UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE HONDURAS · UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE HONDURAS Facultad de Ingeniería Departamento de Ingeniería Eléctrica “Auditoría Energética al

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE HONDURAS

Facultad de Ingeniería

Departamento de Ingeniería Eléctrica

“Auditoría Energética al Instituto Técnico Honduras”

Catedrático:

Dr. Dennis Alberto Rivera

Asignatura:

IE-900 Seminario de Investigación

Sección: 0801

Presentado Por:

Saúl Moisés Vásquez Alvarado 20092001541

Denny Renán Sarmiento 20082000050

Ciudad Universitaria, Diciembre del 2013


Auditoria Energética Instituto Técnico Honduras

Saúl Moisés Vásquez Alvarado Denny Renán Sarmiento

Cel.98982030 Cel.99213901

[email protected] [email protected]

1

AGRADECIMIENTO:

A Dios

A nuestras Familias por tanto amor.

Al Doctor Dennis Rivera por ser nuestro guía y consejero.

A las autoridades de la institución por brindarnos su colaboración en dicha investigación,

en especial a la Ing. Ela Valladares quien fue la que solicito esta auditoría y nos apoyó en

cada etapa de la misma.

A todas esas personas que contribuyeron para que este trabajo fuera posible.




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2

DEDICATORIA:

A Dios todo poderoso por habernos iluminado en cada etapa de nuestras vidas y hacer

posible que realizáramos uno de nuestros más anhelados sueños; por la salud, sabiduría y

la fortaleza espiritual que día a día nos brinda

A nuestros padres con amor, que nuestro triunfo signifique para ellos una verdadera

cosecha ante sus arduos esfuerzos, por el apoyo incondicional que nos brindaron en todo

momento, tanto moral como económicamente. Siendo los pilares que nos soportaron

durante todo este tiempo.

A todos nuestros maestros que contribuyeron en nuestra formación académica para

convertirnos en los profesionales que nuestro país necesita.

A nuestros compañeros, amigos y todas las demás personas que de una u otra manera

contribuyeron en esta etapa de nuestras vidas.

A nuestros lectores que toman en sus manos este humilde trabajo el cual esperamos les sea

de gran utilidad.




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3

INDICE

RESUMEN EJECUTIVO .................................................................................................. 7

INTRODUCCION ............................................................................................................. 9

OBJETIVOS .................................................................................................................... 12

General ......................................................................................................................... 12

Específicos ................................................................................................................... 12

CAPITULO 1 .................................................................................................................. 13

GENERALIDADES ........................................................................................................ 13

1.1 Auditoria energética [5] ..................................................................................... 13

1.1.1 Objetivo de una auditoria energética [5] ........................................................... 13

1.1.2 Importancia de una auditoria energética [6] ...................................................... 14

1.1.3 Eficiencia energética [7] ................................................................................... 14

1.2 Instituto Técnico Honduras [4] ............................................................................... 15

1.2.1 Visión .............................................................................................................. 16

1.2.2 Misión .............................................................................................................. 16

1.2.3 Administración, población estudiantil y oferta academica. ................................ 17

1.3 Circuito eléctrico del ITH ...................................................................................... 17

1.4 Conceptos básicos [1,6] ......................................................................................... 19

1.5 Conexión de los bancos de transformadores [1] ..................................................... 20

1.5.1 Conexión estrella- estrella (Y-y) ...................................................................... 20

1.5.2 Conexión estrella- delta (Y-d) ........................................................................ 21

CAPÍTULO 2 .................................................................................................................. 22

BANCO A ....................................................................................................................... 22

2.1 Descripción ............................................................................................................ 22

2.2 Áreas que alimenta ................................................................................................. 22

2.3 Carga instalada en kW ............................................................................................ 23




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4

2.4 Carga instalada en kVA .......................................................................................... 24

2.5 Ubicación física de la carga .................................................................................... 24

2.6 Consumo histórico anual......................................................................................... 25

2.7 Consumo histórico (L.) .......................................................................................... 26

2.8 Medidor inteligente................................................................................................. 27

2.9 Comportamiento durante un día ............................................................................. 28

2.10 Comportamiento de demanda de potencia mensual ............................................... 30

CAPITULO 3 .................................................................................................................. 32

BANCO B ....................................................................................................................... 32

3.1 Descripción ............................................................................................................ 32





3.6 Consumo histórico anual ........................................................................................ 35

3.7 Consumo historio en lempiras ................................................................................. 36


3.9 Comportamiento durante un día .............................................................................. 38


CAPITULO 4 .................................................................................................................. 42

BANCO C ....................................................................................................................... 42

4.1 Descripción ............................................................................................................ 42





4.6 Consumo histórico anual......................................................................................... 44

4.7 Consumo histórico en lempiras ............................................................................... 45




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5




CAPITULO 5 .................................................................................................................. 51

BANCO D ....................................................................................................................... 51

5.1 Descripción ............................................................................................................ 51





5.6 Consumo histórico .................................................................................................. 54

5.7 Consumo histórico en lempiras ............................................................................... 55




CAPITULO 6 .................................................................................................................. 61

TOTALES ....................................................................................................................... 61

6.1 Carga total instalada kW ........................................................................................ 61

6.2 Carga total instalada en kVA .................................................................................. 62

6.3 Potencia de demanda base del instituto ................................................................... 63

6.4 Consumo histórico del ITH en kWh, kVAh ............................................................ 63

6.5 Consumo histórico del ITH en L/ kWh................................................................ 65

6.6 Factura de Septiembre ............................................................................................ 66

6.7 Lámparas fluorescentes ........................................................................................... 67

6.8 Distribución física de los 4 bancos de transformadores ........................................... 68

CAPITULO 7 .................................................................................................................. 69

DATOS DEL ANALIZADOR DE REDES [2-3] ............................................................. 69

7.1 Descripción del analizador de redes ........................................................................ 69




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6

7.2 Potencia Activa....................................................................................................... 70

7.3 Corrientes de línea .................................................................................................. 72

7.4 Armónicos [2,3] ...................................................................................................... 75

7.5 Tasa de distorsión armónica .................................................................................... 83

7.6 Forma de onda ....................................................................................................... 87

CAPITULO 8 .................................................................................................................. 90

PROBLEMAS ENCONTRADOS .................................................................................... 90

8.1 Desbalance de carga en el banco A ......................................................................... 90

8.2 Acometida subterránea ........................................................................................... 91

8.3 Banco B sin pararrayo............................................................................................. 92

8.4 Neutro presionado por transformador ...................................................................... 93

8.5 Tierra de los bancos de transformadores ................................................................. 94

8.6 Lámparas encendidas sin ser ocupadas ................................................................... 95

8.7 Incorrecto encendido de la iluminación .................................................................. 96

CONCLUSIONES ........................................................................................................... 97

RECOMENDACIONES .................................................................................................. 98

BIBLIOGRAFIA ........................................................................................................... 101

ANEXO A ..................................................................................................................... 102

Notas y solicitudes...................................................................................................... 102

ANEXO B ..................................................................................................................... 116

Facturación ................................................................................................................. 116

ANEXO C ..................................................................................................................... 127

Otros .......................................................................................................................... 127




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RESUMEN EJECUTIVO

En nuestro país, vivimos una crisis energética, razón por la cual debemos hacer un uso

eficiente de la energía eléctrica. Una manera de contribuir a reducir este problema es

realizar auditorías energéticas en entidades gubernamentales tales como ser en este caso el

Instituto Técnico Honduras. Ya que el instituto goza de una tarifa preferencial (Tipo E), lo

que significa que la institución directamente no paga su factura mensual, pero sin embargo

esa factura la paga el Gobierno a la Empresa Nacional De Energía Eléctrica. (ENEE) por

medio de la Secretaria de Finanzas (SEFIN), que generalmente paga con bonos del estado

generando deuda pública con elevados intereses.

Como fin primordial de este trabajo fue llevar a cabo la primera auditoria energética en la

institución, formando un panorama de todas las características energéticas importantes.

Realizando un primer diagnóstico sobre el estado actual de la instalación eléctrica del

colegio y emitir a partir de este diagnóstico recomendaciones para hacer un uso eficiente de

la energía eléctrica, buscando mejorar el desempeño a corto, mediano y largo plazo.

El consumo mensual de la institución en promedio es de 27,303.3 kWh , con un precio de

3.7432 L./kWh (tarifa E) más otros cargos , genera una factura mensual promedio de L.

144,330.84, anualmente un total de L. 1,731,970.05. De toda la potencia consumida al

mes, el 70% es consumido en iluminación.

El colegio tiene una carga instalada trifásica de 558,6 kVA y monofásica de 190.3 kVA,

valores que en kW son equivalentes a 645.3 kW. Siendo la potencia base de operación del

ITH 22 kW, valor que se registra por las noches y madrugadas.




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Partiendo de todos los datos recopilados, las mediciones hechas y demás investigaciones se

identificaron diferentes problemas, siendo quizá el más importante el que se presenta en el

banco A, banco que más energía consume mensualmente, debido a la enorme cantidad de

lámparas que alimenta y estas permanecen encendidas durante la mayor parte del día, razón

por la cual , recomendamos sustituir todas las lámparas T12 por lámparas T8 pues estas

consumen menos energía, lo que evitaría la sobrecarga y disminuiría la factura mensual,

proponemos también seccionalizar los circuitos de iluminación , debido a que en

actualidad en varios talleres se encienden todas las lámparas mediante un breaker, aunque

solo se necesite una parte de la iluminación.

Debemos hacer una observación y es que este banco presenta casi un 20% de sobrecarga

monofásica instalada. Por lo que es necesario llevar a cabo un estudio de eficiencia en la

iluminación, de lo contrario o si aun haciendo un balance de carga todavía presenta

sobrecarga se debe proceder a hacer un traspaso de carga a otro banco de transformadores.




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INTRODUCCION

En la actualidad a nivel mundial estamos viviendo una crisis energética debido a la alta

dependencia de todos los derivados del petróleo. Según datos tomados de la Agencia

Internacional de la Energía (AIE) en el 2009 la demanda de energía primaria era de 12,132

millones de tep (toneladas equivalentes de petróleo), lo cual representa un 33% de la matriz

energética mundial. Esta demanda se espera crecerá un 1.3 % anual llegando a un valor en

el año 2035 de 16,961 millones de tep. Lo alarmante de la situación es la escases de este

valioso recurso y su elevado precio, el cual ha ido en aumento durante los últimos años

alcanzando precios de $ 115 el barril.

