PLANTAS DE EMERGENCIA
Tipos de Plantas de Emergencia Manual y Automática Abierta o Cerrada
(Servicio continuo) Usos: lugares donde no existe alimentación normal.
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Tipos de Plantas de Emergencia Manual y Automática Abierta o Cerrada
(Servicio continuo) Usos: lugares donde no existe alimentación normal.
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(Servicio de aplicación en emergencia). Usos: Hospitales Supermercados Centros de Computo Bancos Cines Escuelas Telecomunicaciones Edificios. En si toda instalación que requiera alimentación de respaldo 3
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SISTEMA MAS USADO PARA EL SISTEMA DE EMERGENCIA
EMERGENCIA
CFE
INTERLOCK
Como seleccionar una Planta de emergencia? Cuando existe la necesidad de contar con estos equipos, ya sea para asegurar el suministro de electricidad ante una falla del suministro normal en nuestro lugar de residencia o de trabajo o bien rebajar nuestro costo de consumo de energía.
¿Qué debe seguir funcionando en caso de cortes de energía programados o inesperados? En este punto, y si se contemplan motores eléctricos, una buena aproximación es considerar como regla general que la “corriente de partida” es igual a 3 veces la corriente nominal o de trabajo, En el caso de ascensores, los motores eléctricos pueden estar con variadores de frecuencia, y la corriente de partida se puede estimar en 2,5 veces la corriente nominal o de trabajo.
¿Qué zonas deben continuar con iluminación ? Se deberá calcular en base a la cantidad total de iluminación, multiplicado por el consumo expresado en Watts de cada una de ellas, y el total se dividirá por 1.000 para obtener kilowatts. Teniendo las respuestas a las preguntas anteriores, se tendrá a
¿Quién dimensiona exactamente el generador? La determinación del tamaño o capacidad del generador y su configuración, son parte de un proyecto eléctrico, mecánico y obras civiles, el cual definirá: Potencia necesaria para cubrir necesidades presentes y futuras. Elementos que debe incorporar el equipo (arranque manual o automático, operación en paralelo con otros equipos o con la red pública, insonorización, tanques de combustible auxiliar, calefactores, etc.). Normas legales a cumplir (eléctrica, ruido, emisión de gases y partículas). Lugar donde serán instalados el o los equipos (bajo techo, intemperie, elevación sobre el nivel del mar, ambientes polvorientos, etc.).
¿Qué proveedor tiene el equipo que necesito? Para la selección del proveedor, no analizaremos la variable “precio” de los equipos. Estas son algunas de las consideraciones más relevantes: Permanencia a través del tiempo y capacidad financiera de la empresa proveedora, de forma tal que aseguren un adecuado servicio de postventa (servicio técnico idóneo y profesional, suministro de repuestos en forma oportuna y a costo razonable). Los equipos que se adquieren hoy, ¿tendrán repuestos y servicio técnico en 5 años más? Proveedores comprometidos con el cuidado del medioambiente en el que todos vivimos (Responsabilidad Ambiental). Exigir que los equipos ofrecidos -y las instalaciones del proveedor- cumplan las normas ambientales sobre ruidos, gases y partículas. Cabe hacer notar que estas normas serán cada vez más estrictas, tal es así que ya está en vías de entrar en vigencia la normativa de emisión de gases y de material sólido (partículas) específicamente para grupos electrógenos nuevos y ya existentes en la Región Metropolitana. Proveedores con capacidad técnica y logística que permitan cumplir con lo ofrecido. Es recomendable hacerse de un tiempo para visitar al proveedor en sus instalaciones, de forma de poder apreciar si disponen de las herramientas y bancos de prueba que permitan probar los equipos antes de su despacho, si cuenta con un adecuado inventario de repuestos. Además, se recomienda investigar si los empleados del proveedor reciben capacitación adecuada, para asegurarse que el personal que lo atenderá en el futuro es idóneo. El contacto cara a cara responde muchas consultas que el papel no
Definir que equipos se conectaran. Dimensionar la capacidad en función de los equipos que se conectarán.
