6.5 Applications
6.5.1 A file encoder with user interface
El costo directo, se obtiene al sumar en moneda constante las erogaciones correspondientes, este costo refleja el valor de los equipos, mano de obra, y transportación a sitio, etc. incorporados en los conceptos necesarios para el desarrollo de la obra, suponiendo que todas las erogaciones se realizarán en un periodo corto de tiempo.
Este concepto es el que se utiliza para la información y elaboración de los presupuestos de inversión.
Para este caso en particular y sabiendo que no representa gastos grandes de indirectos, se analizaran los gastos directos para la ejecución de mediciones y reporte, solo se propondrá la utilidad como ganancia directa, ya que no se requiere de financiamiento, anticipo y/o gastos de licitación.
En la figura 5.1 se muestra un presupuesto resumido basado en precios unitarios, mostrando el importe de las mediciones de resistencia a tierra. El análisis de costos se muestra en la figura 5.2.
PROPUESTA DE DISEÑO DEL SISTEMA DE PUESTA A TIERRA Y MEDICION DE RESISTENCIA A TIERRA DE LA SUBESTACIÓN LAS FRESAS BANCO I
Cliente: Fecha:
Atención:
Obra: Subestación Las Fresas Banco 1. Vigencia: 15 dias
Estado: Irapuato, Gto.
Lugar:
Solicitado por:
PARTIDA CONCEPTO CANTIDAD PRECIO IMPORTE
1
MEDICION DE RESISTENCIA A TIERRA DE LA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA LAS FRESAS BANCO I UTILIZANDO EL MÉTODO DE CAÍDA DE POTENCIAL ( DE ACUERDO CON NMX-J-549- ANCE-2005.
1.0 $30,043.56 $30,043.56
El presupuesto incluye lo siguiente: Ingeniero de Campo
Oficial Electricista Electricista Ayudante
Equipo de medicion y accesorios Seguro y calibracion de equipo Trabajo de gabinete
Gastos de transportacion
Croquis de ubicación de la medicion 1.0
Entregables Acta de mediciones 1.0
Reporte de Medicion de Resistencia a tierra 1.0
Conclusiones 1.0
SUBTOTAL : $30,043.56
I.V.A. (15.00 %): $4,506.53
TOTAL DEL PRESUPUESTO: $34,550.09
NOTAS:
( TREINTA Y CUATRO MIL QUINIENTOS CINCUENTA PESOS 09/100 MN )
PRESUPUESTO DE MEDICION DE RESISTENCIA A TIERRA
2.- El presupuesto incluye la medición y el reporte correspondiente. 3.- Las condiciones de pago serán de 100% contra entrega de reporte. 1.- Se consideran dos días de trabajo para realizar la medición.
CLAVE DESCRIPCIÓN UM CANTIDAD PRECIO IMPORTE
ADMINISTRACION OFICINA CENTRAL
PERSONAL DIRECTIVO.
SUP-01 DIRECTOR GENERAL H/H 4.00 $ 104.17 $ 416.67
SUP-02 INGENIERO ESPECIALIZADO H/H 6.00 $ 58.33 $ 350.00
PERSONAL TECNICOS.
