Presentacin de PowerPoint

CIRCUITOS E INSTALACIONES ELCTRICOS INDUSTRIALESMs. SANTIAGO NAVARRO RODRGUEZ

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PER FACULTAD DE INGENIERA QUMICA

INTRODUCCION A LAS INSTALACIONES ELECTRICASSe le llama instalacin elctrica al conjunto de elementos los cuales permiten transportar y distribuir la energa elctrica, desde el punto de suministro hasta los equipos dependientes de esta. Entre estos elementos se incluyen: tableros, interruptores, transformadores, bancos de capacitares, dispositivos, sensores, dispositivos de control local o remoto, cables, conexiones, contactos, canalizaciones, y soportes.Las instalaciones elctricas pueden ser abiertas (conductores visibles), aparentes (en ductos o tubos), ocultas, (dentro de paneles o falsos plafones), o ahogadas (en muros, techos o pisos).

OBJETIVO DE UNA INSTALACIN.Una instalacin elctrica debe de distribuir la energa elctrica a los equipos conectados de una manera segura y eficiente. Adems algunas de las caractersticas necesarias de estas son:

a).-Confiables, es decir deben realizar el objetivo propuesto, en todo tiempo y en toda la extensin de la palabra.b).-Eficientes, es decir, energa transmitida con la mayor eficiencia posible.c).- Econmicas, o sea con un costo final adecuado a las necesidades a satisfacer.d).-Flexibles, referible a posibles ampliaciones, disminuirse o modificarse con facilidad, y segn posibles necesidades futuras.e).-Simples, o sea con facilidad de operacin y el mantenimiento sin necesidad de recurrir a mtodos o personas altamente calificados.f).-Agradables a la vista, una instalacin bien hecha simplemente se ve bien.g).-Seguras, aquellas con garanta de seguridad a las personas y propiedades durante su operacin comn.CLASIFICACIN DE INSTALACIONES ELCTRICASPara fines de estudio, nosotros podemos clasificar las instalaciones elctricas como sigue:POR EL NIVEL DE VOLTAJE PREDOMINANTE:a).-Instalaciones residenciales, son las de casa habitacin.b).-Instalaciones industriales, se encuentran en el interior de las fbricas, generalmente son de mayor potencia comparadas con la anterior.c).- Instalaciones comerciales, respecto a su potencia son de tamao comprendido entre las dos anteriores.d).-Instalaciones en edificios, ya sea de oficinas, residencias, departamentos o cualquier otro uso, y pudieran tener su clasificacin por separado de las anteriores.e).-Hospitales.f).-Instalaciones especiales.

POR LA FORMA DE INSTALACIN:a).-Visible: se puede ver directamente.b).-Oculta: no se puede ver por estar dentro de muros, pisos, techos, etc. de los locales.c).- Area: est formada por conductores paralelos, soportados por aisladores, usan el aire como aislante, pudiendo estar los conductores desnudos o forrados. En algunos casos se denomina tambin lnea abierta.d).-Subterrnea: establecida debajo del piso, sin importar la forma de soporte o material del piso.

POR EL LUGAR DE LA INSTALACIN:Las instalaciones elctricas tambin pueden clasificarse en normales y especiales segn, el lugar donde se ubiquen:Las instalaciones normales pueden ser interiores o exteriores. Estn a la intemperie, deben de tener los accesorios necesarios (cubiertas, empaques y sellos) para evitar la penetracin del agua de lluvia aun en condiciones de tormenta.b) Se consideran instalaciones especiales a aquellas colocadas en reas con ambiente peligroso, excesivamente hmedo o con grandes cantidades de polvo no combustible

