ser capas de soportar toda la carga de la instalación.b) Para los periodos de emergencia debe estar provisto de un sistema de ventilación

forzada.c) Se debe dejar fuera la carga no necesaria en los periodos de emergencia.d) Usando temporalmente toda la carga del transformador se acorta la vida de este.e) Los transformadores deben de permitir la conexión en paralelo.

6. Red de nodos secundarios.