SUP-03 INGENIERO "A" H/H 33.00 $ 41.67 $ 1,375.00
SUP-04 CAPTURISTA H/H 22.00 $ 36.41 $ 801.02
PERSONAL ADMINISTRATIVO
SUP-06 ANALISTA DE COSTOS H/H 4.00 $ 29.17 $ 116.67
SUP-07 CONTADOR H/H 2.00 $ 29.17 $ 58.33
SUP-08 AUXILIAR DE CONTADOR H/H 1.00 $ 10.42 $ 10.42
SUP-09 MENSAJERO H/H 3.00 $ 8.33 $ 25.00
DEPRECIACION, MANTENIMIENTO Y RENTAS
SUP-10 EDIFICIOS Y LOCALES INF% 10% $ 4,500.00 $ 450.00
SUP-12 ESTACIONAMIENTO. INF% 8% $ 1,200.00 $ 96.00
SUP-13 DEPRECIACIÓN Y OPERACIÓN DE VEHÍCULOS INF% 5% $ 6,000.00 $ 300.00
GASTOS OFICINA
SUP-14 PAPELERÍA Y ÚTILES DE ESCRITORIO COMB% 50% $ 1,200.00 $ 600.00
SUP-15 CORREOS, FAX, TELÉFONOS, TELÉGRAFOS, RADIO. COMB% 8% $ 6,500.00 $ 520.00
SUP-16 EQUIPO DE COMPUTACIÓN COMB% 2% $ 57,600.00 $ 864.00
SUP-17 COPIAS Y DUPLICADOS COMB% 8% $ 850.00 $ 68.00
SUP-18 LUZ, GAS Y OTROS CONSUMOS COMB% 8% $ 450.00 $ 36.00
SUPERVISIÓN DE CAMPO
SUP-03 TRANSPORTE TIPO PICK UP. LOTE 1% $ 250,000.00 $ 2,500.00
SUP-04 GASOLINA. LTRO. 7.00 $ 200.00 $ 1,400.00
SUP-05 CASETAS LOTE 4.00 $ 50.00 $ 200.00
SUP-06 HOSPEDAJE LTE 3.00 $ 650.00 $ 1,950.00
SUP-07 ALIMENTOS LTE 4.00 $ 600.00 $ 2,400.00
SUP-08 IMPREVISTOS LTE 15% $ 8,450.00 $ 1,267.50
SUP-03 INGENIERO "A" H/H 48.00 $ 66.67 $ 3,200.00
SUP-04 INGENIERO "B" H/H 48.00 $ 66.67 $ 3,200.00
EQUIPO DE MEDICION.
EQUIPO LEM DE TIERRA. PZA 8% $ 33,000.00 $ 2,640.00
SEGURO % 6% $ 33,000.00 $ 1,980.00
SUBTOTAL: 26,824.60 UTILIDAD 12% 30,043.56 ANALISIS DE COSTOS.
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Se desarrollo la propuesta de diseño del Sistema de Puesta a Tierra de la Subestación Las Fresas Banco I, tomando como base los criterios del IEEE Std. 80 [1], así como valores y datos reales de la subestación, obtenidos de la información del contratista encargado de ejecutar la obra.
El valor de resistencia a tierra calculado en la etapa de diseño fue de 0.111 , este
valor cumple con el requisito de ser menor a 1 para subestaciones de potencia tipo convencionales, de acuerdo con IEEE Std. 80 [1].
Comparando las tablas de resultados de diseño de la red de tierras de la subestación Fresas Banco I obtenidos por medio de los procedimientos de la NRF- 011-CFE [2] y Manual de Diseño de Subestaciones [11], con respecto a la tabla de resultados generada a partir de los cálculos desarrollados en el punto 3.3 del capítulo III tomando como referencia de estándar 80 de IEEE [1], se observa que las normas nacionales son conservadoras en el sentido de que consideran que toda la corriente de falla que penetra al suelo a través de la red de tierras regresa a la fuente sin tomar en cuenta las trayectorias a través de los cables de guarda de las líneas de transmisión entrantes y salientes de la subestación.
Este hecho pudiera resultar en un sobredimensionamiento de la red de tierras calculada con estos procedimientos, por lo cual se recomienda analizar más a detalle las curvas para aproximar el factor de división de corriente mostradas en el anexo “C” del estándar 80 de IEEE [1], para poder determinar si se considera adecuado tomarlas en cuenta dentro de las normas NRF-011-CFE [2] y Manual de Diseño de Subestaciones [11].