EJEMPLO Nº1 CALCULO DE CONSUMO Conociendo el consumo en Watts de las cargas que vamos a conectar al mismo tiempo, información que podemos obtener de las placas de cada uno de los artefactos, procedemos a sumarlas para saber que generador nos conviene comprar. Al calcular la potencia de los aparatos eléctricos no olvide que al momento del arranque de motores eléctricos los mismos consumen 3 veces su valor de consumo (Par de Arranque) luego estabilizándose: Desarrollo 5 lámparas 60 Watt: = 300 Watt 2 Televisores 150 Watt: = 300 Watt 1 Plancha 700 Watt: = 700 Watt 1 Computadora 150 Watt: = 150 Watt 1 Refrigerador: 300 Watt: = 300 Watt 1 Horno de Micro Ondas: 300 Watt 1 Aire Acondicionado 350 Watt
Total Consumo: = 4300 Watt Divido por 1000 para saber los Kw. = 4300 / 1000 = 4,3 Kw. Para saber los KVA que necesito realizo la siguiente división: 4,3 Kw. / 0.8 = 5,4 KVA. Multiplico este resultado por un factor de seguridad de 1,2 por cargas futuras 5,4 KVA * 1,2 = 6,5 KVA.
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POR FACTURA DE ENERGÍA ELECTRICA Otro criterio que puede usarse para la selección puede ser la Demanda Máxima Registrada, indicada en la Factura de la energía eléctrica , Potencia Activa en Kw. En este caso es aconsejable verificar el consumo de aproximadamente un año, tomando siempre el valor pico en Kw. Para el cálculo supondremos que nuestra factura viene con una Demanda Registrada de 209 Kw. Tomaremos un factor de potencia de 0,8 y un factor por carga futura de 1,2 Tendremos entonces
209 Kw. * 1,2 / 0,8 = 313 Kva. Lo que nos indica rápidamente con aproximación el generador a seleccionar. Tener en cuenta siempre para el cálculo, el momento de arranque de los motores eléctricos que consumen 3 veces su valor de consumo (Par de Arranque) luego 12 estabilizándose.
Motor de Combustión Interna
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MOTOR DE COMBUSTION INTERNA El motor de combustión interna a diesel aprovecha la energía térmica desprendida del combustible para realizar un trabajo mecánico.
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Sistemas que conforman el funcionamiento de un Motor de Combustión Interna Sistema de Lubricación Sistema de Admisión de Aire Sistema de Escape Sistema de Combustible Sistema de Enfriamiento 17
Sistema de Lubricación Su función es evitar el desgaste de las piezas del motor, creando una capa de lubricante entre las piezas, que están siempre en fricción. El lubricante es recogido (y almacenado) en el cárter inferior(pieza que cierra el motor por abajo)
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Sistema De Admisión De Aire El sistema de admisión suministra aire limpio para la combustión del motor.
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Sistema de Escape El sistema de escape consiste en sacar de un modo apropiado los gases que son producto de las explosiones que genera la combustión del motor.
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PLANTAS DE EMERGENCIA
ESCAPE El escape deberá tener la soporteria suficiente para el peso de la tubería y el silenciador. Cuando la instalación atraviese por los muros se deberá tener cuidado. Tubo de escape
Tubo Flexible
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LA INSTALACION DEL SISTEMA DE ESCAPE COMPRENDE : Silenciadores, Tubos flexibles, Tubería, Materiales aislantes, Soporteria, Capuchones, Bota aguas. La instalación del escape deberá tener una soporteria adecuada para el peso del silenciador y tubería del escape. Cuando la instalación pase por muros se deberá cuidar que el tubo no quede empotrado para evitar daños, a los materiales de la pared y evitar la transmisión de vibraciones. 29
Sistema de Combustible El combustible es succionado del tanque de combustible por la bomba pasando por el filtro de combustible. La bomba incrementa la presión y envía el combustible a través de la línea de combustible hacia el regulador donde se controla la presión a la cual será inyectado. El regulador se encarga de enviar el combustible hacia el inyector el cual se encuentra encima del cuerpo de aceleración donde se tiene la válvula.
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SISTEMA DE COMBUSTIBLE
1) Tanque de Combustible 2) Bomba de combustible 3) Mangueras y Conexiones 4) Filtros 5) Inyectores 6) Válvulas El tanque de combustible deberá tener libre acceso y estar correctamente ventilado. La tubería debe ser lo más corta posible, además de tener el menor numero de codos. El tanque de seguridad deberá tener un sensor de fuga.
