planta de emergencia
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TÍTULO A OTORGARTÉCNICO SUPERIOR UNIVERSITARIO EN
MANTENIMIENTO ÁREA IDUSTRIAL
PRESENTA
REALIZADO PORLEYVA CHÁVEZ CÉSAR ALEJANDRO
TIJUANA, B.C. AGOSTO, 2015
CÁLCULO DE PARÁMETROS ELÉCTRICOS Y REQUERIMIENTOS PARA INSTALACIÓN DE
PLANTA ELÉCTRICA DE EMERGENCIA
TÍTULO DEL TRABAJO RECEPCIONAL
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE TIJUANA
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE TIJUANA
TÍTULO A OTORGARTÉCNICO SUPERIOR UNIVERSITARIO EN
MANTENIMIENTO ÁREA INDUSTRIAL
TRABAJO RECEPCIONALCÁLCULO DE PARÁMETROS ELÉCTRICOS Y REQUERIMIENTOS PARA
INSTALACIÓN DE PLANTA ELÉCTRICA DE EMERGENCIA
Realizado porLEYVA CHÁVEZ CÉSAR ALEJANDRO
En la empresaINGENIERÍA Y SISTEMAS DE AR S.A DE C.V
IME. JESÚS ALBERTO FÉLIX LÓPEZAsesor académico
M.A JUAN MANUEL HERRERA PEREGRINADirector de carrera
JUAN GUADALUPE GÁMEZ AGUIRREAsesor empresarial
Tijuana, B.C. AGOSTO, 2015
1
2
DEDICATORIA Y AGRADECIMIENTO
Dedico esta tesis a mis padres Melchor Leyva Zamorano y María Graciela Chávez
Urrea quienes me apoyaron en todo momento.
A mi novia Johanna Michelle Picos Lugo quien me apoyó y alentó para continuar,
cuando parecía que me iba a rendir.
A mis maestros quienes nunca desistieron al enseñarme, aún sin importar que muchas
veces no ponía atención en clase, a ellos que continuaron depositando su esperanza
en mi.
A todos los que me apoyaron para escribir y concluir esta tesis.
Para ellos es esta dedicatoria de tesis, pues es a ellos a quienes se las debo por su
apoyo incondicional.
3
ÍNDICE
INTRODUCCIÓN..........................................................................................................6
I. ANTECEDENTES DE LA EMPRESA O MARCO CONTEXTUAL.........................8
II. DESCRIPCIÓN GENERAL Y ESPECÍFICA DEL ÁREA DE TRABAJO...............12
III. DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA.......................................................................14
IV. OBJETIVOS GENERAL Y ESPECÍFICOS..........................................................15
V. MARCO DE REFERENCIA TÉCNICO...................................................................16
VI. PROPUESTA DE SOLUCIÓN O METODOLOGÍA IMPLEMENTADA...............29
VII. RESULTADOS OBTENIDOS..............................................................................33
VIII. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES......................................................34
IX. BIBLIOGRAFIA Y FUENTES DE INFORMACIÓN..............................................36
ANEXOS........................................................................................................................37
4
ILUSTRACIONES
I. ILUSTRACION 1........................................................................................................... 7
II. ILUSTRACION 2.......................................................................................................... 9
III. ILUSTRACION 3........................................................................................................10
IV. ILUSTRACION 4...................................................................................................... 11
V. ILUSTRACION 5....................................................................................................... 18
VI. ILUSTRACION 6...................................................................................................... 20
VII. ILUSTRACION 7..................................................................................................... 20
VIII. ILUSTRACION 8.................................................................................................... 23
5
TABLAS
I. TABLA 1..................................................................................................................... 9
II. TABLA 2 ................................................................................................................... 25
III. TABLA 3 .................................................................................................................. 26
IV. TABLA 4 .................................................................................................................. 27
V. TABLA 5 ................................................................................................................... 30
VI. TABLA 6.1 ............................................................................................................... 32
VII. TABLA 6.2 .............................................................................................................. 33
6
INTRODUCCIÓN.
En este proyecto se realizó la investigación enfocada en delimitar las condiciones y
parámetros necesarios para la instalación de una planta de emergencia (PDE). Se hace
énfasis en la seguridad que una planta de emergencia debe tener en forma general y
también en su instalación, ya que posiblemente este sea el punto más importante
porque estos instrumentos de protección son para salvar vidas, o en algunos casos
severos, son para reducir los daños que la planta puede generar en caso de que
ocurriese un fallo. También en la descripción de una planta (PDE) se hace referencia a
las clasificaciones de plantas de emergencia. Dentro de esas clasificaciones existen
varios tipos y también se habla sobre ello. Con base en esto se seleccionó el equipo
adecuado para la compañía. Para la selección de la PDE se realizó una placa de
especificaciones conforme al cuadro de cargas.
Se explican en este trabajo, las funciones de los controles y de los componentes que
una PDE conlleva así como el sistema de transferencia que se hizo para esta planta y
se realizó un apartado de instrumentos de medición el cual su función principal será el
hacer mediciones para conocer si la planta está generando lo necesario o para lo que
fue diseñada.
El proyecto se realizó con el fin de ahorrar energía potencial al consumidor, en este
caso la compañía Ingeniería y Sistemas de AR S.A. de C.V.
Se redactó un manual de mantenimiento abarcando el mantenimiento autónomo, el
preventivo y el predictivo con el fin de optimizar la planta para que siempre esté en
óptimas condiciones de modo que cuando sea requerido este pueda funcionar
correctamente; también se hizo una sección de recomendaciones de usos generales
de la PDE que son recomendadas por el autor de este trabajo así como unas fallas
comunes y las posibles soluciones que pueden ocurrir en el tiempo de vida estimado de
la planta.
Se redactó un manual de instrucciones para la correcta instalación de la PDE donde el
instalador no tenga problema alguno en caso de que no cuente con experiencia en
7
instalaciones de plantas de emergencia y la identificación de la simbología de los
componentes en caso de no conocerlos.
Se realizó un cálculo de los parámetros de la PDE donde se aterrizaron los siguientes
puntos:
la selección del negocio en que pueda ser factible la instalación de la planta de
emergencia
un levantamiento de cargas en la cual solo se toma en cuenta la maquinaria más
importante
Se realizó un estudio de costo-beneficio para conocer el gasto que se realizaría y
conocer si este proyecto es factible o no, y se calculó el tiempo de recuperación en
donde se calcula el tiempo estimado donde deja de ser inversión para ser ganancias y
por último se hizo un Lay-Out de la compañía.
Este proyecto se inició con la visita continua a la compañía para poder realizar el
levantamiento de datos de la maquinaria más importante y también para conocer los
gastos que están generando o consumiendo y se trabajó de forma continua y de cerca
con los técnicos de la compañía.
8
I. ANTECEDENTES DE LA EMPRESA O MARCO CONTEXTUAL.
La empresa seleccionada fue Ingeniería y Sistemas de AR S. A. de C. V. Esta empresa
actualmente cuenta con dos sucursales en Tijuana, y realiza diferentes proyectos como
instalación de ductería de aire acondicionado e instalación de minisplit tanto doméstico
como empresarial; el giro de esta empresa es la venta de Aire Acondicionado.
Actualmente se encuentra trabajando en mantenimiento para diferentes empresas tales
como Smith Medical, Filtec y entre otras. También realiza proyectos de instalación
completa en sistema Autocad de ductería de Aire Acondicionado así como su
instalación.
ILUSTRACION 1, Imagen tomada por el alumno, lugar donde se realizó el proyecto.
Esta empresa surge gracias a dos grandes empresarios con ganas de crecer en el
ámbito empresarial trabajando conjuntamente. Esta compañía fue fundada en 1999 y
cuenta con 45 años de experiencia combinada de sus fundadores. El giro de operativo
de esta empresa está enfocado en proyectos, venta, instalación y servicio completo del
concepto HVACR, esto es, a la ventilación, extracción, calefacción, aire acondicionado
y refrigeración.
ISAR ya tiene 16 años proporcionando servicios desde lo residencial hasta lo
comercial. A través de los años es continuo el avance de la tecnología que en conjunto
con la actualización de maquinaria y la constante capacitación al personal, ISAR no se
queda atrás en la vanguardia contando con la maquinaria más actualizada para el
campo laboral en el sector de aire acondicionado.
9
La compañía se desarrolla básicamente en los aspectos del aire acondicionado que va
desde lo residencial hasta lo industrial. ISAR fabrica ductos a medida para el aire
acondicionado y así mismo su instalación.
Esta empresa maneja una visión y misión que marcan lo que quieren trasmitir las
cuales son las siguientes:
MISIÓN:
Brindarle al cliente soluciones efectivas y de calidad para sus necesidades a precios
competitivos trabajando siempre con profesionalismo y honestidad.
VISIÓN:
Seguir siendo una empresa reconocida por su liderazgo y calidad en diseño y ejecución
de obras así como su congruencia entre valores y la realización de nuestros trabajos.
Organigrama del departamento de mantenimiento:
TABLA 1
10
Juan Guadalupe
Gámez Aguirre
Supervisor de
mantenimientoOsmin Aguirre
Gil
Encargado del
departamento
de Samuel Palestino
Torres
Técnico tipo AAbraham Reyna
Martínez
Técnico tipo A
Algunos de los proyectos y obras de esta compañía son:
Para: SHIMIZU CORPORATION DE MÉXICO
Obra: SHARP PLANT 2
Total de capacidad instalada: 1,100 Toneladas de refrigeración
Datos generales de la empresa.
Tijuana, B. C.
Rosario Castellano no. 503
Frac. Nueva Tijuana C.P. 22435
Tel. (664) 647-9143
Fax (664) 624-4897
La Paz, B. C. S.
Blvd. 5 de Febrero No. 334
Entre Aquiles Serdán y Revolución
Col. Pueblo Nuevo C.P. 23060
Tel. (612) 129-3790
11
ILUSTRACION 2 Ubicación geográfica de ISAR, Por: Google mapas, como llegar de
UTT a ISAR.
12
II. DESCRIPCIÓN GENERAL Y ESPECÍFICA DEL ÁREA DE TRABAJO
El Departamento de Mantenimiento se encarga de proporcionar oportuna y
eficientemente, los servicios que requiera el centro en materia de mantenimiento
preventivo y correctivo a las instalaciones, así como la contratación de la obra pública
necesaria para el fortalecimiento y desarrollo de las instalaciones físicas de los
inmuebles.
Algunas de las funciones a las que este departamento está obligado a cumplir son las
siguientes:
Supervisar los trabajos de los contratistas, verificando que los servicios que
presten se apeguen a las condiciones estipuladas en los contratos y a las
especificaciones requeridas, así como instrumentar los cierres administrativos de
las obras contratadas.
Realizar visitas de supervisión a las instalaciones para detectar necesidades de
mantenimiento preventivo, correctivo o adaptación.
Proporcionar o en su caso contratar los servicios de nuevas instalaciones para
alumbrado y tendido de líneas, suministro de energía de emergencia
interrumpida, mantenimiento preventivo correctivo a subestaciones eléctricas y
todo tipo de reparaciones de este género.
Preparar la información mensual requerida del avance físico-financiero de la
obra pública contratada.
Realizar las demás actividades que se le sean encomendadas por la
subdirección de servicios y mantenimientos, afines a las funciones y
responsabilidades inherentes del cargo.
13
ILUSTRACION 3: Imagen tomada por el alumno, Departamento de mantenimiento.
ILUSTRACION 4: Imagen tomada por el alumno, Departamento de mantenimiento.
14
III. DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA
El problema que se presenta en la compañía la falta de suministro de energía ya que
esta maquinaria es necesaria que trabaje en cualquier circunstancia por la demanda de
trabajo que se presenta, y es por eso que se decidió llevar a cabo la instalación de una
planta de emergencia. El objetivo es reducir la posibilidad de pérdidas productivas
debido a cualquier problema que se presente por motivos como un apagón repentino o
por ejemplo que se queme el cableado o que se llegue a caer un poste, por donde pasa
la energía eléctrica o problemas ajenos a la empresa que no le puedan suministrar la
energía.
En años pasados han ocurrido eventos ajenos a la empresa; cuando la energía
eléctrica no es suministrada esto ocasiona que la empresa deje de producir de manera
continua, y eso genera grandes tiempos muertos y pérdidas que a la empresa no le
conviene gastar en el tiempo que no se produce, el tiempo que los trabajadores no
trabajan.
Tan solo en este año la empresa ha sufrido de este altercado en promedio de lo que va
del año aproximadamente 6 apagones. Esto significa que ha tenido grandes pérdidas
en menos de medio año por muchos factores ajenos, por ejemplo que se cae un poste
o que truena un poste. Uno de estos altercados fue responsabilidad de la empresa por
una ampliación que se instaló mal y generó un corto que se tuvo que parar la planta
durante todo el día porque no se restableció la energía hasta el siguiente día.
15
IV. OBJETIVOS GENERAL Y ESPECÍFICOS
Los objetivos que se buscan cubrir para este tipo de eventos son los siguientes:
Tener un respaldo de energía.
Tener una protección de la maquinaria.
Mantener un proceso que depende de la corriente eléctrica.
Tener una respuesta al instante tras el apagón.
Restituir la energía en menos de 10 segundos.
Generar el mínimo de tiempo muerto.
Generar una solución silenciosa.
Lograr una solución sencilla y de bajo costo.
Generar un mantenimiento mínimo
Generar costos operativos incomparables.
Estas son los objetivos que se esperan de la solución al problema que se está
generado.
16
V. MARCO DE REFERENCIA TÉCNICO
Para conocer más sobre cómo satisfacer esta necesidad, primero debemos conocer los
diferentes métodos de cómo generar energía eléctrica. Para esto existen diferentes
tipos y clasificaciones de fuentes. A continuación se mencionarán algunos para
determinar el más factible para la compañía.
A) Clasificación de PDE
1) De acuerdo al tipo de combustible:
Con motor de gas LP o natural.
Con motor a gasolina
Con motor a diesel
Sistema bifuel (diesel/gas)
2) De acuerdo a su instalación
Estacionarias
Móviles
3) Por su operación
Manual
Semiautomáticas
Automática (ATS)
4) Por su aplicación
Emergencia
Continua
Estas funcionan para servicio continuo, se aplican en aquellos lugares donde no hay
energía eléctrica por parte de la compañía suministradora de este tipo, o bien en donde
es indispensable una continuidad estricta.
Las plantas de emergencia para servicios de emergencia, se utiliza en los sistemas de
distribución modernos que usan frecuentemente dos o más fuentes de alimentación.
17
B) Tipos de PDE
1) Plantas eléctricas de emergencia: Son máquinas que hacen mover a un
generador con una fuerza mecánica; estos motores trabajan con gasolina.
Comúnmente las plantas eléctricas de emergencia son utilizadas en lugares donde es
muy importante el suministro de la electricidad. Con una PDE los usuarios pueden
generar su propia electricidad y satisfacer sus necesidades. Algunos lugares donde es
esencial no perder la energía, aunque sea unos minutos, son: hospitales, hoteles cinco
estrellas, centros comerciales, entre otros.
2) Planta eléctrica solar: Es la interconexión de diversos dispositivos que transforman
la energía solar en eléctrica, también llamados sistemas fotovoltáicos. La planta
eléctrica solar permite cubrir la necesidad de electrificación en regiones montañosas,
aisladas o de difícil acceso.
3) Planta eléctrica diesel: Funcionan con la quema de combustibles de la misma
forma que lo hace un motor de cualquier vehículo. Se utiliza en los hospitales o en
bases militares.
4) Plantas eléctricas industriales: Pueden ser utilizadas en trabajo continuo o
emergencia (“stand by”). Las plantas industriales tienen capacidades desde 14KW
hasta 2,000KW en diferentes voltajes y frecuencias.
Tomando en cuenta la información sobre sus clasificaciones y los tipos de plantas
eléctricas que sean más factibles para las necesidades de la empresa, se
implementará la planta de emergencia industrial mediante el uso de diesel ya que es
más barato que la gasolina. Cuando la empresa no cuenta con gasolina o cualquier
otro tipo de combustible, seria una inversión continua de combustible aprovechar la luz
del sol para generar energía eléctrica y así, sustentar a los equipos indispensables en
el funcionamiento de la empresa. (New generation. (1997). planta de emergencia.
México: independiente.)
18
Estos son unos de los instrumentos con lo que se cuentan para el cálculo de
planta de emergencia:
Amperímetro:
- Amperímetro magnetoeléctricos
- Amperímetro electromagnéticos
- Amperímetro electrodinámicos
- Amperímetro digital
Para efectuar la medición es necesario que la intensidad de la corriente circule por el
amperímetro, por lo que este debe colocarse en serie, para que sea atravesado por
dicha corriente. El amperímetro debe poseer una resistencia interna lo más pequeña
posible con la finalidad de evitar una caída de tensión apreciable.
Capacímetro:
El Capacímetro es un equipo de prueba electrónico utilizado para medir capacidad o
capacitancia de los conductores. Dependiendo de la sofisticación del equipo, puede
mostrar la capacidad o también puede medir una serie de parámetros tales como las
fugas la resistencia del dieléctrico o la componente inductiva.
Conductímetro:
El Conductimetro es un aparato que mide la resistencia eléctrica que ejerce el volumen
de una disolución encerrado entre los dos electrodos.
Cosímetro:
Un cosímetro, cosenofímetro, cofímetro o fasímetro es un aparato para medir el factor
de potencia.
Tiene en su interior una bobina de tensión y una de corrientes dispuestas de tal forma
que si no existe desfasaje, la aguja es en cero lo que mide el cosímetro es el desfase
que se produce entre la corriente y la tensión producto de cargas inductivas o
capacitivas.
Frecuencímetro:
Un frecuencímetro es un instrumento que sirve para medir la frecuencia, contando el
número de repeticiones de una onda en la misma posición en un intervalo de tiempo
mediante el uso de un contacto que acumula el número de periodos.
19
Galvanómetro:
- Imán móvil
- Cuadro móvil
Es una herramienta que se usa para detectar y medir la corriente eléctrica. Se trata de
un transductor analógico electromecánico que produce una deformación de rotación en
una aguja o puntero en respuesta a la corriente eléctrica que fluye a través de su
bobina.
Medidor de ESR:
Un medidor de ESR es un instrumento de medición electrónico diseñado para medir
valores de resistencia bajos, como la resistencia serie equivalente (ESR) de los
condensadores, por lo general sin necesidad de desconectarlos del cirquito al que
están asociados.
Megóhmetro:
Es un instrumento para medir el aislamiento eléctrico en alta tensión.
Óhmetro:
Un óhmetro de un ohmímetro es un instrumento para medir la resistencia eléctrica.
Algunos conocimientos que se tienen que tomar en cuentas son los componentes que
se ocuparán para la trasformación de energía mecánica a eléctrica. Se realizó una
investigación de los componentes principales que ésta debe de cumplir.
20
GENERADOR ELECTRICO
Un generador eléctrico en su expresión más simple necesita solo de una fuerza
mecánica externa la cual haga girar el eje conectado a la transmisión que contiene la
bobina, la cual al ser girada produce energía eléctrica.
Uno de los generadores eléctricos más comúnmente usados es el Generador Eléctrico
a Diesel. La siguiente es una lista de las partes que lo componen:
ILUSTRACION 5, Por: http://www.lbaindustrial.com.mx, partes de un generador
eléctrico a diesel.
Donde:
(1) Motor
(2) Alternador
(3) Sistema de combustible
(4) Regulador de voltaje
(5) Sistema de escape y enfriamiento
(6) Sistema de Lubricación
(7) Cargador de batería
(8) Panel de control
(9) Ensamble principal
21
Lo que se busca con la información es básicamente lo que buscamos con la
trasformación de energía; lo que quieren es venderse su propia energía como dijo
James Watts (1774), menciono: “vendo lo que todo el mundo desea tener: energía”.
Esta frase lo dice muy claro, quieren generar su propia energía para vendérsela en
casos de emergencia.
Y para venderla necesitamos saber cómo se realiza, como es su circuito de
trasferencia. El sistema de transferencia que se utilizará será el de energía mecánica a
eléctrica y se dará una pequeña explicación de cuál es su proceso.
Los generadores eléctricos emplean el principio para convertir la energía mecánica en
energía eléctrica que podemos emplear en nuestra maquinaria. La energía mecánica
es lo que hace girar el eje sobre el cual están montados los imanes electromagnéticos,
y existen una gran variedad de fuentes mecánicas que pueden accionar un generador
eléctrico.
La mayoría de las plantas de producción de energía son plantas termoeléctricas. Estas
plantas generadoras de electricidad emplean una fuente de calor, por ejemplo la quema
de combustible fósil o una reacción nuclear, para calentar agua y producir vapor.
Después el chorro de vapor pasa por una turbina habiendo girar aspas y proveyendo
así de la energía mecánica necesaria para hacer girar el eje del generador y así
producir energía eléctrica.
Los generadores eléctricos no queman combustible para después evaporar el agua de
la misma manera que lo hacen las plantas termodinámicas; más bien lo que hacen es
aprovechar la energía mecánica producida por el motor de combustión para hacer girar
el eje de la trasmisión del generador y así producir energía eléctrica.
Ya que según la ley de Faraday, el movimiento de cambio del campo electromagnético
por medio del material conductivo provoca que cada parte del cable genera una carga.
En combinación, todas estas cargas juntas pueden representar una carga eléctrica
considerable. Esta carga eléctrica es entonces transmitida hacia afuera del generador
para ser aprovechada por otros dispositivos. (Albert Hernando. (1990). la revolución
industrial: james watt. España: grao.)
22
ILUSTRACION 6, Por: http://www.velasquez.com.co, circuito de función de planta
generadora de energía eléctrica.
ILUSTRACION 7, Por: http://villa-cases01.blogspot.mx, circuito convertidor de energía
mecánica a eléctrica de diesel.
23
Además de saber cómo se instala y como es su circuito, también tenemos que conocer
las medidas de precaución que se tienen que tomar ya que involucrarse con este tipo
de energía puede ocasionar severas lesiones. Es necesario conocer las normas que
tienen que cumplirse a la hora de trabajar en este campo así como algunos equipos de
protección.
A) General
La NOM-026-STPS-2008
Esta norma nos explica acerca de los requerimientos en cuanto a los colores y señales
de seguridad e higiene.
NOM-001-SEDE-2012
Esta norma establece las especificaciones y lineamientos de carácter técnico que
deben satisfacer las instalaciones destinadas a la utilización de energía eléctrica, a fin
de que ofrezcan condiciones adecuadas de seguridad para las personas y sus
propiedades, en lo que referente a la protección contra:
Las descargas eléctricas
Los efectos térmicos
Las sobre corrientes
Las corrientes de falla
Las sobretensiones
NOM-022-STPS-2008
Se refiere a las condiciones de seguridad en los centros de trabajo para prevenir los
riesgos por electricidad estática.
NOM-015-STPS-2001
Esta norma establece las condiciones de seguridad e higiene, los niveles y tiempos
máximos permisibles de exposición a condiciones térmicas, provocadas por fuentes
que generen que la temperatura corporal de los trabajadores sea inferior a 36°C o
superior a 38°C.
24
B) Instalación
Las normas de seguridad dentro de la instalación son las mismas pero en cambio aquí
se debe aplicar por ejemplo los señalamientos correctos en la planta de emergencia ya
que toda la planta debe de contar con los correctos, y en zonas visibles porque puede
ser que por no estar a la visibilidad de las personas ocurra un problema, o peor aún, un
accidente. Los señalamientos deben tener su color apropiado con su contraste; no
pueden ser cualquier letrero, tienen que estar autorizados por la Secretaría del Trabajo,
y Prevención Social (STPS); esto es para efectos de auditorías que la STPS llega a
cabo. Aunque la finalidad no es cumplir con la STPS, si garantizar la seguridad de
recurso humano. (Gobierno del estado. (2015). normas oficiales. México: STPS.)
En cualquier instalación eléctrica deben de tomarse medidas pero la más importante
son los equipos de protección al personal. En la planta de emergencia se deben tener
los siguientes EPP:
1) casco
2) guantes de hule
3) botas
4) lentes
5) chaleco
25
La simbología que comúnmente se utiliza en las PDE son las siguientes:
ILUSTRACION 8, Por: www.instalacionesvoca7.blogspot.mx, Simbología de una planta
de emergencia.
26
Estos son algunos de los mantenimientos que se le deben aplicar a la PDE
TABLA 2
No.001 Mantenimiento Preventivo
Equipo: Planta de emergencia
Actividad Periodicidad Herramientas Duración
1. Limpiar el polvo al motor, al
generador y al interior del tablero.Diaria
Brocha, escoba,
trapo.1 hora
2. Lubricar el motor y la chumacera. Mensual Lubricante. 2 horas
3. Checar nivel de combustible. Semanal Gasolina 10 min
4. Checar que opere dentro de los
parámetros.Diaria Check list 20 min
5. Reponer aditivo del motor para
evitar corrosión.Anual Aditivo 2 horas 30 min
6. Poner anticorrosivo en toda la
planta de emergenciaAnual Aditivo 1 día
7. Cambiar filtros de aire Mensual Filtros 2 horas
8. Revisar estado del equipoDiaria
Inspección
visual1 hora
9. Actualizar programa de
mantenimiento a la planta de
emergencia
Anual Registros 2 días
Observaciones
Autorizó
Elaboró
27
TABLA 3
Mecánico Eléctrico
Equipo
An
ális
is d
e
vib
raci
ón
To
mo
gra
fía
An
ális
is d
e
lub
rica
ció
n
An
ális
is d
e
mo
tor
To
mo
gra
fía
(1) Motor X X X
(2)Alternador X X X X
(3)Sistema de
combustibleX X X
(4)Regulador
de voltajeX X
(5)Sistema de
escape y
enfriamiento
X X X
(6)Sistema de
LubricaciónX X X
(7)Cargador
de bateríaX X X
(8)panel de
controlX X X X X
28
TABLA 4
No.001 Mantenimiento Autónomo (Check List)
Equipo: Planta de emergencia
Observaciones:
Nombre
supervisor:
Nombre
ejecutante:
29
Actividad Periodicidad
Revisión de amperaje y
voltaje de los motores.Diario
Revisar niveles de
combustible.Diario
Lubricar todas las partes
móviles cuando sea
necesario.
Semanal
Checar el control de la planta
de emergencia.Mensual
Revisar conexiones
eléctricas.Semanal
Checar bujía. Mensual
Limpiar el polvo que está en
la planta de emergencia.Diario
Implementación de
anticorrosivo a la planta en
general.
Semanal
Inspección visual de la planta
de emergencia.Diario
Inspeccionar filtros de aire. Mensual
Realizado
SI NO
SI NO
SI NO
SI NO
SI NO
SI NO
SI NO
SI NO
SI NO
SI NO
VI. PROPUESTA DE SOLUCIÓN O METODOLOGÍA IMPLEMENTADA
La solución consiste en instalar una planta de emergencia sujeta a las necesidades de
la empresa.
Se deben conocer las características principales de la planta de emergencia que son
sobre un generador eléctrico diésel, es un equipo complejo que se utiliza para convertir
la energía mecánica en energía eléctrica brindando una determinada potencia. La
potencia de cualquier generador casero o generador eléctrico portátil se mide en
caballos de vapor (CV) e indica la potencia que se le suministra al alternador de los
generadores eléctricos.
Se debe tomar en cuenta las siguientes características del generador eléctrico, las
cuales son las siguientes:
Velocidad de giro del eje del motor térmico: Se expresa en revoluciones por minuto
(RPM) para revelar la velocidad de giro que llega a alcanzar la potencia del motor
térmico. En caso del generador eléctrico diesel de 1500 RPM está preparado para
trabajar de forma continua sin descanso.
Potencia aparente del alternador: Se expresa en KVA y determina la energía
generada por el alternador para sobrellevar el consumo de los equipos conectados y
las perdidas internas que se producen.
Potencia activa del alternador: También se expresa en KW, esta variable determina
la energía que será suministrada a los equipos que se conecten al generador.
Autonomía: Muestra el tiempo en horas que pueden funcionar los generadores
eléctricos en dependencia del consumó del motor y la capacidad del tanque de
combustible.
Nivel sonoro: Mide el nivel del ruido que producen los generadores eléctricos, se mide
en decibelios y actualmente existen generadores, como el generador casero
insonorizado que tiene la aplicación en lugares donde el nivel sonoro debe ser mínimo
o nulo.
30
Las desventajas son:
Los fallos en uno de estos aparatos generalmente está condicionado a las
características del mismo, por eso es necesario conocer la relación problema solución
para bajo determinadas situaciones ser capaces, si es posible, de resolver el
inconveniente.
Cuando el motor térmico tiene problemas y no arranca, puede ser por las siguientes
razones:
No tiene combustible
Problema con el filtro de aire
Problema con la bujía
Si el motor térmico se calienta:
Problemas de lubricación
Problemas en el sistema de refrigeración
El motor se detiene:
Checar el carburador
Verificar llave de la gasolina
Comprobar depósito de la gasolina.
Y las ventajas son:
Tener un respaldo de energía.
Tener una protección de la maquinaria.
Mantener un proceso que depende de la corriente eléctrica.
Tener una respuesta al instante tras el apagón.
Restituir la energía en menos de 10 segundos.
Generar el mínimo de tiempo muerto.
Generar una solución silenciosa.
Lograr una solución sencilla y de bajo costo.
Generar un mantenimiento mínimo
Generar costos operativos incomparables.
Determinación del Costo-Beneficio
31
TABLA 5
Planta de Emergencia
Costo
Planta de emergencia $19,000 USD
Costo de envío, manejo y trasporte $1,000 USD
Gastos de mantenimiento $400 USD por mes
Gastos del personal (salario, entrenamiento) $650 USD por mes
Seguros e Impuestos $100 USD por año
Combustible $200 USD por año
Instalación $10,000 USD
Total por mes $1,050 USD
Total por año $300 USD
Total $31,350 USD
Beneficio
Costo de mantenimiento $1,050 USD por mes
Instalación $2,000 USD por año
Tiempo de producción continuo $20,000 USD por año
Total por mes $1,050 USD
Total por año $22,000 USD
Con base al costo-beneficio que se puede observar en la parte de arriba se espera que
el proyecto de la planta de emergencia sea factible y que se recupere la inversión lo
más pronto posible.
32
Cálculo del Tiempo de Recuperación
Con base en el costo-beneficio anterior se realizó un cálculo de recuperación de la
inversión para conocer en cuánto tiempo se recuperará la inversión y si es factible el
proyecto.
La fórmula de la parte de arriba es lo que se tardaría en años para recuperar la
inversión de la planta de emergencia.
La fórmula es de arriba es la ganancia al finalizar un año después de la instalación de
la planta de energía.
Primer año:
Segundo año:
Tercer año:
Ganancia neta después del tercer año seria $21,700 USD se llega a la conclusión que
el proyecto es factible ya que se recupera la inversión en menos de dos años y en el
tercer año ya empiezan a verse ganancias.
33
RESULTADOS OBTENIDOS
Realizar un Levantamiento de Cargas (CUADRO)
TABLA 6.1 SELECCIÓN DE MAQUINARIA
No. MAQUINARIA Voltaje Amperaje Watts
1 Refrigerador 120v 2 575w
1 Microondas 120v 1 1200w
6 Lámpara 120v 2 60w
4 Camara 120v 45 250w
3 Puerta Eléctrica 120v 50 2500w
7 Computadora 120v 8 150w
1 Rollos 220v 4 5500w
1 Soldar 220v 18 11800w
1 Punteadora 220v 40 4650w
1 Codos 220v 70 30000w
1 Corrugadora 220v 1 2200w
1 Cortadora de Metal 120v 15 1800w
1 Esmeril 120v 12 1000w
1 Taladro Radial 220v 14 1500w
1 Engargoladora 120v 16 7500w
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TABLA 6.2 CUADRO DE CARGAS DE LA EMPRESA
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VIII. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
1. Procure que no entre tierra y polvo al motor, al generador y al interior de los
tableros de control y transferencia.
2. Conserve perfectamente lubricado el motor y la chumacera o chumaceras del
generador y excitatriz.
3. Cerciórese que está bien dosificado el combustible del motor.
4. Compruebe que al operar se conserve dentro de los rangos de operación.
5. Los motores nuevos traen un aditivo que los protege de la corrosión el cual dura
12 meses, después de este periodo deberá cambiarse el agua y ponerle
nuevamente aditivo, además evitar fugas y goteras sobre partes metálicas.
a. Es necesario utilizar anticorrosivo, anticongelante en la mezcla
recomendada por el fabricante del motor dependiendo de la zona donde
se ubicará y trabajará el grupo electrógeno.
b. En general hay que prevenir y evitar la corrosión a toda costa de los
componentes de la planta de emergencia.
6. Hay que procurar que se cuente siempre con los medios de suministro de aire
adecuados por ejemplo:
7. Aire limpio para la operación del motor.
8. Aire fresco para el enfriamiento del motor y generador.
9. Medios para desalojar el aire caliente.
10.Compruebe siempre que la planta de emergencia gira a la velocidad correcta por
medio de frecuencímetro o tacómetro.
11.Entérese del buen estado de su equipo, para que cuando se presente una falla
por insignificante que esta sea, se corrija a tiempo y adecuadamente, para tener
su equipo en condiciones óptimas de funcionamiento.
12. Implante un programa para controlar el mantenimiento de la planta de
emergencia.
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IX. BIBLIOGRAFIA Y FUENTES DE INFORMACIÓN
Ferry. (2014). EMCP. 19 de abril del 2015, de blosgspot Sitio web: http://equipment-
engines.blogspot.mx/2014/11/g3516h-generator-set-electronic-modular.html
CAT. (2015). NEW GENERACIÓN DE POTENCIA ELÉCTRICA. 2015, de CAT Sitio
web: http://www.cat.com/es_MX/products/new/power-systems/electric-power-
generation/diesel-generator-sets/18331146.html
industria company. (2012). GENERADOR ELECTRICO. 2015, de LBA Sitio web:
http://www.lbaindustrial.com.mx/que-es-generador-electrico/
STPS. (2008). normas oficiales. 2015, de gobierno del estado Sitio web:
http://www.stps.gob.mx/
Enrique Harper. (2004). Guía práctica para el cálculo de instalaciones eléctricas.
México, D. F.: Grupo Noriega.
Esteban Covarrubias Mendoza, Universidad de Guadalajara. Centro Universitario de
Ciencias Exactas e Ingenierías. (2004). Evaluación del uso de plantas eléctricas de
emergencia durante el período de punta en empresas con tarifa horaria en media
tensión. Guadalajara, Jal.: Editoral UG.
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ANEXOS
IMAGEN DE UNA PLANTA DE EMERGENCIA Y PARTES
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GLOSARIO
PDE: Planta de emergencia
ISAR: Ingeniería y Sistemas de AR
EPP: Equipo de protección al personal
V: Voltaje
A: Amperio
W: Watts
CTO: Cirquito
R: Refrigerador
M: Microondas
L: Lámpara
C: Cámara
PE: Puerta eléctrica
C: Computadora
RO: Rollos
S: Soldar
P: Punteadora
CO: Codos
CR: Corrugadora
CM: Cortadora de metal
E: Esmeril
T: Taladro radial
EN: Engargoladora
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