DENTRO DE ESTAS CLASIFICACIONES TAMBIN SE SUBDIVIDEN POR EL TIPO DE LUGAR:a).-Lugar seco, aquellos no sujetos normalmente a derrames de lquidos.b).-Lugar hmedo, los parcialmente protegidos por aleros, corredores techados pero abiertos, as como lugares interiores que estn sujetos a un cierto grado de humedad poscondensacin, tal como stanos, depsitos refrigerados o similares.c).- Lugar mojado, donde se tienen condiciones extremas de humedad, tales como intemperie, lavado de automviles, instalaciones bajo tierra en contacto directo con el suelo, etc...d).-Lugar corrosivo, se pueden encontrar expuestas a sustancias qumicas corrosivas.e).-Lugar peligroso, en donde las instalaciones estn sujetas a peligro de incendio o explosin debido a gases o vapores inflamables, polvo o fibras combustibles dispersasen el aireEL CDIGO NACIONAL DE ELECTRICIDADTiene como objetivo establecer las reglas preventivas para salvaguardar las condiciones de seguridad de las personas, de la vida animal y vegetal, y de la propiedad, frente a los peligros derivados del uso de la electricidad; as como la preservacin del ambiente y la proteccin del Patrimonio Cultural de la Nacin.El Cdigo tambin contempla las medidas de prevencin contra choques elctricos e incendios, as como las medidas apropiadas para la instalacin, operacin y mantenimiento de instalaciones elctricas.Cumpliendo con las reglas del Cdigo, utilizando materiales y equipos elctricos aprobados o certificados y efectuando la instalacin, operacin y mantenimiento apropiados, con personal calificado y autorizado, se lograr una instalacin esencialmente seguraSIMBOLOGA.La presente norma especfica los conceptos bsicos para la creacin de smbolos grficos para uso en equipos. Incluye las reglas para designar los smbolos, su forma y tamao, e instrucciones para su aplicacin.En esta parte de la norma contiene los smbolos grficos y su significado (ttulo y aplicacin).Los smbolos grficos para uso en equipos podran emplearse:- Para identificar el equipo o una parte de un equipo (por ejemplo, un control o una pantalla);- Para indicar los estados funcionales (por ejemplo, encendido, apagado, alarma);- Para designar conexiones (por ejemplo, terminales, punto de llenado);Para proporcionar informacin sobre empaquetado (por ejemplo, identificacin del contenido, instrucciones de manipulacin)Para proporcionar instrucciones para el funcionamiento del equipo (por ejemplo, precauciones, limitaciones de uso.

Segn el Ministerio de Energa y Minas (Norma DGE- smbolos grficos parte II)Cada smbolo podra utilizarse en cualquier campo de aplicacin siempre y cuando no exista la posibilidad de ambigedad.

La generacin de este tipo de energa se obtiene de la transformacin de alguna clase de energa distinta a la elctrica (qumica, mecnica, trmica, solar, nuclear, etc.) en energa elctrica.En el Per, la mayor parte de la energa elctrica es obtenida principalmente por dos mtodos; mediante centrales hidroelctricas, aprovechando la energa cintica del agua, que al caer por un desnivel, acciona generadores; y mediante centrales trmicas, que convierten la energa trmica, generada a partir de motores de combustin, en energa elctrica.En la actualidad se viene tambin impulsando el uso de energa renovable.

En cuanto al uso de la energa elctrica en el pas, ms de la mitad de la produccin de electricidad es utilizada en el sector industrial, una cuarta parte por el sector residencial y el resto por el sector comercial y alumbrado pblico (MEM).

LA ENERGA ELCTRICA

En general, la generacin de energa elctrica consiste en transformar alguna clase de energa qumica, mecnica, trmica o luminosa, entre otras, en energa elctrica. Para la generacin industrial se recurre a instalaciones denominadas centrales elctricas, que ejecutan alguna de las transformaciones citadas. Estas constituyen el primer escaln del sistema de suministro elctrico.GENERACIN DE ENERGA ELCTRICA (CONVENCIONAL Y NO CONVENCIONAL ).ENERGA ELCTRICA HIDRULICA.ENERGA ELCTRICA ELICA.ENERGA ELCTRICA SOLAR.

ENERGIA RENOVABLELa energa renovable se refiere a las fuentes de energa que se producen o llegan a nuestro planeta en forma continua y que en una escala de tiempo real son inagotables. Se pueden dividir en dos, por el tipo de uso que tiene: energas renovables convencionales, constituidas por la energa hidrulica de grandes potencias y energas renovables no convencionales, constituidas por la energa solar, elica, de biomasa, geotrmica, mareomotriz e hidrulica de pequeas potencias.

El consumo de energa es uno de los grandes medidores del progreso y bienestar de una sociedad.No existe pas desarrollado en el mundo que no diversifique la generacin de su energa.FUENTES DE ENERGIA PARA LA ELECTRICIDAD EN EL PERULas crecientes necesidades de la poblacin mundial estn impulsando un aumento en la demanda de energa. En consecuencia, el sector energtico es responsable de todas las emisiones globales producidas por el hombre. Invertir en eficiencia energtica y energa renovable promueve los sectores empresariales mas eficientes e innovadores y eleva la competitividad y productividad. En promedio, 48% de la fuente de energa para la electricidad proviene del agua. Esta relacin cambia durante el ao con el nivel del agua en las represas. La parte de energas renovables no tradicionales con la puesta en marcha de dos parques elicas, super en Septiembre 2014 por primera vez el 2%.Los datos actuales de la produccin y distribucin de electricidad se puede encontrar en Direccin General de Electricidaddel Ministerio de Energa y Minas del Per.

