Los sistemas de distribución de energía necesitan atención y consideración detallada a la hora de la planificación y el diseño. El sistema de energía es crucial para mantener día a día a las operaciones funcionando correctamente. Echemos un vistazo a algunos de los aspectos importantes de la planificación y el diseño del sistema de distribución.
Para que la industria siga siendo rentable la empresa principal debe obtener la menor cantidad de costo total de propiedad. Esto significa seleccionar configuraciones de sistema con bajo costo también por medio de la contabilización del costo de operación, mantenimiento y actualizaciones, y el desmantelamiento del sistema.
La planificación es necesaria para diseñar un sistema para un rendimiento óptimo. Además de garantizar la continuidad del suministro, reduciendo al mínimo las pérdidas de energía, garantizando la calidad de la energía, y obteniendo una operación sin problemas mediante la selección de equipos de tamaño adecuado en función de las influencias circundantes.
La planificación comienza con la evaluación de la demanda de energía predeterminada para las instalaciones. Para entender lo que necesitarían las instalaciones para el consumo de energía, un buen punto de partida es información previa de otros proyectos de instalaciones con equipos y procesos similares. Esto sólo proporciona un punto de partida, donde puede determinarse una mejor aproximación sobre la base de maquinaria y equipos de las instalaciones. Los datos necesarios a recopilar para la estimación de la energía incluyen:
Una lista de las ubicaciones de carga y el patrón de carga de equipos ayudará a evaluar el factor de carga, el factor de demanda, y el factor de diversidad. La aplicación de estos factores es crucial para estimar con precisión los requisitos de energía para cualquier instalación y para el diseño de sistemas de distribución.
Para planear un sistema de distribución futuro se necesita un buen período de gracia para dar una buena ventaja. Cinco años es un buen comienzo para los sistemas de distribución. Esto se debe a que la expansión en sistemas de distribución dentro de una instalación en funcionamiento puede causar interrupciones operacionales inconvenientes. Puede ser que sea una buena práctica la sobre ingeniería de la capacidad inicial por una cantidad razonable para tener en cuenta posibles ampliaciones. Otra opción es seleccionar el equipo con equipo de clasificación dual.
El enfoque anterior es para proyectos con fondos suficientes para producirlo. Para un proyecto con fondos más bajos, la planificación de la expansión futura requiere espacio y equipos para el sistema de distribución mejorado. Este enfoque se realiza asumiendo la expansión y habiendo ya producido la planificación y los diseños, como para desarrollar la expansión.
El principio general es colocar los equipos del sistema de distribución en una ubicación central para realizar las cargas. Este es un lugar ideal donde los beneficios del diseño eléctrico son:
La colocación correcta puede resultar en menores costos de cable y costos operativos minimizando la posibilidad de pérdida de energía. La selección de la ubicación no siempre es tan simple como tomar el camino más corto a su destino. Es bueno que decir que una vez que los componentes están en su lugar, a menudo es difícil moverlos. La correcta selección durante la planificación es crucial y debe prestársele gran atención.
El siguiente paso en el diseño es establecer los parámetros del sistema de distribución. Los parámetros incluyen:
Las especificaciones ambientales dependen de la ubicación de las instalaciones para el diseño del sistema de distribución y la compra de equipos. La temperatura y la humedad son factores que definen para determinar la selección del equipo del sistema de distribución. Otras consideraciones incluyen la comprensión de la densidad del rayo para la protección, la presencia de polvo, los posibles gases combustibles, y los contaminantes químicos. Estos ayudarán a determinar la ubicación adecuada para la colocación del sistema de distribución.
El siguiente paso es la determinación de los valores de tensión y frecuencia del sistema de distribución a utilizar. La frecuencia suele estar determinada por las normas de la región. La selección de tensión tiende a ser un poco más complicada. El equipo debe coincidir con el sistema de utilidad externa para el sistema de distribución en la instalación. Esto generalmente se determina en base a la carga total prevista.
La frecuencia y la tensión se controlan principalmente por los sistemas dentro de un cierto límite. Normalmente, las variaciones siguen ocurriendo en función del estado de funcionamiento del sistema y el consumo de carga de las instalaciones. Mientras se encuentre dentro de límites aceptables no hay necesidad de preocupación. Las condiciones anormales tales como cortocircuitos o fallos pueden causar sobrecargas de tensión/ frecuencia más allá de los valores límite.
Los equipos están diseñados para soportar algunas variaciones. Pero si puede esperarse que el equipo supere las limitaciones de diseño, están disponibles las siguientes opciones:
Los equipos sometidos a altas corrientes de falla deben ser capaces de resistir las tensiones térmicas y mecánicas asociadas con ellas. Los equipos desarrollados con el propósito de interrumpir fallas siempre tienen un límite. La selección del equipo debe tener calificaciones más altas que las corrientes de cortocircuito en donde esto podría ocurrir.
Hasta ahora hemos hablado de las consideraciones importantes para la planificación de un proyecto de sistema de distribución. Una vez que se entienden las configuraciones adecuadas, lo siguiente es la finalización detallada:
Estos datos llevan al esquema general de distribución de una sola línea para la planificación de las instalaciones. La optimización de las configuraciones ahora requerirá poca revisión de aquí en adelante.
El siguiente paso en el sistema de distribución es decidir clasificaciones de equipos. La selección de la clasificación adecuada requiere la finalización de lo siguiente:
Todo el equipo llegará utilizando los parámetros del sistema de distribución previamente discutidos. La tensión admisible y la tolerancia de variación de frecuencia son específicas del equipo y las limitaciones deben coincidir con los parámetros del sistema de energía. Deberán planificarse medidas específicas para correctores Sag y para el sistema de suministro ininterrumpido de energía.
Las restricciones sobre la disponibilidad de mercado pueden hacer difícil la selección para la configuración de la planificación. Las clasificaciones de interruptores, transformadores y la capacidad de interrupción del disyuntor pueden llegar a ser un factor limitante y pueden introducir equipos adicionales no deseados para mantener los parámetros previstos del sistema de distribución.
Los sistemas de distribución de energía requieren grandes cantidades de fondos para inversiones en cualquier sector y una cantidad considerable para costos operativos. Una planificación adecuada para el diseño de un sistema de distribución con un rendimiento óptimo requiere de varios pasos, desde la recopilación de datos, la selección de configuraciones adecuadas, y seleccionar el equipo apropiado utilizando herramientas de planificación, y software para el modelado y la documentación de los aspectos importantes del sistema de distribución.
La planificación de los sistemas de distribución requiere gran atención al detalle. Diseñar, documentar y seleccionar el equipo ya requiere una gran cantidad de tiempo. E3.series ofrece excelentes herramientas para hacer este proceso más fácil para los diseñadores.
Ofrece una plataforma para diseñar y documentar los controles eléctricos de fusibles a transformadores, teniendo clasificaciones y tamaños de bibliotecas basadas en componentes inteligentes de múltiples fabricantes. Esto ayuda en el suministro de información y especificaciones sobre la base de parámetros y requisitos del sistema de distribución. También ofrece:
E3.schematic gestiona todos los datos de diseño y documentación asociada, como la cuenta de materiales y la lista de conexiones o instrucciones de montaje y hojas de datos.
E3.Panel permite a los ingenieros ordenar los componentes dentro de los cerramientos del panel. Fácil colocación de componentes, prevención de choque de componentes, e integrado con E3.schematic donde el trabajo de diseño puede comenzar también con las herramientas. Vea fácilmente cómo los aspectos eléctricos y mecánicos se funden en un CAD cohesivo. También proporciona enrutamiento de cable para que los cables se puedan conectar de forma automática desde el esquema, generando la ruta más corta posible para la configuración. También proporciona:
De antemano se requiere mucho trabajo y esfuerzo para el diseño e implementación de sistemas de distribución. No pierda valioso tiempo en elementos que pueden o bien ser automatizados o hacerse de forma más simple. La planificación y el diseño son importantes, y asegurarse de que se llevan a cabo correctamente la primera vez ahorrará inmensa cantidad de tiempo en el futuro.