¿Una Subestación Elevadora compensa HPs requeridos?
Tengo la siguiente situación:
Tengo una planta eléctrica Perkins con un generador de 119 KVA. También tengo una subestación de 150 KW, la cual recibe 220V y entrega 9000V.
Necesito Instalar 115 motores de 2 HP cada uno. Serían en total 230HP equivalentes a 172KW pero teniendo en cuenta que el arranque de cada motor demanda entre 2.5 y 3 veces los KWs serían aproximadamente 514 y esto a su vez equivaldría a unos 643KVA. Primera pregunta: ¿Estos cálculos están bien elaborados?. Segunda Pregunta: Si bien es cierto que la capacidad del generador no me permitiría mover todos estos motores, el hecho que tenga una subestación que me eleva el voltaje a 9000 voltios, ¿es posible que ponga a funcionar todo esto utilizando transformadores? ¿Los HPs requeridos tienen que ser entregados por el grupo electrógeno - generador, o es indiferente si pudiese llegar a compensarlo con transformadores?
Ante todo le aclaro que no soy experto en el tema ni tengo profesión que se familiarice con la Ingeniería Eléctrica. Estoy en la misión de evaluar un proyecto y necesito de su ayuda.
Tengo una planta eléctrica Perkins con un generador de 119 KVA. También tengo una subestación de 150 KW, la cual recibe 220V y entrega 9000V.
Necesito Instalar 115 motores de 2 HP cada uno. Serían en total 230HP equivalentes a 172KW pero teniendo en cuenta que el arranque de cada motor demanda entre 2.5 y 3 veces los KWs serían aproximadamente 514 y esto a su vez equivaldría a unos 643KVA. Primera pregunta: ¿Estos cálculos están bien elaborados?. Segunda Pregunta: Si bien es cierto que la capacidad del generador no me permitiría mover todos estos motores, el hecho que tenga una subestación que me eleva el voltaje a 9000 voltios, ¿es posible que ponga a funcionar todo esto utilizando transformadores? ¿Los HPs requeridos tienen que ser entregados por el grupo electrógeno - generador, o es indiferente si pudiese llegar a compensarlo con transformadores?
Ante todo le aclaro que no soy experto en el tema ni tengo profesión que se familiarice con la Ingeniería Eléctrica. Estoy en la misión de evaluar un proyecto y necesito de su ayuda.
1 Respuesta
Respuesta de Hugo Daniel Tarzio
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En realidad tienes un par de errores de concepto. En primer lugar, no van a prender todos juntos los motores ni van a andar todos juntos, por ende la demanda de potencia nunca va a ser la total (172 KW). En segundo lugar, no aumenta la potencia en el arranque, lo que aumenta es el amperaje, pero como a su vez baja la tensión, la potencia se mantiene prácticamente igual (aumenta un poco por perdidas en el arranque). Por estos dos motivos la potencia simultanea va a ser un poco menor a la total (172 KW).
Ahora vamos a las preguntas:
1) Por lo que dije más arriba, los cálculos de demnanda están errados. Vas a tener a lo sumo (en un caso casi fantástico) 200 KW de demanda. Lo más probable es que andes alrededor de los 150 KW. Para un calculo exacto tendría que conocer el régimen y secuencia de encendido de los motores.
2) El generador te va a entregar entre 85 y 95 KW (según el régimen de funcionamiento). Por ende solo vas a poder hacer funcionar una parte de los motores (aprox. La mitad) con el generador solo. Por ende podes hacerlos funcionar con la subestación y utilizar los generadores como respaldo por alguna falla o acoplándolos cuando necesitas más potencia. O viceversa, utilizar normalmente el generador y reforzar con la subestación. Por supuesto que para usar la subestación vas a necesitar trafos. Por ende, técnicamente es indiferente con que alimentes los motores, y factible con cualquiera de las dos opciones. Lo que tendrías que evaluar es su factibilidad legal y su conveniencia económica.
En el caso de utilizar la subestación, tienes que tomar en cuenta la obtension de los trafos, su cantidad, potencia, mantenimiento, etc.
En el caso del generador, su potencia (insuficiente), su régimen, combustible, mantenimiento, costos de salidas de servicio, etc.
En el caso de usar ambos tendrías que agregar el equipo de sincronización (secuencia de fases, tensión, frecuencia) y demás equipos anexos de control.
Creo que ya con esto tienes una base para iniciar tu estudio de factibilidad. Por supuesto que vas a necesitar de un ingeniero electricista para poder evaluar todos los detalles del caso. Hay muchas cosas que solo se ven y se pueden hacer en el lugar.
Ahora vamos a las preguntas:
1) Por lo que dije más arriba, los cálculos de demnanda están errados. Vas a tener a lo sumo (en un caso casi fantástico) 200 KW de demanda. Lo más probable es que andes alrededor de los 150 KW. Para un calculo exacto tendría que conocer el régimen y secuencia de encendido de los motores.
2) El generador te va a entregar entre 85 y 95 KW (según el régimen de funcionamiento). Por ende solo vas a poder hacer funcionar una parte de los motores (aprox. La mitad) con el generador solo. Por ende podes hacerlos funcionar con la subestación y utilizar los generadores como respaldo por alguna falla o acoplándolos cuando necesitas más potencia. O viceversa, utilizar normalmente el generador y reforzar con la subestación. Por supuesto que para usar la subestación vas a necesitar trafos. Por ende, técnicamente es indiferente con que alimentes los motores, y factible con cualquiera de las dos opciones. Lo que tendrías que evaluar es su factibilidad legal y su conveniencia económica.
En el caso de utilizar la subestación, tienes que tomar en cuenta la obtension de los trafos, su cantidad, potencia, mantenimiento, etc.
En el caso del generador, su potencia (insuficiente), su régimen, combustible, mantenimiento, costos de salidas de servicio, etc.
En el caso de usar ambos tendrías que agregar el equipo de sincronización (secuencia de fases, tensión, frecuencia) y demás equipos anexos de control.
Creo que ya con esto tienes una base para iniciar tu estudio de factibilidad. Por supuesto que vas a necesitar de un ingeniero electricista para poder evaluar todos los detalles del caso. Hay muchas cosas que solo se ven y se pueden hacer en el lugar.
Debo aclararle que la subestación no es alimentada por ninguna red eléctrica de alguna empresa generadora de energía. La subestación sería alimentada por el generador de 119KVA. El circuito es: Generador 119KVA --> Subestación Eléctrica --> Transformadores. ¿Podría con este esquema mover todos los motores inicialmente planteados?
En ese caso, como ya te dije en un principio, el generador es insuficiente. Tendirias que duplicarlo (como mínimo) para que te entregue la potencia necesaria para mover todos los motores a la vez (con distinto momento de encendido, claro). No importa cuantos trafos y de que potencia pongas, la potencia baja (hay algunas perdidas) en la transformación. Osea que en vez de aumentar, la potencia baja.