ENERGA ELCTRICA HIDRULICA.Se obtiene por una central hidroelctrica. Una central hidroelctrica es aquella que se utiliza para la generacin de energa elctrica mediante el aprovechamiento de la energa potencial del agua embalsada en una presa situada a ms alto nivel que la central. El agua se lleva por una tubera de descarga a la sala de mquinas de la central, donde mediante enormes turbinas hidrulicas se produce la electricidad en alternadores.SISTEMA HIDRULICO ENERGA ELCTRICA ELICA.La energa elica es la que se obtiene del viento, es decir, de la energa cintica generada por efecto de las corrientes de aire o de las vibraciones que el dicho viento produce. Los molinos de viento se han usado desde hace muchos siglos para moler el grano, bombear agua u otras tareas que requieren una energa. En la actualidad se usan aerogeneradores para generar electricidad, especialmente en reas expuestas a vientos frecuentes.

FUNDAMENTOS AERODINMICOS Donde:E = Energa (J)m = masa del aire (kg)v = velocidad del viento (m/s)P = Potencia (vatios)Z = cota o elevacin (m) = densidad del aire (kg/m3)A = rea barrida por el rotor (m2)Cp = coeficiente de potencia (0.4 0.5) para generacin de electricidad(0.3 0.4) para bombeo de agua ENERGA ELCTRICA SOLAR.Se denomina energa solar fotovoltaica a la obtencin de energa elctrica a travs de paneles fotovoltaicos. Los paneles, mdulos o colectores fotovoltaicos estn formados por dispositivos semiconductores tipo diodo que, al recibir radiacin solar, se excitan y provocan saltos electrnicos, generando una pequea diferencia de potencial en sus extremos. El acoplamiento en serie de varios de estos fotodiodos permite la obtencin de voltajes mayores en configuraciones muy sencillas y aptas para alimentar pequeos dispositivos electrnicos. A mayor escala, la corriente elctrica continua que proporcionan los paneles fotovoltaicos se puede transformar en corriente alterna e inyectar en la red elctrica.

Calculo de Energa GeneradaENERGA ELCTRICA SOLAR.Calculo de Energa GeneradaCalculo del sistema de acumulacinA travs de un proceso de licitacin del OSINERGMIN, El Per inicio el uso de ER con la construccin de tres parques elicos ( Talara, Marcona y La Libertad), cuatro plantas solares, dos plantas de biomasa y 17 pequeas hidroelctricas, que tendrn una capacidad de generacin de 411.7MW. La primera planta 'Tacna Solar' con 20MW de capacidad fue inaugurado al inicio de Noviembre de 2012 y aportar 50.000 MW/h al ao a la red elctrica en el sur del pas. Actualmente (2014) existen cuatro parques solares conectados a la red con una capacidad de 80MW instaladas.El presidente del Per inaugur el 2 de Mayo 2014 el primer parque elico en Marcona. La potencia nominal es de 32MW, generada por 11 turbinas modernas (Siemens SWT 3,15 y 2,3 cada una con un dimetro de 108 metros). El 3 de Septiembre 2014, las instalaciones elicas de Cupisnique (Pacasmayo, La Libertad) con 83.15MW y Talara (Piura) con 30.86MW empezaron su operacin comercial.En 2013 el gobierno inici una nueva licitacin para la instalacin de hasta 500,000 sistemas solares en zonas rurales. El 7 de Noviembre 2014, OSINERGMIN seleccion entre dos empresas Ergon Per para la realizacin de este proyecto. Los sistemas a instalar consisten de pequeas unidades individuales de aprox. 85Wp, independiente del tamao de la familia y son insuficientes por ejemplo para producir la energa que requiere una refrigeradora comn. Los costos de produccin de la tecnologa solar y elica han cado en los ltimos aos en un 80% y 60% respectivamente en amrica latina y cuentan con marcos normativos para el fomento de energas renovables (solares, elica, hidrulica, geotrmica, marina y bioenerga). Uno de los mitos ms populares sobre el tema es que las ER son muy caras, sin embargo las ER son ya la opcin de menor costo en distintos pases de amrica latina. Se prev que para el 2018 en amrica latina se producir el doble de la energa renovable.En la actualidad el Per produce 2,7% de energa renovable de la electricidad del pas, habindose fijado el gobierno un objetivo de 5%, promoviendo las tecnologas mas efectivas en trminos de costos, siendo la elica y la solar.En Arequipa 45,000 familias cuentan ya con termas solares siendo su recibo de luz la mitad de los que utilizan termas elctricas.

PANELES SOLARES En el Per se adquiri 500.000 paneles solares para generar energa en las zonas no urbanas y ms alejadas del pas, donde no llegan las redes elctricas Energa trmica:energa elctrica obtenida por combustin. En ella se incluyen los motores primos de combustin interna o externa. En el Per existen ms de 110 centrales trmicas.

Energa solar trmica:es el aprovechamiento de la radiacin del sol para el calentamiento de un fluido, que a su vez se utiliza, segn su temperatura, en la produccin de agua caliente, vapor o energa elctrica.

Energa Solar fotovoltaica:aprovecha la radiacin solar mediante su transformacin directa en energa elctrica. En el Per se usa en zonas remotas.

Energa de la biomasa:obtenida a partir de residuos forestales, ganaderos, agrcolas o de cultivos energticos, ya sea a travs de la combustin directa (lea, carbn vegetal, bosta) o de procesos intermedios de transformacin como el etanol, biodiesel, biogas y otros.Esta fuente de energa puede sustituir a la provista por hidrocarburos, y est teniendo demanda internacional debido a los altos precios de los combustibles basados en hidrocarburos y a que es ms limpia y renovable.

Energa geotrmica:Es aquella que aprovecha el calor de yacimientos de agua subterrnea a baja, media o alta temperatura o bien de roca caliente seca para la obtencin de agua caliente o vapor.

ENERGA ELCTRICA A PARTIR DE LA BASURA.En febrero del 2010, PETRAMASobtuvo la buena pro para suministrar energa elctrica por 20 aos al Estado Peruano por un total de de 28,294.80 MW por ao, dentro del marco de la Primera Subasta para el Suministro de Energa Elctrica, con Recursos Energticos Renovables (RER) al Sistema Elctrico (SEIN) llevada a cabo por OSINERGMIN con el objeto de emplear energa renovable (energa limpia) para garantizar la seguridad energtica del pas.Este proyecto de Petrams que genera energa elctrica a partir de la basura, emplea el biogs generado en las plataformas del relleno sanitario Huaycoloro para la generacin elctrica, para lo cual se ha instalado una moderna estacin automatizada de limpieza de biogs, una moderna central de Generacin de 4.8MWh, una sala de control, una subestacin de elevacin de voltaje de 480V a 22,900V, una red de transmisin de 5.5 Km y una subestacin de recepcin para la interconexin con las redes del SEIN.La primera planta de energa elctrica renovable Central Trmica de Biomasa de Huaycoloro inici operaciones el 28 de octubre del 2011 y gracias a ella los tres millones y medio de kilos diarios de basura que recibe el relleno sanitario de Huaycoloro y que constituye alrededor del 42% de los residuos slidos que genera toda la ciudad de Lima Metropolitana, se convierten en energa elctrica que abastece a miles de peruanos al iniciarse su conexin al SEIN (Sistema Elctrico Interconectado Nacional).La planta, que tiene una potencia de 4.8 MW hora, cuenta con el auspicio delBanco Mundialy el aval de las Naciones Unidas.

TRANSMISIN DE ENERGA ELCTRICA.La red de transporte de energa elctrica es la parte del sistema de suministro elctrico constituida por los elementos necesarios para llevar hasta los puntos de consumo y a travs de grandes distancias la energa elctrica generada en las centrales elctricas.Para ello, los niveles de energa elctrica producidos deben ser transformados, elevndose su nivel de tensin. Esto se hace considerando que para un determinado nivel de potencia a transmitir, al elevar la tensin se reduce la corriente que circular, reducindose las prdidas por Efecto Joule. Con este fin se emplazan subestaciones elevadoras en las cuales dicha transformacin se efecta empleando transformadores, o bien autotransformadores. De esta manera, una red de transmisin emplea usualmente voltajes del orden de 220 kV y superiores, denominados alta tensin, de 400 o de 500 kV.

DISTRIBUCIN DE ENERGA ELCTRICA.Los sistemas de distribucin una parte importante del sistema de potencia, las cuales estn directamente relacionados con el usuario final, por lo que se requiere mantener altos niveles de confiabilidad en el suministro y en la calidad de la energa.Los sistemas de distribucin elctrica contempla la ampliacin de redes elctricas areas y subterrneas en media y baja tensin que permite atender una mayor cantidad de usuarios; la remodelacin de las redes de media y baja tensin para superar las deficiencias de las instalaciones existentes y que la distribuidora de energa elctrica pueda continuar suministrando energa con calidad y confiabilidad; y la construccin de nuevas conexiones domiciliarias para predios sin servicio en zonas rurales y urbanas, a travs de la extensin de la red convencional. Sus caractersticas:DISTRIBUCIN DE ENERGA ELCTRICA.Desarrollo de ingeniera bsica, definitiva y de detalle.Suministro y transporte de materiales locales e importados.Instalacin de subestaciones de distribucin areas y de superficie.Instalacin de postes de concreto, madera y estructuras metlicas.Montaje y tendido de conductores de aluminio y cobre.Montaje y tendido de cables autoportantes para baja tensin.Montaje de equipos de alumbrado pblico.Instalacin y normalizacin de conexiones.Implementacin de celdas de media tensin.Reemplazo de cables de energa.Pruebas y puesta en servicio.Desmontaje de instalaciones antiguas.SISTEMA DE DISTRIBUCIN DE ENERGA ELCTRICA