PDVSA MANUAL DE INGENIERIA DE DISEÑO VOLUMEN 4–II GUIA DE INGENIERIA
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°
TITULO
ANALISIS DE CARGAS
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PARA APROBACION APROBA CION
APROB. Eliecer Jiménez
E
PDVSA, 1983
DESCRIPCION FECHA AGO.93
6 PAG. APROB. Alejandro Newski
L.T. REV.
APROB. APROB. FECHA AGO.93
ESPECIALISTAS
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Previamente al dimensionamiento y/o la selección de los equipos mayores, debe tenerse un buen conocimiento de los tipos de cargas asociadas al sistema en consideración. Se utilizarán las definiciones siguientes, las cuales han sido copiadas en general, de la especificació n PDVSA N–201.
Datos de Carga Firme: Son los datos de carga obtenidos de la observación de las características reales de operación de un equipo y sus ciclos de servicio.
Demanda Máxima para 8 horas: Se define como la carga promedio más alta que puede ocurrir por un período de 8 horas.
Demanda Máxima para 15 minutos: Se define como la carga promedio más alta que puede ocurrir por un período de 15 minutos.
Demanda Máxima Ajustada: Cuando está basada en datos de carga firme, es igual a 1,0 vez la demanda máxima.
Demanda Máxima Ajustada: Cuando está basada en datos de carga no firmes, es igual a 1,2 veces la demanda máxima estimada.
Factor de Demanda: Es la relación entre la demanda máxima de un sistema, o parte de un sistema y la carga total conectada del sistema, o parte del sistema, en consideración.
Carga Conectada: Es la suma de los valores nominales de cada equipo, excluyendo reservas.
Factor de Carga: Es la relación entre la carga promedio para un determinado período de tiempo y la carga pico ocurrida durante ese período. Los Diagramas Unifilares de las Subestaciones Compactas deben mostrar toda la información necesaria, en forma tabular, para mantener un registro actualizado de esta información con el objeto de realizar el análisis de cargas. Para otros requerimientos específicos, referirse a la Especificació n PDVSA–N–201. La información contenida en los Diagramas Unifilares, es la siguiente:
Lista de Identificación de los Centros de Control para Motores de Baja Tensión (Referirse a la Fig. 1).
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Centro de Control de Motores N _ – Representa la etiqueta del equipo N _ – y consiste de un máximo de ocho (8) dígitos. Los tres primeros dígitos están asignados a la designación del área seguida por el número de la unidad. La cuarta y quinta letra, indican el tipo de centro de control de motores en 480 voltios (baja tensión). CCM significa un centro de control de motores normalizado, TP significa centro de control alterno (“turnaround”) y SB representa un centro de control de reserva. El sexto y séptimo dígitos, son números y están reservados para la numeración del centro de control de motores. El último carácter, A o B, designan la barra a la cual se conecta el CCM. Etiqueta: Representa el número de etiqueta del servicio (carga) conectado al Centro de Control de Motores. Capacidad Nominal de Placa : Es la capacidad nominal de placa del equipo conectado y deberá indicarse en caballos de fuerza (HP) a menos que se indique lo contrario. Tipo: Se refiere al tipo de controlador o alimentador del motor indicado en el diagrama unifilar. Por ejemplo: una unidad tipo 1 puede representar un arrancador tipo con interruptor, a plena tensión, no–reversible. KVA de Operación Normal : Esta columna aplica a cargas continúas en operación normal. La información a colocar es el valor de KVA al freno de diseño el cual se considera igual a la potencia al freno de diseño. Valores correspondientes a motores de operación continua y cargas que no son motores, no deberán colocarse en esta columna. La potencia al freno de diseño, es la potencia que el equipo accionado requiere en el eje del motor. Los valores de potencia al freno de diseño están incluidos en el listado de motores. KVA de Operación Intermitente: Esta columna se usará para cargas discontinuas de motores en operación normal y para cargas que no son motores tales como: iluminación, aire acondicionado, térmico eléctrico, instrumentación, válvulas motorizadas y otras similares. El valor de KVA para las cargas de motores será determinada calculando los KVA al freno de diseño correspondientes a la condición normal de operación y luego multiplicándolo por el factor de operación. El factor de operación se calcula dividiendo el período de tiempo de operación real entre el tiempo total correspondiente a ese período. En otras palabras, si el motor funciona solamente 4 horas durante un período de 8 horas, tendrá un factor de operación de 0,5. Para el cálculo de factores de operación, es usual considerar un período de tiempo de 8 horas. El valor de los KVA de operación intermitente de sistemas no–continuos de aire acondicionado, debe determinarse de la manera antes indicada.