El conjunto de gráficas mostradas en el punto 3.4 del capítulo III puede ser usado como una valiosa herramienta para aquellos lectores que no tengan suficiente experiencia en el proceso de diseño de una red de tierras, ya que podrán identificar claramente cuáles son los parámetros que más impacto tienen sobre los valores que determinan la seguridad del diseño, y por lo tanto puedan poner especial atención sobre ellos para su correcto tratamiento.
Los equipos alojados en la caseta de control merecen todas las atenciones y esfuerzos en el sentido de puesta a tierra, en primer lugar se debe erradicar la idea que aún prevalece en algunos diseñadores, la cual consiste en especificar que el sistema de tierras de los equipos de la caseta de control no se deben unir en ningún momento a la red de tierras de la subestación. Esta mala práctica expone a los equipos a diferencias de potencial que pudieran ser de consecuencias fatales para los mismos.
En segundo lugar se recomienda tomar en cuenta los esquemas de puesta a tierra de los equipos de la caseta de control y como dicho esquema se integra de manera adecuada al arreglo general de red de tierras de la subestación.
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Se debe tener especial cuidado en el alambrado de neutros y tierras, ya que la multiplicación de puesta a tierra del neutro después del tablero principal puede contribuir con los problemas de ruido y acoplamiento.
El equipo sensible y otros equipos que se ubican dentro de la caseta de control, no deben compartir el mismo neutro, es decir, se deben tener circuitos dedicados para el equipo sensible, aunque todos los circuitos que se encuentran en la caseta de control deben utilizar el mismo sistema de tierras.
No obstante que en este trabajo no se abordaron los criterios de puesta a tierra para la torre de telecomunicaciones, es recomendable tomarlos en cuenta en la etapa de diseño de la red de tierras de la subestación y caseta de control.
Se identificaron los equipos que producen corrientes armónicas, así como los efectos dañinos que estas corrientes causan. Se observo que algunos de los equipos que se encuentran en la caseta de control son productores de corrientes armónicas, debido a sus características de no linealidad.
Aunado a esto, se mencionaron recomendaciones prácticas para disminuir el efecto negativo de las corrientes armónicas en la caseta de control.
Para comprobar el valor de resistencia a tierra real de la Subestación Las Fresas Banco I, se realizó la medición utilizando el método de caída de potencial, siguiendo el procedimiento de la norma NMX-J-549-ANCE-2005 [3]. El resultado de la medición fue el valor de 0.201 (previa identificación de la parte plana de la curva de resistencia a tierra obtenida), el cual es mayor al que se obtuvo en la etapa del cálculo.
Cabe mencionar que no se utilizó el método de caída de potencial descrito en la norma de referencia NRF-011-CFE-2004 [2] debido a que para obtener la distancia que se requiere para la ubicación y colocación de los electrodos auxiliares de corriente y potencial solo considera arreglos de redes de tierra rectangulares o cuadrados, restringiendo arreglos en forma de “L” como es el caso de la subestación Las Fresas Banco I.
Debido a esta situación, se recurrió al método de caída de potencial descrito en la norma NMX-J-549-ANCE-2005 [3].
No obstante que dicha norma no es de aplicación obligatoria, se encontró un procedimiento claro y de fácil entendimiento para el lector, además de que se logro obtener una curva de resistencia a tierra que permitió identificar la parte plana de la misma, obteniendo el valor de resistencia de la red de tierras de la subestación Las Fresas Banco I.
En virtud de los resultados obtenidos, se recomienda aplicar el método de caída de potencial descrito en la norma NMX-J-549-ANCE-2005 [3] cuando la red del SPT a evaluar no atienda a un arreglo cuadrado o rectangular.
La medición de resistencia a tierra fue realizada en el mes de enero, de acuerdo con la figura 2.6 del capítulo II, se puede considerar que el valor obtenido es conservador, ya que a principios de año no se registran lluvias o condiciones climatológicas que pudieran resultar en una disminución considerable de la resistividad aparente del suelo, arrojando un valor de resistencia a tierra engañoso.
