Instalaciones Eléctricas y Luminotecnia Trabajo práctico: Instalación eléctrica de una planta industrial metalúrgica

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Departamento de Ingeniería Eléctrica

Instalaciones Eléctricas y Luminotecnia

Trabajo práctico:

Instalación eléctrica de una planta industrial metalúrgica

Profesor titular: Ing. Daniel Piñeiro

JTPs: Ing. Claudio Tamburini, Ing. Damián Sergi

Integrantes del grupo:

Quevedo, Martín

Agnoli, Ezequiel

Gómez, Martín

Jaime, Bruno

Lagos, Alejandro

Año: 2017

1.        OBJETO        3

2.        DESCRIPCIÓN GENERAL        3

3.        CENTRO DE CARGAS        5

4.        ILUMINACIÓN Y TOMACORRIENTES        7

4.1.        Metodología de cálculo iluminación        7

4.2.        Resultados luminotécnicos        9

4.2.1.        Sectores de actividad industrial: vapor de mercurio halogenado        9

4.2.2.        Tubos LED: ingreso, estacionamiento, vestuarios, almacenes y sector de tratamiento de agua.        13

4.2.3.        Paneles LED: oficinas, guardia y comedor        14

4.3.        Iluminación perimetral        14

4.4.        Ubicación de puntos de utilización        15

4.5.        Tableros seccionales de iluminación, tomacorrientes y AA.        15

5.        TENDIDOS SECCIONALES        16

6.        DISTRICUCIÓN EN MT Y SUBESTACIÓN TRANSFORMADORA        16

7.        CORRECCIÓN DE FACTOR DE POTENCIA        17

7.1.        Compensación de reactiva en iluminación        17

7.2.        Compensación de reactiva en sala de tableros        18

8.        CÁLCULO DE CORTOCIRCUITO TRIFÁSICO        20

8.1.        Esquema y datos de instalación        20

8.2.        Cálculo de impedancias        21

8.3.        Corrientes        22

9.        CORTOCIRCUITO MONOFÁSICO Y PAT        23

9.1.        Dimensionamiento de malla        24

9.2.        Conductores de puesta a tierra        26

9.3.        Resistencia de la malla        27

9.4.        Verificación de gradiente de potencial        28

9.4.1.        Interior del terreno        28

9.4.2.        Exterior del terreno        28

9.5.        Cortocircuito monofásico del lado de baja tensión        29

9.5.1.        Cálculo de impedancias implicadas        30

10.        CÁLCULO DE ESFUERZOS ELECTRODINÁMICOS        33

11.        VERIFICACIONES TÉRMICAS AL CORTOCIRCUITO        38

11.1.        Verificaciones Térmicas en Cables        39

11.2.        Verificaciones Térmicas en Barras        40

11.3.        Verificaciones Térmicas en Aparatos        41

12.        COORDINACIÓN DE PROTECCIONES        42

1. OBJETO

El presente proyecto tiene por finalidad emplear y poner en práctica los temas desarrollados en la cátedra a lo largo del transcurso del año, además de proceder a la investigación y obtención de información relativa al diseño de instalaciones eléctricas industriales, contemplando tanto la parte de iluminación como la alimentación de maquinarias utilizadas en la fábrica en cuestión.  

1. DESCRIPCIÓN GENERAL

El proyecto a ejecutarse se trata de la instalación eléctrica integral para una fábrica metalúrgica, cuya superficie total del terreno es 22.272 m2 y está dividida en las zonas que se detallan en la tabla siguiente. En vista de la potencia implicada en este emprendimiento industrial, el suministro de la compañía distribuidora deberá ser en medio tensión, necesitándose del emplazamiento de uno o más centros de transformación en la planta. Con lo que respecta a las alturas, en la planta existen dos: de 10 metros para las zonas industriales y de 3 metros para las áreas de usos generales.

En cuanto a las cargas a instalarse en el emprendimiento, el cliente proveyó un cuadro que incluye información sobre las mismas y sobre su utilización (descripción, factor de carga, potencia, ubicación, etc). Además, se cuenta con la siguiente información:

• Factor de simultaneidad de cada máquina = 1, Fs entre maquinas total = 1
• La compensación en la iluminación, en caso de requerirse, será individual por artefacto.
• En cuanto a los motores, para el cálculo de su potencia de entrada se añadirá a la potencia en el eje la potencia de pérdida.
• La potencia de Iluminación se debe calcular. El valor de tabla es aproximado.
• Se debe colocar un grupo electrógeno por subestación transformadora para las cargas esenciales.
• La resistividad del terreno se considerará de 50 Ωm.
• En cuanto a los cálculos referidos al cortocircuito, la distribuidora informa que la potencia de cortocircuito trifásico en el lugar de emplazamiento de la fábrica es de 500 MVA, mientras que la monofásica es de 150 MVA.

1. CENTRO DE CARGAS

        A fin de optimizar los cables empleados, es conveniente ubicar la cámara transformadora en el centro de carga, ya que la distancia entre este último y la subestación es directamente proporcional a la excedencia de presupuesto invertido en vano. No obstante, muchas veces resulta impracticable colocar la cámara en el sitio exacto del centro de carga teórico por cuestiones operativas o arquitectónicas. En tal caso debe estar ubicado lo más próximo posible al baricentro eléctrico. A continuación se presenta un resumen de las cargas y de su ubicación, culminando esta sección con la obtención de la posición del centro de carga.

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