Partes de Una Planta de Emergencia y Su Operacion

7/25/2019 Partes de Una Planta de Emergencia y Su Operacion

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UNIVERSIDAD TECNOLOGICA

SANTA CATARINA

ACTIVIDADES 2 PARCIAL

PARTES DE UNA PLANTA DE EMERGENCIA Y

MANTENIMIETO

ELECTRICIDAD INDUSTRIAL

ING. JUAN FRANCISCO CEPEDA VILLARREAL

NOMBRE : JUAN GABRIEL DOMINGUEZ ORTEGA GRUPO: 7D

MATRICULA: 6475 FECHA: 29!"!5


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PLANTAS DE EMERGENCIA

Las plantas de emergencia son de vital importancia dentro de una industria o institucindonde se requiere mantener un suministro de energa continuo o donde el equipo omaquinaria no deba suspender su proceso. Tambin pueden ser utilizadas donde no haya

suministro de energa. La funcin primordial de las plantas de emergencia es suministrarenerga cuando falla el sistema principal de alimentacin elctrica como el de la Compaade Luz y uerza del Centro o el de la Comisin ederal de !lectricidad. "or lo que esimportante que por el tipo de actividad o funcin que desempea no se interrumpa elservicio# es as como las plantas son comunes en hospitales# hoteles# cines# teatros# centroscomerciales# etc.

FIG. 2 PLANTA DE EMERGENCIA TPICA

$e la misma manera# cuando hay una falla en la lnea comercial la planta tarda en transferira la carga entre uno o varios minutos. %&u pasa durante ese tiempo' (l slo tener unaplanta de emergencia# su equipo delicado e informacin quedan desprotegidos# slo bastanunos cuantos segundos para quemar computadoras# discos duros o parar una lnea deproduccin. !s por esto que una solucin integral se compone tanto de una planta deemergencia que# ante la ausencia de energa elctrica# le permita operar durante largostiempos de respaldo a ba)os costos# como de un *istema de !nerga +n interrumpidaque#ante cualquier eventualidad que se presente en la lnea comercial# le proporcione protecciny seguridad para sus equipos e informacin.

"or lo general las plantas de emergencia pueden tener un uso continuo hasta de , horas ypermitir de forma eventual sobre cargas por lapsos de - hasta hora# siempre y cuando noe/ceda al 0 o 102 de su capacidad. !s importante recordar que las plantas de emergenciasolo deben alimentar aquellos servicios de mayor importancia3 por lo que se debe hacer uncenso sobre las cargas que se deben mantener en operacin continua cuando se interrumpela alimentacin de la compaa suministradora.
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Como se menciono anteriormente# la funcin de las plantas de emergencia es la deproporcionar energa a las cargas estrictamente de emergencia o cargas principalesinstaladas# y por lapsos relativamente cortos. *u capacidad queda comprendida entre 40 y000 56# y por lo general son accionadas por motores de combustin interna de diesel#gasolina o gas.

!l tamao del generador y el motor de combustin se determina en funcin del valor de lacarga que se debe absorber durante una interrupcin en el servicio normal. Tambin el tipode combustible para el motor impulsor queda determinado por la carga# y las restriccionesnormativas en el lugar de la instalacin# la localizacin del grupo moto7generador# yalgunos otros aspectos.

FIG. 3 PLANTA DE EMERGENCIA A GASOLINALa planta de emergencia est8n constituida principalmente por un grupo motor 9 generador#el motor normalmente es de combustin interna# el tamao del motor generador sedeterminara en base al valor de la carga instalada# tambin el tipo de combustible para elmotor impulsor quedara determinado por la carga3 as como la localizacin de la planta yotros aspectos.


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FIG. 4 VISTA DE LAS PARTES PRINCIPALES DE UNA PLANTA DE EMERGENCIA

Los sistemas de emergencia tienen la funcin de suministrar energa cuando falla el sistemaprincipal de alimentacin de energa elctrica3 y es importante que por el tipo de actividad ofuncin que se desempee no se interrumpa el servicio3 es as como las plantas deemergencia son comunes en: hospitales# hoteles# teatros# cines# industrias de procesoscontinuos# etc.

"ara plantas de emergencia de alta capacidad# dentro de su rango# se prefiere el diesel comocombustible# por ser relativamente econmico3 ser menos inflamable# y tener un mayorpoder calorfico que otros combustibles.

"lantas de !mergencia de hasta 0056 9 ;asolina"lantas de !mergencia de hasta "?1. La velocidad# que dependiendo del n@mero de polos del generador da la frecuencia3

pudiendo ser por e)emplo# de #100 A"B ( #,00 A"B# para generar a 0 >z.4. La cilindrada# que se refiere al volumen que admite cada cilindro cuando succiona

aire3 multiplicado por el n@mero de cilindros de la m8quina.D. !l di8metro que tienen los cilindros y su desplazamiento. =Carrera?


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CLASIFICACIN DE LAS PLANTAS DE EMERGENCIA

a)"or el tipo de combustible: ;as L"# ;asolina# $iesel

b)"or su operacin: (utom8tica o Banual

c)"or el tipo de servicio: Continuo y de !mergencia

OPERACIN AUTOMTICA

*e dice que una planta es autom8tica cuando opera por si sola# realizando cinco funciones:(rrancar# "roteger# Transferir carga# Aetransferir carga# "aro# *olo requiere de supervisiny mantenimiento preventivo. *on utilizadas en industrias# centros comerciales# hospitales#hoteles# aeropuertos# etc. !stas plantas se arrancan# paran y se protegen en forma totalmenteautom8tica# supervisando la corriente elctrica de la red comercial. $ichas plantas sonutilizadas slo en servicio de emergencia.

a? Los selectores del control maestro deben estar ubicados en la posicin de autom8tico. !lcontrol maestro es una tar)eta electrnica que se encarga de controlar y proteger el motor dela planta elctrica.

b? !n caso de fallar la energa normal suministrada por la compaa de servicios elctricos#la planta arrancar8 con un retardo de 4 a < segundos despus del corte del fluido elctrico.Luego la energa elctrica generada por la planta es conducida a los diferentes circuitos delsistema de emergencia a travs del panel de transferencia# a esta operacin se le conocecomo transferencia de energa.

c? $espus de 1< segundos de normalizado el servicio de energa elctrica de la compaasuministradora# autom8ticamente se realiza la retransferencia =la carga es alimentadanuevamente por la energa elctrica del servicio normal? quedando apro/imadamente ospitales# Centros Comerciales# (eropuertos# etc.

Las plantas elctricas de emergencia# se utilizan en los sistemas de distribucin modernosque usan frecuentemente dos o m8s fuentes de alimentacin# debido a razones de seguridadyJo economa de las instalaciones en donde es esencial mantener el servicio elctrico sininterrupciones# por e)emplo:

+nstalaciones de hospitales en las 8reas de ciruga# recuperacin# cuidado intensivo#salas de tratamiento# etc.

"ara la operacin de servicios de importancia crtica como son los elevadoresp@blicos.

"ara instalaciones de alumbrado de locales a los cuales acude un gran numero depersonas =estadios deportivos# aeropuertos# comercios# transportes colectivos#hoteles# cines# etc.?

!n la industria de proceso continuo. !n instalaciones de computadoras# bancos de memoria# equipos de procesamiento

de datos# radar# etc.


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FIG. 5 VISTA DE UNA PLANTA DE EMERGENCIA

PARTES DE UNA PLANTA DE EMERGENCIA:

(? ;rupo motor generadorK? Tablero de transferenciaC? Cone/in del generador al tablero de transferencia

$? Tubera de escape de humos del motor!? Chimenea de escape al silenciador? Trampa de condensacin;? 8lvula de drena)e>? Tubera de alimentacin de combustible+? Tanque de combustibleM? Capuchn de ventilacin del tanque de combustible5? 8lvula de llenado del tanqueL? Tanque de reservaB? Tubera de retornoE? Tubo de alivio

H? (cumuladores para e/citacin del generador


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FIG. COMPONENTES DE UNA PLANTA DE EMERGENCIA

SISTEMA ELECTRICO ! ELECTRONICO DE LA PLANTA DE EMERGENCIA

!l equipo elctrico de la planta de emergencia comprende# el tablero de control ytransferencia# el generador elctrico# la batera o acumulador# el alternador# adem8s delcableado o arns correspondiente. La batera almacena energa para alimentar los diferentessistemas elctricos. Cuando el motor est8 en marcha# el alternador# movido por el cigNeal#mantiene el nivel de carga de la batera.

