Informe Estudio de Carga en fabrica de embutidos Venezuela

, C.A. Rif: J-31718283-9

Av. Francisco de Miranda, Edif. Centro Seguros la Paz, Ala Oeste, Piso 7 Local O71-O73, la California-Caracas Telf.: (0212)2325128

(0416)-6716885, (0416)-6716884 E-mail: [email protected] www.sprmap.com.ve

Código : 025-15

Lugar Fecha: Los Teques, 22/07/2015

Referencia:

Estudio de carga en banco de

transformadores de instalaciones eléctricas

industriales en Jamones Curados Jacusa S.A.

Reciban un cordial Saludo, sirva la presente para entregar informe técnico sobre medición de

Parámetros electricos para estudio de carga en banco de transformadores principal, perteneciente

a las instalaciones de Jamones Curados Jacusa S.A. mediante imágenes térmicas.

Sin más a que hacer referencia, se despide atentamente.

_________________________________

Ing. Richard Sánchez Director de Proyectos y Servicios

[email protected] 0416-6716884 / 0212-2325128

A: Ing. Moisés Muñoz De: Richard Sánchez

Compañía: Jamones Curados Jacusa S.A. De: SPARMAP C.A

Correo: [email protected] Correo: [email protected] [email protected]

Teléfonos: 0212-3004300 / 04262333403 0212 4177876 / 2325128

mailto:[email protected]




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INFORME TÉCNICO

ESTUDIO DE CALIDAD

DE ENERGIA TABLERO PRINCIPAL

Jamones Curados Jacusa S.A.

Los Teques – Edo Miranda,

Venezuela.

Julio 2015

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CONTENIDO

INFORME TÉCNICO ............................................................................................................................... 2

Contenido ......................................................................................................................................... 3

INFORME TÉCNICO ............................................................................................................................... 4

1.1 Objetivo ................................................................................................................................. 4

1.2 Metodología de investigación: .............................................................................................. 4

1.3 instrumento de medición utilizado: ...................................................................................... 4

1.4 Presentación de resultados. .................................................................................................. 5

1.4.1 Banco de transformadores en caseta. ........................................................................... 5

1.4.2 Fecha de Medición: ........................................................................................................ 6

1.4.3 VOLTAJE DE LÍNEA A NEUTRO (valores medios) ............................................................ 7

1.4.4 VOLTAJE DE LÍNEA A NEUTRO (valores máximos) ......................................................... 9

1.4.5 CORRIENTES DE LÍNEA (valores medios) ...................................................................... 10

1.4.6 CORRIENTES DE LÍNEA (valores mínimos) .................................................................... 10

1.4.7 CORRIENTES DE LÍNEA (valores máximos) ................................................................... 11

1.4.8 POTENCIA ACTIVA ........................................................................................................ 13

1.4.9 POTENCIA REACTIVA .................................................................................................... 14

1.4.10 Potencia Aparente ........................................................................................................ 15

1.4.11 Factor de Potencia ........................................................................................................ 16

1.4.12 Porcentaje de THD (Total Distorsión Armónica) de Tensión ....................................... 17

1.4.13 Porcentaje de THD (Total Distorsión Armónica) de Corriente ..................................... 18

1.4.14 Propuesta para la compensación del factor de potencia. ........................................... 19

1.4.15 Propuesta del banco de condensadores para compensar los reactivos existentes .... 19

1.4.16 Factor de potencia Antes y Después ............................................................................ 20

1.5 Conclusiones ........................................................................................................................ 22

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INFORME TÉCNICO

1.1 OBJETIVO

Realizar medición de parámetros eléctricos de consumo de energía a la salida de banco de

transformadores eléctricos principal del cliente.

1.2 METODOLOGÍA DE INVESTIGACIÓN:

Toma de muestras de parámetros eléctricos mediante analizador de redes.

Inspección Visual de conexiones.

Mediciones de voltaje y corriente.

1.3 INSTRUMENTO DE MEDICIÓN UTILIZADO:

Analizador de redes Fluke 1735

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1.4 PRESENTACIÓN DE RESULTADOS.

