Generadores eléctricos de potencia

La energía eléctrica se genera según el principio de inducción electromagnética.

Fue descubierta en 1830 por Michael Faraday en 1830, y esto llevó más tarde al desarrollo de la dinamo por Pixie. Así comenzó la generación de electricidad convirtiendo energía mecánica de turbinas de vapor e hidro turbinas. La generación desde unos pocos vatios a millones de vatios utiliza el mismo principio.

¿Qué es el factor de corrección de potencia para transformadores?

La corrección o mejora del factor de potencia de equipos eléctricos como transformadores se hace para reducir la energía eléctrica requerida y por lo tanto ahorrar electricidad. En este artículo, discutimos cómo se hace la corrección del factor de potencia y también los pasos de cálculo para el proceso.

Ecuaciones para el cálculo de procesos con bombas centrífugas (4ª PARTE)

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13.      Elevación de altura actual de una bomba o un ventilador

Usando la ecuación de la energía la elevación de altura a través de una bomba o ventilador puede ser expresada como:

Donde:

• ha = Elevación de altura actual.
• p = Presión.
•  h = altura de elevación.
• γ = ρ g = peso específico
• v = Velocidad
• g = Aceleración de la gravedad.

Ecuaciones para el cálculo de procesos con bombas centrífugas (3ª PARTE)

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6.      Convirtiendo altura en presión

Las curvas de una bomba en metros de altura pueden convertirse en presión – bar – por la siguiente expresión:

Donde:

h = Altura (m)

p = Presión (bar)

SG = Gravedad Específica

El problema de la caída de voltaje en las instalaciones eléctricas

Las caídas de voltaje pueden llevar a enormes problemas – por ejemplo, a la caída de los procesos de producción y a problemas de calidad del proceso o producto. Tales caídas de voltaje pueden producirse mucho más frecuentemente que las interrupciones, sin embargo en muchos casos no son identificadas. Los efectos comerciales de las caídas de voltaje son seriamente desestimados una y otra vez. ¿Pero qué es exactamente una caída de voltaje? ¿Puede una caída de voltaje prevenirse o debemos intentar limitar los daños mediante una identificación a tiempo. Estos tópicos son tratados en este artículo.

Criterios de diseño de instalaciones eléctricas industriales (12ª PARTE)

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Discontactor (contactor + relé térmico)

Un contactor equipado con un relé de tipo térmico que aporta protección contra sobrecargas se define como un “discontactor”. Los discontactores se utilizan extensamente para el control remoto de circuitos de iluminación mediante pulsadores, por ejemplo, y también se pueden considerar un elemento esencial de un controlador de motor.

Criterios de diseño de instalaciones eléctricas industriales (11ª PARTE)

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Cuadros de distribución

Un cuadro de distribución es el punto en el que una fuente de alimentación entrante se divide en circuitos independientes, cada uno de los cuales se controla y se protege mediante los fusibles o interruptores del cuadro. Un cuadro de distribución se divide en una serie de unidades funcionales, cada una de las cuales incluye todos los elementos eléctricos y mecánicos que contribuyen a la realización de una determinada función.

Criterios de diseño de instalaciones eléctricas industriales (10ª PARTE)

                                                                  Esquema TN-C

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Esquema TT (conductor neutro conectado a tierra)

Un punto de la fuente de alimentación se conecta directamente a tierra. Todas las partes conductoras accesibles y extrañas se conectan a una toma de tierra independiente de la instalación. Este electrodo puede o no ser eléctricamente independiente del electrodo de la fuente. Ambas zonas de influencia pueden solaparse sin que se vea afectado el funcionamiento de los dispositivos de protección.

Criterios de diseño de instalaciones eléctricas industriales (9ª PARTE)

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Tensiones y corrientes armónicas

Fuentes y tipos de armónicos

Todas las cargas no lineales consumen corrientes no sinusoidales. Las principales fuentes de armónicos son dispositivos electrónicos de alimentación (convertidores estáticos, fuentes de alimentación, atenuadores, etc.).

• Máquinas y dispositivos electromagnéticos, como: bobinas saturadas, transformadores (corrientes de magnetización), motores y generadores, etc.
• Lámparas de descarga y resistencias.
• Hornos de arco que generan un espectro continuo de perturbaciones. Si el arco se suministra a través de rectificadores estáticos controlados por tiristor (hornos de arco de CC), las perturbaciones tienen una amplitud media más baja, pero los rectificadores producen armónicos.

Criterios de diseño de instalaciones eléctricas industriales (8ª PARTE)

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Elección de la aparamenta de tierra

Cuando las consideraciones relativas a la continuidad de suministro son primordiales, p. ej. en la fabricación por procesos continuos por lo general se adopta el esquema de conexión a tierra IT. Este esquema permite que continúe el funcionamiento normal (y seguro) del sistema en caso de producirse un defecto inicial de conexión a tierra (con mucho, el tipo más habitual de defecto de aislamiento). Más adelante, en un momento oportuno, podrá realizarse una parada para localizar y reparar el defecto (por ejemplo, al final de un proceso de fabricación). Sin embargo, un segundo defecto de conexión a tierra (si ocurre en una fase diferente o en un conductor neutro) constituirá un defecto de cortocircuito, que provocará que los relés de protección contra sobreintensidades disparen el circuito o los circuitos.