C"#$%"& Ma'($%":Bonitorea el rendimiento del motor y la salida de corriente alterna.controla el encendido y apagado de la planta de emergencia.


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!n el ;enerador Bonitorea el olta)e# (mpera)e# O6Jhora# elocidad y recuencia

Tab&'%" ' C"#$%"& * T%a#(+'%'#c,a:Cuando falla el servicio de alimentacin de energaelctrica de la compaa suministradora# la planta de emergencia puede entrar en formamanual o autom8tica# lo ideal es que sea autom8ticamente# para evitar interrupciones deservicio en casos de urgencias# se usan los interruptores de transferencia# estos son

trif8sicos y est8n dentro de un gabinete con la funcin de alimentar a la carga cuando falleel suministro de la compaa. !l tablero de transferencia es un equipo que permite que laplanta elctrica opere en forma totalmente autom8tica supervisando la corriente elctrica dela red comercial.


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FIG. - TALERO DE TRANSFERENCIA

La capacidad del motor impulsor# y del generador de la planta de emergencia# debe sersuficiente para absorber las cargas definidas como de emergencia3 si se trata de transferir lacarga total al generador# el diagrama de cone/iones# es como el mostrado en el diagramasiguiente:

DIAGRAMA /. CONMUTACIN DE SERVICIO DE ALIMENTACIN;.7 Terminales del ;eneradorE.7 Terminales del *ervicio de la Compaa *uministradoraCuando solo se trata de transferir cargas esenciales al generador de la planta de emergencia#como por e)emplo alumbrado# aire acondicionado# elevadores# centros de procesamiento dedatos# etc. se usa una cone/in como la mostrada en el siguiente diagrama:

DIAGRAMA 2. ARREGLO SICO DE GENERADOR DE EMERGENCIA ! S0ITC1 DETRANSFERENCIA.


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C,%c,$" ' C"#$%"& ' T%a#(+'%'#c,a * Pa%"

(l frente sealizacin luminosa =l8mpara verde de alimentacin normal y ro)a dealimentacin de emergencia? para indicar el estado de suministro o alimentacin a la carga.

!l tablero de transferencia# es un gabinete met8lico# el cual tiene integrado: Pna tar)eta de estado slido# que cumple con la funcin de detectar volta)e en

rangos a)ustables a diferentes valores para la proteccin de equipos contra volta)es=variaciones? incorrectos de operacin tanto en ba)o como en alto volta)e# conoperacin de contactos e indicacin luminosa.

Pna tar)eta de estado slido# que tiene la funcin de procesar 1 tiemposindependientes# a)ustables a diferentes valores de cero a cinco minutos para retardarla retransferencia y paro del motor. Pn cargador de bateras# que est8 diseado paracargar bateras del tipo plomo 8cido.

Pna unidad K8sica de Transferencia =PKT? para alimentar a la carga desde la fuente

de suministro normal o la de emergencia# que dependiendo del volta)e# capacidad decorriente# tipo de operacin# puede ser de varios modelos# entre ellos: Contactores#Termomagnticos# !lectromagnticos.

Pn interruptor de prueba# para simular fallas de energa normal. Pn relo) programador a base de un control electrnico de tiempo que proporciona

un sencillo y econmico control de la planta elctrica# con un programa de horario yda. !l control puede utilizarse como un control de 1D horas o de Q das# paraarrancar a la planta elctrica de manera autom8tica y programada.


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F#c,"#'( '& Tab&'%" ' T%a#(+'%'#c,a

Censar el volta)e de alimentacin. $ar seal de arranque a la planta cuando se presenta una ausencia# ba)o o alto

volta)e sobre el nivel adecuado.

$ar seal al interruptor de transferencia para que haga su cambio =transferencia? Aetardar la retransferencia para dar tiempo de normalizacin por parte de la

compaa suministradora. $ar seal al interruptor de transferencia para que haga su cambio cuando se

normaliza la alimentacin =retransferencia?. Aetardar la seal de paro del motor para lograr un buen enfriamiento del mismo. "rogramar el arranque de la planta para e)ercitarla. "ermitir un simulacro de falla de la compaa suministradora. Aealizar la transferencia de la carga de la red comercial a la planta y viceversa.

=!sta funcin se realiza a travs de la unidad de fuerza# que puede ser del tipocontactores o interruptores# seg@n la capacidad requerida?

