Proyecto de Medidas

 

CAPITULO I 1.1. DES 1.1. DESCRI CRIPCI PCIÓN ÓN DEL PRO PROYEC YECTO TO.. La figura 1 muestra el diagrama unifilar de una subestación reductora de 69/24,9 KV que alimenta a líneas de subtransmisión de 24,9/14,4 KV, como la que se muestra en la figura. La línea mostrada alimenta a arias !oblaciones rurales !or medio de la deriación trif"sica de 4 #ilos a la que se conectan redes de cargas trif"sicas $ monof"sicas. %simismo, %simismo, la línea de subtransmisión alimenta a una  !lanta industrial. Las cargas conectadas a la deriación trif"sica !r"cticamente se #an mantenido constantes !or un largo  !eriodo de tiem!o. &or su !arte, la !lanta industrial #a e'!erimentado constantes am!liaciones en su ca!acidad !roductia que, !robablemente, !robablemente, requiera erificar las ca!acidades ca!acidades de los transformadores de medida. Los transformadores de medida !ara la deriación trif"sica son( ) transformadores de !otencial K!*144++/12+ V- $ 2 transformadores de corriente K c * 1+/. La !lanta industrial tiene los siguientes transformadores de medida de relaciones K ! * 2+++/11 V $ K c* /1+(1, conectado a (10. Las cantidades de transformadores de medida son( 2 transformadores de !otencial $ 2 transformadores de corriente. Las mediciones de electricidad electricidad en la subestación se #an realiado #asta #asta a#ora en el lado de 4,9 KV. KV. ebido a e'igencias del !roeedor se #a isto la necesidad de instalar un equi!o de medición en el lado de 69 KV. 3odas 3o das las instalaciones son a la intem!erie $ altura de )+++ m. La frecuencia de la red es 6+ .

5igura 1

1.2 .2.. OBJ BJET ETIIVOS. - imensionar los transformadores de medida en la !lanta industrial. - eterminar los costos de electricidad de la deriación trif"sica. - s!ecificación del medidor de la !lanta industrial. - %naliar las !osibilidades de reutiliar en la subestación el equi!o de medición de 73. 1

 

CAPITULO II: INGENIERIA DEL PROYECTO 2.1. 2. 1. DETE DETERM RMIN INAC ACIO ION N DE LA PO POTE TENC NCIA IA APR PROX OXIM IMAD ADA A DE LO LOS S CT CT`S `S PL PLAN ANT TA INDUSTRIAL &ara saber el ti!o de demanda de la !lanta industrial se usó la siguiente formula(  D prim−max =k c ∙ k  p ∙ D seg−max

ónde(  !rim8ma'( emanda m"'ima del consumidor   c( relación de transformación del :3   !( relacion de transformación del &3 seg8ma'( emanda m"'ima medida en el secundario  D prim−max =k c ∙ k  p ∙ D seg−max=5 ∙

25000 115

 D prim−max =1956,52 kW GD − MT 

∙ 1,8

 

%#ora como es ;873 $ seg?@7%= &%@% L% %&LA:%:AB>  3%@ %@A5 A5%= %= &% &%@% @% A=3@ A=3@ACD: ACD:A?>, A?>, de la e' su!e su!erinte rintenden ndencia cia de electricid electricidad, ad, se deben deben medir medir los siguientes !ar"metros( -

&otenciademanda0 m"'ima &otenciademanda0 &otenciademanda0 de !unta nergía actia en cada bloque #orario nergía reactia demandada

&ara lo cual se escoge un medidor electrónico digital

Para el !"#$%! &e la '!'("a &e !rr(e")e &el %e&(&!r: =eg 3@?>A:? A:? A;A3%L :?>D:3?@  =;D>%@A? SUMA VA VA NORMALI,AD NORMALI,ADO O