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Para las cargas debidas a iluminación e instrumentación, el valor de los KVA de operación intermitente será la carga conectada y no la capacidad del transformador. Usar un factor de demanda igual a 1,0. Para el trazado térmico eléctrico, cuando la carga conectada a una subestación es de 100 KVA o menor, esta deberá multiplicarse por un factor de demanda de 0,75 para obtener el valor de KVA de operación intermitente. Para cargas mayores de 100 KVA, se considerará cada caso individualmente, para el cálculo del factor de demanda. En áreas de proceso, las cargas de tomacorrientes para soldadura no deberán incluirse en la determinación de las cargas. Las cargas del panel de tomacorrientes deberán multiplicarse por un factor de 0,5 para determinar el valor de KVA de operación, intermitente. Nuevamente, se utilizará la carga del tablero y no la capacidad del transformador. Los circuitos ramales para alimentación de tomacorrientes de uso general se diseñarán sobre la base de una demanda de 180 VA por tomacorriente.
Cargas de Reserva: Cuando un motor de reserva este conectado al mismo CCM del motor principal, la potencia del mismo no se incluirá en el cálculo del valor de los KVA de demanda máxima de operación del CCM. Sin embargo, cuando el motor principal no este conectado al mismo CCM, los KVA al freno de diseño deben listarse en la columna de reserva e incluirse en el valor de los KVA de máxima demanda de operación del CCM. Estos casos deben indicarse a fin de que en el transformador aguas arriba, cuando el motor principal como el de reserva sean alimentados desde la misma barra, la carga de reserva sea restada del valor de los KVA de demanda máxima. Máxima Demanda de 8 Horas del CCM : Es la sumatoria de todas las cargas de operación normal e intermitente. Máxima Demanda de 15 Minutos del CCM : Es la sumatoria de todas las cargas de operación normal, intermitente y de motores de reserva. La razón por la cual se incluyen los motores de reserva está basado en la hipótesis de que estos motores podrían operar simultáneamente con los motores de operación normal. Este es el caso usual cuando el motor principal y su reserva operan a intervalos iguales con el fin de aumentar la vida del motor y ambos motores podrían operar simultáneamente durante la operación de transferencia. Resumen de Cargas del Transformador (Referirse a la Fig. 2). Número de Etiqueta del Transformador : Es el número de etiqueta del equipo (transformador) y consiste de un máximo de ocho (8) dígitos. Los tres primeros dígitos están asignados a la designación del área seguida por el número de la unidad. La cuarta y quinta letra PT, significan Transformador de Potencia. El sexto y séptimo dígitos están reservados para la numeración del transformador. El
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último carácter, A o B, designa la barra a la cual se conecta el secundario del transformador.
Capacidad Nominal: Es la capacidad base o de placa del equipo conectado. Servicio (Etiqueta) : Es el equipo o carga normalmente conectado, con el interruptor de enlace abierto, a la barra respectiva. Las Cargas de Operación Continúa, Intermitentes y de Reserva están definidas en los listados de identificación del Centro de Control de Motores de Baja tensión. Para el caso de subestaciones de doble terminal, se sumarizan las cargas de trabajo para las demandas máximas de 8 horas como de 15 minutos, considerando el interruptor de enlace en las posiciones de abierto y cerrado.
Análisis Preliminar de Cargas : Esta guía esta basada en que los datos de potencia al freno de diseño del listado de motores son bastante confiables. Para aquellos casos en que es necesario hacer el dimensionamiento de equipos, antes de obtener datos confiables de potencia, se usarán para el cálculo del valor de los KVA de demanda máxima los datos de placa en lugar de los caballos al freno de diseño. NOTA:
Para el cálculo de las cargas de demanda de operación de equipos tales como controladores AC o DC de velocidad variable, sistemas de suministro de energía continua y similares, la energía consumida por tales equipos se incluirá en dicho cálculo.
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Fig 1.
INVENTARIO
CCM No.
IDENTIFICACION
L A M R O A N C R A L O P L A E V D
KVA (OPERACION) M C C E D O P I T
. O M D L N A A M R R E P O N O
E T N E T I M R E T N I
A V R E S E R
TOTALES (KVA) DEMANDA MAXIMA 8 HRS. CCM
KVA
DEMANDA MAXIMA 15 MIN. CCM
KVA
OBSERVACIONES
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Fig 2.
RESUMEN DE CARGAS DEL TRANSFORMADOR R N O O D I A C M A L C I E R O F I D F T S N N E A D R I T
KVA (OPERACION) VALOR NOMINAL BASE
SERVICIO (IDENTIFICACION)
. O M D L N A A M R R E P O N O
E T N E T I M R E T N I
A V R E S E R
TOTALES (KVA)
–TP–A
DEMANDA MAXIMA DE 5 HORAS CON EL INTERRUP. DE ENLACE ABIERTO
KVA
DEMANDA MAXIMA DE 8 HORAS CON EL INTERRUP. DE ENLACE CERRADO
KVA
DEMANDA MAXIMA DE 15 MINUTOS CON EL INTERRUP. DE ENLACE ABIERTO
KVA
DEMANDA MAXIMA DE 15 MINUTOS CON EL INTERRUP. DE ENLACE CERRADO
KVA