Sistema de Enfriamiento
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Generador Eléctrico Funcionamiento y Componentes
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TABLERO DE CONTROL Y TRANSFERENCIA
Autosoportados
Genérico
Es el encargado de la transferencia, el control de y la operación de una planta de emergencia. También se encarga de monitorearla ya que cuenta con los instrumentos de medición para la correcta operación del equipo. Autosoportado Existen 2 categorías: Genérico
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OPERACIÓN Y CONTROL Normalmente una planta cuenta con un sistema de protección y control, la mayoría de estos equipos son operados por microprocesadores, el control envía la señal de arranque, paro y la protección de la planta de emergencia.
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Doble tiro de 15 a 200 KW
Termomagnético de 220 a 300 KW
Contactores de 15 a 200 KW
Electromagnéticos de 350 a 1500 kw
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MANTENIMIENTO PREVENTIVO DE LA UNIDAD DE TRANSFERENCIA El mantenimiento preventivo solo personal capacitado puede hacerlo cualquier persona que este capacitada en mantenimiento de interruptores. El mantenimiento debe realizarse cada 12 meses.
PUNTOS PRINCIPALES A REVISAR Parte conductriz (contactos principales) Limpieza del mecanismo de cierre y apertura Limpieza de la terminales eléctricas Pruebas eléctricas con el maletín de pruebas. Pruebas mecánicas y eléctricas. eléctrica s. 39
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(Sexta Sección)
DIARIO OFICIAL Lunes 13 de marzo de 2006
CAPITULO 7 ARTICULO 700-SISTEMAS DE EMERGENCIA A. Disposiciones generales 700-1. Alcance. Los requisitos de este Artículo se aplican a la seguridad eléctrica de la instalación, para la operación y mantenimiento de los sistemas de emergencia constituidos por circuitos y equipos, destinados para alimentar, distribuir y controlar la energía eléctrica para iluminación o energía, o ambos, cuando se interrumpe el suministro eléctrico normal de energía eléctrica. Los sistemas de emergencia son aquéllos requeridos por Ley y clasificados como emergentes por reglamentaciones, decretos o legislaciones federales o municipales vigentes. Estos sistemas son utilizados para suministrar automáticamente iluminación o energía, o ambos, áreas y equipos en caso de falla del suministro normal de energía eléctrica, o en caso de accidente en los componentes de un sistema destinado para suministrar, distribuir y controlar la energía y alumbrado esenciales para la seguridad de la vida humana. NOTA 1: Para más información sobre los requisitos en instalaciones para áreas de atención a la salud, véase el Artículo 517. 517. NOTA 2: Para más información sobre el desempeño y mantenimiento de sistemas de emergencia en instalaciones para áreas de atención a la salud, véase Apéndice B2. NOTA 3: Los sistemas de emergencia son generalmente instalados en lugares de r eunión donde la iluminación artificial es necesaria para asegurar la salida o para controlar el pánico en edificios de concentración de personas, tales como hoteles, teatros, canchas deportivas, centros comerciales, áreas de atención a la salud o lugares similares. Los sistemas de emergencia también pueden suministrar energía para funciones como ventilación cuando sea esencial para la seguridad de la vida humana, sistemas de alarmas y detección de incendios, elevadores, bombas para equipo contra incendio, sistemas de comunicación de seguridad pública, procesos industriales, donde la interrupción de la corriente podría producir serios peligros para la seguridad de la vida humana o riesgos para la salud, y otras funciones similares. NOTA 4: Para la especificación sobre los lugares donde los sistemas de emergencia se consideran esenciales para la seguridad de la vida humana, véase el Apéndice B2. NOTA 5: Para más información sobre desempeño de sistemas de emergencia y de reserva, véase el Apéndice B2. 700-2. Otros artículos aplicables. Los sistemas de emergencia deben cumplir con las disposiciones aplicables de esta norma, excepto lo modificado por este Artículo. 40
700-4. Pruebas y mantenimiento a) Realización o verificación de la prueba. Debe realizarse o verificarse una prueba con carga del sistema completo al instalarse, y después periódicamente. b) Pruebas periódicas. Los sistemas deben probarse periódicamente bajo un programa, para asegurar que el sistema se mantiene en condiciones de funcionamiento apropiadas. c) Mantenimiento de sistemas de baterías. Donde haya sistemas de baterías o unidades de equipo, incluyendo los acumuladores utilizados para el arranque, control o ignición de máquinas auxiliares, debe requerirse un mantenimiento periódico. d) Registros escritos o bitácora. Debe mantenerse un registro o bitácora de todas las pruebas y trabajos de mantenimiento. e) Prueba con carga. Debe proveerse de medios para probar todos los sistemas de emergencia de alumbrado y energía, durante las condiciones de carga máxima previstas.
700-5. Capacidad del sistema a) Capacidad y régimen. Un sistema de emergencia debe tener la capacidad y régimen adecuado para que puedan funcionar simultáneamente con todas las cargas. El equipo del sistema de emergencia debe ser adecuado para soportar la máxima corriente eléctrica de falla disponible en sus terminales. b) Sistema selectivo de carga y desconexión de carga. Se permite que la fuente de energía alterna suministre a los sistemas de emergencia, sistemas de reserva legalmente requeridos y a los de reserva opcional, cuando se proporcione una selección automática de la carga al arranque y desconexión de carga de la forma necesaria para garantizar suministro adecuado para: (1) los circuitos de emergencia; (2) los circuitos de reserva legalmente exigidos; (3) los circuitos de reserva opcionales, en este orden de prioridad. Siempre que se cumplan las condiciones anteriores, se permite utilizar la fuente de alimentación alterna para limitar los picos de carga. Para efectos de satisfacción de los requisitos de prueba de acuerdo con la Sección 41
700-6. Equipo de transferencia a) El equipo de transferencia, incluyendo los desconectadores automáticos de transferencia, debe ser automático, estar identificado para uso en emergencia y aprobado. El equipo de transferencia, debe diseñarse e instalarse para prevenir la conexión inadvertida de las fuentes de alimentación normal y de emergencia, al realizar cualquier manipulación del equipo de transferencia. b) Se permite el uso de medios para conectar en derivación y aislar físicamente el equipo de transferencia. Cuando se utilicen desconectadores de aislamiento para hacer las derivaciones, debe evitarse el funcionamiento inadvertido en paralelo. c) Los desconectadores de transferencia automática deben operarse eléctricamente y retenerse mecánicamente. (d) El equipo de transferencia debe alimentar sólo a cargas de emergencia. 700-7. Señalización. Siempre que sea posible deben instalarse dispositivos de señalización audible y visual, para los propósitos siguientes: a) Avería. Para indicar avería de la fuente de emergencia. b) Alimentación de carga. Para indicar que la batería o el generador están funcionando con carga. c) No funcionando. Para indicar que el cargador de batería no está f uncionando. d) Falla a tierra. Para indicar una falla a tierra en sistemas en estrella puestos a tierra, de más de 150 V a tierra y con dispositivos de protección de circuitos para corriente nominal de 1 000 A o mayor. El sensor para los dispositivos de señalización de falla a tierra debe estar ubicado en el medio de desconexión del sistema principal para la fuente de emergencia o antes de éste, y su ajuste máximo del dispositivo de señalización para la corriente de falla a tierra debe ser de 1 200 A. Debe colocarse lo más cerca posible en el lugar del sensor, las instrucciones que deben seguirse, en caso de producirse una falla a tierra. NOTA: Para información adicional sobre los avisos de los grupos generadores véase el apéndice B2.
700-8. Avisos a) Fuentes de emergencia. Debe colocarse un aviso en el equipo de entrada de la acometida, que indique el tipo y la ubicación de las fuentes de emergencia. Excepción: No es necesario instalar avisos en los equipos unitarios individuales, como se indica en 700-12 (e). b) Puesta a tierra. Cuando el conductor del circuito puesto a tierra conectado a la fuente de emergencia se conecte al conductor del electrodo de puesta a tierra en un lugar remoto de la fuente de emergencia, cerca del electrodo debe haber un aviso que identifique las fuentes normales y de emergencia que estén conectadas a e se conductor. 42
MANTENIMIENTO
MANTENIMIENTO PREVENTIVO TIPOS DE MANTENIMIENTO MANTENIMIENTO CORRECTIVO
MANTENIMIENTO PREVENTIVO Es el conjunto de actividades encaminadas a preservar, corregir problemas, defectos y averías que pueda sufrir el motor y sus sistemas. El mantenimiento programado es la base para disminuir el riesgo de que se presenten problemas de funcionamiento imprevistos y costosos o hasta fatales accidentes. El objetivo final del mantenimiento es producir ahorros continuos en refacciones y mano de obra.
MANTENIMIENTO CORRECTIVO Es el proceso de cambiar o reparar componentes y accesorios de algún sistema de la unidad que se ha dañado de forma repentina durante su operación, al grado de impedir que el motor realice su funcionamiento normal y seguro.
Generalmente, es el resultado de la falta de aplicación de un adecuado programa de mantenimiento preventivo, o de una deficiente forma45 de realizarlo.
MANTENIMIENTO AL GENERADOR Normalmente el generador esta libre de mantenimiento solo necesita inspección rutinaria y limpieza. Sin embargo se podría resumir algunas actividades a realizar dentro del generador.. La frecuencia de las inspecciones dependerán de las condiciones de operación y tipo
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MANTENIMIENTO A LAS BATERIAS Mantener la superficie de las baterías limpia y seca para evitar descargas y que entre polvo. Los tapones con respiradero deben mantenerse limpios y los orificios libres. Las baterías deben estar sobre un bastidor. El nivel del electrolito debe estar por arriba de las placas 1 cm. No debe usarse el densímetro después de haberse agregado agua, no dejar demasiado tiempo una batería sin cargar. Limpiar con una solución de bicarbonato de sodio y agua para neutralizar el acido. Revisar que las terminales estén debidamente conectadas y apretadas. Nunca invertir las terminales. Cambiar las baterías cada 18 meses.
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CAMBIO DE ANTICONGELANTE 50 % ANTICONGELANTE
CAMBIO DE ANTICONGELANTE CADA 2 AÑOS
50% AGUA
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CAMBIO DE LA BATERIA CADA 18 MESES
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ARRANQUE PERIODICO DE LA PLANTA DE EMERGENCIA Todas las plantas de emergencia deben trabajar con carga por lo menos ½ hora cada mes y por lo menos 10 minutos el fin de semana. Mover los rodamientos Esto es con el propósito de: Disipar la humedad en los devanados.
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SISTEMAS DE PROTECCION El sistema tiene instalado diferentes dispositivos de protección que evitan posibles daños al equipo. Que pueden reflejarse en altos costos de reparación y en determinado momento paros prolongados del equipo.
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UBICACIÓN DE LAS PLANTAS CON RESPECTO AL PREDIO 1. Se deberán ubicar los equipos lo mas lejano posible de las zonas residenciales para evitar problemas de ruido con los vecinos. 2. Los Valores de ruido permisibles de acuerdo a la NOM-081-ECOL-1994 (Norma Oficial Mexicana). 68 db Diurno. 65 db Nocturno. En colindancia con el vecino. 55
Los Amortiguadores se suministran. Para evitar la trasmisión de vibración, entre la planta y la base de cimentación. 56
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INSTALACION DE UNA PLANTA DE EMERGENCIA Al instalar una planta de emergencia es importante considerar los siguientes puntos: a) Cuarto de Maquinas y su correcta distribución. b) El Sistema de combustible. c) El Sistema de escape. d) El Sistema de admisión de Aire. e) El Sistema de enfriamiento. f) Conexión de control y fuerza. g) Tanto el equipo como el lugar a donde se instale debe cumplir con las condiciones de seguridad para su correcta operación. 58
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La instalación de una planta es la parte mas importante de un sistema de energía de emergencia ya que de esta depende: La correcta operación del equipo, Seguridad (equipo, personal y carga). Menos problemas de operación, Menos costos de servicios correctivos. = a Sistema confiable. La instalación de una planta comprende varios conceptos: Sistema de escape. Sistema de combustible Cimentación y anclaje Salida de aire caliente Entrada de Aire frio Conexiones de control Instalación Eléctrica: Conexiones de fuerza
Distribución del cuarto de maquinas. 60