+,++2

8

,22

8

,222

8

,222 V% 12, :12, seg3 0

2.2. DETE TERM RMIN INAC ACIÓ IÓN N DE LA PO POTE TENC NCIA IA APR PROX OXIM IMAD ADA A DE LO LOS S T.P. PL PLAN ANT TA 2.2. DE INDUSTRIAL &ara saber el ti!o de demanda de la !lanta industrial se usó la siguiente formula(  D prim−max =k c ∙ k  p ∙ D seg−max

onde(  !rim8ma'( emanda m"'ima del consumidor   c( relación de transformación del :3   !( relacion de transformación del &3 seg8ma'( emanda m"'ima medida en el secundario  D prim−max =k c ∙ k  p ∙ D seg−max=5 ∙

25000 115

 D prim−max =1956,52 kW GD − MT 

∙ 1,8 [W   ]]

 

%#ora como es ;873 $ seg?@7%= &%@% L% %&LA:%:AB>  3%@ %@A5 A5%= %= &% &%@% @% A=3@ A=3@ACD: ACD:A?>, A?>, de la e' su!e su!erinte rintenden ndencia cia de electricid electricidad, ad, se deben deben medir medir los siguientes !ar"metros( -

&otenciaemanda0 m"'ima &otenciaemanda0 &otenciaemanda0 de !unta nergía actia en cada bloque #orario nergía reactia demandada

&ara lo cual se escoge un medidor electrónico digital

Para el !"#$%! &e la '!'("a &e -!)e"(al &el %e&(&!r: =eg 3@?>A:? A:? A;A3%L :?>D:3?@  =;D>%@A?

SUMA VA VA NORMALI,AD NORMALI,ADO O

,22

8

,2)

8

 

,2) V% 12, &12, seg3 0

2.. VERI VERI*ICA *ICACIÓN CIÓN DE LOS LOS CONDUCTO CONDUCTORES RES SECUN SECUNDARIO DARIOS S DE LOS LOS TC/S TC/S %naliamos el caso !ara 2 elementos $ un conductor de retorno. Las !otencias !ara la bobina de corriente son( &* +,+1E F*+ V% =:3*12, V% normali normaliado0 ado0 Valor que #allando en tablas nos da el alor de la im!edancia G 3:*+, H RC =

 X C =

2 ∙ PCT  2

 I 

 =

2 ∙ QCT  2

 I 

 =

2 ∙ 0,01 2

5

  =0,0008 [ Ω ]

2∙ 0 5

2

  =0 [ Ω ]

2

√ 

2

r max = 12   N −( 3 X C − 3 RC )

√ 

6

−( 3 RC +

3 X C )

12 12 ∙ 0,5 −( 3 ∙ 0−√ 3 ∙ 0,0008 ) −( 3 ∙ 0,0008 + √ 3 ∙ 0 ) = √  2

2

r max

√ 

6

r max =0,288 [ Ω ]

r =5,22

[ ]

 Ω ∙ 0,020 [ km ] =0,1044 [ Ω ] km

 

r max > rCump!e"#

4

 

VERI*ICA *ICACIÓN CIÓN DE LOS LOS CONDUCTO CONDUCTORES RES SECUN SECUNDARIO DARIOS S DE LA TP 2.0. VERI =eg3 oltaIe secundario de los 3ransformadores de &otencial es 11 V. l alor de ɛ*+.1J esto !or las caídas de tensión en el conductor segundario0. La !otencia a!arente en el medidor electrónico es( =* +,+1 V%  !ara el criterio de dos elementos $ un conductor de retorno. =

r max

 ∙ U  U  0,001∗115   115 ∙  = ∙ = 551,04 [ Ω ] 2,4 $ 2,4 0,01

ɛ

r =5,22

[ ]

 Ω ∙ 0,020 [ km ] =0,1044 [ Ω ] km

r max > rCump!e"#

 

:omo la condición se cum!le, entonces el conductor est" bien dimensionado. dimensionado.

2.. ESPE ESPECI*I CI*ICACI CACIÓN ÓN DE DE LOS LOS TRANS* TRANS*ORMAD ORMADORES ORES DE MEDID MEDIDA A &lanta Andustrial( k  p =25000 / 115

k c = 25 / 5

 

iagrama de cone'ión de :3s $ &3s al medidor %l!#a &lus# U 1=25000 [ V ]

 

U 2=115 [ V ]

2..1. ESPECI ECI*I *ICAC CACIÓN IÓN DE LOS TC 2..1. ESP =egormaliando seg3( A1n*M%

 

 !or tanto debe cum!lir la condición 1+JA1nNA28min M,N16.14

&or tanto se tiene( k c =

75 5

=15:1

s!ecificación del transformador de corriente( a0 :orrie :orriente nte nom nomina inall !!rim rimari ario( o( A1n*M%  b0 :orriente nominal secundario( secundario( A2n*% c0 @elac @elación ión de de transf transform ormaci ación ón del del :3 :3(( k c =

d0 e0 f0 g0 #0 i0  I0

75 5

:lase :lase de e'actitud e'actitud(( +, +,)) !ara !ara tarifa tarifación ción00 :arga :arga nnomi omina nal( l( +) :2 :2,/ ,/:, :,+/: +/:12, 12, :orr :orrie ient ntee tOr tOrmi mica ca(( Aterm*M9A1n* M9PM*92 %:o :orr rrie iente nte di din" n"mi mica ca Adin*2,Aterm* 2,P92*14Q12, %&o &ola lari rida dad( d( =us =ustra tract cti iaa 5re reccuenc encia( ia( 66++ >iel de aislamiento( aislamiento(

U1" V 2 )4,)

Pr$e'a "!%("al a 3re$e"(a 3re$e" (a "!%("al V e3(ae# + M+

O"&a -le"a 14256 $# V re#)a 1+ 2++

0 %ltura %ltura ddee aisla aislamie miento nto(( )+++ )+++ msnm msnm l0 Ds Dso( o( AAns nsta tala laci cion on a llaa in inte ter! r!er erie ie m0 :a :anti ntidad dad(( 2 !ie !iea ass

2..2. 2..2. a0  b0 c0 d0 e0 f0

ESPECI*I ESPECI *ICAC CACIÓN IÓN DE DE LOS LOS T.P T.P 3ensi nsión ón !rima !rimaria ria no nomin minal( al( 2+++ 2+++ V V-3ensión 3ensión secund secundaria aria nominal( 11 11 V@ela @elación ción de ttransf ransformac ormación ión nnomina ominal( l( 2 2+++/1 +++/11 1 :lase :lase de e'actitud e'actitud(( +, +,)) !ara !ara tarifa tarifación ción00 :arg :argaa nom nomin inal al(( & &12 12, , &ote &otenc ncia ia tOrm tOrmic ica( a( :one'ión 5ase85ase * 1,)2&n* 1,)2P12,*16 1,)2P12,*16,E,E:one'ión 5ase83ierra * ),&n* ),P12,*4),M ),P12,*4),MEEg0 >ie >iell de aisl aislam amie ient ntoo U1" V 2

Pr$e'a "!%("al a 3re$e"(a 3re$e" (a "!%("al V e3(ae# +

O"&a -le"a 14256 $# V re#)a 1+ 6

 

)4,) M+ #0 5r 5rec ecue uenc ncia ia(( 6+ 6+   i0 %ltu %ltura ra ddee inst instal alac ació ión( n( ))++ ++++ ms msnm nm  I0 Dso( % la inter!erie 0 :a :ant ntid idad ad(( 2 !i !ie eas as

2++

2.7. ESPECI*I ESPECI*ICACI CACIÓN ÓN DEL MEDI MEDIDOR DOR DE LA PLAN PLANTA TA INDU INDUSTRI STRIAL AL =e utiliara el medidor electrónico marca %L&% &lus 7eter 7edidor lectrónico FCo''''01