Mientras tanto en Honduras un país no productor de petróleo, del total de hidrocarburos

importados un 31% es ocupado para generación de energía eléctrica. Dado que en nuestro

país, la matriz energética está dominada por la producción de energía térmica la cual

representa más de un 63% de toda la energía producida en Honduras. Factor muy

determinante en la economía nacional ya que los precios de los derivados del petróleo son

elevados y van en aumento, afectando directamente la economía del pueblo hondureño.

En las Instituciones Gubernamentales, tales como el Instituto Técnico Honduras, están bajo

la tarifa preferencial tipo E, lo cual indica que la institución directamente no paga la

energía consumida. Pero el Estado está encargado de pagar por esa energía a la Empresa

Nacional de Energía Eléctrica (ENEE).

Allí radica la importancia de una auditoria energética en una entidad del Estado, ya que se

busca encontrar oportunidades de disminuir su consumo sin afectar la calidad ni la

demanda de energía. Encontrando fallas y soluciones para disminuir la factura mensual.




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La auditoría energética, fue realizada en el trascurso del 24 de septiembre al 18 de Octubre

en dicha Institución. Tiempo en el cual hicimos un levantamiento de toda la carga instalada

en el colegio, colocamos un analizador de redes en algunos talleres, gestionamos los

perfiles energéticos de los 4 bancos de transformadores de los cuales obtuvimos consumos

históricos entre otros datos relevantes.

Capítulo 1: Mencionamos generalidades, conoceremos como está formado el ITH, su

historia, su localización y conceptos generales que serán necesarios para comprender este

informe

Capítulo 2: En este capítulo se muestran las características del banco A, sus capacidades,

cargas instaladas, máximos y mínimos valores registrados, su consumo histórico, factura

mensual y comportamiento de la demanda durante un día normal , representando también

el comportamiento durante un periodo largo de tiempo.

Capítulo 3: Describimos las características del banco B, sus capacidades, cargas instaladas,

máximos y mínimos valores registrados, su consumo histórico, factura mensual y

comportamiento de la demanda durante un día normal , también durante un periodo largo

de tiempo.

Capítulo 4: Documentamos las características del banco C, sus capacidades, cargas

instaladas, máximos y mínimos valores registrados, su consumo histórico, factura mensual

y comportamiento de la demanda durante un día normal como también el comportamiento

durante un periodo largo de tiempo que fue el intervalo de tiempo que logramos descargar

del medidor inteligente.




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Capítulo 5: Hablamos de las características del banco D, sus capacidades, cargas

instaladas, máximos y mínimos valores registrados, su consumo histórico, factura mensual

y comportamiento de la demanda durante un día normal , también durante un periodo largo

de tiempo.

Capítulo 6: Aquí se encuentran todos los datos totales del ITH que son de interés tales

como carga total instalada, consumo histórico de la institución, demanda base de energía

entre otros.

Capítulo 7: Se muestran los datos obtenidos en algunos talleres tomados con un analizador

de redes y la interpretación de los mismos

Capítulo 8: Se detallan los problemas encontrados en la institución.

En las conclusiones se puede encontrar los datos más relevantes que obtuvimos de nuestras

mediciones e investigaciones.

Mientras que en las recomendaciones denotamos las posibles soluciones a los diferentes

problemas que encontramos en la institución para mejorar el desempeño de la instalación

eléctrica a corto, mediano y largo plazo.




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OBJETIVOS

General

Hacer una primer auditoria energética en el Instituto Técnico Honduras, para detectar

posibles problemas eléctricos para poder recomendar soluciones a corto plazo y de igual

manera sugerir que otros trabajos de auditoria se requieren para las soluciones a largo

plazo.

Específicos

A. Llevar a cabo una inspección visual de todas las instalaciones eléctricas del ITH

B. Hacer un levantamiento de toda la carga instalada en el ITH

C. Hacer mediciones con el analizador de redes y gestionar los perfiles energéticos de los

medidores de los bancos de transformadores del ITH

D. Hacer un análisis de todas las mediciones y datos obtenidos.




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CAPITULO 1

GENERALIDADES

1.1 Auditoria energética [5]

Una auditoría energética es una inspección, estudio y análisis de los flujos de energía en un

edificio, proceso o sistema con el objetivo de comprender la energía dinámica del sistema

bajo estudio. Normalmente una auditoría energética se lleva a cabo para buscar

oportunidades para reducir la cantidad de energía de entrada en el sistema sin afectar

negativamente la salida. Cuando el objeto de estudio es un edificio ocupado se busca

reducir el consumo de energía, manteniendo y mejorando al mismo tiempo el confort

higrotérmico, la salubridad y la seguridad. Más allá de la simple identificación de las

fuentes de energía, una auditoría energética tiene por objeto dar prioridad a los usos

energéticos de acuerdo con el mayor a menor costo efectivo de oportunidades para el

ahorro de energía.

1.1.1 Objetivo de una auditoria energética [5]

Una auditoría energética tiene por objeto dar prioridad a los usos energéticos de acuerdo

con el mayor a menor costo efectivo de oportunidades para el ahorro de energía. Y también:

a) obtener un conocimiento fiable del consumo energético y su coste asociado

b) identificar y caracterizar los factores que afectan al consumo de energía

c) detectar y evaluar las distintas oportunidades de ahorro, mejora de la eficiencia y

diversificación de energía y su repercusión en costes energéticos y de mantenimiento, así

como otros beneficios y costes asociados.




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1.1.2 Importancia de una auditoria energética [6]

Hasta hace muy poco tiempo, el estudio detallado de los costes energéticos no era una

prioridad para muchas empresas, comercios, grandes superficies o incluso viviendas, pero

en los últimos años, debido al incremento considerable de los costes energéticos, en media

han subido un 60%, la gestión de los recursos y consumos energéticos es un tema relevante.

En el 95% de los casos, la realización de una Auditoría Energética da como resultado un

posible ahorro energético tomando una serie de medidas. Esto hace que siempre sea una

buena idea realizar una Auditoría Energética independientemente del tipo o tamaño de

local, vivienda o empresa.

La Auditoria Energética puede contener medidas de ahorro que no suponen ningún coste u

otras medidas que suponen inversiones en nuevos equipos o instalaciones más eficientes,

pero todo esto depende esencialmente de la instalación y del consumo energético. Las

medidas propuestas en las Auditorías Energéticas están basadas en aspectos de eficiencia

energética y ahorro.

1.1.3 Eficiencia energética [7]

La eficiencia energética es una práctica empleada durante el consumo de energía que tiene

como objeto reducir el consumo de energía. Los individuos y las organizaciones que son

consumidores directos de la energía pueden reducir el consumo energético para disminuir

costes y promover sostenibilidad económica, política y ambiental. Los usuarios industriales

y comerciales pueden desear aumentar eficacia y maximizar así su beneficio. Entre las

preocupaciones actuales está el ahorro de energía y el efecto medioambiental de la

generación de energía eléctrica. También se denomina ahorro de energía.

http://www.blogenergiasostenible.com/como-ahorrar-energia/

http://www.blogenergiasostenible.com/como-ahorrar-energia/

http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa

http://es.wikipedia.org/wiki/Preocupaciones_medioambientales_con_la_generaci%C3%B3n_de_energ%C3%ADa_el%C3%A9ctrica

http://es.wikipedia.org/wiki/Preocupaciones_medioambientales_con_la_generaci%C3%B3n_de_energ%C3%ADa_el%C3%A9ctrica




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1.2 Instituto Técnico Honduras [4]

El ITH fue creado en el gobierno del Gral. Tiburcio Carías Andino, un 9 de marzo de 1948

como La Escuela Técnica Industrial, inició su funcionamiento en 1949, en el local de la

federación central de sindicatos de trabajadores libres de Honduras, (FECESITLIH). Su

especialidad era la formación de peritos algodoneros, maestros de hilados y tejidos,

hilanderos y tejedores. Posteriormente se introdujo nuevas áreas como ser: Joyería,

Relojería, Tapicería, Talabartería, Ebanistería, Corte y Confección y Talla en Madera.

A partir del 1 de julio de 1955 y después de la firma de un Convenio con los Estados

Unidos. En 1968 se le sustituye el nombre por el de Instituto Vocacional Honduras se

reorganizan sus planes de estudio y se formaliza el plan de peritos industriales con una

duración de cuatro años. que se mantuvieron hasta 1978 año en que se todo es cambió a

planes de bachillerato y Técnicos Medios y el nombre se transformó en Instituto Técnico

Honduras. Actualmente el Técnico Honduras se encuentra ubicado en la colonia Kennedy

ultima calle contiguo al estadio de futbol Emilio J. Larach Tegucigalpa (ver Fig. 1.1)

Fig. 1.1: Ubicación ITH

ITH




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En un área mayor a los 6000 metros cuadrados, su construcción costó 1.5 millones de

lempiras y su equipamiento es millonario. (Fig. 1.2)

Fig. 1.2: Perímetro del ITH

1.2.1 Visión

Pretendemos ser una institución de excelencia en la formación técnica de jóvenes y adultos

en las áreas de electricidad, electrónica, refrigeración y aire acondicionado, madera, técnico

en computación, mecánica automotriz y mecánica industrial e implementar nuevas

tecnologías constantemente para que el estudiante con la formación educativa adquieran la

competencia necesarias para mejorar la calidad de vida y puedan desempeñar los roles

ocupacionales que quieran el desarrollo del sector industrial.

1.2.2 Misión

Formar profesionales técnicos de calidad, con las competencias necesarias para enfrentar

retos personales y profesionales a través de una educación científica técnica y teórica-

practica que les permita contribuir al desarrollo socioeconómico y político del país.




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1.2.3 Administración, población estudiantil y oferta academica.

El ITH está dirigido por el Lic. Nelson Cálix y los subdirectores son:

De la Jornada Vespertina Prof. Fredy Palencia

De la Jornada Nocturna el Prof. Roberto Gámez.

La población estudiantil de la institución es de 780 estudiantes, de los cuales 250 alumnos

cursan ciclo básico técnico y 530 jóvenes en bachillerato.

La oferta académica del ITH es:

a. Bachillerato Técnico en Electricidad Industrial

b. Bachillerato Técnico en Electrónica Industrial

c. Bachillerato Técnico en Refrigeración y Aire Acondicionado

d. Bachillerato Técnico en Computación

e. Bachillerato Técnico en Mecánico Industrial

f. Bachillerato Técnico en Mecánica Automotriz

g. Ciclo Básico Técnico

1.3 Circuito eléctrico del ITH

El colegio se alimenta del circuito L251 que sale de la Subestación Suyapa, el circuito

primario (3 fases) entra por el área de las cafeterías y remata en el taller de mecánica de

bancos. En su recorrido se le conectan 4 bancos de transformadores los cuales alimentan

todas las instalaciones del ITH.