$ar la seal a la unidad de fuerza para que haga el cambio cuando se normaliza laalimentacin =retransferencia?

Aetardar la retransferencia para dar tiempo a la compaa suministradora denormalizar su alimentacin.

Aetardar la seal de paro al motor para lograr su enfriamiento. Bandar la seal de paro al motor a travs del control maestro. Bantener cargado el acumulador. "ermitir un simulacro de falla de la compaa suministradora.

G'#'%a"% E&c$%,c": !sta es una de las partes m8s importantes de la planta de

emergencia# ya que es la que produce el volta)e requerido. Pn generador elctrico es unam8quina elctrica rotativa que transforma la energa mec8nica en energa elctrica# ungenerador produce electricidad por la rotacin de un grupo de conductores dentro de uncampo magntico. La energa mec8nica que entra puede provenir de motores decombustin interna# turbinas de vapor# reactores motores elctricos. ( la salida delgenerador se obtiene una !B que se induce en los conductores cuando estos se mueven atravs del campo magntico.

Cuando un conductor# como por e)emplo un cable met8lico# se mueve a travs del espaciolibre entre los dos polos de un im8n# los electrones del cable# con carga negativa#e/perimentan una fuerza a lo largo de l y se acumulan en uno de sus e/tremos# de)ando en

el otro e/tremo n@cleos atmicos con carga positiva# parcialmente despo)ados deelectrones. !sto crea una diferencia de potencial# o volta)e# entre los dos e/tremos delcable3 si estos e/tremos se conectan con un conductor# fluir8 una corriente alrededor delcircuito. Rste es el principio que da base a los generadores elctricos rotatorios# en los queun bucle de hilo conductor gira dentro de un campo magntico para producir un volta)e ygenerar una corriente en un circuito cerrado.


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FIG. GENERADOR TPICO

SISTEMAS MECANICOS AUILIARES O SUSISTEMAS DE PLANTAS DEEMERGENCIA

FIG. / SUSISTEMAS DE UNA PLANTA DE EMERGENCIA


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LOCALI6ACION ! MONTA7E DE UNA PLANTA DE EMERGENCIA

Pn buen servicio de una planta de emergencia# depende en parte de una buena localizacinen la pro/imidad del centro de carga elctrico3 con f8cil forma de abastecimiento decombustible# buena ventilacin e iluminacin# y un correcto monta)e3 lo que requiere de

una cimentacin apropiada.E7EMPLO DE CALCULO DE PLANTA DE EMERGENCIA

!n la instalacin elctrica de un hospital# se efectu el censo de las cargas de emergenciaque no se deben interrumpir3 encontr8ndose en las distintas 8reas de la instalacin lassiguientes cargas:

a? (lumbrado de 0 l8mparas de 00 Satts cJu.#000Sb? !quipo de rayos U# transformador de. 1#000Sc? *ala de quirfano alimentador..........1#000Sd? 1 Botores M.(. de 10 >" f.p V 0.,.1#W,DSe? Botor M.(. de 0 >" f.p V 0.,.Q#D0Sf? 1 Botor M.(. de < >" f.p V 0.,..........Q#D0S

TOTAL -89-8 0ATTS

S"&c,#:$e acuerdo con los datos de las cargas# se puede seleccionar de los los datos de la tabla 1una planta de emergencia con generador de Q< 56# accionado por motor de 1 >"# a #,00A"B# para generar a 0 >z.

La potencia de la planta# se debe especificar a la altura de operacin correspondiente# y a latemperatura m8/ima ambiente# ya que los fabricantes garantizan sus datos de placa# a unaaltura de hasta D0m sobre el nivel del mar# y 41oC de temperatura3 lo que significa que sedeben aplicar factores de correccin dados en tablas o nomogramas por los fabricantes deplantas# cuando el lugar de la instalacin tenga condiciones distintas a las indicadas.