Las características de medición mencionados en ca!ítulo 2.1 son( - Línea trif"sica de 7edia 3ensión, 3res fases sin neutro nRlementos*)81*2 entos*)81*2 elementos0 elementos0 - Dso de un 7edidor lectrónico igital con discriminación de bloque #orario. 28 l an"lisis de realia sego >omi mina nall1. U  =115 [ V ] n

 b0 :orriente nominal.   c0 >< >R de elementos* elementos* 2 d0 >u >ume mero ro ddee ##il ilos os..  >R de #ilos*) e0 :l :las asee de e'a e'act ctit itud ud2. Eit# Load * S+(2 T +(++10J f0 :o :one ne'i 'ión ón Ante Antern rnaa Linea8:arga g0 3i!o ddee regi regist stro ro @egistrador igital8is!la$

An*%-

,

Ama'*2+%-

2.8. SELE SELECCIÓ CCIÓN N DE DE INSTR INSTRUMENT UMENTOS OS DE CA CAT9 T9LOGO LOGOS S 2.8.1. TRAN 2.8.1. TRANS*OR S*ORMADOR MADORES ES DE POTENC POTENCIAL IAL Y CORRIE CORRIENTE NTE TRANS*ORMADORES DE POTENCIA:  >o e'iste en cat"logos cat"logos

TRANS*ORMADORES DE CORRIENTE

M

 

18=e erifica que el rango de o!eración del medidor esta establecido !or el catalogo del 7edidor %L&% & &LD= LD= 3742S21Q2:. %ne'o %ne'o ?!erating @anges.. 28s!ecificadoo seg?@7%= >?@7%= &%@% L% %&LA:% %&L A:%:AB :AB> >  3%@A5% @A5%=  A=3@A A=3@ACD: CD:A?> A?>,, de la e' =u!eri =u!erinte ntende ndenci nciaa de lectr lectrici icidad dad,, deber"n !agar !or el suministro de electricidad la tarifa com!uesta !or los siguientes cargos( - Dn cargo de !otencia de !unta, a!licado a cada E de !otencia de !unta a facturar en 7.3.X e'ista o no consumo de energía. - Dn cargo de e'ceso de !otencia fuera de !unta, corres!onder" a la diferencia entre la ma$or  de las !otencias m"'imas registradas mensualmente en #orario Yfuera de !untaZ con res!ecto a la Y!otencia de !untaZ facturada. f acturada. s decir, el Ye'ceso de !otencia fuera de !untaZ solo es considerado en la factura, si la !otencia m"'ima #istórica fuera de !unta es ma$or que la !otencia de m"'ima #istórica de !unta. “EN EL PROYECTO REALIZADO NO EXISTIRA EXCESO DE POTENCIA FUERA DE PUNTA” 

9

 

a0 M=)!&! &el >l$l! &el !#)! -!r ar?! &e e"er?@a( 3eniendo los datos de emanda en el secundario de los 3:[s $ necesitando los alores de demanda en el !rimario de los 3:[s 3:[s.. se realia la siguiente o!eración(  D primari%= k c k  p D secun&ari%  Este c"lculo se realiara !ara todo los alores del secundario de demanda las 24 #oras01.

MEDICIONES DE DEMANDA SECUNDARIO ata

 

7%>%

ora

PRIMARIO 7%>%

%:3AV% %:3AV% E0 ! c E +1/+1/2++Q ++(++(++ +,6 +1/+1/2++Q ++(1(++ +,6 12+ 2 144 +1/+1/2++Q ++()+(++ +,6 12+ 2 144 +1/+1/2++Q ++(4(++ +,6 12+ 2 144 +1/+1/2++Q +1(++(++ +,6 12+ 2 144 3eniendo la demanda en el !rimario calculamos la energía consumida en 1 min que corres!onde a +.2 #, donde2(

18=e es!ecifica todo el c"lculo en la !resentación del arc#io 3rifasico e'cel0 28=e #ace referencia a la conersión conersión de los 1 min en #oras $ a todo el c"lculo en la !lanilla 'cel.

 P=0.25∗ D prim [ kW' ]

&@A7%@A? 7%>% %:3AV%

3A7&?

>@;A% %:3AV%

E

#oras

E#

144

+,2

)6

144 +,2 )6 144 +,2 )6 1 =eg