Para efectos de explicación y simplicidad nombraremos los cuatro bancos de la siguiente

manera:




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BANCO A: Ubicado frente a biblioteca

BANCO B: Ubicado frente al taller de electricidad

BANCO C: Ubicado frente a enfermería

BANCO D: Ubicado frente al taller de Mecánica de Banco

En la Fig. 1.3 podemos observar el recorrido del circuito primario por la institución, así

como también los tramos de línea secundaria.

Fig.1.3: Circuito primario en ITH

Banco

A

Banco B

Banco C

Banco

D




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1.4 Conceptos básicos [1,6]

a. Corriente (Alterna): es la velocidad de cambio de la carga respecto al tiempo, medida

en amperios (A), esta corriente varía senoidalmente con el tiempo [1]

b. Voltaje: Es la energía requerida para mover una carga a través de un elemento, medida

en voltios (V) [1]

c. Potencia Activa (P): es la relación de paso de energía de un flujo por unidad de tiempo;

es decir, la cantidad de energía entregada o absorbida por un elemento en un tiempo

determinado. La unidad en el Sistema Internacional de Unidades es el vatio watt. [1]

d. Potencia Reactiva (Q): no es una potencia (energía) realmente consumida en la

instalación, ya que no produce trabajo útil debido a que su valor medio es nulo. Aparece en

una instalación eléctrica en la que existen bobinas o condensadores, y es necesaria para

crear campos magnéticos y eléctricos en dichos componentes. Se representa por Q y se

mide en voltamperios reactivos (VAr). [6]

e. Potencia Aparente(S) : es la magnitud de la suma (vectorial) de la potencia que disipa

dicho circuito y se transforma en calor o trabajo (P) y la potencia utilizada para la

formación de los campos eléctrico y magnético de sus componentes, que fluctuará entre

estos componentes y la fuente de energía (Q) . Se mide en voltamperios (VA) [6]

f. Factor de Potencia (Fp): la relación entre la potencia activa (P), y la potencia aparente

(S). Da una medida de la capacidad de una carga de absorber potencia activa. Por esta

razón, Fp= 1 en cargas puramente resistivas y en elementos inductivos y capacitivos ideales

sin resistencia Fp = 0. [6]

http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_el%C3%A9ctrica

http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_Internacional_de_Unidades

http://es.wikipedia.org/wiki/Vatio

http://es.wikipedia.org/wiki/Calor

http://es.wikipedia.org/wiki/Trabajo_(f%C3%ADsica)

http://es.wikipedia.org/wiki/Potencia_el%C3%A9ctrica#Potencia_activa

http://es.wikipedia.org/wiki/Potencia_el%C3%A9ctrica#Potencia_aparente




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1.5 Conexión de los bancos de transformadores [1]

1.5.1 Conexión estrella- estrella (Y-y)

La conexión Y–y se utiliza en los bancos A, B y D su conexión física y niveles de voltaje

los podemos observar en la Fig.1.4

Fig.1.4: Conexión Y –y

En esta conexión, el voltaje primario de cada fase se expresa por VFP=VLP /√3. El voltaje de

la primera fase se enlaza con el voltaje de la segunda fase por la relación de espiras del

transformador. El voltaje de fase secundario se relaciona, entonces, con el voltaje de la

línea en el secundario por VLS =√3*VFS. Por tanto, la relación de voltaje en el

transformador es

VLP / VLS = (√3 * VFP) / (√3 * VFS) = a

Se emplea en sistemas con tensiones muy elevadas, ya que disminuye la capacidad de

aislamiento. [1]




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1.5.2 Conexión estrella- delta (Y-d)

La conexión Y–d se utiliza solo en el banco C su conexión física y niveles de voltaje los

podemos observar en la Fig. 1.5

Fig. 1.5: Conexión Y –d (con derivación en d)

En esta conexión, el voltaje de línea primario está relacionado con el voltaje de fase

primario por VLP = VFP*√3. Mientras que el voltaje de línea secundario es igual al voltaje

de fase secundario VLS =√3*VFS . La relación de voltaje para cada fase es: VFP/ VFS= a

Por lo que la relación general entre el voltaje de línea en el lado primario del banco y el

voltaje de línea en el lado secundario del banco es:

VLP / VLS = √3 * a

En el instituto esta conexión tiene una derivación en el lado de bajo voltaje, lo que

popularmente se le conoce como Pierna Alta. Lo que que genera un voltaje de 208V entre

una línea y neutro. [1]




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CAPÍTULO 2

BANCO A

2.1 Descripción

El banco A (ver Fig. 2.1), ubicado frente a la biblioteca, está formado por 3

transformadores de 75 kVA cada uno (3X75 KVA).

Fig. 2.1: Imagen del banco

2.2 Áreas que alimenta

Este banco alimenta las siguientes áreas:

a. Edificio administrativo

b. Taller de Electrónica

c. Comedor Dios Proveerá

d. Biblioteca

e. Laboratorio de computación

f. Laboratorio de Física

g. Aulas antes Salón

h. Salón

i. Laboratorio de química

j. Laboratorio de biología

k. Baños

l. 32 Aulas Tecnológicas

ll. 3 Cafeterías

m. 2 fotocopiadoras




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2.3 Carga instalada en kW

En la Tabla 2.1 encontramos la carga instalada en kW tomada de los datos de placa de

cada equipo.

Tabla 2.1: Carga instalada en kW del Banco A

Tipo de Carga Cantidad kW Tipo de Carga Cantidad kW

Lamparas (T12 -40W) 120 4,8 Lamparas (T12 -40W) 170 6,8

Aire acondicionado 1 3,51 Sub-TOTAL 6,8

Sub-TOTAL: 8,31

Lamparas (T12 -40W) 292 11,68

Lamparas (T12 -75w) 20 1,5 Lamparas (T12 -75w) 82 6,15

Taladro Vertical 1 0,3 Computadora 24 7,2

Esmeril 1 0,56 Aire Acondicionado 1 3,51

Aire Acondicionado 2 8,7 Sub-TOTAL 28,54

Computadora 1 0,3

Sub-TOTAL: 11,36 Simulador de banco trifasico 3 0,012

Aire Acondicionado 4 12,54

Lamparas (T12 -40W) 160 6,4 Lamparas (T12-75w) 44 3,3

Ventiladores 3 0,12 Lamparas (T12-40w) 20 0,8

Sub-TOTAL: 6,52 VOM 12 0,12

Computadora 9 2,7

Lamparas (T12 -75w) 12 0,9 Compresor 12 6,144

Sub-TOTAL: 0,9 Sub-TOTAL 25,616

Lamparas (T12 -40W) 32 1,28 Cafeteria 3 12

Sub-TOTAL: 1,28 Fotocopiadora 2 1,5

Sub-TOTAL 13,5

Lamparas (T12 -40W) 160 6,4

Sub-TOTAL: 6,4 GRAN TOTAL: 109,226

SALON

AULAS TECNOLOGICAS

LAB. QUIMICA Y BIOLOGIA

LAB.ELECTRICIDAD Y ELECTRONICA

NEGOCIOS

LAB. COMPUTACION:

LAB.FISICA:

ADMINISTRACION:

TALLER DE ELECTRONICA

BIBLIOTECA




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24

2.4 Carga instalada en kVA

Mientras que en la Tabla 2.2 hacemos una división de la carga trifásica y monofásica en

kVA

Tabla 2.2: Carga instalada en kVA en el banco A

2.5 Ubicación física de la carga

Ubicando físicamente en el mapa las áreas que alimenta el banco A las podemos observar

en la Fig. 2.2 de color verde.

CARGA TRIFASICA (kVA) CARGA MONOFASICA (kVA)

Administracion 3,9 5,1

T. Electronica 10,6 1,9

Biblioteca 6,9

Lab. Computacion 0,9

Lab. Fisica 1,3

Salon 6,7

Lab. Quimica 7,2

Aulas Tec. 3,9 26,3

Lab. Elec. 20,8 7,3

Negocios 27,0

TOTAL: 39,2 90,6




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25

Fig. 2.2: Distribución física de la carga

2.6 Consumo histórico anual

El banco A tiene un consumo histórico anual de potencia activa (P) y potencia reactiva (Q)

que podemos observar en la Tabla 2.3 es apreciable que el banco presenta su mayor

demanda en el mes de Junio y su menor demanda se registra en Enero. Así como también

observamos el factor de potencia promedio mensual a lo largo de un año, el cual según las

exigencias de la Empresa Nacional de Energía Eléctrica (ENEE) catalogamos como muy

bueno ya que se mantiene arriba de 0,9 que es el recomendado. En la Fig. 2.3 vemos el

comportamiento de la potencia activa gastada mensualmente




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26

Tabla.2.3: Consumo histórico mensualmente.

2.7 Consumo histórico (L.)

Dado que el colegio es una institución del gobierno la ENEE le aplica la tarifa tipo E, lo

que significa que el precio kWh es de 3.7432 L/kWh. Traduciendo ese consumo histórico a

lempiras obtenemos la Tabla 2.4 de la cual podemos concluir que en promedio el banco A

factura al mes solo en energía consumida L. 63.509,63 esto sin agregar ajuste por

combustible y otros cargos.

P (kWh) Q (kVArh) Fp

Enero 8.320,00 3.880,00 0,91

Febrero 18.000,00 5.480,00 0,96

Marzo 18.000,00 5.840,00 0,95

Abril 19.080,00 6.240,00 0,95

Mayo 18.520,00 6.480,00 0,94

Junio 20.240,00 7.000,00 0,96

Julio 16.200,00 5.920,00 0,94

Agosto 17.960,00 7.400,00 0,92

Septiembre 17.920,00 6.960,00 0,93

Octubre 15.280,00 5.080,00 0,95

Noviembte 17.760,00 6.240,00 0,94

Diciembre 16.320,00 5.320,00 0,95




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27

Tabla 2.4: Consumo histórico mensual

Fig. 2.3: Demanda de potencia activa anual

2.8 Medidor inteligente

Gracias a la colaboración de Altos Consumidores de la ENEE se obtuvo el perfil de

consumo de este banco, del cual tenemos una muestra desde el 25/08/2013 al 02/10/2013

(38 días) con mediciones echas con un intervalo de 15 minutos durante todo ese tiempo

(3632 mediciones).