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VENTA7AS DE PLANTAS DE GAS VS PLANTAS DIESEL ! DE GASOLINA

C"($" ' ";'%ac,# ;"% "%a:!n un ao el promedio de ahorro en combustible es deapro/imadamente D02 =!ste dato se basa en un promedio de ,00horas al ao deoperacin?.

a?" @a#$'#,@,'#$": (l no tener bomba de inyeccin# inyectores o componentes en elcarburador# se reduce al mnimo ya que no requiere mano de obra calificada.E+,c,'#c,a a& a%%a#': (l no tener componentes sofisticados en su sistema decarburacin# nos permite el paso directo de gas a la c8mara de compresin haciendo 002seguro el suministro de combustible.C"($" ' ,#($a&ac,#:La caseta del tipo intemperie permite reducir considerablemente estecosto al no requerir cuarto de m8quinas# cimentacin y blinda)es especiales para evitarvandalismo.C"#$a@,#a#$'(: (l ser carburacin a gas# la emisin es muy ba)a hacindola ecolgica yba)a en ruido.R,":La carburacin a gas por ser m8s suave proporciona menores decibeles de ruido.S@,#,($%" ' c"@b($,b&': (l tener tanque estacionario# no hay compromisos conoperarios y riesgos de derrame de diesel o gasolina# ya que la empresa gasera suministrapor medio de un contrato.P%"B%a@a"% ('@a#a&:"ermite mantener en ptimas condiciones todos los componentesdel motor. !sto se programa para que arranque una vez a la semana el da y la hora queusted lo requiera.Ca('$a ,#$'@;'%,' " ac($,ca:!/tiende la vida @til de la unidad# protegiendo el equipo demanos a)enas# polvo# arena# etc. +ncluye el silenciador dentro del mismo equipo. Tienepuertas que se pueden asegurar con llave tambin para evitar el vandalismo en las unidades.La pintura es aplicada en polvo# electrost8ticamente y horneada# retardando el dao delequipo por razones ambientales.X

MANTENIMIENTO PREVENTIVO A PLANTAS DE EMERGENCIA

/.(ntes de encender la planta elctrica revisar:a? Eivel de agua en el radiadorb? Eivel de aceite en el c8rterc? Eivel de agua en celdas de baterad? Eivel de combustible en tanque diarioe? erificar limpieza en terminales de batera.

PUNTOS IMPORTANTES DEL MANTENIMIENTO

/.erificar diariamente:a? Eivel del agua en el radiador.b? Eivel de aceite en el crterc? Eivel de combustible en el tanque.d? 8lvulas de combustible abiertas.e? Eivel de agua destilada en las bateras y limpieza de los bornes.


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f? Limpieza y buen estado del filtro de aire.g? &ue no haya fugas de agua# aceite yJo combustible.h? Hbservar si hay tornillos flo)os# elementos cados# sucios o faltantes en el motor ytableros.

2.*emanalmente# adem8s de lo anterior:a? Hperar la planta en vaco y si se puede con carga para comprobar que todos suselementos operan satisfactoriamente# durante unos treinta minutos por lo menos.b? Limpiar el polvo que se haya acumulado sobre la planta o en los pasos de aire deenfriamiento# asimismo los tableros.

3.Bensualmente: Comprobar todos los puntos anteriores# adem8s:a? Comprobar la tensin correcta y el buen estado de las fa)as del ventilador# alternador# etc.b? Limpiar los tableros y contactos de relevadores si es necesario.c? Hbserve cuidadosamente todos los elementos de la planta y tableros para corregirposibles fallas.

4.Cada


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MANTENIMIENTO PREVENTIVO EN PLANTAS DE EMERGENCIA

La vida @til de los equipos se prolonga con un buen mantenimiento preventivo# que puedeser por horas de traba)o o por tiempo. *e recomienda por lo menos cada 100 horas deoperacin o meses# lo que ocurra primero.

E($' @a#$'#,@,'#$" ;%''#$," c"#(,($' '#:

Cambio de aceite y filtros Cambio de anticongelante Aevisin y medicin de densidad en electrolito de bateras

Aevisin yJo cambio de mangueras y bandas Aeapriete de cone/iones mec8nicas y elctricas ()uste de volta)e y frecuencia as como prueba de protecciones ()uste y reapriete de cone/iones elctricas al tablero de transferencia Limpieza en general =lavado con hidrolavadora? "ruebas en vaci# con carga# en manual y autom8tico


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MANTENIMIENTO CORRECTIVO

Cuando un equipo falla es necesario tener un stocO de refacciones yJo personal capacitadopara resolver cualquier contingencia a cualquier hora# cualquier da# en cualquier lugar.

Eormalmente se presenta que la planta:

no arranca no genera no transfiere# etc.

*in mantenimiento Con mantenimiento

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