Este informe incluye las mediciones de tensiones, corrientes, potencias activas, potencias reactivas,

potencias aparentes, factor de potencia y porcentaje de la tasa de distorsión armónica (THD) en

tensión y corriente.

El levantamiento de la información se realizó con analizador de redes de la casa Fluke 1735. El

procesado de los mismos se hizo empelado en software Excel de Microsoft.

1.4.1 BANCO DE TRANSFORMADORES EN CASETA.

Ficha Técnica: Banco de transformadores

Capacidad: 3x167kVA

Tipo de enfriamiento: OA (Oíl Natural). Auto refrigerado en baño de aceite,

Clase: 65 ºC

Voltaje AT: 13800V

Voltaje BT: 120/240V

Conexión AT: Fase-Tierra (YT)

Conexión BT: 3 hilos

Ubicación: Caseta de subestación principal.

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Vista general del banco de transformadores

1.4.2 FECHA DE MEDICIÓN:

Desde:

01/07/2015 a las 10:12:29 am

Hasta:

03/07/2015 a las 10:11:09 am

Intervalos de medición de puntos:

0min 40seg (40seg)

Importante:

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En este estudio, se manejan 3 muestras de todos los datos cada 80 segundos, estos valores son; valor

máximo, valor medio y valor mínimo. El total de muestras tomadas de cada una de las variables son

4319. Por la importancia de ver los valores picos, los valores promedios y los mínimos estaremos

mostrando 3 graficas de cada valor, como se podrá observar a continuación:

1.4.3 VOLTAJE DE LÍNEA A NEUTRO (VALORES MEDIOS)

Tabla 1. Valores medios de las tensiones línea-neutro en las tres fases.

V Media VL1 (med) VL2 (med) VL3 (med)

Max 122,48 126,14 126,23

Prom 120,19 124,30 124,31

Min 117,36 122,07 121,87

Figura 1. Curva de voltaje de línea a neutro durante 2 días (valores medios).

Normalmente se espera que el voltaje entre línea-neutro promedio sea de 220V, en la medición

realizada podemos observar que el voltaje en la gráfica de valores medios siempre está cercana a este

voltaje nominal, vemos una pequeña anormalidad en el voltaje de la línea 1, que durante toda la

medición se encuentra por debajo del voltaje de la línea 2 y la línea 3 por una diferencia aproximada

de 4,3V. Asumimos que dicha falla se debe al problema existente en el cable de neutro conectado al

transformador 1, aunque no es una diferencia importante desde el punto de vista de voltaje.

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VOLTAJE DE LÍNEA A NEUTRO (valores mínimos)

Tabla 2. Valores mínimos de las tensiones línea-neutro en las tres fases.

V Min VL1 min VL2 min VL3 min

Max 122,24 125,91 126,04

Prom 119,48 123,71 123,66

Min 96,25 104,78 100,53

Figura 2. Curva de voltaje de línea a neutro durante 4 días (valores mínimos).

Se observa claramente que hubo una falla puntual en el suministro eléctrico, donde vemos que el

valor de voltaje en las tres fases cercano a los “cien” voltios. Dicha falla puede deberse a tres razones

las cuales deben ser revisadas, la primera pudo ser a una falla en el suministro eléctrico por parte de

CORPOELEC, la segunda una arranque de algún equipo durante ese instante que ocasionará una caída

de voltaje instantánea de esa magnitud y como ultima razón pudiera ser ocasionada a posibles fallas

en los transformadores por sobre carga de los mismos.

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1.4.4 VOLTAJE DE LÍNEA A NEUTRO (VALORES MÁXIMOS)

Tabla 3. Valores máximos de las tensiones línea-neutro en las tres fases.

V Max VL1 VL2 VL3

Max 123,19 126,82 126,74

Prom 120,46 124,54 124,56

Min 117,85 122,61 122,50

Figura 3. Curva de voltaje de línea a neutro durante 4 días (valores máximos).

Se observa un instante en el que el voltaje se eleva hasta llegar a 126,8V en la línea 2 siendo este el

peor de los casos, es importante aclarar que es un rango aceptable ya que esta dentro de un ±10% el

Voltaje nominal (Voltaje nominal 120V).