De acuerdo a esa información se obtienen los valores máximos y mínimos que se dieron en

este banco, siendo de mayor interés las corrientes de línea máximas y potencias máximas.

Esos datos pueden ser observados en la Tabla 2.5

Mes L/Mes

Enero 31.143,42L.

Febrero 67.377,60L.

Marzo 67.377,60L.

Abril 71.420,26L.

Mayo 69.324,06L.

Junio 75.762,37L.

Julio 60.639,84L.

Agosto 67.227,87L.

Septiembre 67.078,14L.

Octubre 57.196,10L.

Noviembte 66.479,23L.

Diciembre 61.089,02L.




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28

Tabla 2.5: Máximos y Mínimos del Banco A

Según las corrientes de línea máximas registradas y los calibres de conductores medidos

podemos afirmar que los conductores de los bancos están bien dimensionados ya que son

3/0 AWG.

2.9 Comportamiento durante un día

De las 3632 mediciones, tomando como muestra el día en el que se presentaron valores

máximos de corrientes de línea (9/Septiembre/2013), en la Fig. 2.4 podemos apreciar el

comportamiento de la demanda de potencia activa durante un día completo.

MAX MIN

kW 52 5

kWh 13 1

kVARh 4 1

Ia (A) 112 13

Ib (A) 153 13

Ic (A) 207 23

Va (V) 131 120

Vb (V) 125 117

Vc (V) 130 121




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29

Fig. 2.4: Demanda de Potencia Activa en un día Completo

Es notable el hecho de que este banco de transformadores tiene una demanda base de 20

kW, en horas no laborables (iluminación). En la Fig. 2.5 se muestra la gráfica de

corrientes de línea del mismo día.

Fig. 2.5: Grafica de Corrientes de Línea 9 de Septiembre.

0

10

20

30

40

50

60

0:00

1:15

:00

2:30

:00

3:45

:00

5:00

:00

6:15

:00

7:30

:00

8:45

:00

10:0

0:00

11:1

5:00

12:3

0:00

13:4

5:00

15:0

0:00

16:1

5:00

17:3

0:00

18:4

5:00

20:0

0:00

21:1

5:00

22:3

0:00

23:4

5:00

Po

ten

cia

KW

kW

kW




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30

Se puede ver que existe un desbalance en las líneas, siendo la línea C, la que presenta

mayor carga. Pero no obstante el valor de corriente no supera el valor maximo permitido

por el conductor de alimentación del banco. En la siguiente figura vemos la potencia

aparente consumida durante ese mismo día (ver Fig. 2.6), se ven las tres crestas

correspondientes a cada jornada de trabajo. Mientras que en la madrugada y noche solo se

consumen aproximadamente 20 kVA en iluminación de la institución.

Fig. 2.6: Potencia Aparente

2.10 Comportamiento de demanda de potencia mensual

En la Fig. 2.7 mostramos la gráfica del comportamiento de la demanda de potencia activa,

en el intervalo de tiempo que tuvimos mediciones con el medidor inteligente colocado en el

banco.




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31

Fig.2.7: Comportamiento de la demanda de potencia mensual.




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32

CAPITULO 3

BANCO B

3.1 Descripción

El banco B (ver Fig. 3.1), ubicado frente al taller de electricidad, está formado por 2

transformadores de 75 KVA cada uno y uno de 50 KVA.

Fig. 3.1: Imagen del Banco



a. Taller de Electricidad

b. Taller Máquinas y herramientas

c. Enfermería

d. Aulas

e. Laboratorio




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33



cada equipo.

Tabla 3.1: Carga instalada en kW




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34



kVA

Tabla 3.2: Carga Trifásica y Monofásica


Ubicando físicamente en el mapa las áreas que alimenta el banco B las podemos observar

en la Fig. 3.2 de color rojo.

CARGA TRIFASICA (kVA) CARGA MONOFASICA (KVA)

Taller de Maq. Y Herr. 96,39 9,78

Taller de Electricidad 6,20 9,16

Enfermeria 4,12 1,24

Computacion 4,13 9,20

Anexo T. Electronica 8,26 1,62

Aulas Tecnologicas 4,54

TOTAL: 119,09 35,54




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35

Fig. 3.2: Ubicación física Banco B, de color rojo


El banco B tiene un consumo histórico anual de potencia activa (P) y potencia reactiva (Q)


demanda en el mes de Agosto y su menor demanda se registra en Enero. Así como

también apreciamos el factor de potencia promedio mensual a lo largo de un año, el cual

según las exigencias de la Empresa Nacional de Energía Eléctrica (ENEE) catalogamos

como bueno ya que se mantiene cercano a 0,9 que es el recomendado. En la Fig. 3.3

observamos el comportamiento de la potencia activa gastada mensualmente




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36

Tabla 3.3: Consumo histórico del ITH

3.7 Consumo historio en lempiras

Dado que el colegio se le aplica la tarifa tipo E, lo que significa que el precio kWh es de

3.7432 L/kWh. Traduciendo ese consumo histórico a lempiras obtenemos la Tabla 3.4 de

la cual podemos concluir que en promedio el banco B factura al mes solo en energía

consumida L. 18.666,09 esto sin agregar ajuste por combustible y otros cargos.


Enero - - 1,00

Febrero 5.120,00 3.200,00 0,85

Marzo 6.560,00 2.400,00 0,94

Abril 5.760,00 2.080,00 0,94

Mayo 6.880,00 2.720,00 0,93

Junio 6.080,00 2.720,00 0,91

Julio 5.920,00 2.720,00 0,91

Agosto 7.200,00 3.200,00 0,91

Septiembre 4.960,00 2.560,00 0,89

Octubre 2.880,00 1.440,00 0,89

Noviembte 5.120,00 2.400,00 0,91

Diciembre 3.360,00 1.920,00 0,87




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37

Tabla 3.4: Consumo Histórico

Fig. 3.3: Comportamiento de la demanda





(1461 mediciones).




Mes L/Mes

Enero -L.

Febrero 19.165,18L.

Marzo 24.555,39L.

Abril 21.560,83L.

Mayo 25.753,22L.

Junio 22.758,66L.

Julio 22.159,74L.

Agosto 26.951,04L.


Octubre 10.780,42L.






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38

Tabla 3.5: Máximos y Mínimos del Banco B



3/0 AWG.



máximos de corrientes de línea (25/Septiembre), en la Fig. 3.4 podemos apreciar el


MAX MIN

kW 39,168 1,2

kWh 9,79 0,29

kVARh 2,53 0,20

Ia 80 2

Ib 149 10

Ic 99 6

Va 134 125

Vb 128 119

Vc 128 118




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39

Fig.3.4: Demanda de Potencia Activa en un día Completo

Es notable el hecho de que este banco de transformadores tiene una demanda base de 5 kW,

en horas no laborables (iluminación). En la Fig. 3.5 se muestra la gráfica de corrientes de

línea del mismo día.

Fig. 3.5: Grafica de Corrientes de Línea 9/Septiembre.




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40

Se puede ver que existe un desbalance en las líneas, siendo la línea B, la que presenta

mayor carga. En este banco también los conductores presentan holgura.

En la siguiente figura vemos la potencia aparente consumida durante ese mismo día (ver

Fig. 3.6), se ven las tres crestas correspondientes a cada jornada de trabajo. Mientras que en

la madrugada y noche solo se consumen aproximadamente 5 kVA en iluminación de la

institución.





banco.




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41





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42

CAPITULO 4

BANCO C

4.1 Descripción

El banco C (ver Fig. 4.1), ubicado frente a la enfermería, está formado por 3

transformadores de 75 kVA cada uno (3X75 KVA). En conexión estrella-delta con

derivación.



Este banco alimenta solamente al taller de estructuras metálicas




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43



cada equipo.

Tabla 4.1: Carga instalada en kW



kVA

Tabla 4.2: Carga instalada en kVA

Tipo de Carga Cantidad kW

Esmeril Pequeño 1 0,5

Taladro de Banco de Pedestal 1 1,5

Esmeril 2 8

Sierra Mecanica 1 1,8

Soldadora de punto 1 27

Maquinas TIC(5HP) 2 7,46

Maquinas MIC 2 37,8

Transformador Electrico 3 29,7

Maquina Electrica 1 0,12

Aire Acondicionado 1 3,5148

Lampara(T12-75w) 46 3,45

Lampara(T12-40w) 20 0,8

Total: 121,645

TALLER DE ESTRUCTURAS METALICAS

CARGA TRIFASICA CARGA MONOFASICA

T. Estructuras Metalicas. 137,52 5,28




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44


Ubicando físicamente en el mapa las áreas que alimenta el banco C las podemos observar

en la Fig. 4.2 de color amarillo.

Fig.4.2: Ubicación física de la carga


El banco C tiene un consumo histórico anual de potencia activa (P) y potencia reactiva (Q)


demanda en el mes de Noviembre y su menor demanda se registra en Enero. Así como






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45

como muy bueno ya que se mantiene arriba de 0,9 que es el recomendado. En la Fig. 4.3

observamos el comportamiento de la potencia activa gastada mensualmente

Tabla 4.3: Consumo histórico mensual

4.7 Consumo histórico en lempiras



lempiras obtenemos la Tabla 4.4 de la cual podemos concluir que en promedio el banco C




Enero - - 1,00

Febrero 1.120,00 160,00 0,99

Marzo 1.280,00 320,00 0,97

Abril 1.280,00 320,00 0,97

Mayo 1.600,00 480,00 0,96

Junio 1.280,00 320,00 0,97

Julio 1.120,00 320,00 0,96

Agosto 1.280,00 320,00 0,97

Septiembre 800,00 320,00 0,93

Octubre 960,00 160,00 0,99

Noviembte 1.760,00 480,00 0,96

Diciembre 800,00 160,00 0,98




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46

Tabla 4.4: Consumo histórico

Fig. 4.3: Consumo Histórico de Potencia





(1535 mediciones).




Mes L/Mes

Enero -L.

Febrero 4.192,38L.

Marzo 4.791,30L.

Abril 4.791,30L.

Mayo 5.989,12L.

Junio 4.791,30L.

Julio 4.192,38L.

Agosto 4.791,30L.


Octubre 3.593,47L.






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47

Tabla 4.5: Máximos y Mínimos del Banco C



3/0 AWG.



máximos de corrientes de línea (24/Septiembre/2013), en la Fig. 4.4 podemos apreciar el


MAX MIN

kW 6,48 0,384

kWh 1,62 0,096

kVARh 1,416 0,012

Ia 22,40 0,13

Ib 42,88 3,33

Ic 13,18 0,13

Va 118 111

Vb 118 111

Vc 212 197




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48

Fig. 4.4: Demanda de Potencia Activa en un día Completo

Es notable el hecho de que este banco de transformadores tiene una demanda base de 1 kW

aproximadamente, en horas no laborables (iluminación). En la Fig.4.5 se muestra la

gráfica de corrientes de línea del mismo día.

