Criterios de Seleccion de Una Central Diesel

UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

CRITERIOS DE SELECCIÓN DE UNA CENTRAL DIESEL (GRUPOS ELECTROGENOS) y NORMALIZACION

AUTOR: Paredes Cueva Edgar Rojas Córdova Jesús Jes ús Yordin Yordin

Lambayeque 30 de Noviembre del 20!

CRITERIOS DE SELECCIÓN DE UNA CENTRAL DIESEL Para es"e in#orme sobre $en"rales %iesel se debe "ener en $uen"a an"es que es"e "rabajo $onsis"e en $en"rales que "rabajan $on gru&os ele$"rógenos que se usan &ara $ubrir la m'(ima demanda en )oras &un"a* Para "ener $ri"erios de sele$$ión se debe "ener en $uen"a lo siguien"e+ La $orre$"a sele$$ión del "ama,o del gru&o ele$"rógeno requiere de un an'lisis de &ar'me"ros y $argas* -unque la mayor.a de los ejer$i$ios de dimensionamien"o se reali/an $on &rogramas de dimensionamien"o o $on la ayuda de un re&resen"an"e del #abri$an"e es im&or"an"e $om&render los #a$"ores que a#e$"an el #un$ionamien"o de su gru&o ele$"rógeno*

1. PARAMETROS BASICOS DEL EQUIPO 1n gru&o generador queda denido a nivel nominal $on sus $ara$"er.s"i$as de Po"en$ia ol"aje 4a$"or de &o"en$ia elo$idad y 4re$uen$ia

1.1POTENCIA La &o"en$ia e(&resada indis"in"amen"e en 56 o 5- se dene según la siguien"e $lasi$a$ión $onsis"en"e $on las normas de dise,o in"erna$ionales 78930:; <8!!: y %7N;2=*+

Pote!"# Cot"$# o Prime Po>er $orres&onde a la &o"en$ia que &uede en"regar el equi&o sin l.mi"e de "iem&o* El equi&o al o&erar a es"a &o"en$ia &uede so&or"ar sobre$argas de un 0? duran"e un "o"al de 2 )oras de $ualquier &er.odo $on"inuado de 2: )oras*

Pote!"# %e E&e'e!"# o 8"and by es la &o"en$ia m'(ima que &uede en"regar el equi&o mien"ras dure la #alla de la #uen"e &rin$i&al de energ.a* Es equivalen"e a la &o"en$ia $on"inua m's el 0? de sobre$arga*

1.VOLTA*E Las "ensiones normali/adas abar$an desde a&ro(imadamen"e los 00 )as"a los :*:00* La regula$ión de "ensión normali/ada &or su &ar"e $orres&onde a @ 2? en"re o&era$ión en va$.o y o&era$ión a &lena $arga*

1.+,ACTOR DE POTENCIA Corres&onde al #a$"or de &o"en$ia &ara el $ual el equi&o es"' dise,ado* A.&i$amen"e $omo un es"'ndar en la indus"ria &or en$on"rarse $on mayor #re$uen$ia en los $onsumos indus"riales es"e es 0B indu$"ivo y es en base a es"e valor que se dimensionan las $a&a$idades nominales del mo"or y del generador*

1.-

VELOCIDAD

El gru&o se es&e$i$a el$"ri$amen"e &or la #re$uen$ia del vol"aje generado* El número de &olos & del generador dene la #re$uen$ia 4 de la "ensión según las RPD del mo"or de a$uerdo $on la e(&resión siguien"e+

 F =

1.

ESTANDARES

-l momen"o de es&e$i$ar un gru&o generador es re$omendable $onsiderar los es"'ndares in"erna$ionales que a&li$an en la manu#a$"ura de sus $om&onen"es &rin$i&ales "ales $omo+ •

NED- D Do"ores y eneradores -N87 C!0*! E($i"adores ro"a"ivos* -N87 C!0*0 Requerimien"os &ara m'quinas s.n$ronas* 78930:; <8!!: y %7N;2= %e$lara$ión de &o"en$ia $onsumo de $ombus"ible y o"ros &ar'me"ros de $om&or"amien"o de mo"ores de $ombus"ión in"erna*

-dem's en es"e "rabajo se )an denido $omo $ri"erio mayormen"e u"ili/ado &or los #abri$an"es de mo"ores y gru&os generadores las $ondi$iones ambien"ales 789 &ara re#erir los an"e$eden"es "$ni$os de los equi&os &resión barom"ri$a  bar "em&era"ura ambien"e 2!FC y )umedad rela"iva de 30?*

. CARACTERISTICAS GENERALES DE OPERACIÓN Las variables o&era$ionales m's relevan"es den"ro de la o&era$ión de un gru&o generador "ienen rela$ión $on su en"rada de $ombus"ible y el $om&or"amien"o de sus variables re#eridas al a&or"e de energ.a el$"ri$a* Por ello des"a$an y son "ra"ados as&e$"os "ales $omo+ Consumo de $ombus"ible* E$ien$ia* Regula$ión de "ensión* Regula$ión de velo$idad* E#e$"os de las $ondi$iones ambien"ales sobre lo an"erior* 9&era$ión en &aralelo*

.1

CONSUMO DE COMBUSTIBLE

El $onsumo de $ombus"ible m$ de un gru&o generador es relevan"e &or su &ondera$ión mayori"aria en los $os"os o&era$ionales* El $onsumo de $ombus"ible GvolumenH)oraI es &ubli$ado &or los #abri$an"es en sus )ojas de da"os res&e$"ivas &ara $ondi$iones de  K  y &lena $arga en #un$ión de la &o"en$ia nominal* -un $uando &ara $ada a&li$a$ión se deben $onsul"ar las )ojas "$ni$as del #abri$an"e se en"regan )erramien"as &ara reali/ar una es"ima$ión del $onsumo y su $om&or"amien"o en #un$ión de las $ara$"er.s"i$as nominales y del &un"o de o&era$ión del gru&o generador en ausen$ia de o"ros da"os es&e$.$os*

.E,ICIENCIA DEL GRUPO GENERADOR

La e$ien$ia

de un gru&o generador se mide $omo la ra/ón en"re la &o"en$ia

Go energ.aI ú"il de salida y la &o"en$ia Go energ.aI que ingresa al equi&o*

n¿ =

∗100

La &o"en$ia Go energ.aI de salida $orres&onde a la &o"en$ia Go energ.aI el$"ri$a que en"rega en los bornes del generador* La &o"en$ia Go energ.aI de en"rada $orres&onde a la $on"enida en el $ombus"ible $onsumido M$ en el $ual in"erviene el &oder $alor.$o del mismo* Para es"os e#e$"os se debe dis"inguir el uso del &oder $alor.$o in#erior o el su&erior*

.+REGULACION DE TENSION El $om&or"amien"o es&erado de un generador an"e varia$iones en la $arga a&li$ada es la es"abilidad de su vol"aje en bornes* 8e )a$e ne$esario a$"uar sobre los #a$"ores de los $uales de&ende el vol"aje generado+ el ujo de la e($i"a"ri/ y la velo$idad de ro"a$ión de la m'quina* El regulador de vol"aje es el equi&o a borde del gru&o generador que man"iene la es"abilidad del vol"aje en bornes $on"rolando la e($i"a$ión* La $a.da de vol"aje debida a la a&li$a$ión de $arga se ve inuen$iada &or la rea$"an$ia del generador su $ons"an"e de "iem&o de $ir$ui"o abier"o la res&ues"a del sis"ema e($i"ador y la magni"ud y "i&o de $arga* El sis"ema $on e($i"a$ión se&arada es &re#erible &ara $onsumos indus"riales &or $uan"o a$"iva r'&idamen"e la #orma$ión de vol"aje $on una sobre os$ila$ión den"ro del !? de la "ensión nominal so&or"a una mayor sobre$arga $on una $orrien"e de $or"o$ir$ui"o en"re 3 y : ve$es la de &lena $arga y su regula$ión an"e "ransi"orios es su&erior ya que no de&ende de la "ensión en bornes de la m'quina &ara su alimen"a$ión*

.-REGULACION DE VELOIDAD La velo$idad del gru&o generador de&ende de la $an"idad de $ombus"ible que es inye$"ada al mo"or* El sis"ema de $ombus"ible es regulado &or el gobernador que sensa la velo$idad y )a$e ajus"es al sis"ema a medida que las $ondi$iones $ambian $on el obje"o de man"ener la es"abilidad en la #re$uen$ia del sis"ema de &o"en$ia an"e varia$iones de $arga* Oay numerosos "i&os de gobernadores dis&onibles del "i&o me$'ni$o )idr'uli$os y el$"ri$os siendo es"os úl"imos los m's u"ili/ados en la a$"ualidad en a&li$a$iones es"a$ionarias*

L# e/t#0""%#% %e '2"&e de"ermina las varia$iones ins"an"'neas de velo$idad $ausadas &or irregularidades del mo"or y generador siendo es"'ndar @H:?*

E t"e&3o %e 'e!$3e'#!"4 "ambin llamado "iem&o de res&ues"a de"ermina el "iem&o que "rans$urre en"re la a&li$a$ión o re"iro de $arga y la es"abilidad de la velo$idad den"ro del an$)o de banda de rgimen &ermanen"e*

.PARALELISMO

%esde el &un"o de vis"a o&era$ional el "rabajo de una &lan"a $on m's de un gru&o se o&"imi/a en sus niveles de e$ien$ia Ga "ravs de un mayor nivel y mejor re&ar"o de $argaI u"ili/ando &aralelismo en"re las unidades $on uno o m's gru&os generadores en"regando &o"en$ia a una barra $omún sea es"a inde&endien"e o a su ve/ e(is"a o&era$ión en &aralelo $on la red* El &aralelismo &uede resul"ar ne$esario $uando+ 8e bus$a aumen"ar la $a&a$idad de una &lan"a e(is"en"e y no es #a$"ible u ó&"imo se&arar barras de dis"ribu$ión inde&endien"es* 8e requiere &ermi"ir labores de man"enimien"o sin la de"en$ión del &ro$eso* 8i se desarrolla el $or"e de )oras &un"a y se &re"ende que o$urra sin in"errum&ir el servi$io*

.5E,ECTOS DE LAS CONDICIONES AMBIENTALES Cualquier varia$ión res&e$"o de las $ondi$iones 789 es"'ndares en &resión Gal"uraI "em&era"ura y )umedad &rodu$e e#e$"os sobre las $ara$"er.s"i$as #un$ionales del gru&o generador siendo m's relevan"es las &ro&ias del mo"or diesel* Para e#e$"os de in$luir en #orma es"ima"iva los e#e$"os de las $ondi$iones ambien"ales el &roye$"is"a debe "ener &resen"e las re$omenda$iones &r'$"i$as que indi$an los #abri$an"es en las )ojas de da"os y $a"'logos de equi&os* En es"as la al"ura sobre el nivel medio de mar $omo la "em&era"ura ambien"e a#e$"an la &o"en$ia a$"iva real que es &osible ob"ener del gru&o generador* Dien"ras la regula$ión de "ensión no se ve a#e$"ada la regula$ión de velo$idad si var.a es&e$ialmen"e &or e#e$"os de la baja densidad del aire G"rabajo en al"uraI*

.5.1 DISMUNUCION DE LA POTENCIA POR ALTURA La al"ura es un #a$"or que a#e$"a "an"o al mo"or $omo al generador* En el mo"or la al"ura &rovo$a &roblemas en la $ombus"ión &or baja densidad de aire y baja e$ien$ia de "urboalimen"adores* Las normas 789 30:; es&e$i$an las $ondi$iones nominales y el &ro$edimien"o normali/ado &ara su $as"igo Go $omúnmen"e $ono$ido $omo derra"eoI* 8in embargo $ada #abri$an"e en"rega su &ro&io sis"ema &r'$"i$o de derra"eo $on al"uras denidas sobre el nivel del mar* Es"os valores deben observarse &ara a&li$a$ión de garan".as &or &ar"e del #abri$an"e* En el $aso del generador en que se $onsidera &ara es"as a&li$a$iones un equi&o en#riado &or aire la disminu$ión de &o"en$ia de la m'quina se debe a la menor $a&a$idad de en#riamien"o del aire a mayor al"ura a $onse$uen$ia de su baja densidad* A.&i$amen"e se u"ili/a una al"ura de *000 me"ros G3*300 &iesI a &ar"ir de la $ual se $as"iga la &o"en$ia nominal del equi&o $on un #a$"or que de&endiendo del #abri$an"e os$ila en"re  y 3? &or $ada *000 &ies adi$ionales de al"i"ud*

.5. DISMINUCION DE POTENIA POR TEMPERATURA El e#e$"o sobre el mo"or es marginal &ero &uede )allarse en las normas 789 30:; el &ro$edimien"o de derra"eo es"andari/ado*

Es"a $onsidera$ión a#e$"a &rin$i&almen"e la $a&a$idad de &o"en$ia del generador ya que disminuye el aumen"o de "em&era"ura normali/ado en el aislamien"o de los enrollados &ara man"ener la vida ú"il original del equi&o* Las normas NED- D22 las normas inglesas <8:QQQ32 denen $ua"ro $a"egor.as de aislamien"o Clase - Go 0!I Clase < Go 30I Clase 4 Go !!I y Clase O Go B0I* Los números asignados re&resen"an el m'(imo aumen"o de "em&era"ura sobre el ambien"e re#eren$ial es"'ndar de :0 FC &ara el aislamien"o bajo o&era$ión $on"inua* La a&li$a$ión 8"and
+. NORMALIZACION PARA CENTRALES DIESEL Come se )a &odido a&re$iar duran"e el in#orme &ara $en"rales diesel mayormen"e se rigen bajo normas in"erna$ionales $omo las que se )a men$ionado en la medida del desarrollo del "rabajo*  En el Perú )ay una norma que "iene que ver $on el $ombus"ible usado* La norma es+ D.S. 061-2009-EM,

a partir del 01.01.2010 se inició la comercialización de este combustible con un contenido máximo de azufre de 50 partes por millón, y de conformidad al Reglamento para la Comercialización de iocombustibles, desde el 01.01.2011 se incrementa el porcenta!e de biodiesel de 2 a 5", por lo #ue la denominación cambia a $%&'&( 5 ')50. &n nuestro caso, el combustible presenta como denominación comercial $%&'&(*(+R -&+R-&R/ y cumple con las especificaciones de calidad de la norma tcnica peruana igente.

-. BIBLIOGAR,IA 

)""&+HH>>>*&e"ro&eru*$om*&eH&or"al>ebHDain*as&S8e$$ionT:::



-s&e$"o "$ni$os e$onómi$os &ara evalua$ión de &roye$"os de $ogenera$ión en base a gru&os generadores diesel* Leonardo iangrandi * Pon"i$a 1niversidad Ca"óli$a de C)ile*GConsul"ar en+ )""&+HH>eb*ing*&u$*$lH&o>erH&a&ers&d#Hiangrandi*&d#I