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1.4.5 CORRIENTES DE LÍNEA (VALORES MEDIOS)

Tabla 4. Valores medios de las corrientes de línea

Corrientes IL1 IL2 IL3 IN

Max 1362,00 1482,96 1495,09 57,55

Prom 1038,11 1137,52 1137,28 25,02

Min 704,86 793,36 779,18 8,18

Figura 4. Curva de corriente de línea durante 4 días valores medios

En la figura 4 podemos observar que las corrientes promedios siguen la misma onda de repetición

diaria de funcionamiento, el desbalance existe mas no es tan significativo. Podemos observar como la

línea 1 tiene una corriente menor aproximadamente 100amp con relación a las otras dos líneas, que

se pudiera corregir aunque en términos generales se puede considerar que trabaja bien. Los cables

instalados en la actualidad no están diseñados para transmitir la corriente que se observó durante el

estudio de calidad de energía. Se recomienda colocar cables acordes, mínimo 4 cables #500 por cada

fase.

A continuación veremos las corrientes observadas al tomar la muestra de los valores mínimos.

1.4.6 CORRIENTES DE LÍNEA (VALORES MÍNIMOS)

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Tabla 5. Valores mínimos de las corrientes de línea

Corrientes IL1 min IL2 min IL3 min IN min

Max 1313,32 1438,91 1446,27 52,64

Prom 1002,38 1099,48 1098,74 21,84

Min 679,09 753,00 752,32 7,64

Figura 5. Curva de corriente de línea durante 4 días valores mínimos

En la figura 5 podemos constatar la seriedad del problema existente ya que en la gráfica anterior nos

muestra que las corrientes mínimas tienen un promedio cercano por encima de los 1000A que se

observaron durante los dos días del estudio realizado, por lo tanto se confirma que el cable que se

debería usar por cada fase es 4 cables #500, se observa de nuevo como la corriente de línea 1 está por

debajo de la línea 2 y línea 3 por aproximadamente 100amp, como lo comente anteriormente es un

valor que pudiera mejorarse con un balance de las cargas aguas abajo, aunque este pudiera estarse

dando debido al problema visto en el cable de neutro del transformador1.

1.4.7 CORRIENTES DE LÍNEA (VALORES MÁXIMOS)

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Tabla 6. Valores máximos de las corrientes de línea

Corrientes IL1 IL2 IL3 IN

Max 1643,59 1798,64 1766,05 202,77

Prom 1169,29 1273,25 1273,72 30,42

Min 722,32 793,36 795,55 8,86

Figura 6. Curva de corriente de línea durante 4 días valores máximos

En la figura 6 podemos observar como al arrancar los equipos y cargas importantes conectadas a la

red se alcanza un máximo de 1798Amp en la línea 2, para el cálculo real de los conductores debemos

usar el peor de los casos, que en corriente seria este, y los conductores para poder transmitir dicha

corriente seria 5 cables #500 por cada fase

El comportamiento de las tres líneas es muy similar durante toda la medición.

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1.4.8 POTENCIA ACTIVA

Tabla 7. Valores máximos, promedios y mínimos de la potencia activa total en el sistema.

Pot Act Min Pot Act Med Pot Act Max

Max 450,72 465,76 533,11

Prom 347,52 362,08 399,04

Min 244,29 254,99 262,18

Figura 7. Curva de potencia activa (KW) durante 2 días

La potencia activa representa, en realidad, la potencia útil medida en Watios (W) de la

edificación, es decir, la energía que realmente se aprovecha cuando se pone a funcionar un equipo

eléctrico y realiza un trabajo. Estos equipos pueden ser neveras, motores, luminarias, etc.

En cuanto al estudio, se aprecia que el comportamiento de la carga es similar cada día,

durante los 2 días, bastante cíclico, el color azul representa la potencia activa máxima la cual alcanzo

533,11W, la potencia activa media es la de color rojo y la potencia activa mínima es la de color verde

la cual alcanzo un mínimo durante la medición de 244,29W

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1.4.9 POTENCIA REACTIVA

Tabla 8. Valores máximos, promedios y mínimos de la potencia reactiva total en el sistema.

Pot Reac. Min Pot Reac Med Pot Reac. Max

Max 248,96 264,16 366,64

Prom 177,33 184,61 225,80

Min 109,64 119,13 124,71

Figura 8. Curva de potencia reactiva (KVAR) durante 4 días

La potencia reactiva es la consumida por los motores, transformadores y todos los dispositivos

o aparatos eléctricos que poseen algún tipo de bobina para crear un campo electromagnético. Esas

bobinas, que forman parte del circuito eléctrico, constituyen cargas para el sistema eléctrico que

consumen tanto potencia activa como potencia reactiva y la eficiencia de su trabajo depende el factor

de potencia.

En las mediciones realizadas durante 2 días en sus instalaciones, se puede observar el

consumo máximo de hasta 366,64KVAr. Esta potencia tiene presencia de picos elevados. Y esta

bastante alta en comparación con la potencia activa, lo cual hará que el factor de potencia este por

debajo de 0.9 como se mostrara más adelante.

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1.4.10 POTENCIA APARENTE

Tabla 9. Valores máximos, promedios y mínimos de la potencia aparente total en el sistema.

Pot Aparente Min Pot Aparente Med Pot Aparente Max

Max 510,09 525,80 625,27

Prom 393,93 407,35 454,58

Min 273,31 284,81 292,88

Figura 9. Curva de potencia aparente (KVA) durante 4 días

La potencia aparente es la suma, según el teorema de Pitágoras, de la potencia activa y la

reactiva. Estas dos potencias representan la potencia total que se toma de la red de distribución

eléctrica, que es igual a toda la potencia que entregan los transformadores en su fábrica. Estas

potencias se transmiten a través de las líneas o cables de distribución para hacerla llegar hasta los

consumidores.

En las mediciones realizadas durante los 2 días, se obtuvo un máximo de 635,27KVA, Lo cual

hace ver que sus transformadores de 3x167KVA estén por debajo de su consumo real. Su red está

haciendo trabajar los transformadores hasta un máximo valor del 126% de su capacidad nominal.

Debe aumentar la capacidad de sus transformadores o instalar un conjunto de transformadores

independizando la acometida de la fábrica. Los transformadores deberían trabajar a un 80% de su

capacidad nominal por ende la capacidad instalada en sus transformadores debería ser de 750KVA.

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1.4.11 FACTOR DE POTENCIA

Tabla 10. Valores mínimos del factor de potencia actual en el sistema.

FP actual

Max 0,90

Prom 0,86

Min 0,79

Figura 10. Curva de factor de potencia durante 4 días

Tanto en la tabla 10 como en la figura 10, se puede observar que en promedio, el factor de potencia es

de 0,86 y alcanza un máximo de 0,90. Según la Resolución 75 del MPPEE, sólo los usuarios

industriales, comerciales y oficiales con cargas superiores o iguales a doscientos kilovoltioamperios

(200 kVA) están obligados a mantener un factor de potencia superior a 0,9.

En este caso, la resolución aplica en su fábrica ya que están teniendo consumos por encima de los

200KVA, y en la medición se observa que estamos por encima de 200KVA en todo momento.

Lo importante de la instalación de un banco de condensadores para tener el factor de potencia

siempre por encima de 0,9 (como es exigido) con lo que bajaríamos el consumo de la potencia

aparente, la corriente en la acometida también disminuiría y se aportaría a CORPOELEC un consumo

más limpio, con una potencia reactiva mucho más baja.

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1.4.12 PORCENTAJE DE THD (TOTAL DISTORSIÓN ARMÓNICA) DE TENSIÓN

Tabla 11. Valores máximos de distorsión armónica total en cada una de las fases.

THDV THDV L1 THDV L2 THDV L3

Max 7,30 6,80 6,30

Prom 4,73 4,62 4,34

Min 3,20 3,30 3,00

Figura 11. Curva de porcentaje de total de distorsión armónica max de tensión

Según la norma IEEE 519, el porcentaje de distorsión armónica de la oda de tensión línea-línea debe

ser máximo del 5%. Sin embargo, el equipo sólo nos indica los valores línea-neutro, no obstante, de

igual forma se aplicará el mismo criterio.

En la figura 11 se aprecia que el comportamiento de este parámetro en su gran mayoría está por

debajo del 5%, sólo viéndose alterado en los momentos donde trabaja un equipo específico que hace

elevar dicho valor. Los valores máximos obtenidos son de una distorsión del 7,3% la cual nos hace

estar fuera de la norma IEEE 519.

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1.4.13 PORCENTAJE DE THD (TOTAL DISTORSIÓN ARMÓNICA) DE CORRIENTE

Tabla 12. Valores máximos de distorsión armónica total en cada una de las fases.

THDA THDA L1 THDA L2 THDA L3

Max 6,30 5,10 5,50

Prom 2,73 2,65 2,58

Min 1,20 1,30 1,20

Figura 12. Curva de porcentaje de total de distorsión armónica max de corriente

Según la norma IEEE 519, el porcentaje de distorsión armónica de la oda de corriente debe ser

máximo del 5%.

En la figura 12 se aprecia que el comportamiento de este parámetro en su gran mayoría está por

debajo del 5%, sólo viéndose alterado en pocos instantes. Los valores máximos obtenidos son de

una distorsión del 6,30% la cual nos hace estar fuera de la norma IEEE 519.

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1.4.14 PROPUESTA PARA LA COMPENSACIÓN DEL FACTOR DE POTENCIA.

Para la propuesta se determina la curva ideal de compensación aplicando las ecuaciones que se

muestran a continuación.

Donde: es la potencia reactiva final medida en VAR

la potencia activa de la planta medida en Vatios

es la potencia reactiva de la capacitancia que permitirá mantener el

factor de potencia en 0.9 en todo instante.

La curva de ideal de compensación de reactiva se muestra en color azul en la siguiente figura.

Figura 13. Curva ideal de compensación

1.4.15 PROPUESTA DEL BANCO DE CONDENSADORES PARA COMPENSAR LOS REACTIVOS EXISTENTES

A continuación se presenta la propuesta, con la cual compensaremos los reactivos actuales

existentes.

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Figura 14. Propuesta banco de condensadores.

1.4.16 FACTOR DE POTENCIA ANTES Y DESPUÉS

El factor de potencia antes y después de compensar los reactivos se muestra en la figura 15 y hace

ver cómo podemos mantener el factor de potencia por encima de 0.9 según lo establecido en la

Gaceta Oficial de la República Bolivariana de Venezuela Nº39.694

TOTAL= 210 KVAR

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Figura 15. Factor de potencia antes(rojo) y después(azul) de compensar con

el banco de condensadores.

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1.5 CONCLUSIONES

Se debe revisar los conductores aguas abajo de los transformadores ya que están sobrecargado

los cables, lo que ocasiona recalentamiento y problemas que pueden ir hasta el colapso del

sistema eléctrico en su fábrica.

Se debe cambiar los transformadores por unos de mayor capacidad, se recomienda una capacidad

de transformación de 750KVA.

Se está recomendando la instalación de un banco de condensadores con el cual quedarían dentro

de lo exigido en la actualidad por CORPOELEC.

Se debe realizar un mantenimiento en la sub estación eléctrica profundo mientras se realizan las

correcciones antes recomendadas.

De ser posible se recomienda tener la sub estación con un equipo de aire acondicionado que evite

el deterioro de la sub estación por problemas de calentamiento.

De no ser posible instalar unos transformadores nuevos de 750KVA se recomienda solicitar una

nueva acometida donde se independicen parte de las cargas conectadas a la red, dicha

independización debe tener un transformador de 3x100KVA, y un buen mantenimiento en los

transformadores actuales de 3x165KVA.

Todos los datos anteriores son los de Jamones Curados Jacusa S.A. ubicado en Sector Los Alpes, Los

Teques, Estado Miranda, en los transformadores de su acometida principal.

________________________ Ing. Electricista

Alejandro Uzcátegui SPARMAP C.A.

CIV. 216709

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