Fig. 4.5: Grafica de Corrientes de Línea 24/Septiembre.




Cel.98982030 Cel.99213901


49

Se puede ver que existe un desbalance en las líneas, siendo la línea B, la que presenta

mayor carga. Pero esto no acarrea ningún problema ya que los conductores están bien

dimensionados (3/0) y toleran corrientes muy superiores a las que este taller demanda.




institución.





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50




banco.





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CAPITULO 5

BANCO D

5.1 Descripción

El banco D (ver Fig. 5.1), ubicado frente a la biblioteca, está formado por 3

transformadores de 50 kVA cada uno (3X50 KVA).




a. Taller Mecánica de Bancos

b. Taller de Refrigeración

c. Anexos Taller de Soldadura

d. Taller de Carpintería

e. Taller de Mecánica Automotriz




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52


En la Tabla 5.1 Encontramos la carga instalada en kW tomada de los datos de placa de

cada equipo.

Tabla 5.1: Carga total instalada en kW

Tipo de Carga Cantidad kW Tipo de Carga Cantidad kW

Cuarto frio Congelamiento 1 2 Taladro de columna (VIA) 1 0,248

Cuarto frio Mantenimiento 1 1,265 Taladro de columna (ERLO) 4 6

Simulador de aire Acondicionado 1 1,4 Sierra alternativa (Sabi) 1 6

Simulador de aire acondicionado automotriz 1 3,6 Taladro de Columna (krafman) 1 0,3

entrenador de refrigeracion domestica 1 0,3 Esmeril (Super Lema) 2 0,56

entrenador de refrigeracion industrial 1 0,5 Aire Acondicionado 1 3,51

entrenador computarizado 1 0,47 Soldadora (Mundial) 1 9

Simulador de fallas en Instalaciones frigorificas 1 0,57 Computadora (hp) 1 0,3

entrenador multiuso 1 0,31 Television (Sharp) 1 0,125

antigua maquina R11 1 0,746 Luminarias 168 12,6

Equipo Antiguo 1 1,7 Sub-Total 38,443

Antiguo Simulador de fallas 1 0,15

Antiguo entrenador 1 0,8 Sierra de cinta industrial 1 1,5

Bomba(7.5HP) 1 5,595 Sierra radial de brazo 1 2

estacion de servicio 3 0,75 Sierra circular de mesa Industrial 1 7,5

Bomba de vacio 2 0,5 Sierra circular de mesa pequeñas 3 4,5

compresor de aire portatil 1 0,746 Desgrueadora industrial 1 8,6

bomba de vacio 1 0,373 Desgrueadora normales 2 3

Refrijerador hechizo 1 0,09325 Cantiadoras 2 4,6

maqueta hechiza comercial 1 0,18625 Cantiadora, Desgruesadora 1 2

Recicladora de Refrijerante 134A 1 0,8 Tornos(normales) 4 2,4

luminaria (T12- 40w) 150 6 Torno(Delta) 1 0,6

Aire Acondicionado 3,5148 Torno(Truper) 2 0,74

compresor de aire frio 4,103 Trompo industrial 1 1,12

Sub-Total 36,4723 Taladro pedestal 1 0,746

Lijadora de plato 1 1,12

Motor 6 4,82 Esmeril 2 0,746

taladro 3 3,7457 Cantiadoras 2 3,357

Motor 3 4,96 Sierras de cinta 2 0,746

elevador 2 6 Taladro pedestal pequeño 1 0,373

Ups 1 0,48 Taladro mano 1 0,57

Compresores 3 15,82 Cantiadora de mano 1 0,57

Luminaria (T12-40w) 112 4,48 Compresor 1 2,238

Luminaria (T12- 75w) 88 6,6 Esmeril 1 2,238

Sub-Total 46,9057 Soldadora 1 8,8

Lamparas (2*75w) 128 9,6

Motor 2 6,43 Lamparas (2*40w) 48 1,92

Soldadora 9 79,2 Sub-Total 71,584

Luminaria (T12-40w) 40 1,6

Luminaria (T12-75w) 4 0,3 GRAN TOTAL: 280,935

Sub-Total 87,53

TALLER DE CARPINTERIA

TALLER DE MECANICA DE BANCO

ANEXO TALLER DE SOLDADURA

TALLER DE MECANICA AUTOMOTRIZ

TALLER DE REFRIGERACION




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53



kVA

Tabla.5.2: Carga instalada en kVA


Ubicando físicamente en el mapa las áreas que alimenta el banco A las podemos observar

en la Fig. 5.2 de color azul.

CARGA TRIFASICA(kVA) CARGA MONOFASICA(kVA)

T. Refrigeracion 27,07 14,36

T. Mec. Automotriz 41,58 12,84

Anexo T. Soldadura 100,74 2,00

T. Mecanica de Banco 29,22 13,71

T. Carpinteria 64,16 15,91

TOTAL: 262,78 58,83




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54

Fig.5.2: Ubicación física de la carga

5.6 Consumo histórico

El banco D tiene un consumo histórico anual de potencia activa (P) y potencia reactiva (Q)

que podemos observar en la Tabla 5.3 Es apreciable que el banco presenta su mayor

demanda en el mes de Noviembre y su menor demanda se registra en Enero. Así como



como muy bueno ya que se mantiene en promedio arriba de 0,9 que es el recomendado.

En la Fig.5.3 observamos el comportamiento de la potencia activa gastada mensualmente




Cel.98982030 Cel.99213901


55

Tabla.5.3: Consumo histórico

5.7 Consumo histórico en lempiras



lempiras obtenemos la Tabla 5.4 De la cual podemos concluir que en promedio el banco D




Enero - - 1,00

Febrero 5.720,00 3.480,00 0,85

Marzo 4.880,00 2.720,00 0,94

Abril 3.920,00 2.000,00 0,94

Mayo 5.480,00 2.640,00 0,93

Junio 5.040,00 2.600,00 0,91

Julio 4.240,00 2.120,00 0,91

Agosto 5.080,00 2.800,00 0,91

Septiembre 3.560,00 2.080,00 0,89

Octubre 4.200,00 2.320,00 0,89

Noviembte 5.960,00 3.600,00 0,91

Diciembre 2.840,00 2.000,00 0,87




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56

Tabla 5.4: Consumo histórico

Fig.5.3: Comportamiento del consumo mensual





(1444 mediciones).




Mes L/Mes

Enero -L.

Febrero 21.411,10L.

Marzo 18.266,82L.

Abril 14.673,34L.

Mayo 20.512,74L.

Junio 18.865,73L.

Julio 15.871,17L.

Agosto 19.015,46L.


Octubre 15.721,44L.






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57

Tabla 5.5: Máximos y Mínimos del Banco D



3/0 AWG.



máximos de corrientes de línea (23/Septiembre/2013), en la Fig. 5.4 Podemos apreciar el


Fig.5.4: Demanda de Potencia Activa en un día Completo

MAX MIN

kW 24,696 0,8

kWh 6,17 0,19

kVARh 3,68 0,14

Ia 85,792 0,16

Ib 78,88 0,32

Ic 77,728 1,76

Va 127,8112 117,6736

Vb 123,552 114,5056

Vc 127,6176 118,2896




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58

Es notable el hecho de que este banco de transformadores tiene una demanda base de 2.5

kW, en horas no laborables (iluminación). En la Fig. 5.5 se muestra la gráfica de

corrientes de línea del mismo día.

Fig.5.5: Grafica de Corrientes de Línea 23/Septiembre.

Se puede ver que existe un desbalance mínimo en las líneas, en comparación a la que hay

en los otros 3 bancos. En ninguno de los conductores se observa sobre corriente, ya que

estos están bien dimensionados.




institución.




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59





banco.




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60





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61

CAPITULO 6

TOTALES

6.1 Carga total instalada kW

En la Tabla 6.1 se representa la carga total instala en el instituto, haciéndolo por banco y

obteniendo un total de 645.3 kW, en la Fig.6.1 vemos esos mismos datos representados

porcentualmente. Es notable el hecho de que el banco D es el que tiene más carga instalada,

mientras que el Banco A es el que menor tiene, pero sin embargo es el que más consume

energía al mes, ya que su carga técnicamente es pura iluminación.

Tabla.6.1: Carga total instalada en el ITH

Fig. 6.1: Distribución porcentual de la carga por banco

BANCOS kW

BANCO A 109,2

BANCO B 133,5

BANCO C 121,6

BANCO D 280,9

TOTAL 645,3




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62

6.2 Carga total instalada en kVA

En la Tabla 6.2 vemos la carga total instalada en kVA por banco y total en toda la

institución, representado lo que es carga trifásica y carga monofásica, tomando en cuenta la

potencia del banco.

Tabla 6.2: Carga total instalada en kVA

En las Fig. 6.2 y Fig. 6.3 se representan gráficamente la comparación de cargas trifásicas

y monofásicas por banco.

Fig. 6.2: Carga Trifásica Fig. 6.3: Carga Monofásica

POTENCIA BANCO (kVA) TRIFASICA (kVA) MONOFASICA (kVA)

BANCO A 225 39,2 90,6

BANCO B 150 119,1 35,5

BANCO C 225 137,5 5,3

BANCO D 150 262,8 58,8

TOTAL: 750 558,6 190,3




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63

6.3 Potencia de demanda base del instituto

Tomando en cuenta las potencias demandadas base que presenta cada banco de

trasformadores (ver Tabla 6.3) en la noche y por la madrugada, se puede decir que la

demanda base del instituto es 22 kWh, potencia que se consume solo en efectos de

iluminación.

Tabla 6.3: Potencia de demanda base

6.4 Consumo histórico del ITH en kWh, kVAh

En la Tabla.6.4 representamos el consumo total en la institución a lo largo de un año, y en

la Fig.6.4 es observable el comportamiento de demanda de potencia activa y reactiva en el

año. Se puede decir que el mes de Junio es cuando se da la mayor demanda de energía en el

colegio.

BANCO kW

BANCO A 15

BANCO B 5

BANCO C 1

BANCO D 1

TOTAL 22




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64

Tabla 6.4: Consumo histórico total del ITH

Fig. 6.4: Demanda de potencia activa y reactiva anual

P(kWh) Q(kVArh) Fp

Enero 8320 3880 0,98

Febrero 29960 12320 0,91

Marzo 30720 11280 0,95

Abril 30040 10640 0,95

Mayo 32480 12320 0,94

Junio 32640 12640 0,94

Julio 27480 11080 0,93

Agosto 31520 13720 0,93

Septiembre 27240 11920 0,91

Octubre 23320 9000 0,93

Noviembte 30600 12720 0,93

Diciembre 23320 9400 0,92




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65

6.5 Consumo histórico del ITH en L/ kWh

En la Tabla.6.5 observamos la factura mensual del ITH a lo largo del año, para sumar un

total al año de L. 1.731.970,05, en la gráfica (Fig. 6.5) vemos el comportamiento mensual

de la factura. El consumo promedio del colegio es de L. 144.330,84

Tabla 6.5: Consumo histórico anual en L.

Fig. 6.5: Comportamiento de la factura mensual en el ITH

MES DINERO

Enero 73.272,42L.

Febrero 154.275,27L.

Marzo 157.120,10L.

Abril 154.574,73L.

Mayo 163.708,14L.

Junio 164.307,05L.

Julio 144.992,14L.

Agosto 160.114,66L.


Octubre 129.420,42L.



TOTAL 1.731.970,05L.




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66

6.6 Factura de Septiembre

Según los datos proporcionado por la ENEE, en el mes de Septiembre al Instituto Técnico

Honduras se le facturo de la siguiente manera (Tabla 6.6):

Tabla 6.6: Factura del mes de Septiembre

En un mes se facturaron L. 144.370,81 por toda la institución, cantidad de la cual L.

42.131,05 es en cargos como ser alumbrado público y cargo por reactivo entre otros

En la gráfica (Fig.6.6) vemos el porcentaje que consume cada banco.

Fig. 6.6: División porcentual por banco de la factura del mes de Septiembre.

Consumo de Energia Otros Cargos Total Facturado

Banco A 67.168,14L. 25.767,20L. 92.935,34L.

Banco B 18.571,27L. 8.586,77L. 27.158,04L.

Banco C 3.084,56L. 1.134,38L. 4.218,94L.

Banco D 13.415,79L. 6.642,70L. 20.058,49L.

TOTAL 102.239,76L. 42.131,05L. 144.370,81L.

Banco A 64%

Banco B 19%

Banco C 3%

Banco D 14%




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67

6.7 Lámparas fluorescentes

En la institución se encuentra una mezcla de lámparas fluorescentes tipo T12 de dos

diferentes potencias, de 75 Watts y de 40 Watts. Haciendo un total de 2414 lámparas, de las

cuales un 31% está en mal estado. En la Tabla 6.7 vemos más detallada esta información.

Tabla 6.7: Cantidad de lámparas

En la Tabla 6.8 Vemos la distribución de lámparas buenas y malas por cada banco de

transformadores.

Tabla 6.8: Cantidad de lámparas por banco

Solo en iluminación el ITH tiene una potencia instalada de 120,15 kW pero dado que el

31% de las lámparas están malas reduce la potencia instalada a 82,1 kW. En el ITH el 70%

de la energía consumida en el ITH es en iluminación.

INSTALADAS BUENAS MALAS

Lamparas (T12-40W) 1740 1220 520

Lamparas (T12-75W) 674 444 230

TOTAL 2414 1664 750

INSTALADAS BUENAS MALAS

BANCO A 1112 654 458

BANCO B 508 438 70

BANCO C 66 60 6

BANCO D 728 512 216

TOTAL 2414 1664 750




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68

6.8 Distribución física de los 4 bancos de transformadores




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69

CAPITULO 7

DATOS DEL ANALIZADOR DE REDES [2-3]

7.1 Descripción del analizador de redes

Para nuestro estudio utilizamos un Analizador de Redes propiedad del departamento de

Ingeniería Eléctrica de la Universidad Nacional Autónoma De Honduras (UNAH), el cual

es marca Circutor, modelo AR-5 (Ver Fig.7.1 ) , y nos apoyamos del Software Power

Vision v1.7 para analizar todas las mediciones echas con el analizador de redes.

El medidor se dejó en cada taller en durante todo el día. Logrando tener mediciones en el

ITH de los talleres de carpintería, máquinas y herramientas y estructuras metálicas. Los

datos medidos por este analizador son:

a. Voltajes (máximos, mínimos, por fase y trifásicos)

b. Corrientes (máximos, mínimos, por fase y trifásicos)

c. Factor de potencia

d. Consumo KW/h (Por día y semana)

e. Carga reactiva (por fase y trifásica)

f. Armónicos (por fase, curva de distorsión y distorsión THD)

Fig. 7.1: Imagen del analizador de redes




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70

Desafortunadamente el tiempo fue un favor en nuestra contra y no pudimos colocarlo en

todos los talleres de la institución, como también nos afectó la inseguridad que existe ya

que lo ideal hubiera sido también monitorear el comportamiento de las instalaciones por

las noches, pero no se podía dejar el analizador conectado sin ser custodiado.

El analizador de redes fue colocado en las siguientes fechas a cada taller.

Taller de Carpintería: 3 de Octubre del 2013

Taller de Máquinas y Herramientas: 4 de Octubre del 2013

Taller de Estructuras Metálicas: 14 de Octubre del 2013

A continuación mostramos datos importantes obtenidos del analizador de redes.

7.2 Potencia Activa

Se conectó el analizador durante un día en cada taller se obtuvo una muestra de la demanda

de potencia activa (P) en watts, que tiene cada taller. Cabe mencionar que con la ayuda de

los instructores de cada taller se simulo un día normal de trabajo, ya que nuestra

investigación fue hecha en una época del año de poca actividad.

a. Taller de Carpintería (P)

En la Fig.7.2 vemos una gráfica que demuestra el comportamiento que tiene a lo largo del

día la demanda de potencia activa. Es notorio que la potencia mínima demandada es de

4,85 kW y la máxima de 7,36 kW.




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71

Fig. 7.2: Comportamiento de la potencia activa consumida en el Taller de Carpintería

b. Taller de Mecánica de Banco (P)


día la demanda de potencia activa. Es notorio que la potencia mínima demandada es de 0

kW y la máxima de 9 kW.

Fig. 7.3: Comportamiento de la potencia activa consumida en el Taller de Maq. y Herr.




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72

c. Taller de Estructuras Metálicas (P)


día la demanda de potencia activa. Es notorio que la potencia mínima demandada es de

2,56 kW y la máxima de 5,42 kW.

Fig. 7.4: Comportamiento de la potencia activa consumida en el Taller de Estru. Metallic.

7.3 Corrientes de línea

Otro de los datos obtenidos del analizador de redes durante el día que estuvo en cada taller

fue las corrientes de línea (A) que pasan por cada conductor.




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73

a. Taller de Carpintería (I)

En la Fig. 7.5 se pueden observar las gráficas de las corrientes de cada línea, es notoria la

diferencia entre las líneas. Sin embargo ninguna de las 3 presenta problemas de sobrecarga

ya que sus conductores de alimentación están bien dimensionados (3/0). Pues la corriente

máxima registrada fue de 36 A, y cada conductor de la acometida soporta 225 A.

Fig. 7.5: Corrientes de línea, Taller de Carpintería.

b. Taller de Mecánica de Banco (I)

Se pueden observar las gráficas de las corrientes de cada línea en la Fig.7.6, es notoria la


ya que sus conductores de alimentación están bien dimensionados (3/0). Pues la corriente

máxima registrada fue de 36 A, y cada conductor de la acometida soporta 225 A.




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74

Fig.7.6: Corrientes de línea, taller Máquinas y Herramientas.

c. Taller de Estructuras Metálicas (I)

En la Fig.7.7 se pueden observar las gráficas de las corrientes de cada línea, es notoria la


ya que sus conductores de alimentación están bien dimensionados (3/0).

Fig. 7.7: Corrientes de línea, taller de Estructuras Metalicas




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75

7.4 Armónicos [2,3]

Los armónicos son tensiones o corrientes sinusoidales con una frecuencia que es un

múltiplo entero (k) de la frecuencia del sistema de distribución, denominada frecuencia

fundamental (50 o 60 Hz). Cuando los armónicos se combinan con la corriente o la tensión

fundamental sinusoidal respectivamente, distorsiona la forma de onda de la corriente o la

tensión (consultar Fig.7.8).

Los armónicos se identifican generalmente como Hk, donde la k es el orden de los

armónicos.

• IHk o UHk indican el tipo de armónico (corriente o tensión).

• IH1 o UH1 designan la corriente o la tensión sinusoidal a 50 o 60 Hz cuando no hay

armónicos (corriente o tensión fundamental).

Fig. 7.8: Ilustración de armónicos.




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76

Los equipos que cuentan con electrónica de potencia son la principal causa de los

armónicos. Para alimentar la electrónica con potencia en CC, el equipo cuenta con una

fuente de alimentación conmutada con un rectificador en la entrada que obtiene las

corrientes armónicas. Algunos ejemplos son los ordenadores, los motores de velocidad

variable, etc.

Otras cargas distorsionan la corriente debido a su principio operativo y también producen

armónicos. Algunos ejemplos son los fluorescentes, las lámparas de descarga, las

máquinas soldadoras y los dispositivos de núcleo magnético que se pueden saturar.

Todas las cargas que distorsionan la corriente sinusoidal normal producen armónicos y se

denominan cargas no lineales. [2]

Los armónicos pueden perturbar el correcto funcionamiento de numerosas máquinas y

equipos. Estas perturbaciones se traducen en costes que difícilmente podemos apreciar o

valorar. Estos costes podemos diferenciarlos como:

Definiendo cargas no lineales podríamos mencionar propiedades tales como; que la

corriente consumida por la carga es periódica, pero no sinusoidal, la forma de onda de la

corriente queda distorsionada por la corriente de los armónicos

Dentro de la amplia gama de perturbaciones existente en la red, los armónicos producen, en

los componentes o elementos, los siguientes efectos (ver Tabla 7.1). [3]




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77

Componente Problema Efecto

Conductor

A. Aumento de la corriente

B. Aumento de la resistencia

C. Aumento de perdida térmicas(

D. Efecto joule)

E. Efecto “Skin”

a. Calentamiento de cables

b. Disparo de protecciones

Conductor de neutro

A. Circulación de armónicos

múltiplos de 3

B. Retorno por el conducto de

neutro

a. Sobre intensidad de la

corriente circulando por el

neutro

b. Calentamiento en el neutro

c. Degradación prematura del

conductor de neutro

d. Disparo de protecciones

Transformadores

Circulación de corrientes

armónicas por los devanados

a. Sobrecalentamiento de los

devanados.

b. Perdidas de aislamiento

térmico por calentamiento.

c. Perdidas en el cobre y en el

hierro (Histéresis y Foucault)

d. Disminución del rendimiento.

e. Sobredimensionado de

trasformador.

f. Saturación de transformador.

