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Tipo: Apuntes
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MANUAL PARA ELABORACIÓN DE PROYECTOS DE ELECTRIFICACIÓN
MANUAL PARA ELABORACIÓN DE PROYECTOS DE ELECTRIFICACIÓN
MANUAL PARA ELABORACIÓN DE PROYECTOS DE ELECTRIFICACIÓN INTRODUCCIÓN Antecedentes Mil millones de personas en el mundo todavía no tienen acceso a la electricidad y se espera que 674 millones continúen sin ella en 2030, son dos de las conclusiones del Informe sobre el Progreso Energético celebrado en mayo de 2018 en Lisboa por la Agencia Internacional de la Energía (AIE) y el Banco Mundial (BM), entre otras entidades. Los esfuerzos realizados en el mundo para alcanzar el acceso universal a la energía eléctrica, como lo establecen los Objetivos de Desarrollo Sostenible de Naciones Unidas (Objetivo 7: Energía asequible y no contaminante), no han sido suficientes hasta la fecha, en cifras una de cada siete personas en el mundo aún no tiene acceso a la electricidad, la mayoría de ellos vive en áreas rurales del mundo en desarrollo. El acceso a la electricidad representa un componente importante en la vida moderna, motivo por el cual se ha convertido en uno de los objetivos para el desarrollo del país. Al cierre de 2017, México contaba con una cobertura eléctrica del 98.5 % sin embargo, aún 1.8 millones de personas aproximadamente carecen de tan necesario insumo; la disponibilidad de energía eléctrica forma parte del Índice de marginación, con ello la energía eléctrica se convierte en un indicador de prosperidad para México. Ante esta realidad existen apoyos por parte del Gobierno para financiar Obras de Electrificación, el inconveniente es que muchas de las personas de las que no tienen acceso a la electricidad carecen de información suficiente que les permita conocer el contenido de un proyecto de electrificación, por lo que el presente trabajo se encausa en brindar un soporte general para lograrlo. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA Factores económicos y las características geográficas de la ubicación de un hogar son determinantes para que una persona cuente con acceso a la electricidad. La mayoría de las Localidades que no cuentan con cobertura eléctrica se encuentran alejadas de la zona urbana, de la información, y de los recursos económicos. Aunado a esto, la dispersión de las viviendas hace que sea un reto cumplir con la calidad técnica necesaria al menor costo, por lo que es complicado para los Distribuidores obtener un beneficio viable de la construcción de Obras de Electrificación. El problema de la Distribución de energía eléctrica es diseñar, construir, operar y mantener el sistema de distribución que proporcionará el adecuado servicio eléctrico al área de carga a considerarse, tomando en cuenta la mejor eficiencia en operación. Desafortunadamente, no cualquier tipo de sistema de distribución puede ser empleado económicamente hablando en todas las áreas por la diferencia en densidad de carga, por ejemplo: no aplica el mismo sistema para una zona industrial que una zona rural debido a la cantidad de carga consumida en cada uno de ellos Generalmente las personas que viven con esta carencia desconocen la forma de elaborar un proyecto de esta índole, y pagan por tener el suministro eléctrico, ante esto, la mayoría de las ocasiones se suele abusar de esta necesidad ya que se desconoce dónde acercarse o en quién confiar y la ausencia de electricidad perduran hasta que alguna autoridad atiende la petición. Por lo anterior este tema se desarrolla para servir como un Manual para elaborar proyectos de electrificación.
MANUAL PARA ELABORACIÓN DE PROYECTOS DE ELECTRIFICACIÓN OBJETIVO Objetivo General Elaborar un manual técnico-administrativo para realizar proyectos de electrificación, que incluya los aspectos fundamentales que se deben considerar con base en las especificaciones del Distribuidor, en materia de construcción de redes aéreas de distribución de energía eléctrica en media y baja tensión, cumpliendo con lo establecido en la normatividad vigente aplicable. Objetivos Específicos
MANUAL PARA ELABORACIÓN DE PROYECTOS DE ELECTRIFICACIÓN ILUSTRACIÓN 1. SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA Fuente: Elaboración propia El sistema de Distribución más frecuente es el siguiente: ILUSTRACIÓN 2. SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN MAS FRECUENTE DESCRIPCIÓN
Conexión estrella, con el neutro sólidamente conectado a tierra en la subestación; neutro corrido desde esta subestación y multiaterrizado.
Fuente: Especificación CFE DCCIAMBT con modificaciones. Los Sistemas Eléctricos de Distribución están conformados por una gran cantidad de elementos como son: conductores, estructuras, transformadores, interruptores, barras, dispositivos de protección, etc., todos ellos interconectados y operando en conjunto con el fin de energizar en forma segura y confiable
MANUAL PARA ELABORACIÓN DE PROYECTOS DE ELECTRIFICACIÓN un número determinado de cargas, en distintos niveles de tensión, ubicados generalmente en diferentes lugares. 1.1.1. Configuración del Sistema de Distribución Fundamentalmente se tienen tres formas diferentes de topologías, cada una de ellas presenta variaciones en su diseño. A continuación se indican los sistemas radial, anillo y malla que difieren en como los alimentadores de distribución están conectados a la subestación. 1.1.1.1 Radial Esté se caracteriza por tener una sola trayectoria entre cada usuario y la subestación, la potencia fluye únicamente de la subestación hacía el usuario por una trayectoria única, misma que cuando se interrumpe, se presenta una pérdida en el suministro de la potencia hacía el usuario. Esta configuración es muy utilizada debido a las siguientes ventajas: es económico, simple de planear, diseñar y operar, razón por la cual se tiene un porcentaje tan alto en campo. ILUSTRACIÓN 3. CONFIGURACIÓN RADIAL Fuente: Criterios fundamentales de confiabilidad y seguridad en la operación del sistema eléctrico de Distribución - CFE 1.1.1.2 Anillo Los sistemas en anillo tienen dos trayectorias entre la subestación y cada usuario. El equipo utilizado debe tener capacidad para continuar suministrando energía eléctrica cuando por cualquier razón se abra el anillo. Desde el punto de vista de complejidad, un sistema de distribución en anillo su complejidad aumenta con relación al sistema radial, la potencia fluye sobre ambos lados hacía la parte central del anillo; en todos los casos puede tomar una de las dos trayectorias. La mayor desventaja del sistema de anillo, es el costo y la capacidad extra que se requiere para alimentar toda la potencia, cumpliendo con los requisitos de caída de tensión cuando se suministra toda la potencia por un solo lado del anillo. ILUSTRACIÓN 4. CONFIGURACIÓN EN ANILLO Fuente: Criterios fundamentales de confiabilidad y seguridad en la operación del sistema eléctrico de Distribución - CFE 1.1.1.3 Malla La distribución que utiliza el esquema de malla incrementa la complejidad en la operación, así como su confiabilidad aumenta considerablemente. La malla involucra múltiples trayectorias entre todos los puntos de la misma, la potencia que fluye entre dos puntos usualmente sigue diferentes trayectorias.
MANUAL PARA ELABORACIÓN DE PROYECTOS DE ELECTRIFICACIÓN Cable : Conductor eléctrico cuya alma conductora está formada por una serie de hilos conductores o alambres: ILUSTRACIÓN 7. CABLE Fuente: internet 1.1.3.1. Material del conductor Las características del cable (como flexibilidad, peso, etc.) dependen tanto de su construcción como de los materiales empleados en el mismo. Según su grado de conductividad eléctrica, los cuatro mejores conductores son plata, cobre, oro y aluminio, no obstante, al desarrollar un conductor eléctrico, se debe tener en cuenta el precio de los materiales, por esta razón, hay muchos otros materiales con los que se pueden elaborar, no por sus propiedades conductoras, sino por otras características, como la resistencia mecánica (como el acero). 1.1. 4. Postes de Concreto Se trata de un elemento que se coloca de manera vertical y que sirve de apoyo. Los postes se utilizan en la la Distribución de energía eléctrica para soportar el peso de los conductores de una red aérea, permite el tendido del cableado eléctrico, llevándolo hasta el final de un circuito. Existen diferentes tipos de materiales con los que se puede elaborar un poste, como madera, metal y, los más comunes, con concreto (PCR por sus siglas "Postes de Concreto Reforzado"). Por los niveles de tensión eléctrica de un Sistema de Distribución los conductores deben estar separados de los objetos y personas, por lo que los postes se construyen en alturas desde 6 hasta 15 metros, generalmente en Media Tensión se utilizan postes de concreto de 11, 12 y 13 metros, para Baja Tensión 9 metros y para Estacas de Retenida 7 metros. Los postes de 14 y 15 metros se utilizan en casos extraordinarios, por ejemplo para librar puentes peatonales. Casi siempre en un costado del poste de concreto se graban sus datos principales como los son: altura, resistencia, año de fabricación, empresa que los fabricó, entre otros. A este lado del poste se le conoce como "cara”, ahí mismo se tiene marcada una línea horizontal la cual está ubicada 3 metros desde la base del poste, esta línea sirve como referencia para saber si el poste está bien hincado. La especificación CFE DCCIAMBT “Construcción de instalaciones aéreas en Media y Baja Tensión” establece la profundidad que deben tener las cepas en la cual se van a hincar los postes, la cepa está en función del tipo de terreno, de la altura y resistencia del poste y de su diámetro en el empotramiento. El diámetro de la cepa es de 50 cm como mínimo en todos los casos. TABLA 1. EMPOTRAMIENTO DE POSTES Fuente: Especificación CFE DCCIAMBT
MANUAL PARA ELABORACIÓN DE PROYECTOS DE ELECTRIFICACIÓN Notas de la especificación:
