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Diseño y construcción de un equipo para brindar suplencias en redes de distribución de energía eléctrica en baja tensión

dc.contributor.advisorLugo, Pedro
dc.contributor.authorReina Gómez, Fabio Enrique
dc.contributor.authorRincón Sánchez, Freddy Rodolfo
dc.contributor.authorSánchez Mejía, Jhon Fredy
dc.contributor.author
dc.date.accessioned2025-09-08T16:49:06Z
dc.date.available2025-09-08T16:49:06Z
dc.date.issued2012
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.14329/1457
dc.descriptionIncluye: fotografías, gráficos, ilustraciones, planos y tablas
dc.description.abstractLa ausencia de energía eléctrica, considerada como servicio público básico, afecta significativamente el normal desarrollo de nuestras actividades rutinarias, ya que es utilizada en infinidad de procesos, desde los más básicos como calefacción de agua, iluminación y conexión de electrodomésticos, hasta otros más complejos en la gran industria. Cuando se presenta una falla en un transformador de distribución, si el sector afectado no cuenta con una suplencia propia a través de un equipo electrógeno, no es factible continuar con el normal suministro de energía, dado que el operador de red no provee este tipo de soluciones. Para dar respuesta satisfactoria a esta necesidad, utilizando los mismos elementos existentes en las redes de distribución, se concibió la construcción de un equipo para realizar la suplencia en baja tensión, la cual está orientada a reducir la cantidad de usuarios que se vean afectados cuando se presentan fallas en transformadores.
dc.description.tableofcontentsTABLA DE CONTENIDO: INTRODUCCIÓN 1 1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 2 1.1. ANTECEDENTES 3 1.2. DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA 3 1.3. JUSTIFICACIÓN 4 1.4. OBJETIVOS 5 1.4.1. Objetivo general 5 1.4.2. Objetivos específicos 5 1.5. ALCANCES Y LIMITACIONES 6 2. MARCO TEÓRICO 8 2.1. REDES ELÉCTRICAS AÉREAS 8 2.1.1. Nivel de tensión de los circuitos 8 2.1.2. Calibre de los conductores 8 2.1.3. Cajas para barrajes 9 2.1.4. Utilización de los cables aislados y desnudos 9 2.1.5. Aislamiento 10 2.1.6. Cable de aluminio con núcleo 10 2.1.7. Alambre de aluminio aislado 10 2.1.8. Cable de cobre semiduro desnudo 11 2.1.9. Cable galvanizado extra-resistente 12 2.2. CLASIFICACIÓN DE LAS REDES DE DISTRIBUCIÓN DE ACUERDO AL TIPO DE CARGA 12 2.2.1. Redes de distribución para cargas residenciales 12 2.2.2. Redes de distribución para cargas comerciales 13 2.2.3. Redes de distribución para cargas industriales 13 2.2.4. Redes de distribución para cargas alumbrado público 13 2.2.5. Redes de distribución para cargas mixtas 13 2.3. CAPACIDAD DE CONDUCCIÓN DE CORRIENTE 2.4. SOBRECARGAS Y CORTOCIRCUITO 16 2.4.1. Sobrecargas 16 2.4.2. Cortocircuito 20 2.5. CÁLCULO PARA REDES DE DISTRIBUCIÓN 22 2.5.1. Densidad de carga 22 2.5.2. Carga instalada CI 23 2.5.3. Capacidad instalada PI 24 2.5.4. Carga máxima (kwó KVA) D 25 2.5.5. Número de horas de carga equivalente EH 25 2.5.6. Demanda D (t) 25 2.5.7. Curvas de carga diaria 26 2.5.8. Curvas de duración de carga diaria d(t) cdc(t) 26 2.5.9. Curvas de carga anual 27 2.5.10. Curvas de duración de carga anual 28 2.5.11. Tasa de crecimiento de la demanda 30 2.5.12. Carga promedio Dp 31 2.5.13. Factor de demanda Fd 31 2.5.14. Factor de utilización Fd 32 2.5.15. Factor de planta Fpl 32 2.5.16. Factor de potencia coso 33 2.5.17. Factor de carga F. 33 2.5.18. Factor de diversidad o de grupo Fdiv 35 2.5.19. Factor de coincidencia Fco 37 2.5.20. Factor de contribución Ci 38 2.5.21. Curvas de demanda máxima diversificada 39 2.5.22. Curvas de factores de diversidad 40 2.5.23. Cargas de diseño para redes de distribución 41 2.5.24. Pérdidas de potencia y energía 43 2.5.25. Horas equivalentes de pérdidas LEH 43 2.5.26. Factor de pérdidas Fper 43 2.5.27. Cálculo eléctrico de redes de distribución 45 2.5.28. Calculo mecánico de redes de distribución 48 2.5.28.1. Consideraciones generales 48 2.5.28.2. Vanos 48 2.5.28.2.1. Vano individual 48 2.5.28.2.2. Vano básico o normal 48 2.5.28.2.3. Vano promedio 48 2.5.28.2.4. Vano regulador 49 2.5.28.2.5. Vano de peso 49 2.5.28.2.6. Vano de viento 49 2.5.28.3. Esfuerzos en conductores aéreos 50 2.5.28.3.1. Peso propio (Pe) 50 2.5.28.3.2. Esfuerzos debido al viento 50 2.5.28.3.3. Resultante 50 2.5.28.4. Cálculo de flechas y tensiones 51 2.5.28.4.1. Formula de la parábola 51 2.5.28.4.2. Formula de la catenaria 52 2.5.28.4.3. Máximo vano posible 53 2.5.28.4.4. Apoyos a diferente nivel 53 2.5.28.5. Efecto de la temperatura 57 2.5.28.5.1. Longitud del conductor 57 2.5.28.5.2. Flechas y tensiones en conductores 57 2.6. TRANSFORMADORES 60 2.6.1 . Funcionamiento 60 2.6.2. Caídas de tensión en un transformador 60 2.6.3. Asignación de características 62 2.6.4. Constitución 62 2.6.5. Placa de características 62 2.6.6. El transformador de potencia 63 2.6.7. Transformadores trifásicos 64 2.6.8. Pruebas a transformadores de distribución 66 2.6.8.1. Prueba de rigidez dieléctrica del aceite 67 2.6.8.1.1. Descripción de la prueba 68 2.6.8.2. Prueba de resistencia de aislamiento 69 2.6.8.2.1. Descripción de la prueba 72 2.6.8.3. Prueba de relación de transformación (TTR) 73 2.6.8.3.1. Prueba a transformadores monofásicos de 11.4/13.2 kV / 240/127 V o menor voltaje 75 2.6.8.3.2. Prueba a transformador trifásico de 11.4/13.2 kV 220/127 76 2.6.8.3.3. Prueba a transformadores trifásicos de 23 kV 220/127 v o mayor voltaje 77 2.6.9. Determinación de causas de falla en transformadores 79 2.6.9.1. Corto circuito secundario 79 2.6.9.2. Impulso por rayo o maniobras 82 2.6.9.3. Humedad en el aceite 84 2.6.9.4. Protección inadecuada 86 2.6.9.5. Sobrecarga 86 2.6.9.6. Defecto de fabricación 88 2.6.9.7. Defecto de reparación 89 2.6.9.8. Vandalismo o daños por terceros 91 2.6.9.9. Otras causas 92 2.6.1 O. Averías de importancia en transformadores de distribución 93 2.6.10.1. Falla de voltaje 93 2.6.10.2. Calentamiento excesivo 93 2.6.10.3. Variación de voltaje 93 2.6.11. Sobre carga en transformadores 93 2.6.11.1. Sobrecarga de transformadores inmersos en aceite 94 2.6.11 .2. Valores limites con sobrecarga para transformadores de distribución 95 2.6.12. Tipos de sobrecarga 96 2.6.12.1 . Sobrecarga de emergencia 96 2.6.12.2. Sobrecarga sistemática 97 2.7. TRANSFERENCIAS 99 2.7.1. Transferencias con contactores electromecánicos 100 2.7.2. Transferencias manuales con interruptores termomagnéticos 103 2.7.3. Transferencias con interruptores electromagnéticos 104 3. METODOLOGÍA 106 3.1. EJEMPLO DE CONEXIÓN DEL EQUIPO 107 4. DESARROLLO INGENIERIL 110 4.1. PROPUESTA Y ANÁLISIS DE ALTERNATIVAS 110 4.1.1. Matriz DOFA 110 4.1 .2 Matriz de calificación de alternativas 114 4.2. DESARROLLO 115 4.2.1. Cálculos eléctricos 115 4.2.2. Cálculo de las barras 124 4.2.3. Regulación de tensión 125 4.2.4. Consideraciones de diseño mecánico 130 4.2.5. Análisis de cargabilidad de transformadores 134 5. ESTUDIO DE COSTOS 137 5.1. RECURSOS 137 5.2. LISTADO DE MATERIALES 137 6. CONCLUSIONES 139 7. RECOMENDACIONES 141 BIBLIOGRAFÍA 142
dc.format.extent144 páginasspa
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dc.language.isospaspa
dc.publisherEscuela Tecnológica Instituto Técnico Centralspa
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/spa
dc.titleDiseño y construcción de un equipo para brindar suplencias en redes de distribución de energía eléctrica en baja tensiónspa
dc.typeTrabajo de grado - Pregradospa
dc.rights.licenseAtribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional (CC BY-NC-SA 4.0)spa
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dc.description.degreelevelPregradospa
dc.description.degreenameIngeniero Electromecánicospa
dc.publisher.facultyElectromecánicaspa
dc.publisher.placeBogotá, D.C.spa
dc.publisher.programIngeniero Electromecánicospa
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dc.subject.armarcRecursos energéticos
dc.subject.unescoEnergía eléctrica
dc.subject.unescoIndustria energética
dc.type.coarversionhttp://purl.org/coar/version/c_ab4af688f83e57aaspa
dc.type.contentTextspa
dc.type.redcolhttp://purl.org/redcol/resource_type/TPspa
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_14cbspa
dc.contributor.juryMancera, Juan Carlos
dc.contributor.juryLópez, Omar
dc.contributor.juryPérez Nepta, Jorge


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Diseño y construcción de un ...
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Descripción:
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