Tabla 7.1: Problemas y efectos en equipos, de los armónicos




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78

Para nuestro caso en Honduras la frecuencia fundamental es 60 Hz. Tomaremos armónica a

la frecuencia múltiplo de la frecuencia fundamental que opera en la red de distribución

eléctrica.

Definiendo matemáticamente al voltaje y a la corriente, como:

Pero como ya se mencionó en un sistema eléctrico se da la presencia de alteraciones a

voltajes y corrientes que denominamos armónicas, entonces el voltaje y la corriente se

representan, como:

Que es igual a la suma de todas las presencias de voltajes y corrientes:

∑

∑

Dónde:

Es la armónica de voltaje de orden n.

Es la armónica de corriente de orden n.

Es el ángulo de la armónica n.




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79

Para efecto de este trabajo estudiaremos solamente la 3 componte armónica de la corriente

ya esta tiene secuencia cero, Las corrientes de armónicos de secuencia cero en sistemas

trifásicos se añaden en el conductor neutro. Esto se debe a que su orden 3(2k+1) es un

múltiplo del número de fases (3), lo cual significa que coinciden con el desplazamiento (un

tercio de un periodo) de las corrientes de fase.

Cuando no hay armónicos, la corriente del neutro es igual a cero:

IN = I1+I2+I3 = 0

Cuando hay armónicos, la corriente del neutro es igual a:

I1 + I2 + I3 = 3 IH3 .

Por tanto, debe prestarse especial atención a este tipo de armónicos en las instalaciones con

un neutro distribuido. [2]

Un concepto muy importante para comprender bien y vale la pena explicarlo es Tasa de

distorsión individual (Vn% o In%) la cual es una Relacion en % entre el valor eficaz de

la tensión o corriente armónica (Vn o In) y el valor eficaz de la componente fundamental

(V1 o I1). Cada armónico se expresa como porcentaje, es decir la proporción de su valor

eficaz con respecto al valor eficaz del fundamental. Esta proporción es el nivel del

armónico individual. [3]

In% =




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80

a. Taller de Carpintería

En la Fig.7.9 podemos apreciar una muestra de las mediciones de armónicos echa en el

taller de carpintería, muestra que es la máxima registrada en la jornada. Siendo de mayor

interés la 3 componente armónica de la corriente. En este caso vemos que el valor máximo

se toma en la variable la corriente en la línea 1 (I-L1) siendo la tasa de distorsión individual

máxima de 25.646%

Fig. 7.9: Armónicos en taller de carpintería




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81

b. Taller de Máquinas y Herramientas


taller de máquinas y herramientas, muestra que es la máxima registrada en la jornada.

Siendo de mayor interés la 3ra componente armónica de la corriente. En este caso vemos

que el valor máximo se toma en la variable la corriente en la línea 1 (I-L1) siendo la tasa de

distorsión individual máxima de 40.158 %

Fig. 7.10: Armónicos registrados en el taller de Máquinas y Herramientas




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82

c. Taller de Estructuras Metálicas


taller de carpintería, muestra que es la máxima registrada en la jornada. Siendo de mayor

interés la 3 componente armónica de la corriente. En este caso vemos que el valor máximo

se toma en la variable la corriente en la línea 1 (I-L1) siendo la tasa de distorsión individual

máxima de 89.1%.

Fig.7.11: Armónicos en el Taller de Estructuras Metálicas




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83

7.5 Tasa de distorsión armónica

Las cargas no lineales generan armónicos tanto de tensión como de corriente. Esto se debe

a que, para cada armónico de corriente de carga, hay un armónico de tensión de

alimentación con la misma frecuencia. Como consecuencia, los armónicos también

distorsionan la tensión.

La distorsión de una onda sinusoidal se presenta en forma de porcentaje:

THD %= Distorsión total = 100%*

Taza de distorsión armónica para el voltaje:

√

Taza de distorsión armónica para la corriente:

√

a. Taller de Carpintería.

La tasa de distorsión armónica en el taller de carpintería se presenta a continuación Fig.

7.12 en la cual se toma como variable de análisis el voltaje en la línea 2 (L2) que obtiene

el mayor pico de distorcion de onda de 4.5 (% V-THD),. También se obtuvo Fig. 7.13

usando como variable de análisis la corriente en la línea 1, que obtiene el mayor pico (% I-

THD), 25.3 como valor máximo.




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84

Fig. 7.12: Tasa de Distorsión Armónica taller de carpintería (% V-THD).

Fig. 7.13: Tasa de Distorsión Armónica taller de carpintería (% I-THD).




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85

b. Taller de Máquinas y Herramientas.

La tasa de distorsión armónica en el taller de máquinas y herramientas se presenta a

continuación Fig. 7.14 en la cual se toma como variable de análisis V-L2 que obtiene el

mayor pico (% V-THD), 4.4 como valor máximo. También se obtuvo Fig. 7.15 usando

como variable de análisis I-L1 que obtiene el mayor pico (% I-THD), 37.6 como valor

máximo.

Fig. 7.14: Tasa de Distorsión Armónica Taller de Máquinas y Herramientas (% V-THD).

Fig. 7.15: Tasa de Distorsión Armónica Taller de Máquinas y Herramientas (% I-THD).




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86

c. Taller de Estructuras Metálicas (Banco C).

La tasa de distorsión armónica en el Banco de Transformadores C se presenta a

continuación Fig. 7.16 en la cual se toma como variable de análisis V-L2 que obtiene el

mayor pico (% V-THD), 32.2 como valor máximo. También se obtuvo Fig. 7.17 usando

como variable de análisis I-L1 que obtiene el mayor pico (% I-THD), 37.6 como valor

máximo.

Fig. 7.16: Tasa de Distorsión Armónica Banco de Trasformadores C (% V-THD).

Fig. 7.17: Tasa de Distorsión Armónica Banco de Trasformadores C (% I-THD).




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87

7.6 Forma de onda

Toda forma de onda periódica no-sinusoidal puede ser representada como la suma de ondas

sinusoidales cuyas frecuencias son enteros múltiples de la frecuencia fundamental

(Armónicos). Como ilustración de los conceptos que anteriormente hemos mencionado

veremos cómo se altera las forma de onda en cada taller, especialmente la onda de corriente

ya que es la que más afectada se ve.

a. Taller de Carpintería

En la Fig. 7.18 observamos cómo se distorsiona la forma de onda de corriente (línea

gruesa) ya que su THD% es alto.

Fig. 7.18: Forma de Onda taller de Carpintería




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88

b. Taller de Máquinas y Herramientas

En la Fig. 7.19 se ilustra la forma de onda obtenida para este taller, con la tensión que

tiende a ser senoidal con THD% bajo y la corriente con forma distorsionada debido a un

THD% alto.

Fig. 7.19: Forma de Onda Taller de Máquinas y herramientas.




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89

c. Taller de Estructuras Metálicas

En la Fig. 7.20 observamos la forma de onda registrada, vemos que la tensión (línea

delgada) tiende a ser senoidal con un THD% bajo y la corriente con una forma muy

distorsionada debido a THD% altos.

Fig. 7.20: Forma de Onda Taller de Estructuras Metálicas.




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90

CAPITULO 8

PROBLEMAS ENCONTRADOS

8.1 Desbalance de carga en el banco A

Según las mediciones obtenidas en este banco existe un notable desbalance de cargas en las

líneas, debido a la gran cantidad de carga monofásica instalada en este banco. Algo que se

debe mencionar es que este, es el banco que está más cercano a sufrir problemas de

sobrecarga. (Ver Fig. 8.1)

Fig. 8.1: Grafico de corrientes de línea en banco A




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91

8.2 Acometida subterránea

El día que se comenzó con esta auditoría, la acometida subterránea que alimenta los

edificios de aulas tecnológicas en el banco A, presentaba una falla a tierra. Falla que había

ocasionado que hasta ese día (24 de Septiembre) se hubieran perdido 15 días de clases en la

jornada nocturna. El personal encargado de mantenimiento reparo la falla escarbando para

encontrar el problema y luego se decidieron hacer la acometida área, para evitar en un

futuro tener el mismo problema. En la Fig.8.2 observamos el estado en qué estado se

encontraron los conductores.

Fig. 8.2: Falla en acometida subterránea




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92

8.3 Banco B sin pararrayo.

En el banco B se necesita la instalación de un pararrayo, en la Fig. 8.3 podemos observar

la carencia de un elemento de protección tan importante para el banco.

Fig.8.3: Falta de pararrayo en banco B




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93

8.4 Neutro presionado por transformador

En el banco A uno de los transformadores está presionando el neutro y corre el peligro de

que este se reviente. En la Fig.8.4 se puede observar claramente.

Fig. 8.4: Neutro presionado por transformador




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94

8.5 Tierra de los bancos de transformadores

Se encontró que ninguno de los bancos de transformadores cuenta con su aterrizaje, los

cuales son necesarios ya que permiten que las componentes aditivos de la tercer armónica

causen un flujo de corriente en el neutro en lugar de acumular grandes voltajes, en la

conexión Y-y. En la imagen (ver Fig. 8.5) observamos que todos están cortados.

Fig. 8.4: Imágenes de las conexiones a tierra de los bancos.




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95

8.6 Lámparas encendidas sin ser ocupadas

En toda la institución y durante todas las visitas que hicimos se encontraron lámparas

encendidas sin ser necesitas, esto afecta enormemente ya que de la energía facturada

mensual en el colegio aproximadamente un 70% es por iluminación, esto genera una

sobrecarga en los bancos (especialmente en el banco A), disminuyendo su vida útil.

En la imagen (Fig. 8.6) podemos evidenciar este serio problema que hay en el ITH.

Fig.8.6: Imágenes de lámparas encendidas sin ser necesitadas y a horas no adecuadas




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96

8.7 Incorrecto encendido de la iluminación

En los talleres el encendido de las lámparas es total, mediante un breaker en la mayoría de

los casos. Aunque solo se necesite iluminar una zona del taller, se deben en encender la

mayoría de las lámparas, como se observa en la Fig. 8.7

Fig. 8.7: Se puede observar todas las luces encendidas y solo se necesitan las del fondo




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97

CONCLUSIONES

1. El consumo promedio de energía mensual de la institución ronda los 27,303.3 kWh, lo

que significa una factura mensual promedio de L. 144,330.84. Esto genera una factura

anual de L. 1, 731,970.05

2. Según datos de placa y valores investigados se obtuvo que la carga instalada en el

instituto es de 645.3 kW, lo que equivale a 558,6 KVA trifásicos y 190,3 KVA

monofásicos.