Criterios de diseño de instalaciones eléctricas industriales (7ª PARTE)

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Disposición de las cargas en el emplazamiento

Requisitos de flexibilidad de la instalación.

La flexibilidad de la instalación es un requisito cada vez más importante, especialmente en instalaciones comerciales e industriales. Esta necesidad afecta principalmente a las cargas distribuidas y está presente en cada nivel de distribución:

• Nivel de cuadro de distribución general de baja tensión: flexibilidad de diseño, que permite distribuir la alimentación eléctrica a diferentes áreas de la instalación sin un conocimiento detallado de las necesidades al nivel de distribución secundaria.
• Nivel de distribución secundaria: flexibilidad de instalación y funcionamiento.
• Nivel de distribución terminal: flexibilidad de utilización.

Criterios de diseño de instalaciones eléctricas industriales (6ª PARTE)

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Capacidad de perturbación de los circuitos

Es la capacidad de un circuito de perturbar el funcionamiento de los circuitos de alrededor debido a fenómenos tales como: armónicos, corriente de entrada, desequilibrio, corrientes de alta frecuencia, radiación electromagnética, etc.

Criterios de diseño de instalaciones eléctricas industriales (5ª PARTE)

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Características de la instalación eléctrica

Estas son las características de instalación principales que permiten la definición de los fundamentos y detalles de la arquitectura de distribución eléctrica. Para cada una de estas características, ofrecemos una definición y las diferentes categorías o posibles valores.

Criterios de diseño de instalaciones eléctricas industriales (4ª PARTE)

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Aparamenta de tierra

Las conexiones a tierra y las conexiones de equipos requieren una consideración especial, especialmente en relación con la seguridad del consumidor conectado en BT durante un cortocircuito a tierra en el sistema de MT.

Electrodos de tierra

Por lo general, es preferible, cuando sea físicamente posible, separar el electrodo de cierre para las partes metálicas de una instalación que no estén en tensión normalmente (cierre de protección) del electrodo previsto para la conexión a tierra del conductor neutro de BT. Se trata de una práctica común en los sistemas rurales, en los que el electrodo de tierra del conductor neutro de BT (cierre de servicio) se instala en uno o dos segmentos de la línea de distribución de BT separada de la subestación.

Criterios de diseño de instalaciones eléctricas industriales (3ª PARTE)

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Corriente de cortocircuito

Los valores asignados del poder de corte en cortocircuito de los interruptores automáticos se indican normalmente en kiloamperios (kA).

Estos valores se refieren a una condición de cortocircuito trifásico y se expresan como el valor eficaz (en kA) del componente periódico (Ca) de cortocircuito en corriente en cada una de las tres fases.

Para los interruptores automáticos de los niveles de tensión nominal considerados en este capítulo, la Figura B4 proporciona las especificaciones estándar del poder de corte de cortocircuito.

Criterios de diseño de instalaciones eléctricas industriales (2ª PARTE)

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Potencia instalada (kW)

La potencia instalada es la suma de las potencias nominales de todos los dispositivos eléctricos de la instalación. Esta no es en la práctica la potencia absorbida realmente. Este es el caso de los motores eléctricos, en los que la potencia nominal se refiere a la potencia de salida en el eje principal. El consumo de potencia de entrada será evidentemente superior.

Criterios de diseño de instalaciones eléctricas industriales (1ª PARTE)

A la hora de abordar un proyecto industrial son múltiples los conceptos que debemos tener en cuenta para el diseño de una instalación eléctrica eficiente. Los criterios comunes utilizados en el sector terciario no son aquí aplicables y es por ello necesario un análisis detallado si queremos obtener resultados satisfactorios para nuestro cliente. Iniciamos varias entregas en las que exponemos la secuencia de ideas que a nuestro parecer son más importantes a la hora de diseñar este tipo de instalaciones.

Dimensionado de generadores para arrancar motores

El uso de generadores con motores supone un reto a la hora de mejorar la eficiencia energética de este tipo de proyectos.

Integración de UPS dispersas y generación distribuida para mejorar la fiabilidad de la red

La demanda de sistemas de suministro de energía sin cortes se ha incrementado significativamente en los últimos años ya que cada vez más clientes industriales operan cargas sensibles tales como centros de datos, bancos y telecomunicaciones. La solución estándar para estos clientes es la instalación de sistemas de alimentación ininterrumpida (UPS) en combinación con generadores diesel para superar interrupciones de suministro prolongadas. Esta solución introduce varias desventajas, incluyendo la necesidad de sistemas de control complejos, el coste de reparación y mantenimiento, el espacio adicional requerido para el equipo y el cumplimiento con los requerimientos de emisión.

Herramienta de cálculo de la caída de voltaje y dimensionado del cable para cargas eléctricas / motores

Esta herramienta permite seleccionar cargas eléctricas y motores. Para ello introducimos la siguiente información: