UNIVERSIDAD TCNICA DE COTOPAXIUNIDAD ACADMICA DE CIENCIAS DE LA INGENIERA Y APLICADASCARRERA DE INGENIERIA ELCTRICA

ASIGNATURA:INSTALACIONES INDUSTRIALESCICLO:SPTIMO ELCTRICATEMA:ESTUDIO ENERGTICO DE LA EMPRESA GRUPO FAMILIA SANCELA DEL ECUADOR - CENTRO DE TRANSFORMACION MP5 DC

INTEGRANTES: CASTILLO GUAITA OMAR SANTIAGOFIALLOS PILLAJO BYRON PATRICIOLLAMBA FARINANGO WILLIAN SANTIAGOTAIPE CAJAS ANIBAL GERARDO

DOCENTE: ING. FRANKLIN MEDINA

LATACUNGA ECUADOR2014-20151.- GENERALIDADES Productos Familia Sancela del Ecuador, tiene una rica historia con races que se extienden a los ms diversos orgenes. Bsicamente es el fruto de cuatro diferentes madres: La ecuatoriana Tecnopapel Industrial, las colombianas Productos Familia S.A. y Productos Sanitarios Sancela S.A., y la Sueca SCA.1.1 UBICACIN DEL LUGAR DE ESTUDIOLa empresa del Grupo Familia Sancela del Ecuador S.A., se encuentra ubicada en la panamericana norte kilmetro 20 del norte de la ciudad de Latacunga sector Lasso de la provincia de Cotopaxi. Cuenta con una amplia planta de produccin dedicada a la fabricacin de tiles de aseo e higiene personal, limpieza del hogar y oficina.1.2.- MISIN Y VISIN Su misin es generar bienestar a travs de soluciones de cuidado personal, higiene y aseo que construyen marcas lderes para fabricar productos de alta calidad destinados al consumo nacional e internacional.Su visin es ser una empresa lder a nivel nacional cumpliendo normativas y estndares de calidad certificadas, adems teniendo en cuenta el cuidado y preservacin del medioambiente.2.- ANTECEDENTESEl presente estudio de cargabilidad se lo realiz en la empresa Grupo Familia Sancela del Ecuador S.A, la cual tiene a fin determinar el anlisis de un grupo de mquinas en el sector de produccin denominado MP5 (Maquina Papelera 5), la cual se dedica a la fabricacin de grandes rollos de papel producido en la seccin de mezcla y compactacin de la materia prima y papel reciclado. En esta rea MP5 realizamos el reconocimiento del sistema elctrico en medio y bajo voltaje para posterior evaluacin. La MP5 est alimentada por un transformador trifsico convencional de 13.800 /440V de 100 MVA.

2.1.- NORMATIVA APLICABLELa normativa aplicada en este estudio se basar en normas nacionales tal como la NEC (Norma Ecuatoriana de Construccin) con el objeto de fijar las condiciones mnimas de seguridad que deben cumplir las instalaciones elctricas en Bajo Voltaje con el fin de salvaguardar a las personas que las operan o hacen uso de ellas, proteger los equipos y preservar el ambiente en que han sido construidas.3.- DESCRIPCIN DEL PROCESO PARA LA MP5 La MP5 produce aproximadamente 1200 toneladas de papel bobinado, esto se obtiene desde la planta de preparacin que enva pasta a la malla formadora, luego, sta gua a la pasta hasta que ingrese al motor principal; en el motor principal la pasta toma forma y es tratado al ingresar al rotor aqu es secado por medio de vapor y aire caliente que sale del motor Yankee en la cual se quema combustible disel para producir suficiente aire caliente que es llevado por los ventiladores mediante 2 motores capaces de producir suficiente calor , luego del secado el papel sale por unas cuchillas trepadoras, a continuacin de esto ingresa a un grill o enrollador, donde se enrolla el papel hasta formar la bobina de 1,30 de dimetro. El grill es un motor de CC que controla la velocidad exacta y continua del rotor del enrollado de papel y no se arranque en el proceso. Luego de aquello pasa a una maquina rewinder donde se elabora papel doble hoja para diferentes usos, ya sea para servilleta o papel higinico, segn la necesidad del cliente. 4.- CARACTERSTICAS DE DISEO La red trifsica area en Medio Voltaje existente correspondiente a la S/E Lasso y es alimentada por la central de generacin HIDROABANICO, la cual suministra de servicio elctrico a la barra principal de la misma empresa hacia 12 transformadores de distintas potencias para determinados procesos, uno de ellos es el transformador MP5, siendo este el objetivo de nuestro estudio.Desde los bornes secundarios del transformador trifsico MP5 de 1500MVA se derivan alimentadores TTU-6(3x550+1x550+1x350) MCM subterraneos, protegidos con breaker de 2000 A, hacia el Tablero General Q1. Del tablero general Q1 se derivan alimentadores a los siguientes subtableros:SUBTABLEROALIMENTADOR PROTECCIN

Q23x3/0 AWG3P-630 A

Q33x700 MCM3P-400 A

Q43x500 MCM3P-400 A

Q53x2 AWG3P-100 A

Q63x3/0AWG3P-630 A

Q73x700MCM3P-400 A

Q83x1/0 AWG3P-400 A

Q93x500MCM3P-630 A

Del tablero Q11, se derivan los alimentadores para servicios varios tales como: Tomas generales PP5 (Prensadora de Papel 5), Duchas, Iluminacin MP5 220V, Iluminacin MP5 110V, Tomas generales MP5, y UPS

As mismo se revisaron los elementos del sistema elctrico de bajo voltaje de esta planta, como son: Tablero principal Tablero de distribucin interna Circuitos derivados (circuitos de fuerza e iluminacin) Cargas especiales Canalizaciones Canaletas tipo escalerilla Tipo y calibre de conductores Protecciones Banco de capacitoresAntes de empezar con el estudio y eficiencia de energa elctrica en el rea de produccin de papel se realiz una breve visita de observacin tcnica, luego el levantamiento del plano del rea a estudiar, posteriormente se realiz el clculo de cada de voltaje de conductores que llegan desde cada punto de conexin hasta los motores elctricos.5.- OBJETIVOS5.1.- General Realizar el estudio de carga en la empresa del grupo Familia Sancela del Ecuador S.A. mediante la visita de observacin tcnica a la planta industrial ubicada en el sector de Lasso de la provincia de Cotopaxi para realizar el anlisis de la eficiencia energtica en el rea de produccin de la MP5 (Mquina Papelera 5 DC) para su posterior evaluacin. 5.2.- OBJETIVOS ESPECFICOS Realizar la visita de observacin tcnica a la empresa Familia Sancela, con el fin de conocer las instalaciones elctricas industriales. Obtener informacin especfica de la MP5, a travs de la visita de observacin tcnica para conocer la eficiencia energtica de la planta industrial. Realizar un anlisis en el rea de produccin MP5, para considerar la utilizacin de calibres de conductores, cadas de voltaje hasta llegar a la carga conectada al sistema.

6.-DESCRIPCIN DE LAS INSTALACIONES PARA LA MP5De acuerdo a los planos adjuntos a la memoria tcnica, se describir los elementos de las instalaciones de la empresa Familia Sancela del Ecuador:Una derivacin de red trifsica area de 13.8 KV proveniente de la S/E Lasso a una distancia de 300 m con un conductor areo 3 x 1/0 ACSR. Para el anlisis del rea MP5 de grupo Familia Sancela S.A. partimos desde la llegada del alimentador hacia el transformador de 1500KVA 13.800/440V que se encuentra instalado en la intemperie en cmara de transformacin con un tipo de enfriamiento OA. La alimentacin en el lado del primario esta conectado mediante tres conductores 1/0 AWG-XLPE para 15 KV, en el lado del secundario del transformador se encuentran 6 conductores TTU de 550 MCM.La cmara de transformacin de la MP5 posee una capacidad de 100MVA de 440V-/220V- en el lado del primario utiliza conductor 550MCM, en el lado del secundario del transformador se utilizan 3 conductores y neutro de 500MCM para varios servicios sean estos iluminacin y tomas de corriente, hasta la llegada a las barras de los tableros de proteccin general.Para los circuitos secundarios se utilizan conductores THW hasta la llegada a los motores de la bobinadora, ventilacin de aire caliente, maquina rewinder, puente gra. Adems se considera que para la iluminacin del rea MP5 se utilizan 21 lmparas de mercurio de 440W a 220V en el rea principal de trabajo y ventilacin de la MP5, 12 lmparas fluorescentes en el rea de tableros de 100W a 110V. para el area de vaporizacin se ha utilizado 4 lmparas fluorescentes y tres incandescentes de 100W cada una a 110V respectivamente. En el rea de mquinas que bombean qumicos se utilizan 3 lmparas fluorescentes de 110V de 100W. La canalizacin utilizada para el tendido de conductores es de bandeja metlica del tipo escalera.Para el clculo de cada de voltaje de los conductores se ha considerado la distancia, capacidad de corriente a una temperatura mxima de 75C, el voltaje y la seccin transversal del calibre del conductor. 7.- CALCULO DE NDICESCarga instalada Es la sumatoria de las potencias nominales de todos los aparatos y equipos que se encuentran conectados a un sistema elctrico sea que estn en operacin no, o que potencialmente puedan conectarse al sistema.

1384,409 kwDemandaEs la cantidad de potencia que un consumidor utiliza de la red o del sistema en un intervalo de tiempo dado, llamado intervalo de demanda, el cual la empresa familia Sancela tiene una demanda promedio diaria de 14.277 Kwh como se puede observar en la siguiente figura

Demanda promedio (DP)Es el promedio de la demanda solicitada por el usuario durante un intervalo de tiempo dado.

Demanda mxima (DMax)Es la mxima condicin de carga que se presenta en un sistema o instalacin durante un tiempo especfico, se puede definir la demanda mxima diaria, semanal, mensual o anual..

Curvas de cargaEstn formadas por las demandas mximas que se presentan en un intervalo de tiempo dado, por ejemplo, si la curva de carga es diaria, se tomar las demandas mximas presentadas durante el da.El anlisis de estas curvas constituye una base para determinar las tendencias de la carga y permite seleccionar los equipos de transformacin y proteccin. Tambin se pueden obtener datos que indican el comportamiento propio de la carga y de sta en relacin con la capacidad instalada.

Demanda Max =14,720kwh

Demanda prom =14,277kwh

Factor de demanda (Fd)Es la relacin entre la demanda mxima de un sistema o parte de l y la carga total instalada o conectada al sistema o parte de l.El Fd siempre es menor o igual a 1, ya que la demanda mxima es menor o a lo sumo igual a la carga conectada del sistema.

Este factor indica la simultaneidad en el uso de la carga total conectada. Es decir, los aparatos elctricos de una instalacin, normalmente no sern accionados al mismo tiempo a plena carga, en cuyo caso el factor de demanda es menor que la unidad.

Factor de carga (Fc)

Mide el grado de variacin de carga en un perodo determinado, es decir, indica el general de la demanda comparado con su pico mximo. Como la mayora de las cargas son variables durante un perodo de tiempo dado y slo tendrn algunos picos de demanda mximos; esta variacin es medida a travs del factor de carga, el cual est definido como:

Factor de utilizacin (FU)El factor de utilizacin indica el grado al cual la capacidad de un sistema est siendo utilizado durante un pico de carga.

Densidad de carga Este parmetro nos indica cunta es la carga por unidad de rea. Es frecuentemente til para medir las necesidades elctricas de un rea determinada. Se puede medir en kVA por metro cuadrado y se define como la carga instalada por unidad de rea.

Zona de trabajo MP5=1400

Factor de potencia (Cos f)Es la relacin entre la potencia activa y la potencia aparente. La incidencia ms importante del factor de potencia se da en el porcentaje de prdidas y en la regulacin de voltaje por lo tanto en la calidad y economa del servicio de energa.

Correccin del factor de potencia:Mediante la aplicacin de la siguiente tabla se puede obtener el valor del banco de condensadores necesario para la correccin del factor de potencia. Con lo que obtenemos:

Tabla para correccin del factor de potencia

7.- CONCLUSIONES Al momento de la realizacin de las cadas de tensin en el alimentador MP5 dc descubrimos que existe una cada de voltaje considerable en el sistema de iluminacin en el rea de MP5 y PP5, aunque no sobrepasan los lmites permitidos del 5%.

En el momento de la visita observamos que los equipos se encuentran en niveles de funcionamiento ptimo y el mantenimiento de los motores es preventivo y se lo realiza mensualmente.

Los equipos no se encuentran protegidos adecuadamente a las partculas de papel a pesar que dichos motores tienen un grado de proteccin IP eficiente.

Al momento de realizar el presente proyecto encontramos que los equipos instalados en el sistema provocan un bajo factor de potencia por tal motivo el sistema cuenta con dos mdulos de condensadores uno automtico y otro manual para la compensacin de reactivos.

En esta seccin de la fbrica MP5 DC se ha determinado que el calibre de los conductores se encuentran sobredimensionados de acuerdo al tipo de carga, por lo tanto no existe cada de voltaje considerable que sobrepase el lmite total permitido.

Concluimos al momento de realizar este presente proyecto que la carga instalada en la MP5 es de 1504.39 KVA cuyo transformador se encuentra levemente sobrecargado al momento de funcionar la totalidad de sus equipos.

8.- RECOMENDACIONES: Al momento de realizar la visita de observacin tcnica se debern tener todas las precauciones necesarias y llevar la respectiva proteccin de seguridad del personal.

Considerar las normas establecidas que la empresa Familia Sancela disponen a los visitantes.

En la ejecucin de los clculos de cada de voltaje, considerar los lmites permisibles del 3% para circuitos de iluminacin y 5% para circuitos de fuerza para un correcto dimensionamiento del conductor.

En la observacin tomar cada uno de los datos que sean necesarios para la elaboracin del informe respectivo manteniendo un orden claro y preciso.

Relacionar la conformacin de las instalaciones elctricas con lo aprendido en el aula, con el fin de acercarnos ms a la realidad de lo que se presentara en la vida profesional.

9.- BIBLIOGRAFA Grupo Familia Sancela S. A. ubicada en la panamericana norte kilmetro 20 del norte de la ciudad de Latacunga sector Lasso de la provincia de Cotopaxi

LOMA, Franklin. Automatizacin e implementacin de un sistema multidrives para el control de tensado de hoja en la maquina rebobinadora Jagenberg-rewinder. Latacunga Ecuador Abril 2006. Pdf.

BROWN BOVERI & CIA. Veritron Antrieb, Germany, 1980

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