Los elementos que integran un SPT están expuestos a corrosión, daño mecánico, daño por condiciones ambientales y daño ante la circulación de corrientes excesivas. Estas condiciones adversas generan que el SPT pierda su efectividad con el paso de los años.
Por lo tanto, una vez que se ha instalado un SPT, debe seguirse y aplicarse un programa de comprobación y como resultado llevar a cabo las actividades preventivas y correctivas correspondientes, las cuales deben estar coordinadas.
REFERENCIAS BIBLIOGRAFÍA
[1]. IEEE STD. 80-2000 (Revision of IEEE STD. 80-1986) “Guide for Safety in AC
Substation Grounding”.
[2]. NRF-011-CFE-2004 “Sistemas de Tierra para plantas y subestaciones
eléctricas”.
[3]. NMX-J-549-ANCE-2005 “Sistemas de Protección contra Tormentas Eléctricas-
Especificaciones y métodos de medición”.
[4]. Dr. Raúl Velázquez. Curso: Sistemas de conexión a tierra. Instituto de
Investigaciones Eléctricas. Septiembre 2002.
[5]. Ing. Gonzalo Mendoza Galván. Curso: Sistemas de Puesta a Tierra para líneas de transmisión (introducción y aplicación de la especificación CFE 00JL28-0).
Comisión Federal de Electricidad. Octubre 2005.
[6]. Dr. Arturo Galván Diego. Diplomado en sistema de Puesta a Tierra, impartido en el colegio de ingenieros mecánicos y electricistas (CIME)del estado de Puebla en el año 2008.
[8]. Documento 4900-11-ME-010-000, REV. 1. "Memoria de cálculo Sistema de
Tierras". AREVA.
[9]. Detailed Specifications for ERICO´s Universal Earth Ground System Tester,
EST301.
[10]. Elvis R. Sverko. Ground measuring techniques: Electrode resistance to remote earth & soil resistivity., ERICO, Inc. Facility Electrical Protection, U.S.A.
Revision Date: February 11, 1999.
[11] Manual de Diseño de Subestaciones, Diseño de Sistemas de Tierra, Ingeniería Eléctrica, Subdirección de Planeación Estratégica, Compañía de Luz y Fuerza del Centro, 2003.
[13] IEEE STD. 837-2002 (Revision of IEEE Std. 837-1989) “IEEE Standard of qualifying Permanent Connections Used in Substation Grounding”.
[14] IEEE Std. 112-1991: IEEE Standard Test Procedure for Polyphase Induction Motors and Generators. New York: IEEE Press, 1991.
[15] Norma Oficial Mexicana NOM-001-SEDE-2005, Instalaciones eléctricas (Utilización).
PROPUESTA DE DISEÑO DEL SISTEMA DE PUESTA A TIERRA Y MEDICION DE RESISTENCIA A TIERRA DE LA SUBESTACIÓN LAS FRESAS BANCO I
BIBLIOGRAFÍA ELECTRÓNICA
[7]. Detalle de llegadas y salidas de líneas de 400 y 115 KV, Subestación Las
Fresas Banco I. Archivo en formato *.dwg.
[12] Micosoft Office Excel 2007.
[15] http://jaimevp.tripod.com/Electricidad/armonico519.htm. Artículo:”Armónicos y el IEEE 519”.
[16]http://www.mty.itesm.mx/etie/deptos/ie/profesores/allamas/cursos/ueee/armoni
cas/07Efectarm.PDF. Artículo: “Efectos de las armónicas en los sistemas
eléctricos”
[17] http://www.monografias.com/trabajos21/armonicos/armonicos.shtml. Artículo: “Generalidades sobre los armónicos y su influencia en los sistemas de distribución
de energía”
[18] http://www.angelfire.com/nc2/misdocumentos/trampas/TrampasdeOnda.html. Artículo: “sistema de transmisión PLC”