3. La demanda de potencia base del ITH es de 22 kW (noche y madrugada).

4. Se contabilizo en el ITH 2,414 lámparas fluorescentes de las cuales 750 (31%) están en

mal estado, representando la iluminación el 70% del consumo de energía de la institución.

5. Ninguna corriente registrada sobrepaso a la máxima corriente que soportan los

conductores de alimentación de los 4 bancos de transformadores, no obstante no

aseguramos que estas medidas sean las máximas en todo el año.

6. Se encontró que el banco A es el banco que más energía consume mensualmente, debido

a la enorme cantidad de lámparas que alimenta y estas permanecen encendidas durante la

mayor parte del día. Este banco presenta casi un 20% de sobrecarga monofásica instalada..

7. Se encontró en casi toda la institución lámparas encendidas sin ser ocupadas, o a horas

que no son necesarias.




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RECOMENDACIONES

1. A pesar de que en nuestras mediciones no hubo ningún indicio de sobrecarga (con

excepción del exceso de carga monofásica instalada en el Banco A, casi 20%), NO

aseguramos que los valores máximos que tenemos registrados sean los valores máximos de

todo el año. Puesto que es posible que en algún mes del año (Junio por ejemplo) se

presenten valores picos más grandes que los que pudimos registrar. Provocando en esa

época del año problemas de sobrecarga, por lo cual acentuamos lo importante que es hacer

un uso eficiente de la energía ya que así se evita ese problema en los bancos de

transformadores y no se disminuye su vida útil. Si aun utilizando la energía de forma

eficiente persistieran problemas de sobrecarga sería necesario realizar traspasos de carga

entre los bancos de transformadores, para lo cual se requerirá un estudio especializado para

realizar este trabajo de forma óptima.

2. Es una necesidad en la institución hacer un estudio de eficiencia en el alumbrado,

buscando la distribución más eficiente y eficaz de las lámparas con el fin de ahorrar

energía, ya que un 70% de la potencia consumida es en iluminación. Una vez hecho el

estudio este arrojara los datos de las necesidades del alumbrado y que medidas tendrán que

tomarse, por el momento proponemos se cambien las lámparas T12 por lámparas T8

pues son más ahorrativas, más eficientes y de mayor duración. También que se reparen las

lámparas que se encuentran en mal estado ya que en muchas partes son necesarias y se

están desaprovechando o sugerimos que se quiten. Proponemos también que se haga una

seccionalizacion en los circuitos de iluminación ya que actualmente, todas las lámparas de

varios talleres son encendidas mediante un breacker.




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3. Se necesita hacer una campaña de concientización del uso racional de la energía al

personal administrativo, docente y alumnado en general, ya que se encontró un derroche de

energía, muestra de ello son lámparas encendidas todo el día y sin ser utilizadas.

Si bien es cierto el colegio es considerado como SERVICIO PÚBLICO y la ENEE le

aplica una tarifa tipo E, lo cual implica que directamente no pagan el consumo de energía

consumida, pero dicha energía siempre es pagada por el estado a la Empresa Nacional de

Energía Eléctrica. (Y nos afecta a todo el país en general)

4. Se necesita colocar un pararrayo en el banco de transformadores B, recomendamos que

se haga una solicitud al Ing. Milton Espinoza jefe del departamento de distribución Centro

Sur, para que pueda colaborar con esta necesidad. Pues la falta de este elemento de

protección es un riesgo latente para el banco.

5. Instalar el aterrizaje de los neutros en todos los bancos de transformadores ya que esta es

una solución para el desequilibrio de voltajes y el problema del tercer armónico, como

también protección del sistema. (Recomendamos conductor de aluminio o cobre por

tubería)

6. Se encontró que en el banco B, 2 de los 3 trasformadores son de 75 KVA mientras que el

tercero tiene una capacidad de 50 KVA (Dato obtenido de la señalización del

transformador), lo cual limita la capacidad del banco de transformadores, esto hace que la

potencia del banco sea solo de 150 KVA, desaprovechando el resto. Recomendamos pasar

el neutro del transformador de 50 KVA a cualquiera de los transformadores de 75 KVA.

7. Recomendamos hacer un estudio de todas las conexiones a tierra de la institución,

haciendo sus respectivas mediciones óhmicas, para mejorar la seguridad en los circuitos

como también para mejorar la calidad de la energía.




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8. Las acometidas subterráneas recomendamos se hagan aéreas ya que históricamente está

comprobado en la institución, que estas han fallado, ya sea porque no cuentan con la debida

protección, o que esta ya dio su vida útil. (Anteriormente este problema se ha presentado 2

veces)

9. Recomendamos hacer un reporte al área de Líneas Secundarias con el Ing. Jacobo

Fuentes en el departamento distribución Centro Sur ENEE para que se repare el neutro que

alimenta el área de las casetas ya que está siendo presionado por un trasformador y corre

peligro de reventarse.

10. Sería apropiado hacer pruebas de aceite dieléctrico en los 4 Bancos de Transformadores

los cuales ya tienen varios años de uso.

11. Consideramos que se debería hacer una gestión para que se cambien de estructura de

soporte de los 4 bancos de transformadores, de TT (en poste) a BT (en base de

transformadores), dado que los bancos de transformadores en los postes de 35 pies,

representan un riesgo potencial para todos en el colegio ya que se corre el riesgo que estos

postes cedan, ya que es muy probable que hayan dado ya su vida útil.

12. Sería conveniente que la institución hiciera una solicitud al área de Alumbrado Público

dirigida al Ing. Francisco Arguelles en el Dpto. Distribución Centro Sur, solicitando se le

de mantenimiento al alumbrado público de la institución, y así no necesitar gastar en

lámparas para los exteriores las cuales no son para alumbrado exterior.

13. Proponemos que se tomen estudiantes de tercer año de bachillerato técnico en

electricidad para que realicen su práctica profesional en la institución y se dediquen a

reparar fallas que se encuentran en la institución.




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BIBLIOGRAFIA

[1] Stephen J. Chapman, “Maquinas Eléctricas”, Mc Graw Hill, 4ta Edición, 2005.

[2] APC Schneider, “Eliminación de armónicos en instalaciones”, 2012

[3] Circutor, “Procedimientos para el estudio y análisis de perturbaciones armónicas”

[4] http://tecnicohonduras.wordpress.com, Historia

[5] http://es.wikipedia.org, Auditoria Energética

[6] http://www.blogenergiasostenible.com, Que es Auditoria Energética

[7] http://es.wikipedia.org, Eficiencia Energética

[8] http://es.wikipedia.org, Potencia Eléctrica




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ANEXO A

Notas y solicitudes.

I. Solicitud de descarga de perfiles de los medidores inteligentes instalados en la

institución, dirigida al Ing. Elvis Aguilar (ver Fig. A.1)

II. Invitación para exposición de avances de investigación, dirigida a la Ing. Ela Valladares

(ver Fig. A.2)

III. Nota de conclusiones y recomendaciones dirigida al director Nelson Calix.

(Fig. A.3 – Fig. A.11)




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Fig. A.1: Solicitud de descarga de perfiles energéticos.




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Fig. A.3: Invitación a exposición de avances en investigación.




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Fig. A.3: Nota de recomendaciones y conclusiones




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ANEXO B

Facturación

La Unidad de Altos Consumidores de la Empresa Nacional de Energía Eléctrica (ENEE),

nos colaboró con la descarga de los perfiles energéticos asociados a cada uno de los 4

bancos de transformadores. De igual forma se nos facilitó una copia digital de la factura

mensual de cada medidor, tanto de los bancos de transformadores como de los medidores

de los 5 negocios que existen en la institución.




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Fig. B.1: Factura Banco A




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Fig. B.2: Factura Banco B




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Fig. B.3: Factura Banco C




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Fig. B.4: Factura Banco D




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Fig. B.5: Factura Caseta 1




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Fig. B.8: Factura Fotocopiadora 1




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Fig. B.9: Factura Fotocopiadora 2




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Fig. B.10: Tarifa Tipo E




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ANEXO C

Otros

I. Con el objetivo de ilustrar de una mejor manera se elaboró un mapa de la institución Fig.

C.1.

II. Presentamos un estudio económico, de la propuesta de sustituir las lámparas T12 por

T8, con su respectiva cotización

III. Imágenes varias.




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Fig. C.1: Mapa de la Institución




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Propuesta: Cambiar lámparas Fluorescentes T12 por T8

En total existen instaladas 2414 lámparas fluorescentes T12 de las cuales 1740 son de 40

Watts y las restantes 674 son de 75 Watts. En la Tabla C.1 vemos el presupuesto inicial.

Tabla C.1 : Inversión Inicial.

Suponiendo en base a cálculos un ahorro mensual de L. 15,000 mensual, el capital inicial se

recuperaría en menos de un año (Tabla C.2). La cotización se hizo en Equipos Industriales

(Fig. C.2)

Tabla C.2: Recuperación de capital invertido

Potencia (W) Cantidad Precio C/U Total (Lps)

Lamparas T8 59 674 126,35 85.159,90L.

Lamparas T8 32 1740 35,67 62.065,80L.

Sub-Total 147.225,70L.

TOTAL(+ ISV) 164.897,70L.

Mes Inversion Inicial Ingresos Acumulado

0 -164897,7 15.000,00L. -149.897,70L.

1 15.000,00L. -134.897,70L.

2 15.000,00L. -119.897,70L.

3 15.000,00L. -104.897,70L.

4 15.000,00L. -89.897,70L.

5 15.000,00L. -74.897,70L.

6 15.000,00L. -59.897,70L.

7 15.000,00L. -44.897,70L.

8 15.000,00L. -29.897,70L.

9 15.000,00L. -14.897,70L.

10 15.000,00L. 102,30L.

11 15.000,00L. 15.102,30L.

12 15.000,00L. 30.102,30L.




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Fig. C.2: Cotización de lámparas en Equipos Industriales.




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En las imágenes (ver Fig. C.3) se observa la instalación del analizador de redes en los

talleres y uno de los medidores inteligentes instalados en los bancos de transformadores.

Fig. C.3: Instalación del Analizador de Redes

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