ESTUDIO PARA LA EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL ÁREA DE PROCESOS DE MANUFACTURA DEL DIMA DE LA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA CHAPINGO

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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA                                 MECÁNICA Y ELÉCTRICA[pic 2]

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ESTUDIO PARA LA EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL ÁREA DE PROCESOS DE MANUFACTURA DEL DIMA DE LA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA CHAPINGO.

PROYECTO DE INGENIERÍA

P R E S E N T A N:

ADÁN DE JESÚS DÍAZ

JAIME ABRAHAM RIOS DÍAZ

ASESOR TÉCNICO: ING. JOSÉ ANTONIO MARTÍNEZ HERNÁNDEZ[pic 4]

ASESOR METODOLÓGICO: M.C. ISABEL CARMONA ALBARRÁN

Ciudad de México, junio de 2017

I. RESUMEN

La Eficiencia Energética es hacer uso eficiente de la energía, para ello se requiere optimizar el empleo de la energía cubriendo las mismas necesidades con el menor consumo posible de energía. En este contexto, esta tesis presenta un estudio de la instalación y operación del sistema eléctrico del Área de Procesos de Manufactura del Departamento de Ingeniería Mecánica Agrícola, DIMA, de la Universidad Autónoma de Chapingo, UACh,  y consiste en la realización de un levantamiento eléctrico que permitió caracterizar la instalación de manera física y realizar una valoración del comportamiento eléctrico para la calidad de la energía, esto permitió profundizar en el análisis del comportamiento de la corriente, tensión, potencia, factor de potencia, factor de cresta, desfase de cargas, Distorsión Armónica Total (THD) de Corriente y Tensión de fase de y línea, de donde se desprende que se registraron contenidos armónicos del orden mayor al 106% de la corriente, entre otros resultados obtenidos, mismos que se presentan de manera amplia en el análisis de resultados.

ÍNDICE DE CONTENIDO

I. RESUMEN        ii

V. OBJETIVOS        xii

V.I.OBJETIVO GENERAL        xii

V.II.OBJETIVOS ESPECÍFICOS        xii

II.INTRODUCCIÓN        xiii

IV. JUSTIFICACIÓN        xv

III.PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA        xvi

VI. METODOLOGÍA        xvii

VI. PROCESO        xviii

CAPÍTULO 1        0

MARCO TEÓRICO.        0

1.1.-Introducción        1

1.2.-Elementos de un sistema eléctrico de distribución        1

1.3.-Diagrama unifilar de sistema de distribución local        2

1.4.-Configuraciones típicas de tensión        4

1.4.1.-Sistemas de tensión monofásicas        4

1.4.3.-Sistemas de tensión trifásica a cuatro hilos        4

1.4.2.-Sistemas de tensión trifásica a tres hilos        4

1.5.-Cargas balanceadas y desbalanceadas        5

1.6.-Medición de valores rms (root, mean squart) y promedio        5

1.7.-Factor de potencia        6

1.7.1.-Pirámide de potencias        9

1.7.2.-Efectos producidos        11

1.8.-Calidad de la energía        12

1.8.1.-Objetivo de calidad de la energía        13

1.8.2.-Factores tecnológicos y circunstanciales para el estudio de calidad de la energía        13

1.9.-Tipos de Cargas        14

1.9.1.-Carga lineal        15

1.9.2.-Carga no lineal        15

1.9.3.-Cargas Críticas        15

1.9.4.-Cargas Sensibles        15

1.10.- Parámetros de calidad de la energía        16

1.10.1- Armónicas        16

1.10.2.-Medidas de distorsión en tensión y corriente        19

1.11.-Fuentes de armónicas        21

1.12.-Normatividad        22

1.12.1.-IEEE st.519-2005 (Harmonic Control in Electrical Power Systems)        23

1.12.1.1.-Límites de distorsión armónica en corriente (THDI).        24

1.12.1.2.-Límites de distorsión armónica en tensión (THDV)        25

1.12.1.3.-Especificación CFE L0000-45        26

1.13.-Desbalance        27

1.14.-Variaciones de tensión        28

1.14.1.-Sag’s (hundimientos o huecos de tensión)        28

1.14.2.-Swell’s (elevaciones de tensión)        29

1.14.3.-Transitorios        30

1.14.4.-Interrupciones de energía        31

1.14.5.-Ruido eléctrico        32

1.14.6.-Factor de cresta        32

1.14.7.-Cargas que producen corrientes armónicas        32

1.15.- Análisis de Fourier para el cálculo de armónicas        33

1.16.-Sistema de tierras        35

1.17.-Diagnóstico        36

1.17.1.-Tipos de diagnóstico        36

1.17.2.-Parametros eléctricos a evaluar en un diagnóstico        37

1.17.3.-Diagnóstico energético en la industria        37

CAPÍTULO 2.        39

LEVANTAMIENTO ELÉCTRICO        39

2.1.-Introducción        40

2.2.-Ubicación        40

2.3.-Descripción arquitectonica del área de manufactura        42

2.4.-Plano arquitectónico        44

2.5.-Iluminación        45

2.6 Instalación Eléctrica        49

2.7.- Censo de Carga        53

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